纯化水储存与分配系统的微生物控制研究

科技论坛 TECHNOLOGY AND INFORMATION纯化水储存与分配系统的微生物控制研究冯顺无锡中微掩模电子有限公司 江苏 无锡 214000摘 要 对于集成电路板生产来说，不同工艺操作对纯化水均存在较高要求，这使得近年来纯化水的微生物控制日渐受到业界重视。基于此，本文将简单分析微生物对集成电路的影响，并深入探讨纯化水储存与分配系统的微生物控制路径，希望研究内容能够给相关从业人员以启发。关键词 纯化水；微生物控制；集成电路前言对于集成电路板生产的PCB与FPC流程来说，相关工艺操作的差异较小，不同工艺对纯化水的要求存在一定差异，但均对微生物控制存在较高要求。为优化集成电路板生产，纯化水储存与分配系统微生物的针对性控制必须得到重视。1  微生物对集成电路的影响在一般情况下，集成电路生产会涉及锡、镍金、电镀铜等元素，在表面处理蚀刻、PTH/黑孔、化学镀镍金等生产环节，对纯化水提出的不同供应标准必须得到重视，为满足生产需要，纯化水的微生物控制极为关键。根据线路板的生产过程，集成电路生产对纯化水的要求存在一定差异，每次药水的使用、每项生产工艺均具备自身特点，对纯化水品质也存在不同要求和标准。从微生物角度进行分析可以发现，集成电路受到的微生物影响可细分为五个方面：第一，如硅片表面黏附纯化水中的微生物，随同扩散源微生物将在扩散工艺中进入硅片，扩散的微生物会破坏P-N结构平整度，局部电阻均匀性也会受到影响，进而导致硅片漏电；第二，纯化水中的微生物会影响氧化层质量，如导致氧化层平整度破坏，针孔将随之形成，电荷密度也可能受到微生物影响，导致出现电学性能下降的氧化层；第三，微生物种类众多，不同微生物对集成电路使用效能往往会带来深远影响，如导致光刻胶出现针孔、腐蚀集成电路；第四，如蒸发合金环节使用的纯化水中存在大量微生物，将导致铝蒸不牢、断铝，硅片受到微生物进入影响也会出现电学参数下降，进而引发短路或断路；第五，高纯水需要用于集成电路清洗工艺中，如清洗硅片表面废液，如高纯水中存在大量微生物，将导致器件成品率下降，各个环节检测质量也会同时受到负面影响[1]。2  纯化水储存与分配系统的微生物控制分析2.1 仪器仪表检验在安装集成电路生产用纯化水储存与分配系统的过程中，需要针对性检验仪器仪表，如存在满足2%的测量精度要求的一、二级电导仪，且能够实现自动温度补偿和液晶显示，同时需要存在4级的纯水流量计算精度，以及0.6Mpa的工作压力。高压表需要具备2.5的精确度，以及0~300psi的测量范围。2.2 预处理系统检验在核实和检验预处理系统的过程中，需围绕原水泵、原水箱、多介质过滤器、絮凝剂投加系统、阻垢剂投加系统、活性炭过滤器、保安微滤器等进行检验。需存在满足化学消毒标准的原水箱，多为304不锈钢材质，原水泵需选择相同材质并使用原水作为润滑剂。需保证存在管道连接正确的絮凝剂投加系统和多介质过滤器，一般以“优质石英砂+白煤”为滤料。活性炭过滤器多选择优质果壳炭作为过滤材料，同时需要正确连接管道。可选择PE材质的阻垢剂投加系统，便选择采用熔喷膜微滤芯的保安微滤器，基于这一系列检验，即可保证纯化水储存与分配系统更好地服务于集成电路生产。174  科学与信息化2021年1月中2.3 一级反渗系统在纯化水储存与分配系统的微生物控制中，一级反渗系统发挥着关键性作用，该系统属于纯化水设备过滤的关键，由电气控制柜、膜清洗系统、二级反渗透装置、二级高压泵、PH剂调整系统、中间水箱、一级反渗透装置、一级高压泵组成。可采用以原水本身为润滑剂的一级高压泵，一级反渗透装置可采用4’×6芯型号的膜外管，正确连接必须得到保障，并设置0.1μ孔径的空气呼吸器，同时采用PE材质的PH剂调整系统。二级高压泵同样以原水本身作为润滑剂，二级反渗透装置可采用4’×6芯型号的膜外管，同时采用CM=230的电导仪、300psi的高压表、40GPD的流量计标准，以及PE材质的膜清洗系统清洗箱，电器柜PLC、清洗水泵可分别选择FX0S-14MR、CHL4-40[2]。2.4 深处理系统深处理系统在纯化水储存与分配系统的微生物控制中也发挥着关键性作用，该系统主要由终端净滤器、紫外灭菌器、纯水增压泵、纯水箱组成，这类构成的主要材质均为316不锈钢。纯水箱需保证采用材质相同的排水阀和进水阀，同时保证存在0.1μ孔径的空气呼吸器。紫外灭菌器可采用螺纹连接，具体可选择F-18,18GPH型号的紫外灭菌器。2.5 管道和阀门系统管道和阀门在纯化水储存与分配系统的微生物控制中同样极为关键，如其中的管道负责输水管道及纯水箱的处理、管道连接机试压、杂质水的排污。为保证管道和阀门更好地服务于纯化水储存与分配系统的微生物控制，管道的倾斜度控制必须得到重视，为规避焊接处渗漏或出现裂缝，需开展热熔式氩弧焊接处理，循环布置也需要科学开展，流入纯水箱的回水也需要应得到重视。可采用不锈钢快装卫生球阀作为阀门，并适当安装隔膜阀、支用管、辅助管，纯化水试压需在完成管道连接后开展，以1.5倍的工作压力进行纯化水试压，管道的渗漏问题可由此规避。为开展纯化水循环预冲洗，需将需要钝化的管路、流量计、水泵、储液罐连接成循环通路，水泵循环可在纯化水注入后开启，边循环边排放的纯化水可持续进行30min的纯化水循环预冲洗，随后循环清洗需放入碱液。初始的管道冲洗最少应开展5min，并最终保证存在pH值一致的进出口纯化水。3  结束语综上所述，纯化水储存与分配系统的微生物控制受多方面因素影响。在此基础上，本文涉及的仪器仪表检验、预处理系统检验、一级反渗系统、深处理系统、管道和阀门系统等内容，则直观展示了微生物控制路径。为更好地服务于集成电路生产，PLC技术的科学应用、智能化控制的相关探索同样需要得到重视。参考文献[1] 郑辉辉.巴氏消毒法在纯化水储存分配系统消毒周期验证中的应用[J].海峡药学,2020,32(8):69-71.[2] 周元胜.臭氧消毒技术在纯化水储存分配系统中的应用[J].生物化工,2019,5(4):144-145,160.