純水科技
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典型工藝
分割線18.2MΩ降TOC超純水制水典型工藝:
原水→水箱→多介質過濾器→活性炭過濾器→阻垢劑添加→254 nm紫外線(UV)殺菌裝置→一級RO裝置→二級RO裝置→中間水箱→脫氣膜組裝置→EDI裝置→氮封純水箱→185nm除TOC紫外線(UV)裝置→拋光混床→超濾裝置→用水點。
集成電路超純水水質要求及制水工藝
集成電路(IC)是以光學方式把回路印刷到硅芯片上。芯片上的組件或連接組件間的配線線徑極微細,只有1~2um或更小。其間若有微粒或微生物附著,易使回路短路。制程中需使用大量高純度的純凈水洗凈,以保有高的良率,以制造1Mbit的DRAM產品其水質技術要求如下:
1Mbit DRAM產品的超純水要求規范| 項目 | 可達到值 | 可接受值 | 項目 | 可達到值 | 可接受值 |
|---|---|---|---|---|---|
| 電阻,25℃ | 18.2 | 18 | Br- | <0.1 | 0.1 |
| TOC, ×10-9 | <10 | <30 | NO3- | <0.1 | 0.1 |
| 粒子數/L | SO24- | <0.05 | 0.2 | ||
| SEM法 | 總離子 | <0.5 | <0.7 | ||
| 0.2~0.3μm | <2000 | 殘留物,mg/L | <0.1 | 0.1 | |
| 0.3~0.5μm | <200 | <200 | 金屬,μg/L | ||
| >0.5μm | <1 | <1 | Li | <0.03 | 0.05 |
| 粒子數/L | Mg | <0.02 | 0.05 | ||
| 激光法 | Ca | 2 | <2.0 | ||
| >0.5μm | <100 | Sr | <0.01 | 0.05 | |
| 細菌數/100mL | Ba | <0.01 | 0.05 | ||
| 培養法 | 0 | <6 | B | <0.05 | 2 |
| SEM法 | <1 | <10 | Al | <0.05 | 0.05 |
| EPI法 | <5 | <50 | Cr | <0.02 | 0.05 |
| 溶解的SiO2,μg/L | <0.4 | <4 | Mn | <0.02 | 0.05 |
| 硼,μg/L | <0.05 | 2 | Fe | <0.02 | 0.1 |
| 離子,μg/L | Ni | <0.02 | 0.05 | ||
| Na+ | <0.05 | 0.1 | Cu | <0.02 | 0.05 |
| K+ | <0.1 | 0.1 | Zn | <0.02 | 0.05 |
| Cl- | <0.05 | 0.1 | Pb | <0.02 | 0.05 |
為生產出符合要求的超純水,各國均發展出不同方式之設備,此處謹以RO反滲透為主要之處理流程供參考。超純水系統流程:
| 1.進水泵浦(交替運轉) | 10.254nm紫外線殺菌器 |
| 2.活性碳過濾器 | 11.陽離子床 |
| 3.軟化過濾器 | 12.陰離子床 |
| 4.精密過濾器 | 13.0.45電子級濾芯 |
| 5.抑垢劑用泵 | 14.185nm紫外線殺菌器 |
| 6.高壓增壓泵 | 15.增壓輸送泵 |
| 7.RO單元 | 16.精煉混合床 |
| 8.貯存槽 | 17.254nm紫外線殺菌器 |
| 9.純水輸送泵 | 18.0.2um電子級濾芯 |
| 注:上列流程謹供參考 | |
典型醫藥用純水制備工藝流程
純化水水質標準:
- 電阻率:≥0.5MΩ.cm(電導率:≤2μS)
- 氨≤0.3μg/ml
- 硝酸鹽≤0.06μg/ml
- 重金屬≤0.5μg/ml
傳統工藝原水→原水加壓泵→多介質過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→一級反滲透設備→中間水箱→中間水泵→離子交換器→純化水箱→純水泵→紫外線殺菌器→微孔過濾器→用水點。
新工藝原水→原水加壓泵→多介質過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→一級反滲透機→中間水箱→中間水泵→EDI系統→純化水箱→純水泵→紫外線殺菌器→微孔過濾器→用水點。
推薦新工藝原水→原水加壓泵→多介質過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→第一級反滲透 →PH調節→中間水箱→第二級反滲透(反滲透膜表面帶正電荷)→純化水箱→純水泵→紫外線殺菌器→ 微孔過濾器→用水點。
新工藝制藥純化水系統設備清單(以2t/h純化水設備為例):
| 序號 | 名稱 | 規格、型號 | 產地 | 單位 | 數量 | 備注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 自來水加壓泵 | CHI8-20 8t/h | 丹麥 | 臺 | 1 | 壓力自動控制 |
| 2 | 多介質過濾器 | JCW180/440 2162 | 美國 | 套 | 1 | 自動反沖洗 |
| 3 | 活性炭過濾器 | JCF180/440 2162 | 美國 | 套 | 1 | 自動反沖洗 |
| 4 | 全自動軟水器 | JWS180/440 2162 | 美國 | 套 | 1 | 自動再生 |
| 5 | 保安過濾器 | 5μm | 國產 | 臺 | 1 | 不銹鋼結構 |
| 6 | 第一級反滲透機 | RO3000(3t/h) | 組裝 | 臺 | 1 | 膜脫鹽率99.2% |
| 7 | 加藥機 | 0.47l/h | 美國 | 臺 | 1 | 米頓羅 |
| 8 | 中間水箱 | 1000LPE | 國產 | 套 | 1 | PH調節箱 |
| 9 | 第二級反滲透機 | RO2000(2t/h) | 組裝 | 套 | 1 | 膜帶正電荷膜 |
| 10 | 不銹鋼儲水罐 | 2000L | 合資 | 套 | 1 | 316L不銹鋼 |
| 11 | 紫外線殺菌燈 | 2t/h | 國產 | 套 | 1 | 316L不銹鋼 |
| 12 | 純凈水加壓泵 | CHI2-30 | 丹麥 | 套 | 1 | 316L不銹鋼 |
| 13 | 微孔過濾器 | 0.22μm | 國產 | 套 | 1 | 316L不銹鋼 |
| 14 | 管材及配件 | 合資 | 套 | 1 | 316L不銹鋼 |