Panduan Standard ASTM D5127-13 untuk Air Ultratulen untuk Kegunaan dalam Industri Elektronik dan Semikonduktor

Piawaian "ASTM D5127-13 Standard untuk air ultratulen yang digunakan dalam industri elektronik dan semikonduktor" yang diterbitkan oleh Persatuan Pengujian dan Bahan Amerika (ASTM) menerangkan cadangan untuk kualiti air yang berkaitan dengan pengeluaran industri elektronik dan semikonduktor.

Piawaian ini termasuk tujuh klasifikasi air, termasuk air untuk lebar talian serendah 0,032 mikron. Dalam semua kes, cadangan adalah untuk air di tempat pengagihan.

Air digunakan untuk mencuci dan membilas komponen semikonduktor semasa pengeluaran. Air juga digunakan untuk proses pembersihan dan goresan, menghasilkan wap untuk pengoksidaan permukaan silikon, menyediakan topeng foto, dan menyimpan bahan bercahaya. Aplikasi lain ialah pembangunan dan pembuatan peranti keadaan pepejal, peranti filem nipis, laser komunikasi, diod pemancar cahaya, pengesan foto, litar bercetak, peranti memori, peranti tiub vakum atau peranti elektrolitik.

Pengguna yang memerlukan kualiti air yang berbeza daripada yang diterangkan di sini hendaklah merujuk kepada piawaian air lain seperti Spesifikasi Standard ASTM D1193-06 untuk Air Reagen dan Panduan Standard ASTM D5196-06 untuk Air Gred Bioapplication.

Untuk tujuan standard ini, sebagai tambahan kepada terma dan takrifan yang diberikan dalam piawaian "ASTM D1129-13 Standard Terminology for Water", takrifan berikut digunakan:

• Jumlah kiraan bakteria ialah jumlah bilangan mikroorganisma boleh kultur yang terdapat dalam sampel yang ditentukan, ditentukan mengikut kaedah ujian standard ASTM F1094, tidak termasuk organisma anaerobik obligat.
• Jumlah karbon organik (TOC) merujuk kepada karbon yang diukur selepas tindak balas karbon tak organik telah dihapuskan oleh salah satu kaedah ujian ASTM yang ditetapkan.

Piawaian ini mengesyorkan kualiti air yang diperlukan untuk industri elektronik dan mikroelektronik. Air ketulenan tinggi diperlukan untuk mengelakkan pencemaran produk semasa pengeluaran, kerana pencemaran tidak boleh diterima dan boleh menyebabkan kecekapan peranti elektronik yang rendah. Julat ketulenan air ditakrifkan mengikut proses pengeluaran. Jenis air ultratulen ditakrifkan mengikut lebar talian peranti. Dalam semua kes, pengesyoran kualiti air digunakan di tempat pengagihan. Had pencemaran bergantung pada spesifikasi pencemaran semasa dan kaedah analisis yang tersedia (dilakukan di makmal bersih yang sesuai atau dengan instrumentasi dalam talian). Kaedah dalam talian dan luar talian digunakan mengikut amalan industri semasa. Kepekatan sampel mungkin diperlukan untuk mengukur bahan cemar pada tahap yang dinyatakan dalam jadual bertajuk "Keperluan air pada titik pengagihan dalam industri elektronik dan semikonduktor" yang disediakan dalam piawaian.

Piawaian ini menerangkan tujuh jenis air gred elektronik. Dalam semua kes, pengesyoran kualiti air digunakan di tempat pengagihan. Klasifikasi adalah seperti berikut:

• Jenis E-1: Air ini dikelaskan sebagai air mikroelektronik untuk digunakan dalam pengeluaran peranti dengan lebar talian antara 0,5 dan 1,0 µm.
• Jenis E-1.1: Air ini dikelaskan sebagai air mikroelektronik untuk digunakan dalam pengeluaran peranti dengan lebar talian antara 0,25 dan 0,35 µm.
• Jenis E-1.2: Air ini dikelaskan sebagai air mikroelektronik untuk digunakan dalam pengeluaran peranti dengan lebar talian antara 0,09 dan 0,18 µm.
• Jenis E-1.3: Air ini dikelaskan sebagai air mikroelektronik untuk digunakan dalam pengeluaran peranti dengan lebar talian antara 0,065 dan 0,032 µm. Jenis ini ialah air ketulenan praktikal terunggul yang dihasilkan dalam jumlah besar dan direka bentuk untuk kegunaan mikroelektronik yang paling kritikal.
• Jenis E-2: Air ini dikelaskan sebagai air mikroelektronik untuk digunakan dalam pengeluaran peranti dengan dimensi antara 1 dan 5 µm.
• Jenis E-3: Kelas air ini dikelaskan sebagai air makroelektronik untuk digunakan dalam pengeluaran peranti dengan dimensi lebih daripada 5 µm. Gred ini boleh digunakan untuk menghasilkan komponen yang lebih besar dan beberapa komponen yang lebih kecil yang tidak terjejas oleh kekotoran surih.
• Jenis E-4: Kelas ini boleh dikelaskan sebagai air yang digunakan dalam penyediaan larutan penyaduran dan aplikasi lain di mana air yang digunakan mungkin berkualiti rendah.

