Verwaltung des Schlammgewichts und der Rheologie mithilfe eines Inline-Prozess-Dichtemessgeräts und -Viskosimeters

Gülle ist eine Mischung aus flüssigen und festen Stoffen, das abhängig vom Prozentsatz der Materialien, aus denen es besteht, ein flüssigkeits- oder feststoffartiges Verhalten aufweisen kann. Dieser Begriff wird häufig in verschiedenen Branchen und Herstellungsprozessen verwendet. Alle Schlämme können jedoch anhand ihrer rheologischen Eigenschaften untersucht werden, die auf wichtige Eigenschaften wie Kohäsion, Stabilität, einfache Mischbarkeit usw. hinweisen.

Rheonics Mithilfe von Sensoren können die Viskositäts- und Dichteparameter industrieller Schlämme überwacht und gesteuert werden. Nachfolgend werden einige gängige Schlämme beschrieben.

Aufschlämmung zum chemisch-mechanischen Polieren (CMP) von Halbleitern

Beschreibung:

CMP-Schlamm ist eine wasserbasierte Lösung, die Chemikalien und abrasive Nanopartikel enthält. Es wird beim präzisen Polieren oder Planarisieren von Oberflächen durch mechanische (Abrieb) und chemische (Ätzen) Einwirkungen verwendet. Es ermöglicht Herstellern, die Größe von Chips zu reduzieren und glattere und makellose flache Waferoberflächen zu schaffen. Letztendlich trägt es dazu bei, die Leistung zu verbessern und die Kosten von Halbleitern zu senken. Der Prozess besteht aus einer rotierenden Scheibe mit einer Aufschlämmungsschicht, in die die Waferoberfläche gelegt, gedreht und dagegen gedrückt wird.

Challenges: 

• Die zunehmende Komplexität des CMP-Prozesses hat zu strengeren Qualitätsstandards für Gülle geführt.
• Es ist schwierig, die Eigenschaften der Aufschlämmung während des gesamten Prozesses (einschließlich Transport, Handhabung, Mischung, Filtration und Dosierung) kontinuierlich zu überwachen und zu kontrollieren.
• Monitoring Die Viskosität kann die Partikelgröße und die Verteilungseigenschaften der Aufschlämmung (Konsistenz) bestimmen.
• Die Dichte hat Einfluss auf die Gleichmäßigkeit der Aufschlämmung und dient als Indikator für die Aufschlämmungskomponenten und Mischungseigenschaften.

Rheonics Lösung:

Rheonics bietet Inline-Viskositätsmessungen mit dem SRV-Sensor und Inline-Dichte- und Viskositätsmessungen mit dem SRD. Diese Lösungen ermöglichen eine automatisierte Inline-Viskositätsmessung und -steuerung, die für die Kontrolle der Viskosität während CMP-Prozessen von entscheidender Bedeutung ist und sicherstellt, dass kritische Eigenschaften den Anforderungen über mehrere Chargen hinweg vollständig entsprechen, ohne dass auf Offline-Messmethoden und Probennahmetechniken zurückgegriffen werden muss.

Weitere Informationen: Qualitätskontrolle von Halbleiter-CMP-Schlamm (chemisch-mechanisches Polieren) durch Dichte- und Viskositätsüberwachungoring

Feinguss-Schlämme

Beschreibung: Es wird auch als Keramikaufschlämmung bezeichnet und wird im Feinguss-Herstellungsprozess verwendet. Ein Wachsmodell wird mit der Aufschlämmung beschichtet, die nach dem Aushärten eine Form mit einer Innengeometrie erzeugt, nachdem das Wachs geschmolzen ist. Dann wird geschmolzenes Metall in den Hohlraum gegossen und es erstarrt. Schließlich wird die Form herausgebrochen, wodurch ein Metallstück mit spezifischer Geometrie entsteht.

Challenges: 

• Einbetthüllen müssen den Prozessvorgaben entsprechen.
• Die Viskosität der Aufschlämmung hat großen Einfluss auf die Oberflächenbeschaffenheit, Konsistenz, Wärmeleitfähigkeit, Festigkeit und andere relevante Eigenschaften der Hülle
• Äußere Faktoren wie Temperatur, Schergeschwindigkeit und andere beeinflussen die Viskosität.
• Offline-Messtechniken sind zeitaufwändig und kostenineffektiv.
• Herkömmliche Zhan-Bechermessgeräte zur Viskositätsmessung sind ungenau, inkonsistent und nicht wiederholbar.

