Dispersion tejzanor i agjentëve lustrim (CMP)
- Madhësia jo uniforme e grimcave dhe shpërndarja johomogjene e madhësisë së grimcave shkaktojnë dëme të rënda në sipërfaqen e lëmuar gjatë një procesi CMP.
- Shpërndarja tejzanor është një teknikë superiore për shpërndarjen dhe zbërthimin e grimcave lustruese me madhësi nano.
- Shpërndarja uniforme e arritur nga sonikimi rezulton në përpunim superior CMP të sipërfaqeve duke shmangur gërvishtjet dhe të metat për shkak të kokrrave të mëdha.
Shpërndarja tejzanor e grimcave lustruese
Llustrimet kimiko-mekanike të lustrimit/planarizimit (CMP) përmbajnë grimca gërryese (nano-) në mënyrë që të ofrojnë vetitë e dëshiruara lustruese. Nano-grimcat e përdorura zakonisht me gërryes përfshijnë dioksidin e silikumit (silicë, SiO2), oksid ceriumi (ceria, CeO2), oksid alumini (alumin, Al2O3), α- dhe y-Fe203, nanodiamantet ndër të tjera. Për të shmangur dëmtimet në sipërfaqen e lëmuar, grimcat gërryese duhet të kenë një formë uniforme dhe shpërndarje të ngushtë të madhësisë së kokrrizave. Madhësia mesatare e grimcave varion midis 10 dhe 100 nanometra, në varësi të formulimit të CMP dhe përdorimit të tij.
Dispersioni tejzanor është i njohur për prodhimin e dispersioneve uniforme dhe të qëndrueshme afatgjatë. Tejzanor kavitacion dhe forcat e prerjes bashkojnë energjinë e nevojshme në suspension në mënyrë që aglomeratet të thyhen, forcat e Waals-it të kapërcejnë dhe nanogrimcat gërryese të shpërndahen në mënyrë uniforme. Me sonication është e mundur të zvogëlohet madhësia e grimcave saktësisht në madhësinë e synuar të kokrrës. Me përpunimin e njëtrajtshëm tejzanor të slurit, mund të eliminohen kokrrat e tepërta dhe shpërndarja e pabarabartë e madhësisë – duke siguruar një shkallë të dëshiruar të heqjes së CMP duke minimizuar shfaqjen e gërvishtjeve.
- madhësia e grimcave të synuara
- uniformitet i lartë
- përqendrim të ulët në të lartë të ngurtë
- besueshmëri e lartë
- kontroll i saktë
- riprodhueshmëria e saktë
- shkallëzim linear, pa probleme
Homogjenizuesit tejzanor përdoren për shpërndarjen dhe bluarjen e agjentëve lustrues
Dispersioni tejzanor është një teknologji e besueshme dhe shumë efikase për prodhimin e nanogrimcave të oksidit të ceriumit.
Formulimi tejzanor i CMP
Përzierja dhe përzierja tejzanor përdoret në shumë industri për të prodhuar pezullime të qëndrueshme me viskozitet të ulët deri në shumë të lartë. Në mënyrë që të prodhohen llucë të njëtrajtshme dhe të qëndrueshme CMP, materialet gërryese (p.sh. silicë, nanogrimca ceria, α- dhe y-Fe203 etj.), aditivët dhe kimikatet (p.sh. materialet alkaline, frenuesit e ndryshkut, stabilizuesit) shpërndahen në lëngun bazë (p.sh. uji i pastruar).
Për sa i përket cilësisë, për slurat lustruese me performancë të lartë është thelbësore që suspensioni të tregojë stabilitet afatgjatë dhe një shpërndarje shumë uniforme të grimcave.
Shpërndarja dhe formulimi tejzanor jep energjinë e nevojshme për të deaglomeruar dhe shpërndarë agjentët lustrues gërryes. Kontrollueshmëria e saktë e parametrave të përpunimit tejzanor jep rezultatet më të mira me efikasitet dhe besueshmëri të lartë.