Komponen sistem air yang digunakan untuk menghasilkan air gred elektronik hendaklah dikumpulkan kepada lima bahagian proses umum untuk memudahkan organisasi komponen sistem. Operasi ini adalah seperti berikut:

• Prarawatan: Rawatan dalam kumpulan ini melibatkan penambahan pelbagai jenis koagulan, flokulan, penjernih, tangki pemendapan dan sistem penapisan zarah (termasuk penapis pasir, elemen penapis pakai buang, membran ultraturasan dan sistem penyingkiran zarah lain). Katil penjerap atau perangkap mungkin termasuk pasir hijau, karbon teraktif dan pelbagai bahan sintetik khusus untuk kekotoran organik dan bukan organik tertentu.
• Penyahgaraman: Proses ini adalah asas kepada penghasilan semua gred air ultratulen dan mungkin melibatkan pertukaran ion, osmosis songsang, elektrodialisis, pengionan elektrod berterusan atau berbilang proses semua perkara di atas. Saiz sistem menentukan pilihan gabungan proses penyahgaraman. Pelbagai konfigurasi proses yang berbeza harus dipertimbangkan, termasuk penyahmineralan dua katil dan katil bercampur, osmosis songsang berbilang peringkat menggunakan pelbagai jenis membran, pengionan elektrod, dan elektrodialisis.
• Sistem penyingkiran organik dan biologi: Penyingkiran bahan cemar biologi dan organik merupakan tambahan penting kepada mana-mana sistem yang digunakan untuk menyediakan air ultratulen. Sebatian organik terlarut, di samping terdapat dalam air asal, mungkin terkumpul dalam sistem semasa pemprosesan. Kaedah untuk meminimumkan biofouling termasuk menambah hidrogen peroksida dan ozon. Untuk mendapatkan kesan maksimum daripada penyinaran, pembolehubah seperti aliran air dan kekeruhan, tahap bahan cemar tertentu seperti besi, humik dan asid fluvik mesti diambil kira. Jumlah karbon organik berkurangan apabila bahan organik dimusnahkan.
• Penyingkiran zarah: Penyingkiran zarah dalam pengeluaran air ultratulen adalah berbeza daripada prarawatan, yang membuang bahan terampai yang besar. Semua jenis zarah (biologi, organik atau bukan organik) memberi kesan ketara kepada pengeluaran komponen elektronik. Proses yang digunakan untuk mengeluarkan bahan zarahan secara amnya terdiri daripada penggunaan struktur membran mikroporous yang rata, silinder atau berlipat.
• Sistem penyimpanan dan pengedaran: Penyimpanan air gred elektronik semasa pengeluaran adalah penting kerana bendasing ditambah kepada air mengikut kadar keterlarutan bendasing, kawasan sentuhan dan masa sentuhan antara air, udara, bahan pegangan atau gabungannya. Memandangkan adalah penting untuk meminimumkan sentuhan air dengan bekas penyimpanan, isipadu penyimpanan juga harus diminimumkan. Nitrogen ketulenan tinggi harus digunakan untuk menyelimuti atmosfera di atas air yang disimpan.

Organisasi kami, yang telah cuba menyokong perniagaan dari setiap sektor dengan pelbagai ujian, pengukuran, analisis dan kajian penilaian yang telah dijalankan selama bertahun-tahun, mempunyai kakitangan yang kukuh yang mengikuti perkembangan dunia dalam bidang sains dan teknologi dan sentiasa memperbaiki dirinya. Dalam konteks ini, perkhidmatan ujian juga disediakan kepada perniagaan mengikut piawaian "Panduan Standard ASTM D5127-13 untuk air ultratulen yang digunakan dalam industri elektronik dan semikonduktor".