15 t/H EDI超纯水发电系统简介

专门用于电子和半导体清洁应用 · 符合美国电子1级水标准 (ASTM D5127 E-1.1 / SEMI F63 1级)

出水量: 每小时15吨 (15,000 L/h)

水电阻率: 18.25米欧米茄·厘米 (25°C)

目录

执行摘要

该设备为15 t/H EDI超纯水生成系统，额定输出容量为每小时15吨 (15,000 L/h)。采出水的电阻率始终达到18.25 M欧米茄·厘米 (在25°C)，接近纯水的理论极限。该系统采用综合处理工艺，包括 “预处理双级RO EDI抛光混合床双波长UV UF超滤循环分配”，确保输出水完全符合美国电子1级水标准 (ASTM D5127 E-1.1 / SEMI F63 1级)。它是专为需要极高的水质应用，如电子和半导体清洗过程。

15 t/H EDI超纯水发电系统简介

一、设备概况

15 t/H EDI超纯水生成系统是为电子半导体制造业设计的高纯水制备解决方案，标准输出能力为每小时15吨 (相当于每小时15,000升)。该系统采用核心脱盐工艺，结合 “连续电去离子 (EDI) 抛光混合床” 技术，辅以多级预处理，两级反渗透 (RO)，紫外线灭菌和超滤进行最终净化。所得产品水始终达到18.25 M的电阻率欧米茄·厘米 (在25°C)，接近高纯水的理论极限，从而满足了电子半导体清洁应用中使用的超纯水的严格工艺要求。

该设备采用模块化，全自动集成设计，通过多个阶段逐步净化原水，由闭环循环分配系统补充。这种方法可确保高质量的最终产品水，同时保证操作稳定性，易于维护和操作以及环境可持续性 (采用完全无酸和无碱的再生工艺)。其额定水生产能力，水质参数和系统配置均经过优化，可满足电子和半导体行业的连续，稳定和超清洁水供应要求; 因此，它代表了一种理想的超纯水制备解决方案，用于关键制造过程，例如晶圆清洗，光刻，和湿法蚀刻。

二、电子和半导体行业超纯水工艺要求

在电子半导体制造过程中—如集成电路、平板显示器和光伏器件—硅晶片、衬底和各种电子部件经历许多高频清洁、冲洗和蚀刻操作。作为应用最广泛的工艺介质之一，超纯水的洁净度水平直接决定了产品的成品率和设备的可靠性。即使水中存在痕量杂质，也会导致纳米级器件表面的缺陷、污染或电气故障。

用于电子和半导体清洗的超纯水必须在以下方面达到极高的标准:

· 电阻率: 必须超过18.2 m Ω·cm; 这是测量水中溶解离子浓度的最关键指标。18.25 m Ω·cm的电阻率接近纯水的理论最大电阻率 (在25 °C下约为18.2-18.25 m Ω·cm)，表明溶液中几乎不存在自由离子。

· 颗粒控制: 必须严格控制尺寸 ≥ 0.05微米的颗粒; 颗粒粘附到设备表面会导致图案缺陷、短路或断线。

· 金属离子: 钠、钾、铁、铜和锌等金属离子的浓度必须保持在1 ppt (万亿分率) 以下; 即使微量的金属污染也会改变半导体的载流子性质，导致漏电流和器件故障。

· TOC (总有机碳): 有机残留物可能在高温处理过程中碳化或形成薄膜，对氧化物层的质量产生不利影响; 对于电子级材料，TOC水平通常要求 ≤ 20 ppb。

· 溶解硅 (sio2): 硅基杂质在器件表面的沉积会影响蚀刻均匀性; 典型要求 ≤ 0.5-1 ppb。

· 细菌和微生物: 微生物代谢产物以及微生物本身会造成生物污染; 因此，必须实施严格的控制措施，包括紫外线灭菌和超滤。

· 特殊元素-例如硼和氯-对某些器件 (例如，存储器件或光伏电池) 造成显著危害，并且必须专门去除。

三.合规声明

该设备产生的水符合国际公认的电子级超纯水标准的严格要求，符合美国电子级水标准ASTM D5127 E-1.1和SEMI F63等级1 – 具体来说，18.2米欧米茄·cm电子级超纯水。以下是主要水质参数的比较:

以上数据表明，该设备产生的水达到或超过了美国电子级水标准要求，使其充满信心地适用于高端电子半导体制造工艺。

四、系统流程原则及流程图

15 t/H EDI超纯水生成系统采用多级渐进净化工艺，依次去除悬浮固体、胶体、离子、有机化合物、微生物和微粒，最终生产电子级超纯水。典型工艺流程如下:

原水 → 多介质过滤 → 活性炭吸附 → 防垢加药系统 (或软化过滤器) → 主RO → 二级反渗透 → EDI (电去离子) → 抛光混合床 → 185 nm UV (TOC降低) → 254 nm UV (消毒) → 超滤 (UF) → 超纯水氮气密封罐 → 变频驱动 (VFD) 循环供水 → 微孔终端过滤 → 用水点

各工艺单元说明:

· 预处理阶段 (多介质过滤，活性炭处理，水软化): 从原水中去除悬浮物，余氯，有机物和水的硬度，以保护后续的膜元件。

· 双级反渗透: 作为主要的脱盐装置，它可以去除99% 以上的溶解盐、胶体和大多数有机物，为EDI提供合格的给水 (通常电导率 ≤ 20 μ s/cm)。

· EDI (电去离子): 在直流电场的影响下，使用离子交换膜或树脂连续去除残留离子，消除了对酸或碱再生的需要，使其成为环境友好的过程。

· 抛光混床处理: 对EDI出水进行最终深度净化，进一步使电阻率接近理论极限18.25 m Ω·cm。

· 双波长UV: 185 nm紫外光将大分子有机化合物氧化分解为co ₂ 和h ₂ o，从而降低TOC; 254 nm紫外光破坏微生物DNA，达到杀菌效果。

· 循环分配: 超纯水箱，结合变频循环供水系统和POU终端过滤，有助于抑制细菌生长，防止电阻率下降，确保所有使用点的水质稳定。

五、主要配置及技术规格

该设备的主要配置和技术规格如下表所示:

六、业绩

· 水质稳定: 电阻率始终保持在18.25 m Ω·cm，所有参数均符合美国电子1级水标准-非常适合高端半导体制造工艺。

· 环保无酸/无碱: 核心脱盐工艺采用连续EDI (电去离子) 再生技术，取代了传统的混合床酸/碱再生方法; 这消除了化学废水的排放，从而符合绿色工厂的要求。

· 全自动运行: 集中式PLC控制可实时监控关键水质和运行参数，以及自我诊断和报警功能，从而减少人工干预和运行维护工作量。

· 水治愈率高、能效高: 双级反渗透系统优化循环分配设计，系统水治愈率 ≥ 75%，有效降低用水量和运行成本。

· 模块化和可扩展: 标准化的模块设计便于安装、扩展和维护，使其适用于各种尺寸的生产线。

· 清洁度保证: 超纯水接触组件由清洁级材料制成，具有低浸出和防污性能，有效地防止了源头的二次污染。

七、应用场景及选择价值

该设备广泛适用于电子、半导体和相关高端制造行业中要求极其严格的水质标准的应用，包括:

· 用于集成电路 (IC) 晶片清洗、光刻和湿法蚀刻工艺的水；

· 用于平板显示器 (LCD/OLED) 的玻璃基板清洗水；

· 用于光伏硅片的纹理化、清洗和预扩散清洗的水；

· 用于电子元件和精密设备的高纯度冲洗水；

· 实验室，制药和高级表面处理应用等领域的超纯水需求。

就系统选择价值而言，15 t/H的生产能力非常适合满足中型电子和半导体生产线的持续用水需求; 以EDI抛光混床系统为中心的工艺路线确保了18.25 M的出色水质欧米茄·cm同时消除了与酸相关的环境和运营风险–碱再生; 稳定的循环分配系统保证了所有使用点的水质一致，从而有助于提高产品收率并降低每单位产出水的成本 – 使其成为平衡先进技术与商业可行性的理想解决方案。

八、主要操作和维护考虑因素

为确保设备的长期稳定运行和采出水的质量，建议遵守以下操作和维护准则:

· 定期监测: 对在线电阻率、TOC、流量和压力进行每日检查; 维护水质日志; 并及时调查任何检测到的异常。

· 预处理维护: 定期更换多介质过滤器、活性炭、软化树脂; 监测进水的余氯和硬度，防止膜元件氧化或结垢。

· 膜系统维护: 定期监测RO和EDI单元之间的操作压差以及产品水电导率; 必要时进行化学清洁以延长膜元件的使用寿命。

· 灭菌管理: 定期校准紫外线灯强度，按计划更换灯; 超滤和终端过滤器应根据压差或定期更换，以防止微生物生长。

· 循环保证: 在分配系统内保持连续循环，以防止积水导致电阻率降低或细菌生长。

· 记录保存和培训: 完善操作和维护文档; 为操作员提供专业培训，以确保标准化的操作程序和有效的应急响应能力。

通过上述科学的运行和维护实践，15 t/H EDI超纯水系统能够稳定可靠地生产电阻率为18.25 M的电子级超纯水欧米茄·cm，为电子和半导体清洗工艺提供可靠的水质保证。