Χρήση ρητίνης ανταλλαγής ιόντων στην παραγωγή υπερκαθαρού νερού για την ηλεκτρονική βιομηχανία

1Εφαρμογή Βιομηχανία

Η ρητίνη ανταλλαγής ιόντων χρησιμοποιείται ευρέως στηνΗλεκτρονική και ημιαγωγός βιομηχανία, κυρίως για την παραγωγή υπερκαθαρού νερού.

Κατά την κατασκευή πλακών, ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, οθονών LCD, LED chips και φωτοβολταϊκών κυψελών, χρησιμοποιείται υπερκαθαρό νερό για το καθαρισμό των πλακών, το καθαρισμό εξοπλισμού, τη χημική παρασκευή,και ψύξη διαδικασίαςΕπειδή τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα απαιτούν εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια επεξεργασίας, ακόμη και μικρές ποσότητες ιόντων, μεταλλικών ακαθαρσιών και οργανικών ρύπων στο νερό μπορούν να επηρεάσουν την ποιότητα του προϊόντος.Το νερό παραγωγής σε αυτή τη βιομηχανία πρέπει να πληροί πολύ αυστηρές απαιτήσεις καθαρότητας..

2Προβλήματα που Πρέπει να Λυθούν

Το συνηθισμένο νερό της βρύσης ή το ακατέργαστο νερό συνήθως περιέχει ιόντα ασβεστίου, ιόντα μαγνησίου, ιόντα νατρίου, ιόντα χλωριούχου, ιόντα θειικού και ιόντα μετάλλων όπως σίδηρος και χαλκός.Αν αυτές οι ακαθαρσίες εισέλθουν απευθείας στη διαδικασία παραγωγής ηλεκτρονικών, μπορεί να προκαλέσουν τα ακόλουθα προβλήματα:

• Υπόλοιπα ιόντων στις επιφάνειες των πλακών:Οι ιονικές ακαθαρσίες στο νερό μπορεί να παραμείνουν στην επιφάνεια της πλάκας και να επηρεάσουν τις επακόλουθες διαδικασίες φωτολιθογραφίας, χαρακτικής και επικάλυψης.

• Μειωμένη απόδοση προϊόντων:Οι ιχνοστοιχίες ακαθαρσιών μπορεί να προκαλέσουν βραχυκυκλώματα, διαρροές ή ασταθή απόδοση.

• Κατανάλωση εξοπλισμού και αγωγών:Τα ιόντα μετάλλων και άλλες ακαθαρσίες μπορούν να αποθηκευτούν στο εσωτερικό του εξοπλισμού και να επηρεάσουν τη λειτουργία της παραγωγής.

• Αισθητές χημικές αντιδράσεις:Το ακάθαρτο νερό μπορεί να επηρεάσει την καθαρότητα και τη σταθερότητα των ηλεκτρονικών χημικών ουσιών.

• Κακή απόδοση καθαρισμού:Το συνηθισμένο νερό δεν μπορεί να αφαιρέσει αποτελεσματικά τους μολυσματικούς παράγοντες από τις πλάκες και τα εξαρτήματα ακριβείας.

• Ανώτερα έξοδα παραγωγής:Τα ποσοστά απόρριψης των προϊόντων αυξάνονται, ενώ ο καθαρισμός, η συντήρηση και οι διακοπές λειτουργίας του εξοπλισμού γίνονται πιο συχνές.

Επομένως, το βασικό ζήτημα που πρέπει να λύσει η βιομηχανία ηλεκτρονικών είναι:

Ο τρόπος αφαίρεσης διαλυμένων ιόντων και ιχνοστοιχείων ακαθαρσιών από το νερό, προκειμένου να παραχθεί νερό υψηλής καθαρότητας ή υπερκαθαρό νερό που πληροί τις απαιτήσεις των διαδικασιών ηλεκτρονικής κατασκευής.

3Λύση.

Οι επιχειρήσεις χρησιμοποιούν συνήθως μια συνδυασμένη διαδικασίααντίστροφη όσμωση (RO) + ρητίνη ανταλλαγής ιόντων + τελική επεξεργασία γυάλωσηςγια να παράγουν πολύ καθαρό νερό.

Μετά την προεπεξεργασία και την αντίστροφη όσμωση, τα περισσότερα αιωρούμενα στερεά, οργανικές ουσίες, άλατα και μικροοργανισμοί στο νερό αφαιρούνται.όπου η ρητίνη ανταλλαγής κατιόντων και η ρητίνη ανταλλαγής ανιόντων αφαιρούν περαιτέρω υπολειπόμενα ιόντα.

Η βασική αρχή είναι η εξής:

• Ελαστικές ίνες:Απομακρύνει κατιανούς όπως Ca2+, Mg2+, Na+, Fe3+, και Cu2+ από το νερό και απελευθερώνει H+.

• Άνιοδιαλλακτική ρητίνη:Απομακρύνει ανιαόντα όπως Cl−, SO42−, HCO3− και NO3− από το νερό και απελευθερώνει OH−.

