半導(dǎo)體等行業(yè)超純水系統(tǒng)詳解

　　一、純水之定義

　　DI=Deionized?,?DI?Water?=?Deionized?Water，為去離子之意，亦即通稱之純水(PURE?WATER)，近來由于半導(dǎo)體制程對設(shè)計(jì)規(guī)則之需求朝更精密更細(xì)小的趨勢發(fā)展，因而對純水水質(zhì)的要求也越趨嚴(yán)格，在此嚴(yán)格水質(zhì)要求下所制造出來稱之純水(Ultra-pure?water)。

　　其狹義之意：為去離子之水，將水中之離子(如Na+、Ca2+、Mg2+、Al3+、C1-、F-、SO42-、NO3-、etc.)?予以去除，降低其離子濃度，提水之電阻值(Ω·cm)。

　　其廣義之意：為除了除去水中離子之外，亦將水中之SiO2，顆粒物，細(xì)菌，有機(jī)物，微生物一并給予有限度的去除，使水達(dá)到完純凈的程度，而用于電子工業(yè)之上。

　　二、18MΩ·cm純水制備工藝

　　自來水進(jìn)入原水箱，通過原水泵增壓，經(jīng)砂濾器、炭濾器、阻垢劑加藥、保安過濾器，到達(dá)反滲透單元，經(jīng)兩級反滲透過濾進(jìn)入EDI單元，達(dá)到電阻率15MΩ·cm(25℃)進(jìn)入純水水箱。純水供水設(shè)計(jì)為循環(huán)方式，經(jīng)純水供水泵增壓，通過紫外線消毒器、拋光混床Tulsimer? MB 106 UP、0.22微米過濾器接入純水供水管，到達(dá)使用點(diǎn)。

　　2.1 預(yù)處理單元

　　采用石英砂過濾、活性炭過濾、保安過濾作為兩級反滲透的預(yù)處理。

　　2.2 反滲透模塊單元

　　反滲透膜是以壓力差為驅(qū)動力的液相膜分離方法，可以看作是滲透的一種反向作用。在壓力推動下，溶液中的水分子透過膜，而其它分子、離子、細(xì)菌、病毒等被截留，從而實(shí)現(xiàn)脫鹽效果，達(dá)到純化目的。

　　整個(gè)反滲透系統(tǒng)由壓泵、反滲透膜、壓力容器以及相應(yīng)的儀器、儀表、閥門、機(jī)架、管道及管件等組成;此外還有獨(dú)立的化學(xué)清洗裝置。

　　2.3 EDI模塊單元

　　EDI技術(shù)是將膜法和離子交換法結(jié)合起來的新工藝，基本原理主要包括離子交換、直流電場下離子的選擇性遷移及樹脂的電再生。水中的離子首先通過交換作用吸附于樹脂顆粒上，再在電場作用下經(jīng)由樹脂顆粒構(gòu)成的“離子傳輸通道”遷移到膜表面并透過離子交換膜進(jìn)入濃室。由于離子的交換、遷移及離子交換樹脂的電再生相伴發(fā)生，猶如邊工作邊再生的混床離子交換樹脂柱，因此可以連續(xù)不斷地制取質(zhì)量的純水、純水。

　　EDI系統(tǒng)由增壓泵、膜堆、電源以及相應(yīng)的儀器、儀表、閥門、機(jī)架、管道等組成。

　　2.4 拋光混床模塊單元

　　純水終端混床樹脂是在其嚴(yán)格的工藝控制條件下制成的，樹脂經(jīng)過特別的處理，再生轉(zhuǎn)型已接近限化，故具有的再生效率和低的雜質(zhì)含量，并具有強(qiáng)的交換能力和很的機(jī)械強(qiáng)度。 純水終端混床樹脂無需再生，就可廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)純水制備;實(shí)驗(yàn)室純水;效液相色譜用純水;含放射物處理;藥品;半導(dǎo)體行業(yè);凝結(jié)水以及其它各種水處理工藝的終端混床精處理。的混床樹脂可確保出水水質(zhì)達(dá)到穩(wěn)定，產(chǎn)水水質(zhì)16~18.2MΩ，生產(chǎn)質(zhì)量的純無硅純水。

　　2.5 供水單元

　　純水供水循環(huán)采用254nm紫外線殺菌、拋光混床脫鹽、0.22微米過濾，達(dá)到用戶的純水水質(zhì)要求。

　　為保證純水的以及生物學(xué)指標(biāo)，在純水制備的終端設(shè)置精度為0.22μm的微濾膜過濾器，用于截留去除脫鹽設(shè)備出水中的微粒以及細(xì)菌尸體。由于0.22μm的微濾膜膜過濾器為整個(gè)脫鹽工藝的后一道處理設(shè)備，因此又稱終端過濾器。過濾器內(nèi)裝折疊式微孔濾膜，過濾精度0.22μm，過濾器出口設(shè)置壓力表。過濾器經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行后，濾膜表面截留了大量雜質(zhì)，使濾膜堵塞，導(dǎo)致工作壓力增加，當(dāng)進(jìn)出口壓力差增大到某一設(shè)定值時(shí)，更換濾膜。

　　終端過濾器由罐體、0.22μm濾芯、壓力表組成。

　　適用于生產(chǎn)半導(dǎo)體集成電路、顯示器、硬盤、CD﹣ROM等用水。在進(jìn)水得到充分的處理及合理的混床設(shè)計(jì)情況下，Tulsimer? MB 106 UP的出水電阻率能達(dá)到>18.25MΩ。