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ナノレベルフィルター捕捉効率試験サービス(Filter Efficiency Challenge Test)-金ナノ粒子/PSL/SiO2標準粒子による評価

ナノレベルフィルター捕捉効率試験サービス(Filter Efficiency Challenge Test)-金ナノ粒子/PSL/SiO2標準粒子による評価

製品ID: filter-testing-particle-retention-tests|捕捉性能評価

フィルターのろ過性能を検証する専門の評価試験サービスです。5nm~60nmクラスの金ナノ粒子(AuNP)、ポリスチレン微粒子(PSL)、二酸化ケイ素(SiO2)によるチャレンジ試験を提供します。高感度の検出技術により、フィルターの捕捉効率(Retention Efficiency)とLog Reduction Value(LRV)を正確に算出し、半導体メーカーやろ材メーカーが実際のろ過グレードを定義できるよう支援します。

  • 5nm~60nmの金ナノ粒子(AuNP)チャレンジ試験
  • ポリスチレン微粒子(PSL)とシリカ(SiO2)標準粒子に対応
  • 高感度検出技術で上流・下流の粒子濃度を正確に定量
  • 捕捉効率(Retention Efficiency)とLRVの算出
  • 公称値ではなく実際のろ過グレードの定義を支援
  • 半導体メーカー・ろ材メーカー向けの客観的な第三者評価
半導体ウェットプロセス用フィルターのろ過グレード評価
ろ材メーカーの新製品開発と仕様確認
ナノレベルの捕捉効率とLRVの比較
金ナノ粒子/PSL/SiO2チャレンジ試験の受託
超純水・薬液用フィルターの性能検証
サービス範囲
ナノ粒子径領域における捕捉効率の検証です。5 nm~60 nmクラスの金ナノ粒子(AuNP)、ポリスチレン微粒子(PSL)、シリカ(SiO₂)の標準粒子でフィルターにチャレンジし、公称値ではなく実際のろ過グレードを明らかにします。主に、半導体ウェットプロセスのユーザーによる選定確認と、ろ材メーカーの新製品開発に必要な第三者性能データの提供に対応しています。
試験方法 / 規格
標準粒子チャレンジ法。お客様指定の薬液マトリックスと流量で標準粒子を投入し、フィルターの上流側・下流側でそれぞれ3本ずつサンプリングして捕捉効率(Retention Efficiency)とLog Reduction Value(LRV)を算出し、平均値と標準偏差を併せて報告します。チャレンジ濃度はプロセス条件に応じて取り決めます(自社の実測例では、系内に投入した金イオン濃度 500 ppt)。試験規格の指定がない場合は、実際のプロセス条件に基づいて試験マトリックスを設計します。
使用機器
微分型電気移動度分析器-凝縮粒子カウンター(DMA-CPC、検出限界 ≥ 100 particles/mL・薬液により異なる、使用可能な溶媒 UPW / IPA / OK73 ほか)。金ナノ粒子は誘導結合プラズマ質量分析計(ICP-MS / ICP-QQQ、検出限界 1 ppt)で上流側・下流側の金濃度を定量します。
サンプル要件
試験対象のフィルター本体(ディスポーザブル型・カートリッジ型いずれも可)。チャレンジ粒子の種類、粒子径、試験条件を選定する根拠となるため、公称ろ過精度、実際に使用しているプロセス薬液、目標流量も併せてご提供ください。
報告書内容
上流側・下流側の粒子(または金イオン)濃度、捕捉効率(%)とLRV(3回繰り返しサンプリングの平均値と標準偏差を含む)、ならびにチャレンジ粒子の仕様、薬液マトリックス、流量などの試験条件一式。
標準納期
試験項目とサンプル数に応じて、お見積もり時にご案内します。標準フロー:ご要望の受付 → サンプル受領 → 双方での協議 → お見積もり → 案件開始 → ラボ試験 → 試験報告書と結果説明 → お客様からのフィードバック → 追加確認と説明 → 完了。サンプルは完了後1か月間保管した後に廃棄します。
規制適合・認証
本サービスは、お客様指定または双方で確認したプロセス条件で実施します。報告書にはチャレンジ粒子の種類と粒子径、薬液マトリックス、流量、サンプリング方法をすべて明記し、データのトレーサビリティを確保します。

