電子行業(yè)超純水你應(yīng)該知道這些
超純水是為了研制超純材料(半導(dǎo)體原件材料、納米精細(xì)陶瓷材料等)應(yīng)用蒸餾、去離子化、反滲透技術(shù)或其它適當(dāng)?shù)某R界精細(xì)技術(shù)生產(chǎn)出來的水,其電阻率大于18 MΩ.cm,或接近18.3MΩ.cm(25℃)。那么關(guān)于電子行業(yè)超純水你又知道哪些呢?下面我們一起看看吧。
科普一:電子行業(yè)為什么要用到超純水設(shè)備?
超純水在以電路板為主的電子元器件生產(chǎn)中的作用越來越重要,超純水的質(zhì)量已成為影響電路板、電子元器件產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)產(chǎn)量和生產(chǎn)成本的重要因素之一。在電子元器件的生產(chǎn)中,超純水主要用于清洗水和用于配制各種溶液、漿液,不同的電子元器件在生產(chǎn)中對(duì)純水和水質(zhì)的要求是不同的。
在晶體管和集成電路的生產(chǎn)中,超純水主要用于清洗硅片,少量用于制備藥液、硅氧化的水蒸氣源、一些設(shè)備的冷卻水、制備電鍍液等。集成電路生產(chǎn)中80%的工序都需要用高純水來清洗硅片,水質(zhì)的好壞與集成電路產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)量有很大關(guān)系。水中的堿金屬(K、Na等)會(huì)使絕緣膜產(chǎn)生耐壓,重金屬(Au、Ag、Cu等)會(huì)使PN結(jié)電壓降低,III族元素(B、Al、Ga等)會(huì)使N型半導(dǎo)體特性變差,V族元素(P、As、Sb等)會(huì)使P型半導(dǎo)體特性變差。會(huì)使P型半導(dǎo)體特性變壞,水中的細(xì)菌經(jīng)過高溫碳化后的磷(約占灰分的20-50%)會(huì)使P型硅片的局部區(qū)域變成N型硅而導(dǎo)致器件性能變壞,水中的微粒(包括細(xì)菌)如吸附在硅片表面,就會(huì)造成電路短路或特性變差。
電子超純水設(shè)備(www.ediwater.cn)是為了保證電子產(chǎn)品的質(zhì)量安全,促進(jìn)電子行業(yè)的健康運(yùn)行,電子超純水設(shè)備用于集成電路生產(chǎn)中高純水清洗硅片、半導(dǎo)體材料、晶圓材料的生產(chǎn)、加工。
科普二:電子行業(yè)超純水的等級(jí)
目前,我國(guó)電子工業(yè)部把電子級(jí)水質(zhì)技術(shù)分為四個(gè)行業(yè)等級(jí),分別為18MΩ.cm、15MΩ.cm、12MΩ.cm、0.5MΩ.cm,以區(qū)分不同水質(zhì)。半導(dǎo)體、集成電路芯片及封裝、液晶顯示器、高精度電路板、光電器件、各種電子器件、微電子工業(yè)、大規(guī)模、超大規(guī)模的集成電路都需要使用大量的純水、高純水、超純水清洗半成品、成品。集成電路的集成度越高,線寬越窄,對(duì)水質(zhì)的要求就越高。
科普三:電子行業(yè)超純水制取工藝
1、采用離子交換樹脂制備超純水的傳統(tǒng)水處理方式,其基本工藝流程為:原水→沙炭過濾器→精密過濾器→原水箱→陽床→陰床→混床(復(fù)床)→純水箱→純水泵→后置精密過濾器→用水點(diǎn)
2、采用反滲透水處理設(shè)備與離子交換設(shè)備進(jìn)行組合的方式,其基本工藝流程為:原水→沙炭過濾器→精密過濾器→原水箱→反滲透設(shè)備→混床(復(fù)床)→純水箱→純水泵→后置精密過濾器→用水點(diǎn)
3、采用反滲透水處理設(shè)備與電去離子(EDI)設(shè)備進(jìn)行搭配的方式,其基本工藝流程為:原水→沙炭過濾器→精密過濾器→原水箱→反滲透設(shè)備→電去離子(EDI)→純水箱→純水泵→后置精密過濾器→用水點(diǎn)
4、采用反滲透水處理設(shè)備與電去離子(EDI)設(shè)備及拋光混床的組合方式,其基本工藝流程為:預(yù)處理過濾器→保安(精密)過濾器→RO反滲透→EDI→氮封水箱→拋光混床→新型循環(huán)管道→用水點(diǎn)(萊特萊德新工藝)
科普四:超純水制備工藝特點(diǎn)
第1種采用離子交換樹脂其優(yōu)點(diǎn)在于初投資少,占用的地方少,但缺點(diǎn)就是需要經(jīng)常進(jìn)行離子再生,耗費(fèi)大量酸堿,而且對(duì)環(huán)境有一定的破壞。
第2種采用反滲透作為預(yù)處理再配上離子交換設(shè)備,其特點(diǎn)為初投次比采用離子交換樹脂方式要高,但離子設(shè)備再生周期相對(duì)要長(zhǎng),耗費(fèi)的酸堿比單純采用離子樹脂的方式要少很多。但對(duì)環(huán)境還是有一定的破壞性。
第3種采用反滲透作預(yù)處理再配上電去離子(EDI)裝置,對(duì)環(huán)境沒什么破壞性。其缺點(diǎn)在于初投資相對(duì)以上兩種方式過于昂貴。
第4種采用反滲透作預(yù)處理再配上電去離子(EDI)裝置、氮封水箱及拋光混床,其中,氮封水箱可以防止CO2等其它物質(zhì)溶入水中影響水質(zhì),保證水箱內(nèi)的水不受二次污染而導(dǎo)致水質(zhì)下降。而拋光混床采用無化學(xué)析出的核子級(jí)樹脂,去除純水中殘余的微量帶電離子及弱電解質(zhì),使水質(zhì)達(dá)到18MΩ.cm以上,新型循環(huán)管道,保證水質(zhì)不被污染。這是目前非常環(huán)保的超純水制取工藝,不需要用酸堿進(jìn)行再生便可連續(xù)制取超純水,對(duì)環(huán)境沒什么破壞性。
科普五:電子行業(yè)超純水的具體應(yīng)用領(lǐng)域
1、半導(dǎo)體材料、器件、印刷電路板和集成電路成品、半成品用超純水。
2、超純材料和超純化學(xué)試劑勾兌用超純水。
3、實(shí)驗(yàn)室和中試車間用超純水。
4、汽車、家電表面拋光處理。
5、光電子產(chǎn)品。
6、其他高科技精微產(chǎn)品。
科普六:關(guān)于超純水的標(biāo)準(zhǔn)有哪些?
美國(guó)ASTM D5127電子半導(dǎo)體業(yè)用純水水質(zhì)TypeE-1.2
中國(guó)國(guó)家電子級(jí)超純水標(biāo)準(zhǔn)GBT11446.1-1997EW-Ⅰ標(biāo)準(zhǔn)
以上,就是電子行業(yè)對(duì)超純水的一些科普,希望能對(duì)大家有所幫助。隨著超純水生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高,超純水設(shè)備的應(yīng)用也越來越多,在電廠化學(xué)水處理、食品、飲料、飲用水制備、海水淡化等方面都有重要應(yīng)用。