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超純水技術

時間:2018-02-26 17:36
電子行業超純水系統
1.1概述
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、大規模、超大規模集成電路需用大量的純水、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,對水質的要求也越高。目前我國電子工業部把電子級水質技術分為五個行業等級,分別為18MΩ.cm、15MΩ.cm、10MΩ.cm、2MΩ.cm、0.5MΩ.cm,以區分不同水質。
1.2應用范圍
1、電子、電力、電鍍、照明電器、實驗室、食品、造紙、日化、建材、造漆、蓄電池、化驗、生物、制藥、石油、化工、鋼鐵、玻璃等領域。
  2、化工工藝用水、化學藥劑、化妝品等用純水。
3.單晶硅、半導體晶片切割制造、半導體芯片、半導體封裝 、引線柜架、集成電路、液晶顯示器、導電玻璃、顯像管、線路板、光通信、電腦元件 、電容器潔凈產品及各種元器件等生產工藝用純水。
1.3產水水質
1.3.1電子級水質技術指標(GB11446-1-1997)
指標 EW-Ⅰ EW-Ⅱ EW-Ⅲ EW-Ⅳ EW-Ⅴ
電阻率(25℃)
MΩ.cm 
18,90%的時間最小17 15,90%的時間最小13 10,90%的時間最小8 ≥2
 
≥0.5
 
TOC,μg/L 20 100      
細菌個數,個/mL 0.01 0.1      
硅,μg/L 2 10      
>1μm微粒粒,個/mL 0.1 5      
1.3.2美國超純水水質標準
水質項目 單位 EW-Ⅰ EW-Ⅱ EW-Ⅲ EW-Ⅳ
電阻率(25℃) MΩ.cm 18① 12② 2 0.5
①90%時間純水電阻率應≥18 MΩ.cm,允許短時間不小于17 MΩ.cm。
②90%時間純水電阻率應≥15MΩ.cm,允許短時間不小于12 MΩ.cm。
1.3.3電子工業部高純水水質試行標準
序號 水質項目 一級高純水指標 二級高純水指標
1 電阻率(25℃)MΩ.cm ≥15 ≥10
2 電導率,μs/cm 0.05 0.1
3 pH值 6.8~7.2 6.8~7.4
4 細菌總數。個/mL <3 <9
說明:①一級高純水適用于大規模集成電路,微波器件以及有相同要求到半導體器件產品。
②二級高純水適用與一般電路,分立器件以及有相同要求的半導體器件產品。
1.3.4美國半導體工業純水指標
水質項目 單位 EW-Ⅰ EW-Ⅱ EW-Ⅲ EW-Ⅳ
電阻率(25℃) MΩ.cm 18.2 17.9 17.5 17
TOC mg/L 0.02 0.05 0.1 0.4
顆粒 粒/L 500 1000 2500 5000
細菌數 個/100mL 0 6 10 50
SiO2 μg/L 3 5 10 40
 
1.4典型處理工藝
制備電子工業用超純水的工藝流程 :
電子行業制備超水的工藝大致分成以下幾種:
1、采用離子交換樹脂制備超純水的傳統水處理方式,其基本工藝流程為:原水→沙炭過濾器→精密過濾器→中間水箱→陽床→陰床→混床(復床)→純水箱→純水泵→拋光混床→后置精密過濾器→用水點
2、采用反滲透水處理設備與離子交換設備進行組合的方式,其基本工藝流程為:原水→沙炭過濾器→精密過濾器→中間水箱→反滲透設備→混床(復床)→純水箱→純水泵→拋光混床→后置精密過濾器→用水點
3、采用反滲透水處理設備與電去離子(EDI)設備進行搭配的的方式,這是一種制取超純水的常用工藝,也是一種環保,經濟,發展比較成熟的超純水制備工藝,其基本工藝流程為:原水→原水箱→沙炭過濾器→精密過濾器→雙級反滲透設備→中間水箱→電去離子(EDI)→氮封水箱→UV裝置→純水泵→拋光混床→后置精密過濾器→用水點
4、采用全膜法水處理設備與電去離子(EDI)設備進行搭配的的方式,這是一種制取超純水的最新工藝,也是一種環保,經濟,發展潛力巨大的超純水制備工藝,其基本工藝流程為:原水→原水箱→石英砂過濾/自清洗過濾/盤式過濾→超濾系統→超濾產水箱→雙級反滲透設備→中間水箱→電去離子(EDI)→氮封水箱→UV裝置→純水泵→拋光混床→后置精密過濾器→用水點

說明:如果產水水質對TOC與溶解氧有要求是需要增加脫碳與脫氧裝置。
1.5設備圖片