膜技術(shù)在電子工業(yè)純水制造中的應(yīng)用

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1、膜技術(shù)在電子工業(yè)純水制造中的應(yīng)用摘要：純水在電子工業(yè)主要是電子元器件生產(chǎn)中的重要作用日益突出，純水水質(zhì)已成為影響電子元器件產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成品率及生產(chǎn)成本的重要因素之一，水質(zhì)要求也越來(lái)越高。在電子元器件生產(chǎn)中，高純水主要用作清洗用水及用來(lái)配制各種溶液、漿料，不同的電子元器件生產(chǎn)中純水的用途及對(duì)水質(zhì)的要求也不同。關(guān)鍵詞：膜技術(shù)純水　　一、純水在電子元器件生產(chǎn)中的作用　　純水在電子工業(yè)主要是電子元器件生產(chǎn)中的重要作用日益突出，純水水質(zhì)已成為影響電子元器件產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成品率及生產(chǎn)成本的重要因素之一，水質(zhì)要求也越來(lái)越高。在電子元器件生產(chǎn)中，高純水主要用作清洗用水及用來(lái)配制

2、各種溶液、漿料，不同的電子元器件生產(chǎn)中純水的用途及對(duì)水質(zhì)的要求也不同?！　≡陔娊怆娙萜魃a(chǎn)中，鋁箔及工作件的清洗需用純水，如水中含有氯離子，電容器就會(huì)漏電。在電子管生產(chǎn)中，電子管陰極涂敷碳酸鹽，如其中混入雜質(zhì)，就會(huì)影響電子的發(fā)射，進(jìn)而影響電子管的放大性能及壽命，因此其配液要使用純水。在顯像管和陰極射線管生產(chǎn)中，其熒光屏內(nèi)壁用噴涂法或沉淀法附著一層熒光物質(zhì)，是鋅或其他金屬的硫化物組成的熒光粉顆粒并用硅酸鉀粘合而成，其配制需用純水，如純水中含銅在8ppb以上，就會(huì)引起發(fā)光變色；含鐵在50ppb以上就會(huì)使發(fā)光變色、變暗、閃光跳躍；含有機(jī)物膠體、微粒、細(xì)菌等，就會(huì)降低熒光

3、層強(qiáng)度及其與玻殼的粘附力，并會(huì)造成氣泡、條跡、漏光點(diǎn)等廢次品。在黑白顯像管熒光屏生產(chǎn)的12個(gè)工序中，玻殼清洗、沉淀、濕潤(rùn)、洗膜、管頸清洗等5個(gè)工序需使用純水，每生產(chǎn)一個(gè)顯像管需用純水80kg[1]。液晶顯示器的屏面需用純水清洗和用純水配液，如純水中存在著金屬離子、微生物、微粒等雜質(zhì)，就會(huì)使液晶顯示電路發(fā)生故障，影響液晶屏質(zhì)量，導(dǎo)致廢、次品。顯像管、液晶顯示器生產(chǎn)對(duì)純水水質(zhì)的要求見(jiàn)表1。表1顯像管、液晶顯示器用純水水質(zhì)項(xiàng)目單位電阻率MΩ·cm(25t)細(xì)菌個(gè)/ml微粒個(gè)/mlTOCmg/LNa+μg/LK+μg/LCuμg/LFeμg/LZnμg/L黑白顯像管彩色顯

4、像管液晶顯示器≥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　　在晶體管、集成電路生產(chǎn)中，純水主要用于清洗硅片，另有少量用于藥液配制，硅片氧化的水汽源，部分設(shè)備的冷卻水，配制電鍍液等。集成電路生產(chǎn)過(guò)程中的80%的工序需要使用高純水清洗硅片，水質(zhì)的好壞與集成電路的產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)成品率關(guān)系很大。水中的堿金屬（K、Na等）會(huì)使絕緣膜耐壓不良，重金屬（Au、Ag、Cu等）會(huì)使PN結(jié)耐壓降低，Ⅲ族元素（B、Al、Ga等）會(huì)使N型半

5、導(dǎo)體特性惡化，Ⅴ族元素（P、As、Sb等）會(huì)使P型半導(dǎo)體特性惡化[2]，水中細(xì)菌高溫碳化后的磷（約占灰分的20-50%）會(huì)使P型硅片上的局部區(qū)域變?yōu)镹型硅而導(dǎo)致器件性能變壞[3]，水中的顆粒（包括細(xì)菌）如吸附在硅片表面，就會(huì)引起電路短路或特性變差。集成電路生產(chǎn)對(duì)純水水質(zhì)的要求見(jiàn)表2。表2集成電路（DRAM）對(duì)純水水質(zhì)的要求[4][5][6]集成電路（DRAM）集成度16K64K256K1M4M16M相鄰線距（μm）42.21.81.20.80.5微粒直徑（μm）0.40.20.20.10.080.05個(gè)數(shù)（PCS/ml）＜100＜100＜20＜20＜10＜10細(xì)菌

6、（CFU/100ML）＜100＜50＜10＜5＜1＜0.5電阻率（μs/cm，25℃）＞16＞17＞17.5＞18＞18＞18.2TOC(ppb)＜1000＜500＜100＜50＜30＜10DO(ppb)＜500＜200＜100＜80＜50＜10Na+(ppb)＜1＜1＜0.8＜0.5＜0.1＜0.1　　二、膜技術(shù)在純水制造中的應(yīng)用　　純水制造中應(yīng)用的膜技術(shù)主要有電滲析（ED）、反滲透（RO）、納濾（NF）、超濾（UF）、微濾（MF），其工作原理、作用等見(jiàn)表3。表3純水制造中常用的膜技術(shù)膜組件名稱EDRONFUFMF微孔孔徑5-50埃15-85埃50-1000埃（

7、1μm）0.03-100μm工作原理離子選擇透過(guò)性1.優(yōu)先吸附-毛細(xì)管理論2.氫鏈理論3.擴(kuò)散理論同左濾膜篩濾作用同左作用去除無(wú)機(jī)鹽離子去除無(wú)機(jī)鹽離子，以及有機(jī)物、微生物、膠體、熱源、病毒等去除二價(jià)、三價(jià)離子，M＞100的有機(jī)物，以及微生物、膠體、熱源、病毒等去除懸濁物、膠體以及M＞6000的有機(jī)物去除懸濁物組件形式膜堆式大多為卷式，少量為中空纖維同左大多為中空纖維，少量為卷式摺迭濾筒式工作壓力（Mpa）0.03-0.31-40.5-1.50.1-0.50.05-0.5水回收率（%）50-8050-7550-8590-95100使用壽命（年）3-83-53-53-

8、53-6個(gè)