Rheonics Lösung: 

Rheonics bietet automatisierte Inline-Sensoren für Viskosität und Dichte zur Steuerung und Überwachungoring Prozessvariablen. Der Inline-SRV-Sensor wird zur Messung eines breiten Viskositätsbereichs verwendet und erkennt minimale Änderungen der Viskosität. Wenn die Dichte von Bedeutung ist, ist das Inline-SRD die beste Lösung, um während der Schlammproduktion einen breiten Bereich von Dichte und Viskosität gleichzeitig zu überwachen.

Weitere Informationen: Monitoring und Kontrolle der Viskosität von Keramikschlämmen beim Feinguss

Bohrschlammschlamm

Beschreibung: 

Bohrflüssigkeiten oder Spülschlämme sind der Schlüssel zu einem erfolgreichen Bohrprozess und werden häufig bei Öl- und Erdgasbohrungen eingesetzt. Die Bohrflüssigkeit ist sowohl beim Bohren als auch beim Stoppen erforderlich. Während des Bohrens reduziert die Flüssigkeit oder der Schlamm die Arbeitsspannungen und dient als Schmierung und Kühlung des Bohrers. Wenn das Bohren stoppt, verhindert die Flüssigkeit, dass das Bohrklein das Bohrloch wieder auffüllt, wodurch der erforderliche Druck auf die Bohrlochwände ausgeübt wird.  

Challenges: 

• Eigenschaften wie Dichte und Viskosität der Bohrflüssigkeit oder des Bohrschlamms müssen innerhalb der vorgesehenen Spezifikationen liegen.
• Die Dichte ist der Schlüssel zur Bestimmung des Schlammgewichts und hängt vom Druck ab, der auf die Wände des Bohrlochs ausgeübt wird.
• Die Viskosität variiert während des Prozesses. Beim Bohren soll ein Schlamm mit flüssigem Verhalten die Bewegung begünstigen, während bei Bohrstopps ein festeres Verhalten erforderlich ist, um zu verhindern, dass Späne das Loch wieder auffüllen.
• Die Messung von Viskosität und Dichte mit herkömmlichen Instrumenten ist langsam, arbeitsintensiv, zeitaufwändig und anfällig für Ungenauigkeiten.

Rheonics Lösung: 

Rheonics ermöglicht kontinuierliche, genaue Schlammdichte- und Viskositätsdaten in Echtzeit, die von der einzelnen Inline-Einheit gemessen werden Rheonics SRD-Sensor. Diese Bohrflüssigkeitsdaten bieten ein wirksames Mittel zur Kontrolle von Schlamm und seinen Kosten. Die Bohrleistung wird durch die Fähigkeit optimiert, Veränderungen in der Bohrflüssigkeit zu erkennen, Datentrends zu analysieren und in Echtzeit auf die Ursachen der Veränderungen zu reagieren.

Weitere Informationen: Schlammgewichtsüberwachungoring 

Batterieelektroden-Aufschlämmung

Beschreibung: Diese Aufschlämmung ist eine Mischung aus aktivem Material, leitendem Material und polymerem Bindemittel mit einem Lösungsmittel

at ist in einer Kupfer- oder Aluminiumfolie verstreut. Es ist bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien an den Misch- und Beschichtungsprozessen beteiligt.

Challenges:

• Die physikalischen Eigenschaften der Aufschlämmung bestimmen die Verteilung der Bestandteile und deren Zustände, die für die Gestaltung und Entwicklung von Misch- und Beschichtungsprozessen bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien von entscheidender Bedeutung sind.
• Maximale Homogenität der Gülle
• Gleichmäßige Schichtdicke mit der richtigen Schichtdichte
• Präzise Viskosität der Aufschlämmung zur Gewährleistung der Sedimentationsbeständigkeit
• Die Elektrodendichte beeinflusst die Zyklenleistung und den Kapazitätsverlust in Lithium-Ionen-Batterien.

Rheonics Lösung: Rheonics SRV und SRD verfügen über ein sehr kleines und kompaktes Design für eine einfache OEM- und Nachrüstinstallation und verursachen einen unbedeutenden Druckabfall in der Leitung. Die Messwerte der Sensoren für Viskosität (SRV und SRD) und Dichte (SRD) sind äußerst genau und hochgradig wiederholbar und nützlich für die Überwachungoring und Kontrolle.

Weitere Informationen: Batterieproduktion - Mischen und aufbringen der Beschichtungspaste