摘要:
本文记述了德州PRECILAB实验室通过采用Savillex创新容器解决方案,攻克超痕量金属分析中样品采集与运输难题的技术实践。作为服务全球半导体行业的权威检测机构,该实验室在2018年前持续面临含氟聚合物样品瓶泄漏与倾倒性能不佳导致的污染风险和安全隐忧。通过引进具有创新螺纹密封结构、注塑光滑瓶口的Savillex FEP/PFA试剂瓶,成功实现有机溶剂全球运输零泄漏,并显著提升浓氨水、氢氟酸等危险化学品的操作安全性。此外,PRECILAB实验室还采用Savillex DST亚沸蒸馏系统自主生产10ppt级高纯硝酸,有效降低运营成本。该合作案例不仅体现了精密器件的技术突破对分析检测质量的关键影响,更展现了产学研深度协同对解决行业共性问题的示范价值。
PRECILA——服务于半导体行业的前沿创新实验室 www.PRECILAB.com
挑战:样品瓶泄漏与倾倒性能不佳导致的污染问题及安全隐患
解决方案:采用Savillex PFA与FEP试剂瓶
成果:卓越密封性与无滴漏倾倒设计确保分析精度与操作安全
自2001年成立以来,位于德克萨斯州卡罗尔顿的PRECILAB实验室已树立卓越声誉,成为支撑美国及全球半导体产业的分析检测领军者。该实验室核心专长在于采用电感耦合等离子体质谱技术(ICP-MS)对工艺化学品中的超痕量金属进行分析,通过单四级杆与三重四级杆ICP-MS系统,可在各类复杂样品基质中实现低至万亿分之一(ppt)量级的精准检测。
正如所有超痕量金属分析领域一样,样品采集与制备环节与分析检测过程本身具有同等重要性。在样品制备方面,PRECILAB创新采用Savillex公司的PFA组件,自主设计并构建了专业级样品预浓缩系统。通过有效去除样品基质并实现目标物富集,实验人员能够精准量化极低浓度(ppt级别)的痕量成分。
然而,样品采集环节却面临着独特挑战。PRECILAB定期向全球半导体客户寄送预清洁过的含氟聚合物空瓶,客户将工艺液体装入瓶中寄回实验室进行分析。这意味着需要找到一种兼具超低金属本底值、全球运输防泄漏(即使是有机溶剂也能确保安全)、并能实现无洒漏无污染液体转移特性的含氟聚合物容器。
实验室主任David Ditter解释道:"在创业初期的15年间,我们一直采用特定型号的含氟聚合物样品瓶运输待检样品。虽然该容器整体表现良好,但存在两大缺陷:首先是运输途中偶尔发生的泄漏问题,这不仅构成安全隐患,更会因污染风险直接影响超痕量金属分析的准确性。“据Ditter介绍,有机溶剂会加剧泄漏问题——由于其表面张力和粘度特性,这类液体更容易从容器中渗漏。PRECILAB所使用的FEP瓶存在的第二个问题在于"倾倒性能不佳"。"我们通过倾倒方式按重量分样,通常每次只需倒出几克样品,"Ditter解释道,"对于需要蒸发的样品制备而言,倾倒(而非移液)是最洁净的取样方式。但问题在于原有瓶口设计未考虑倾倒需求,样品液体总会回流至瓶口螺纹处。残留液体在第二次向蒸发杯倾倒时可能造成污染,更不用说操作49%氢氟酸等强腐蚀性化学品时给操作人员带来的安全风险。"
PRECILAB选择Savillex满足含氟聚合物样品瓶需求
2018年,PRECILAB开始评估Savillex的含氟聚合物样品瓶系列。最吸引PRECILAB的是Savillex产品的创新设计:其瓶颈螺纹圈数吸显多于原来所使用的产品,密封盖结构明显优化,且注塑成型的瓶口更为光滑,展现出更卓越的"倾倒性能"。这些优势在初步试用后得到验证,PRECILAB于当年正式更换供应商,至今持续采用Savillex的FEP与PFA试剂瓶。
“自改用Savillex样品瓶以来,我们从未发生过运输泄漏事故——即便是之前难以应对的有机溶剂运输也安然无恙。"Ditter表示,"某次一个台湾半导体客户需要寄送浓氨水进行分析,但担心高浓度氨水运输可能产生压力积聚问题。我们向其提供Savillex PFA试剂瓶的技术参数与设计资料后,彻底消除了客户的顾虑。"
PRECILAB向该台湾客户寄送Savillex试剂瓶后,客户成功的将浓氨水的装运回来。"全程未出现任何泄漏,"Ditter强调,"除卓越的密封性能外,Savillex容器的倾倒表现更为出色。
瓶口的流线型设计与光滑表面使实验人员能够精准倾倒微量液体且完全杜绝滴漏——即使挥发性有机溶剂也不例外,这既提升了操作安全性,也彻底消除了污染风险。"
据Ditter透露,PFA组件与试剂瓶并非PRECILAB使用的唯一Savillex产品。
"在清洗容器、样品制备和配制校准溶液过程中,我们需要大量高纯度硝酸。采购商用高纯硝酸成本高昂,因此我们决定自主生产并投资引进了Savillex DST亚沸蒸馏系统,"他解释道,"实验室现有DST-1000和DST-4000两种型号,这些设备运行效果十分出色——安装后迅速完成清洗调试,生产的酸液纯度优于10ppt级别。"
从Savillex的角度来看,与PRECILAB的合作成效显著。Savillex产品经理Steve Barrett表示:"与PRECILAB的合作令人振奋。与专业知识深厚的客户合作既能推动我们持续学习,又为产品迭代开发提供了宝贵支持。"
"自改用Savillex样品瓶以来,我们从未在运输过程中发生任何泄漏——即便是先前极具挑战性的有机溶剂运输也是如此。"——实验室主任David Ditter
Savillex中国独家代理商
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