O型環(O-ring)是最常見的密封材料之一,在各個不同的產業領域之中都會看到其蹤跡。O-ring使用的材質多達數十種以上,以便適於在各種高溫、酸性及高壓等複雜環境下被安全使用,避免外洩造成設備故障,甚至人員受傷。
O-ring除了隨著使用時間會老化、破損、彈性疲乏而失去密封效果以外,另外還有一個比較容易被忽視的問題就是其內部不純物元素可能會被逐漸釋出,尤其在半導體產業,任何不純物元素在機台內被釋出,都是一個重大的問題,影響到產品的品質及良率。但O-ring因其體積小,成為了最容易被忽視的汙染源之一,然而一個機台用的O-ring卻可能多達數十個以上,其風險不容小覷。所以最安全及保險方式就是對O-ring進行分析,確保品質無慮之後再進行安裝與使用。
針對 O-ring 的不純物檢測,主要目的是確認 O-ring 材料內是否存在可能對生產過程或產品品質產生負面影響的雜質,尤其是在高要求的產業如半導體、製藥等領域。不純物檢測有以下幾個重要好處:
1. 避免污染產品
O-ring 材料中的不純物元素(如金屬、揮發性有機化合物等)可能會在設備運行時逐漸釋出,污染製造環境或產品。在半導體製程中,微量的不純物就可能影響產品的電性能和良率。不純物檢測可確保 O-ring 中沒有有害的元素釋出,避免產品受到污染。
2. 提高製程穩定性
半導體設備對製程中的純淨度有極高要求,釋出的不純物可能導致機台的異常操作或設備故障,影響生產效率。通過檢測 O-ring 的不純物含量,可以減少這類風險,提升整體製程的穩定性。
3. 確保設備可靠性
O-ring 材料中的不純物可能與機台內部的化學品或氣體發生反應,導致腐蝕或磨損,影響設備壽命。檢測可以提前發現這些潛在的問題,確保使用過程中設備的可靠性。
4. 符合行業標準
許多高科技產業有嚴格的材料純度要求,不純物檢測可以確保 O-ring 符合相關標準,避免不合格材料影響產品和品牌聲譽。
5. 預防性品質控制
在安裝前進行不純物檢測可以作為品質保證的一部分,降低未來發生設備或產品問題的風險,減少停機維修成本及潛在的品質損失。
要檢測O-ring釋出不純物,目前偵測能力最好且可同時偵測多種元素的儀器非ICP-MS莫屬。而O-ring要分析前需要進行適當的前處理措施,以下將介紹三種前處理方式:
1. 表面不純物分析: 只分析O-ring表面微汙染物。
2. 溶出物分析: 將O-ring浸泡於化學品中,O-ring內部不純物將隨時間逐漸溶出,最後進行浸泡液分析,得到溶出量及溶出率。
3. 微波消化分析: 取O-ring進行微波消化作業,將樣品溶解於消化液中,得到O-ring不純物含量。
作業流程可分為兩個部分:
1. 前處理:O-ring前處理部分全程使用PFA夾子夾取O-ring,避免二次汙染,
接著依據分析目的選擇不同前處理方式取得待測溶液;
2. ICP-MS分析:將處理好的待測溶液,依照標準程序進行ICP-MS分析
最終可產出完整的數據報告,供客戶參照;以下為溶出物分析範例:
元素 | ||
鈉 | 24.2 | 3.5 |
鎂 | 6385.9 | 2.6 |
鋁 | 17.1 | 9.5 |
鉀 | 38.5 | 2.4 |
鈣 | 3537.2 | 73.2 |
鐵 | 32.78 | 22.7 |
鋅 | 16.19 | 660.9 |
鋇 | 3.82 | 4.97 |
上濰科技可提供客戶超過40個以上的元素檢測結果,幫助客戶獲得更完整的資訊;若您有原物料的金屬元素檢驗分析的需求,歡迎洽詢喔!