Warum sie sich der Entfernung entziehen
Schwach polar und kaum ionisiert, passieren organische Stoffe Harz und CEDI. Sie müssen zuerst in Ionen überführt werden, bevor die nachgeschalteten Stufen wirken können.
Startseite / Halbleiter-Reinstwasser
12 CMH UPW System
Reinstwasser in
Halbleiterqualität
Ausgelegt auf das Rohwasser und den versorgten Prozess. Von der Vorbehandlung bis zur abschließenden 20-nm-Ultrafiltration durchgängig in PVDF / PFA-Rohrleitungen in Halbleiterqualität mit nahtlosen Schweißverbindungen.
18.2 MΩ·cmResistivitybei 25 °C
< 1 ppbTOCGesamter organischer Kohlenstoff
< 1 pptHeavy MetalsMetallionen
20 nmParticleFinal-UF-Klasse
Verfahrenskette
Eine sechsstufige Verfahrenskette
Ausgelegt auf Rohwasser und Prozessbedarf – jede Stufe löst genau das, was die vorhergehende offenlässt.
01
VorbehandlungPre-treatment
Entfernt Feststoffe, Restchlor, organische Stoffe und Härte und schützt so die Membranen.02
Umkehrosmose2-Pass RO
Zwei Stufen entfernen den weitaus größten Teil der gelösten Salze und organischen Stoffe.03
CEDIElektrodeionisation
Kontinuierliche Entionisierung ohne Säure-Laugen-Regeneration.04
UV-Photolyse185 nm TOC
185-nm-Photonen erzeugen Hydroxylradikale, die organische Moleküle aufbrechen.05
MBP-MischbettMixed-Bed
Mischbettharz in Halbleiterqualität bindet die verbleibenden Ionenfragmente.06
Final UFAbschließende Ultrafiltration
Die letzte Barriere vor der Entnahmestelle, ausgelegt auf 20 nm.Reinstwasser-Spezifikation
- Spezifischer Widerstand≥ 18.2 MΩ·cm @ 25°C
- Gesamter organischer Kohlenstoff< 1 ppb
- Schwermetallionen< 1 ppt
- Partikel20 nm Filterklasse
- Leistung12 m³/h (12 CMH)
- RohrleitungPVDF / PFA Halbleiterqualität
- Versorgung24 h kontinuierlich
Volumenstrom und Spezifikation skalieren mit dem Prozessbedarf
Rohrleitung & Werkstoffe
Über die Spezifikation
entscheidet die Rohrleitung
Reinstwasser ist ein aggressives Lösungsmittel. Wie gut der vordere Anlagenteil auch arbeitet – eine auslaugende Rohrleitung oder eine Schweißnaht mit Totraum verschlechtert das Wasser, bevor es die Entnahmestelle erreicht. Yeson führt das gesamte System in hochreinem PVDF und PFA in Halbleiterqualität aus, nahtlos verschweißt, sodass der Kontaminationspfad an der Wurzel entfällt.
- PVDF / PFA in HalbleiterqualitätGeringe Auslaugung und hohe Chemikalienbeständigkeit – passend zu Spurenmetall- und TOC-Spezifikationen.
- Nahtlose HeizwendelschweißungKeine innere Naht und kein Totraum – nichts, woran sich Verunreinigungen oder Mikroorganismen halten könnten.
- SUS316L / BPE bei PharmaprojektenDas Orbitalschweißen sichert die Integrität jeder einzelnen Verbindung.
Technik 01
Das TOC-Problem in einer Reinstwasseranlage
Organische Verbindungen gehören zu den am schwersten zu entfernenden Verunreinigungen in einer Reinstwasseranlage. Sie sind schwach polar, sehr klein und kaum ionisiert – herkömmlicher Ionenaustausch und Elektrodeionisation greifen daher nur begrenzt.
Was fortgeschrittene Strukturgrößen verlangen
Fortgeschrittene Halbleiterprozesse verlangen TOC unter 1 ppb bei gleichzeitig über 18,2 MΩ·cm – beide Bedingungen zugleich.
Photolyse und Oxidation
Eine bestimmte UV-Wellenlänge spaltet das Wassermolekül und erzeugt stark oxidierende Hydroxylradikale, die organische Stoffe in ionische Form überführen, damit das nachgeschaltete Harz sie binden kann.
185-nm-Photolyse
Energiereiche 185-nm-Photonen werden direkt vom Wassermolekül absorbiert und spalten es; dabei entstehen hochreaktive, sehr kurzlebige Hydroxylradikale:
H₂O + hν (185 nm) → H• + OH•
Wie viel 185-nm-Licht das Wasser absorbiert, ist der wichtigste Einzelfaktor für die Effizienz des TOC-Abbaus.