注:実際の耐薬品性および寿命は、薬液濃度、温度、流量、差圧、上流側の汚染負荷、ハウジング設計によって変動します。実際のプロセス条件でのサンプル評価をお勧めします。

プロセス上の位置づけ

この試験が必要になるのは、次のような場面です。手元のフィルターの公称ろ過精度と実際のプロセスでの性能が合わない、新しいサプライヤーを導入したいがカタログ値しか手に入らない、あるいはろ材メーカーが新製品の開発で客観的な第三者の性能データを必要としている。本サービスが答える問いはただ一つ──ナノ粒子径域で、このフィルターが実際にどれだけ捕捉できるか、です。

主な特長

チャレンジ粒子は、金ナノ粒子(AuNP)、ポリスチレン微粒子(PSL)、二酸化ケイ素(SiO₂)の3種類で、粒子径は5 nm~60 nmクラスです。粒子径はフィルターの公称ろ過精度と対象プロセスに応じて選定し、固定の条件をすべての案件に当てはめることはしません。

試験はお客様が指定する薬液マトリックスと流量で実施し、純水で代用することはしません。同じフィルターでも、超純水中とプロセス薬液中とでは性能がそもそも異なるためです。上流・下流でそれぞれ3本ずつサンプリングし、報告書には平均値と標準偏差を併記します。ナノ領域では単点のデータでは信頼性が不十分なため、意図的にこの設計にしています。

測定には微分型電気移動度分析器-凝縮粒子カウンター(DMA-CPC)を使用します。金ナノ粒子については、誘導結合プラズマ質量分析(ICP-MS/ICP-QQQ、検出限界1 pptレベル)で上流・下流の金濃度を定量します。

選定のポイント

次の4つの試験はお客様に混同されることが最も多いのですが、それぞれの役割は明確に分かれています。

サービス答える問い対象
ナノレベル捕捉効率試験(本サービス)ナノ粒子径域でどれだけ捕捉できるか?試験対象のフィルター本体
フィルター捕捉性能試験捕捉、完全性、流量、汚れ保持容量を含む総合性能はどうか?同型番の新品または使用済みフィルター
フィルター清浄度試験このフィルター自体からどれだけの物質が放出されるか?新品・使用済みフィルター(ペアでの提出を推奨)
溶出物・抽出物分析この材料は自社の薬液中で何を放出するか?フィルター、配管材、包装材などのプロセス部材

使用と交換

サンプル送付時のお願い:試験対象のフィルター本体をご提供ください。ディスポーザブルタイプ、ハウジング装着タイプのどちらでも対応します。あわせて、公称ろ過精度、実際に使用しているプロセス薬液、目標流量をお知らせください。この3点はチャレンジ粒子の種類、粒子径、試験条件を選定する根拠となり、1つでも欠けると仮定条件での試験になります。納期は依頼項目とサンプル数に応じてお見積もり時にご案内します。サンプルは案件完了後1か月間保管したのち廃棄します。

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報告書では、チャレンジ粒子の種類と粒子径、薬液マトリックス、流量、サンプリング方法をすべて開示します。条件がすべて開示されていてこそ、データの追跡と再現が可能になります。条件の記載がなく「捕捉率 99.9%」とだけ書かれた報告書は、サプライヤー間の比較においてはデータがないのと同じです。
どのようなチャレンジ粒子で試験できますか?
本サービスでは、5nm~60nmの金ナノ粒子(AuNP)、ポリスチレン微粒子(PSL)、シリカ(SiO2)の3種類の標準粒子をご用意しています。お客様のフィルターの公称孔径と対象プロセスに応じて適切な粒径を選び、実際の捕捉要件に即した試験を行います。
報告書にはどのようなデータが含まれますか?
高感度検出技術でフィルター上流・下流の粒子濃度を測定し、捕捉効率(Retention Efficiency)とLog Reduction Value(LRV)を算出します。フィルターの実際のろ過グレードを客観的に判断でき、仕様の定義や選定の根拠としてご活用いただけます。
この試験はどのようなお客様に適していますか?
主に半導体ウェットプロセスのユーザーとろ材メーカーを対象としています。半導体メーカーはフィルターがプロセス要件を満たすかを検証でき、ろ材メーカーは新製品開発や仕様確認に活用して、客観的な第三者による性能データを取得できます。