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超纯水技术

时间:2018-02-26 17:36
电子行业超纯水系统
1.1概述
半导体、集成电路芯片及封装、液晶显示、高精度线路板、光电器件、各种电子器件、微电子工业、大规模、超大规模集成电路需用大量的纯水、高纯水、超纯水清洗半成品、成品。集成电路的集成度越高,线宽越窄,对水质的要求也越高。目前我国电子工业部把电子级水质技术分为五个行业等级,分别为18MΩ.cm、15MΩ.cm、10MΩ.cm、2MΩ.cm、0.5MΩ.cm,以区分不同水质。
1.2应用范围
1、电子、电力、电镀、照明电器、实验室、食品、造纸、日化、建材、造漆、蓄电池、化验、生物、制药、石油、化工、钢铁、玻璃等领域。
  2、化工工艺用水、化学药剂、化妆品等用纯水。
3.单晶硅、半导体晶片切割制造、半导体芯片、半导体封装 、引线柜架、集成电路、液晶显示器、导电玻璃、显像管、线路板、光通信、电脑元件 、电容器洁净产品及各种元器件等生产工艺用纯水。
1.3产水水质
1.3.1电子级水质技术指标(GB11446-1-1997)
指标 EW-Ⅰ EW-Ⅱ EW-Ⅲ EW-Ⅳ EW-Ⅴ
电阻率(25℃)
MΩ.cm 
18,90%的时间最小17 15,90%的时间最小13 10,90%的时间最小8 ≥2
 
≥0.5
 
TOC,μg/L 20 100      
细菌个数,个/mL 0.01 0.1      
硅,μg/L 2 10      
>1μm微粒粒,个/mL 0.1 5      
1.3.2美国超纯水水质标准
水质项目 单位 EW-Ⅰ EW-Ⅱ EW-Ⅲ EW-Ⅳ
电阻率(25℃) MΩ.cm 18① 12② 2 0.5
①90%时间纯水电阻率应≥18 MΩ.cm,允许短时间不小于17 MΩ.cm。
②90%时间纯水电阻率应≥15MΩ.cm,允许短时间不小于12 MΩ.cm。
1.3.3电子工业部高纯水水质试行标准
序号 水质项目 一级高纯水指标 二级高纯水指标
1 电阻率(25℃)MΩ.cm ≥15 ≥10
2 电导率,μs/cm 0.05 0.1
3 pH值 6.8~7.2 6.8~7.4
4 细菌总数。个/mL <3 <9
说明:①一级高纯水适用于大规模集成电路,微波器件以及有相同要求到半导体器件产品。
②二级高纯水适用与一般电路,分立器件以及有相同要求的半导体器件产品。
1.3.4美国半导体工业纯水指标
水质项目 单位 EW-Ⅰ EW-Ⅱ EW-Ⅲ EW-Ⅳ
电阻率(25℃) MΩ.cm 18.2 17.9 17.5 17
TOC mg/L 0.02 0.05 0.1 0.4
颗粒 粒/L 500 1000 2500 5000
细菌数 个/100mL 0 6 10 50
SiO2 μg/L 3 5 10 40
 
1.4典型处理工艺
制备电子工业用超纯水的工艺流程 :
电子行业制备超水的工艺大致分成以下几种:
1、采用离子交换树脂制备超纯水的传统水处理方式,其基本工艺流程为:原水→沙炭过滤器→精密过滤器→中间水箱→阳床→阴床→混床(复床)→纯水箱→纯水泵→抛光混床→后置精密过滤器→用水点
2、采用反渗透水处理设备与离子交换设备进行组合的方式,其基本工艺流程为:原水→沙炭过滤器→精密过滤器→中间水箱→反渗透设备→混床(复床)→纯水箱→纯水泵→抛光混床→后置精密过滤器→用水点
3、采用反渗透水处理设备与电去离子(EDI)设备进行搭配的的方式,这是一种制取超纯水的常用工艺,也是一种环保,经济,发展比较成熟的超纯水制备工艺,其基本工艺流程为:原水→原水箱→沙炭过滤器→精密过滤器→双级反渗透设备→中间水箱→电去离子(EDI)→氮封水箱→UV装置→纯水泵→抛光混床→后置精密过滤器→用水点
4、采用全膜法水处理设备与电去离子(EDI)设备进行搭配的的方式,这是一种制取超纯水的最新工艺,也是一种环保,经济,发展潜力巨大的超纯水制备工艺,其基本工艺流程为:原水→原水箱→石英砂过滤/自清洗过滤/盘式过滤→超滤系统→超滤产水箱→双级反渗透设备→中间水箱→电去离子(EDI)→氮封水箱→UV装置→纯水泵→抛光混床→后置精密过滤器→用水点

说明:如果产水水质对TOC与溶解氧有要求是需要增加脱碳与脱氧装置。
1.5设备图片