Disperser tejzanor UP400St për prodhimin e llumrave CMP në laborator.
Sistemet e shpërndarjes tejzanor
Hielscher Ultrasonics furnizon sisteme ultrasonike me fuqi të lartë për shpërndarjen e materialeve me madhësi nano si silicë, ceria, alumini dhe nanodiamantet. Procesorët tejzanor të besueshëm japin energjinë e nevojshme, reaktorët e sofistikuar ultrasonikë krijojnë kushte optimale të procesit dhe operatori ka kontroll të saktë mbi të gjithë parametrat, në mënyrë që rezultatet e procesit tejzanor të mund të sintonizohen saktësisht me qëllimet e dëshiruara të procesit (siç janë madhësia e kokrrizave, shpërndarja e grimcave etj. ).
Një nga parametrat më të rëndësishëm të procesit është amplituda tejzanor. Hielscher's Sistemet industriale tejzanor mund të japë me besueshmëri amplituda shumë të larta. Amplituda deri në 200µm mund të ekzekutohen lehtësisht vazhdimisht në funksionim 24/7. Aftësia për të ekzekutuar amplituda të tilla të larta siguron që edhe qëllimet shumë të kërkuara të procesit mund të arrihen. Të gjithë procesorët tanë tejzanor mund të përshtaten saktësisht me kushtet e kërkuara të procesit dhe të monitorohen lehtësisht nëpërmjet softuerit të integruar. Kjo siguron besueshmëri më të lartë, cilësi të qëndrueshme dhe rezultate të riprodhueshme. Fortësia e pajisjeve ultrasonike të Hielscher lejon funksionimin 24/7 në punë të rënda dhe në mjedise kërkuese.
MultiSonoReactor MSR-4 është një homogjenizues industrial në linjë i përshtatshëm për prodhimin industrial të baltës së shpimit. Sonication përdoret për shpërndarjen dhe bluarjen e agjentëve lustrues.
Literatura / Referencat
- Mondragón Cazorla R., Juliá Bolívar J. E.,Barba Juan A., Jarque Fonfría J. C. (2012): Characterization of silica–water nanofluids dispersed with an ultrasound probe: A study of their physical properties and stability. Powder Technology Vol. 224, 2012.
- Pohl M., Schubert H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. Partec, 2004.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
Fakte që ia vlen të dihen
Planarizimi mekanik kimik (CMP)
Llustrimet kimiko-mekanike të lustrimit/planarizimit (CMP) përdoren për të lëmuar sipërfaqet. Lluri CMP përbëhet nga përbërës kimikë dhe mekaniko-gërryes. Kështu, CMP mund të përshkruhet si një metodë e kombinuar e gravimit kimik dhe lustrimit gërryes.
Pezullimet CMP përdoren gjerësisht për të lustruar dhe lëmuar sipërfaqet e oksidit të silikonit, polisilikonit dhe metalit. Gjatë procesit CMP, topografia hiqet nga sipërfaqja e vaferës (p.sh. gjysmëpërçuesit, vaferat diellore, komponentët e pajisjeve elektronike).
surfaktantët
Për të marrë një formulim CMP të qëndrueshëm afatgjatë, shtohen surfaktantë për të mbajtur nanogrimcat në një pezullim homogjen. Agjentët shpërndarës të përdorur zakonisht mund të jenë kationikë, anionikë ose jojonikë dhe përfshijnë sulfat dodecil natriumi (SDS), klorur cetil piridinium (CPC), kripë natriumi të acidit kaprik, kripë natriumi të acidit laurik, sulfat natriumi decil, sulfat heksadecil natriumi brodrometilmimon, heksadecil natriumi sulfat. (C16TAB), bromid dodeciltrimetilamoniumi (C12TAB), Triton X-100, Tween 20, Tween 40, Tween 60, Tween 80, Symperonic A4, A7, A11 dhe A20.