• Συνδυασμός H+ και OH−:Το απελευθερωμένο H+ και OH− συνδυάζονται για να σχηματίσουν μόρια νερού, μειώνοντας περαιτέρω την περιεκτικότητα σε ιόντα στο νερό.

• Άλλα από τα προϊόντα της κλάσης 8303Στο τελικό στάδιο γυάλωσης, χρησιμοποιείται ρητίνη ανταλλαγής ιόντων μικτού στρώματος για την αφαίρεση ιόντων ίχνη και τη βελτίωση της αντίστασης και της καθαρότητας του παραγόμενου νερού.

Μια τυπική ροή διαδικασίας είναι:

Raw water → Multimedia filtration → Activated carbon filtration → Cartridge filtration → Reverse osmosis system → Cation exchanger → Anion exchanger → Mixed-bed ion exchanger → Ultrapure water point of use

Σε ορισμένες γραμμές παραγωγής με υψηλότερες απαιτήσεις ποιότητας νερού, μπορεί επίσης να προστεθεί υπεριώδης αποστείρωση, τερματική φιλτραρίωση και υπεριώδης φιλτραρίωση για περαιτέρω έλεγχο της οργανικής ύλης,μικροοργανισμοί, και σωματίδια.

4Ειδικό σενάριο εφαρμογής

Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τον καθαρισμό των πλακών, μετά την φωτολιθογραφία, την χαρακτική, την εμφύτευση ιόντων και άλλες διαδικασίες, χημικά υπολείμματα, σωματίδια και μεταλλικά μολυσματικά μπορεί να παραμείνουν στην επιφάνεια των πλακών.Οι κατασκευαστές ημιαγωγών χρησιμοποιούν εξαιρετικά καθαρό νερό που επεξεργάζεται με ρητίνη ανταλλαγής ιόντων για να ξεπλένουν τις πλάκες πολλές φορές, μειώνοντας αποτελεσματικά τις ιονικές προσμείξεις και τη μόλυνση από μέταλλα στο νερό.

Μετά τον καθαρισμό, η επιφάνεια της πλάκας είναι λιγότερο πιθανό να σχηματίσει νέα ιόντα υπολείμματα,μειώνοντας έτσι τα ελαττώματα κυκλωμάτων που προκαλούνται από προβλήματα ποιότητας νερού και βελτιώνοντας την ακρίβεια επεξεργασίας τσιπ και την απόδοση του προϊόντος.

5Αποτελέσματα των αιτήσεων

Μετά την εφαρμογή ρητίνης ανταλλαγής ιόντων για την παραγωγή υπεκαθαρού νερού, οι κατασκευαστές ηλεκτρονικών συσκευών μπορούν να επιτύχουν τα ακόλουθα αποτελέσματα:

• Μειωμένη περιεκτικότητα σε ιόντα στο νερό, που πληρούν τις απαιτήσεις καθαρισμού των πλακών και των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων ακριβείας.

• Κατώτερη μόλυνση με ιόντα μετάλλων, μειώνοντας τον κίνδυνο διαρροών, βραχυκυκλώσεων και ανωμαλιών στις επιδόσεις των προϊόντων.

• Βελτιωμένη απόδοση των προϊόντων, μειώνοντας την απόρριψη του προϊόντος που προκαλείται από την κακή ποιότητα του νερού.

• Προστασία του εξοπλισμού παραγωγής, μειώνοντας την εναπόθεση ιόντων και τη μόλυνση μέσα σε αγωγούς και εξοπλισμό.

• Βελτιωμένη χημική σταθερότητα, αποτρέποντας τις ακαθαρσίες στο νερό να παρεμβαίνουν στις διαδικασίες παραγωγής.

• Περισσότερη σταθερότητα της συνέχειας παραγωγής, μειώνοντας τον χρόνο διακοπής και τη συντήρηση που προκαλούνται από προβλήματα ποιότητας του νερού.

• Χαμηλότερα συνολικά κόστη παραγωγής, βελτιώνοντας τα οικονομικά οφέλη με τη μείωση της επανεργασίας, της απόρριψης και της συντήρησης του εξοπλισμού.

6Συνοπτική υπόθεση

Στην βιομηχανία ηλεκτρονικών και ημιαγωγών, η ρητίνη ανταλλαγής ιόντων χρησιμοποιείται κυρίως για τηναπομακρύνει διαλυμένα ιόντα και μεταλλικές ακαθαρσίες από το νερό και παράγει νερό υψηλής καθαρότητας και υπερκαθαρόΗ τεχνολογία αυτή λύνει προβλήματα όπως η ιονική μόλυνση στο συνηθισμένο νερό, τα υπολείμματα στις επιφάνειες των πλακών και η μειωμένη απόδοση του προϊόντος.Είναι ένα σημαντικό μέρος των συστημάτων επεξεργασίας νερού για την κατασκευή ηλεκτρονικών συσκευών.