半導體、集成電路芯片及封裝、液晶顯示、高精度線路板、光電器件、各種電子器件、微電子工業(yè)、大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等電子行業(yè)領域需用大量的純水、超純水清洗半成品、成品。集成電路的集成度越高,芯片上的組件或連接組件間的配線線徑越細,對水質(zhì)的要求也越高(一般要求超純水電阻率18.2MΩ.cm(25℃)、TOC<5ppb、細菌內(nèi)毒素<0.03EU/ml)。超純水水質(zhì)已成為影響電子元器件產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成品率及生產(chǎn)成本的重要因素之一。
超純水水質(zhì)對電子/半導體行業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)的影響
在電解電容器生產(chǎn)中,鋁箔及工作件的清洗需用超純水,如水中含有氯離子,電容器就會漏電。在電子管生產(chǎn)中,電子管陰極涂敷碳酸鹽,如其中混入雜質(zhì),就會影響電子的發(fā)射,進而影響電子管的放大性能及壽命,因此其配液要使用超純水。在顯像管和陰極射線管生產(chǎn)中,其熒光屏內(nèi)壁用噴涂法或沉淀法附著一層熒光物質(zhì),是鋅或其他金屬的硫化物組成的熒光粉顆粒并用硅酸鉀粘合而成,其配制需用超純水,如超純水中含銅在8ppb以上,就會引起發(fā)光變色;含鐵在 50ppb以上就會使發(fā)光變色、變暗、閃光跳躍;含有機物膠體、微粒、細菌等,就會降低熒光層強度及其與玻殼的粘附力,并會造成氣泡、條跡、漏光點等廢次品。在黑白顯像管熒光屏生產(chǎn)的 12個工序中,玻殼清洗、沉淀、濕潤、洗膜、管頸清洗等5 個工序需使用超純水,每生產(chǎn)一個顯像管需用超純水80kg。液晶顯示器的屏面需用超純水清洗和用超純水配液,如超純水中存在著金屬離子、微生物、微粒等雜質(zhì),就會使液晶顯示電路發(fā)生故障,影響液晶屏質(zhì)量,導致廢、次品。顯像管、液晶顯示器生產(chǎn)對超純水水質(zhì)的要求見附表1。
在晶體管、集成電路生產(chǎn)中,超純水主要用于清洗硅片,另有少量用于藥液配制,硅片氧化的水汽源,部分設備的冷卻水,配制電鍍液等。集成電路生產(chǎn)過程中的80%的工序需要使用超純水清洗硅片,水質(zhì)的好壞與集成電路的產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)成品率關系很大。水中的堿金屬(K、Na等)會使絕緣膜耐壓不良,重金屬(Au、Ag、Cu等)會使PN結耐壓降低,Ⅲ族元素(B、Al、Ga等)會使N型半導體特性惡化,Ⅴ族元素(P、As、Sb等)會使P型半導體特性惡化,水中細菌高溫碳化后的磷(約占灰分的20-50%)會使P型硅片上的局部區(qū)域變?yōu)镹型硅而導致器件性能變壞,水中的顆粒(包括細菌)如吸附在硅片表面,就會引起電路短路或特性變差。集成電路生產(chǎn)對超純水水質(zhì)的要求見附表2。
太平瑪半導體/電子行業(yè)超純水系統(tǒng)工藝流程
根據(jù)客戶需求,半導體/電子行業(yè)超純水系統(tǒng)可采用以下兩種制水工藝流程,兩種流程產(chǎn)水水質(zhì)均可滿足半導體/電子行業(yè)超純水水質(zhì)標準。
制水工藝流程1(傳統(tǒng)工藝):反滲透與離子交換相組合的工藝方式,其基本流程為:原水→機械過濾器→活性炭過濾器→樹脂軟水器(或阻垢計量加藥系統(tǒng))→精密過濾器→高壓泵→反滲透設備→純水箱→紫外滅菌儀→加壓泵→(復床)混床→精密過濾器→用水點。
制水工藝流程2(***新工藝):反滲透與電去離子(EDI)相組合的工藝方式,這是一種制取超純水的***新工藝,也是一種環(huán)保、經(jīng)濟、發(fā)展?jié)摿薮蟮某兯苽涔に?,其基本工藝流程為::原?rarr;機械過濾器→活性炭過濾器→樹脂軟水器(或阻垢計量加藥系統(tǒng))→精密過濾器→高壓泵→反滲透設備→純水箱→紫外滅菌儀→加壓泵→電去離子(EDI)→精密過濾器→用水點。

1.進水泵浦(交替運轉(zhuǎn)) |
10.254nm紫外線殺菌器 |
2.活性碳過濾器 |
11.陽離子床 |
3.軟化過濾器 |
12.陰離子床 |
4.精密過濾器 |
13.0.45電子級濾芯 |
5.抑垢劑用泵 |
14.185nm紫外線殺菌器 |
6.高壓增壓泵 |
15.增壓輸送泵 |
7.RO單元 |
16.精煉混合床 |
8.貯存槽 |
17.254nm紫外線殺菌器 |
9.純水輸送泵 |
18.0.2um電子級濾芯 |
注:上列流程謹供參考 |
太平瑪半導體/電子行業(yè)超純水系統(tǒng)特點
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水箱缺水自動制水、滿水自動停機、定時自維護沖洗、低壓/高壓報警等全自動功能。
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全手動功能,可手動開啟各個電磁閥和水泵,供應急或清洗消毒時使用。
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軟件計算系統(tǒng)***佳工作參數(shù),壓力、流量、脫鹽率等。
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反滲透膜、混床樹脂、EDI模塊等核心部件均為進口優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
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PLC全自動控制系統(tǒng),系統(tǒng)狀態(tài)指示燈指示系統(tǒng)工作狀態(tài)。
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在線水質(zhì)檢測控制儀表,隨時檢測水質(zhì)。
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電子超純水專用CPVC管道,溶出物超低,絕少泄漏。
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可按客戶需求設計超純水輸送管道系統(tǒng)為無死角循環(huán)系統(tǒng),充分保證產(chǎn)水水質(zhì)。
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CIP就地清洗消毒接口,方便設備清洗消毒維護。