纯净水设备在工业领域中广泛应用,尤其是在电子行业。在工业飞快发展的时代中,纯净水设备在电子行业中占着举足轻重的地位。电子产品的质量的成品率,有时候就取决于纯净水设备产出水质的好坏。不同种类的电子器件在生产过程中,所需要的纯净水水质也不同。通常一个电子产品制造周期的20%的生产过程中需要使用到超纯水。湿法工艺设备使用的流体中有50%以上为超纯水,随着环保要求的提高,这一比例还在不断提高。
除此之外,太阳能光伏行业生产过程对生产用水使用要求非常高,集成电路的集成度越高,对水质的要求也越高,对超纯水制备工艺出水水质的要求也越严格。目前国家工业部把电子级水质技术分为五个行业标准,分别为18MΩ.cm、15MΩ.cm、 10MΩ.cm、2MΩ.cm、0.5MΩ.cm,以区分不同水质。使用电子级超纯水设备可以制取五个标准的水。
随着超纯水技术在半导体行业的应用口益广泛,半导体制造单位对超纯水的要求也越来越高。半导体行业是一个高能耗的行业。在半导体产品制造过程中,由于生产设备的精密性和生产工艺的复杂性,对其配套设施提出了很高的要求,尤其对作为半导体行业血脉的超纯水系统更是高之又高。
1超纯水制造工艺
半导体行业超纯水制造工艺可以概述为4个部分,分别为预处理部分、RO部分、电去离子部分和抛光混床部分。在有些半导体厂中,也有用“阴床十阳床”代替电去离子装置的,主要根据原水水质和产水水质对弱电解质的要求而定,这里主要探讨常用的电去离子工艺川。
1.1预处理部分
预处理的作用是对原水进行粗加工.提供符合Ro进水要求的给水。其主要用来去除原水中的悬浮物、胶体,使SD≤4;去除游离氯等氧化性物质;去除部分有机物;降低LSI ,避免碳酸盐结垢。
在超纯水制造工艺中,传统预处理方式是“多介质过滤器+活性炭过滤器”。而该半导体制造厂采用了“粗过滤器+超滤装置”作为超纯水系统的预处理部分,主要原因如下:
(I)传统的预处理过程中SDI值不好控制,一般>5,不利于后续的一级反渗透系统的运行;而超滤装置的出水SDI值比较稳定(}1),能够有效地保证一级反渗透系统的运行。
(2)传统的预处理方式占地而积大,而“粗过滤器+超滤装置”占地而积小,节约了基建费用。
(3)与传统的预处理方式在更换填料时需要大量的人力和物力相比,超滤装置的更换比较方便。
(4)近年来,由于超滤技术的不断成熟,系统能够稳定安全地运行,而且超滤膜的价格也有了大幅度的降低,在一次性投资和运行维护费用上跟传统的预处理方式相比差不多。
电镀涂装行业中,为了增加镀件表面光洁度、亮度、附着力,电镀液的配制需要用电导率在15uS/cm以下的纯水。另外在镀件漂洗时也需用电导率在10uS/cm以下电镀纯水来清洗,电镀行业用水处理系统包括电镀前电镀液配制用纯水系统、电镀漂洗废水中稀有金属回收漂洗水循环利用电镀废水处理零排放系统。通常系统由预处理,超滤,反渗透(RO),离子交换,EDI设备等组成,以满足电镀行业对各种水质的要求。
涂装电镀用纯水设备发展历程 近几十年以来,混合床离子交换技术一直作为超纯水制备的标准工艺。由于其需要周期性的再生且再生过程中使用大量的化学药品(酸碱)和纯水,并造成一定的环境问题,因此需要开发无酸碱超纯水系统。
正因为传统的离子交换已经越来越无法满足现代工业和环保的需要,于是将膜、树脂和电化学原理相结合的EDI技术成为水处理技术的一场革命。其离子交换树脂的再生使用的是电,而不再需要酸碱,因而更满足于当今世界的环保要求。
自从1986年EDI膜堆技术工业化以来,全世界已安装了数千套EDI系统,尤其在制药、半导体、电力和表面清洗等工业中得到了大力的发展,同时在废水处理、饮料及微生物等领域也得到广泛使用。