Kettenoxidation organischer Stoffe
Hydroxylradikale greifen die Bindungen organischer Moleküle an und bauen sie schrittweise zu kleinen geladenen Ionen, Kohlendioxid und Wasser ab:
Organics + OH• → CO₂ + H₂O + Ions
Die entstehenden Ionen werden anschließend vollständig durch Mischbett-Ionenaustausch oder CEDI gebunden.
CO₂ -Entfernung
Ein Teil der organischen Stoffe wird durch UV vollständig zu Kohlendioxid oxidiert, das das Wasser leicht ansäuert. Ein Entgasungsmembranmodul hinter der UV-Einheit entfernt es wirksam.
Bindung der Ionenfragmente
Widerstandsfähigere Moleküle zerfallen in geladene Fragmente, die den spezifischen Widerstand vorübergehend absenken. Hochreines Mischbettharz oder CEDI im Anschluss entfernt sie vollständig.
Die theoretische Grenze erreichen
Im Zusammenspiel von UV und Ionenaustausch erreicht das Wasser die theoretische Grenze von 18,2 MΩ·cm (Typ 1 UPW), frei von störenden Ionen.
Technik 02
Warum gelöste Gase entfernt werden müssen
Luft besteht zu rund 79 % aus Stickstoff und zu 21 % aus Sauerstoff; Gase lösen sich in dem Moment, in dem Wasser mit Luft in Kontakt kommt. Bei Umgebungsbedingungen enthält ein Glas Wasser etwa 8,5 ppm gelösten Sauerstoff.
Halbleiter
Restsauerstoff oxidiert den Schaltkreis
Ein Wafer wird 40- bis 50-mal mit hochreinem Wasser gespült; verbliebener Sauerstoff oxidiert das Metall im Mikroschaltkreis und erzeugt Defekte.
Energieerzeugung
Gelöster Sauerstoff korrodiert Turbinenschaufeln
Wenn Hochdruckdampf die Turbine antreibt, oxidiert und korrodiert gelöster Sauerstoff das Metall, beschädigt die Schaufeln und mindert den Wirkungsgrad.
Kontrolle von Leitfähigkeit und Ionen
CO₂ bildet Kohlensäure
Oberflächenwasser löst Calcium- und Magnesiumcarbonate und bildet Härtebildner und Kohlensäure, die die Leitfähigkeit erhöhen.
Technik 03
Partikel im
Nanometerbereich entfernen
Bei fortgeschrittenen Strukturgrößen genügt ein einziges 20-nm-Partikel für einen Defekt. Herkömmliche Filtration versagt in dieser Größenordnung – deshalb sitzt eine abschließende Ultrafiltration unmittelbar vor der Entnahmestelle.
Yeson setzt als letzte Barriere ein Hohlfaser-UF-Modul ein. Es hält sowohl Nanopartikel als auch möglicherweise abgelöste Harzfeinanteile zurück – die letzte Verteidigungslinie der gesamten Anlage.
- Übliche Anforderung≥ 0.050 μm / 50 nm < 2 Partikel/mL
- Fortgeschrittene Prozesse0.020 μm / 20 nm
Überwachung & Nachweis
Qualität als Messwert
Die Anlage misst TOC, SiO₂, Partikel, gelösten Sauerstoff und den spezifischen Widerstand online und zeichnet die Produktqualität kontinuierlich auf. Alarme melden Abweichungen früh – bevor sie die Fertigung erreichen.
Vor der Übergabe führen wir gemeinsam mit dem Kunden die Prüfung auf Spurenschwermetalle, Bor und Partikel durch und übergeben die vollständige Bau- und Validierungsdokumentation.
TOCSiO₂ParticleDOResistivityDQ / IQ / OQ
Referenzen
Bereits in den anspruchsvollsten Fertigungen im Einsatz
Gegründet in Taipeh
Über vierzig Jahre Planung, Installation und Instandhaltung von Reinwasseranlagen.
Geliefert an einen der drei größten Anlagenbauer
Eine Reinstwasseranlage für einen der drei größten Halbleiter-Anlagenbauer weltweit, bei der Prüfung abgenommen.
Rohrleitungen in Halbleiterqualität
PVDF / PFA-Rohrleitungen mit nahtloser Heizwendelschweißung schließen Sekundärkontamination aus.
Ihre Reinstwasseranlage planen
Nennen Sie uns Spezifikation und Volumenstrom
Auf Basis Ihres Rohwassers antworten wir mit einer empfohlenen Verfahrenskette, der Rohrleitungsauswahl und einer Grobplanung.