Membraantehnoloogia rakendamine puhta vee tootmisel elektroonikatööstuses part1

Membraantehnoloogia rakendamine puhta vee tootmisel elektroonikatööstuses

Esiteks, puhta vee roll elektrooniliste komponentide tootmisel

Puhta vee oluline roll elektroonikatööstuses, eriti elektrooniliste komponentide tootmisel, on muutunud üha olulisemaks. Puhta vee kvaliteedist on saanud üks oluline tegur, mis mõjutab elektrooniliste komponentide kvaliteeti, valmistoodete kvalifitseeritud määra ja tootmiskulusid, samuti tõusevad veekvaliteedi nõuded. . Elektrooniliste komponentide tootmisel kasutatakse peamiselt puhastusveena kõrge puhtusastmega vett ning seda kasutatakse erinevate lahuste ja läga valmistamiseks. Puhta vee kasutamine erinevate elektrooniliste komponentide tootmisel on erinev, seega erinevad ka veekvaliteedi nõuded.

Elektrolüütiliste kondensaatorite tootmisel on alumiiniumfooliumi ja tööosade puhastamiseks vaja puhast vett. Kui vesi sisaldab kloriidioone, kondensaator lekib. Elektrontorude tootmisel kaetakse elektrontoru katood karbonaadiga ja kui selles segatakse lisandeid, mõjutab see elektronide emissiooni, mõjutades sellega elektrontoru võimendusjõudlust ja eluiga. Seetõttu kasutatakse vedeliku jaotamiseks puhast vett. Pilt- ja elektronkiiretoru tootmisel pihustatakse või sadestatakse fluorestsentskraani siseseina fluorestsentsi kihiga, mis on tsingist või muust metallisulfiidist koosnev fosforiosake ja seotud kaaliumsilikaadiga. Puhas vesi, näiteks puhas vesi, mis sisaldab rohkem kui 8 ppm vaske, põhjustab luminestsentsi värvuse muutust; raud, mis sisaldab üle 50 pp, muudab luminestsentsi värvuse, tumenemise ja vilkuva hüppe; Orgaaniliste ainete kolloide, osakesi, baktereid jne sisaldavad koostised vähendavad fluorestsentskihi tugevust ja haardumist klaasipirniga ning põhjustavad jäätmeid, nagu mullid, jäljed ja kerged lekkekohad. Mustvalgete torude fluorestsentsekraani 12 protsessis kasutatakse puhast vett viies protsessis, nagu klaasipirni puhastamine, setitamine, niisutamine, kilepesu ja kaela puhastamine. Iga pilditoru jaoks on vaja 80K puhast vett. Vedelkristallkuvari ekraan tuleb puhastada puhta veega ja segada puhta veega. Kui puhtas vees on metalliioone, mikroorganisme, osakesi ja muid lisandeid, siis vedelkristallkuvari vooluring töötab tõrgetega, mõjutades vedelkristallkraani kvaliteeti, kulutades ajakulu. Toode. Pilditorude ja vedelkristallkuvarite tootmisel kasutatava puhta vee kvaliteedinõuded on esitatud tabelis 1.

Tabel 1 Pilditorude ja vedelkristallkuvarite puhas vee kvaliteet

Projektiüksuse vastupidavus

M ~ cm

(25t) bakterid

/ ml osakesi

/ ml TOC

Mg / L Na +

Gg / LK +

Gg / L Cu

Gg / L Fe

Gg / L Zn

Gg / L

Mustvalge pilditoru, värviline torutoru, vedelkristallkuvar ≥5

≥5

≥5 ≤5

≤1

≤1 ≤10 (Φ> 0,5μ)

≤10 (Φ> 1μ)

≤10 (Φ> 1μ) ≤0,5

≤0,5

≤1 ≤10

≤10

≤10 ≤10

≤10

≤10 ≤8

≤10

≤10 ≤10

≤10

≤10 ≤10

≤10

≤10

Transistoride ja integraallülituste tootmisel kasutatakse puhast vett peamiselt ränivahvlite puhastamiseks ning väikest kogust kasutatakse keemiliseks vedelike ettevalmistamiseks, veeauru allikaks ränivahvli oksüdeerimiseks, mõne seadme jahutusveeks ja plaadimislahuseks. 80% integraallülituste tootmisprotsessist nõuab ränivahvlite puhastamiseks kõrge puhtusastmega vett. Vee kvaliteet sõltub suuresti integreeritud vooluahela kvaliteedist ja tootlikkusest. Vees olevad leelismetallid (K, Na jne) võivad põhjustada isoleerivate kilede halva survetakistuse, raskmetallid (Au, Ag, Cu jne) võivad vähendada PN-ristmike vastupidavust ja III rühma elemente (B, Al , Ga jne) põhjustab pooljuhtide N-tüüpi halvenemise, V-rühma elemendid (P, As, Sb jne) halvendavad P-tüüpi pooljuhtide omadusi. Fosfor pärast bakterite kõrgel temperatuuril karboniseerumist vees (umbes 20-50% tuhast) põhjustab P-tüüpi ränivahvlites lokaalseid piirkondi. N-tüüpi räni vahetamisel halveneb seadme jõudlus. Kui vees olevad osakesed (sealhulgas bakterid) adsorbeeruvad ränivahvli pinnale, võib vooluring olla lühises või kahandada selle omadusi. Puhta vee tootmiseks puhas vees kasutatavad nõuded on esitatud tabelis 2.

Tabel 2 Integreeritud vooluahela (DRAM) nõuded puhta vee kvaliteedile

Integraallülituse (DRAM) integreerimine 16K 64K 256K 1M 4M 16M

Külgnev reavahe (μm) 4 2,2 1,8 1,2 0,8 0,5

Osakeste läbimõõt (μm) 0,4 0,2 0,2 0,1 0,08 0,05

Arv (PCS / ml) <100><100><20><20><10><>

Bakterid (CFU / 100ML) <100><50><10><5><1><>

Takistusvõime (μs / cm, 25 ° C)> 16> 17> 17,5> 18> 18> 18,2

TOC (ppb) <1000><500><100><50><30><>

DO (ppb) <500><200><100><80><50><>

Na + (ppb) <1><1><0,8><0,5><0,1><>

Teiseks, membraantehnoloogia rakendamine puhta vee tootmisel

Puhta vee valmistamisel kasutatav membraanitehnoloogia hõlmab peamiselt elektrodialüüsi (ED), pöördosmoosi (RO), nanofiltratsiooni (NF), ultrafiltratsiooni (UF) ja mikrofiltreerimist (MF). Tööpõhimõte ja funktsioon on esitatud tabelis 3.

Tabel 3 Puhta vee tootmisel tavaliselt kasutatav membraanitehnoloogia

Membraanikomponendi nimi ED RO NF UF MF

Mikropoori läbimõõt 5-50 angstromi 15-85 angstromi 50-1000 angstromi (1 μm) 0,03-100 μm

Tööpõhimõte Ioonselektiivne läbilaskvus 1. Prioriteetne adsorptsioon - kapillaarteooria

2. Vesinikahelateooria

3. Difusiooniteooria vasakpoolse filtri ekraanil vasakpoolse filtriga

Funktsioon Eemaldage anorgaanilised soolaioonid Eemaldage anorgaanilised soolaioonid, samuti orgaanilised ained, mikroorganismid, kolloidid, soojusallikad, viirused jne. Eemaldage kahevalentsed ja kolmevalentsed ioonid, orgaanilised ained M> 100 ja mikroorganismid, kolloidid, soojusallikad, viirused, jne. Suspensiooni eemaldamiseks eemaldage suspendeeritud aine, kolloid Ja M> 6000 orgaaniline aine

Komponendivorm Membraanivirna tüüp Enamasti rulltüüp, väike kogus õõneskiudu Sama mis vasakpoolne, enamasti õõneskiud, väike kogus rullitüüpi kokkuklapitav filtritüüp

Töörõhk (MPa) 0,03-0,3 1-4 0,5-1,5 0,1-0,5 0,05-0,5

Vee taaskasutamise määr (%) 50-80 50-75 50-85 90-95 100

Kasutusaeg (aasta) 3-8 3-5 3-5 3-5 3-6 kuud

Veejaama asukoht Magestamisprotsess Magestamisprotsess 1. Magestamisprotsess

2. Pehmendamine enne RO-d Enamik neist on puhta veejaama terminali viimistlus, mõned eel-RO eeltöötlused 1. Turvafiltreerimine enne RO, NF, UF (3-10μm)

2. Pärast ioonvahetust filtritakse vaigu fragmendid (1 μm) välja.

3. Pärast UV-filtrit surnud bakterite eemaldamiseks (0,2 või 0,45 μm)

4. Puhta veejaama terminali filtreerimine (0,03–0,45 μm)

Võrreldes traditsioonilise veepuhastustehnoloogiaga, on membraanitehnoloogia eelised lihtsas protsessis, mugavas töötamises, hõlpsas automaatses juhtimises, väikeses energiatarbimises, saastevabad, lisandite eemaldamise kõrge efektiivsusega, madalad töökulud jne, eriti mitmete membraanitehnoloogiate kombineerimisel . Sellele lisanduvad muud veetöötlusprotsessid, näiteks kvartsliiva filtreerimine, aktiivsöe adsorptsioon, degaseerimine, ioonivahetus, UV-steriliseerimine jne, et pakkuda tõhusat ravi mitmesuguste lisandite eemaldamiseks vees ja üha areneva elektroonikatööstuse vajaduste rahuldamiseks. kõrge puhtusastmega vee jaoks. Usaldusväärsete vahenditega ja ainult mitmesuguste membraanitehnoloogiate rakendamisel on võimalik toota kvalifitseeritud ja stabiilset kõrge puhtusastmega vett suuremahuliste, ülikõrgete, väga laiaulatuslike integraallülituste (LSI, VLSI, ULSI) tootmiseks, võimaldades nii arvutid, radar, Kaasaegsete elektroonikatööstuste nagu side ja automaatjuhtimine arendamine ja rakendamine on realiseeritud. Väärib märkimist, et kui toorvee soolasisaldus on suurem kui 400 mg / l, toimub puhta vee soolade eemaldamise protsessis RO-ioonide vahetusprotsess, mis võib ainuüksi ioonvahetusega säästa umbes 90% happe ja leelise sisaldusest. Ioonivahetuskolonni perioodiline vee tootmine suureneb umbes 10 korda. On tõestatud, et puhta vee tootmisel on võimalik vähendada töökulusid ja veetootmise kulusid, vähendada töötajate töömahtu, vähendada keskkonna saastamist ja parandada puhta vee kvaliteeti. Ja pikaajaline stabiilsus. Statistika kohaselt moodustab Hiina elektroonikatööstuse kasutuselevõetud puhta vee tootmissüsteemis RO 90% süsteemide koguarvust, UF moodustab umbes 20%, MF on peaaegu 100% ja ED on puhas vesi koduseks kasutamiseks Hiinas. Süsteem, eriti varakult kasutusele võetud puhta veega süsteem ja suur hulk puhast vett tootvate elektrooniliste komponentide (nt takistid, kondensaatorid, mustvalged torud, torud jne) tootmisel, mis ei nõuavad kõrge puhtusastmega vee kvaliteeti, moodustavad märkimisväärse osa.