RO 水
逆滲透水 · Reverse Osmosis
對原水施加壓力，將水推過孔徑極小的薄膜，攔下絕大部分溶解鹽類、有機物與微生物。是所有高階純水系統的共同起點。
- 電阻率約 0.05M～1.0MΩ·cm
- 導電度20 μS/cm 以下
- 製造方式RO 膜
鍋爐補水一般製程醫療
首頁 / 水質等級
Water Quality Grades
水質等級對照
RO / DI / UPW
「純水」不是一個等級，而是一整個光譜。不同製程需要的水質差異可達上千倍，處理成本也隨之陡升。以下說明三種常見等級之規格、差異、選用時機。
三種等級
從逆滲透到理論純度極限
每提高一個等級，就要多加一段製程；水中剩下的雜質越少，要移除剩下雜質就越困難。
DI 水
去離子水 · Deionized
在 RO 之後使用離子交換樹脂或 CEDI模組，將水中殘餘的陽離子與陰離子盡量去除。可將電阻率提昇到接近理論值，但有機物、顆粒與超微量金屬仍未受嚴格管控。
- 電阻率1.0M～18.2MΩ·cm
- 導電度1.0～0.055 μS/cm
- 製造方式RO + IX / CEDI
實驗室PCB電鍍製藥
UPW
超純水 · Ultrapure Water
在 DI 的基礎上管控有機碳、超微量金屬、硼與奈米顆粒。電阻率達 25°C 時的理論極限 18.2 MΩ·cm。
- 電阻率18.2 MΩ·cm (25°C)
- 導電度0.055 μS/cm (25°C)
- 製造方式RO + CEDI/MDI + UV
+ MBP + UF
半導體晶圓LCD光電
完整對照表
15 項水質指標逐項比較
同一項指標在三個等級之間，差距最大可達六個數量級。表格向右捲動可看到完整欄位。
| 水質等級 | RO 逆滲透水 | DI 去離子水 | UPW 超純水 |
|---|---|---|---|
| 製造方式 | RO 膜 | RO + 離子交換樹脂（或 CEDI） | RO + CEDI/MDI + UV + MBP + Final UF |
| 電阻率 | 約 0.05M～1.0MΩ·cm | 1.0M～18.2MΩ·cm | 18.2 MΩ·cm (25°C) |
| 導電度 | 20 μS/cm 以下 | 1.0～0.055 μS/cm | 0.055 μS/cm (25°C) |
| TDS 溶解固體 | < 5–20 ppm | < 1 ppm | 幾乎 0 ppb |
| TOC 總有機碳 | 100～1000 ppb | 20～100 ppb | < 2 ppb |
| SiO₂ 二氧化矽 | < 2500 ppb | < 50 ppb | < 2 ppb |
| Boron 硼 | < 500 ppb | < 10 ppb | < 1 ppb 部分製程 < 100 ppt，特殊製程 < 5 ppt |
| Particle 顆粒 | 無特別要求 | 一般 < 1 μm | ≥ 0.050 μm / 50 nm 少於 2 顆或更低 特殊製程要求到 0.020 μm / 20 nm 等級 |
| 細菌 | 10²–10⁴ CFU/mL | < 100 CFU/mL | < 1 CFU/L |
| 內毒素 | 無要求 | 生技製程有特殊要求 | 極低 |
| 溶氧 | 接近飽和 | 接近飽和 | 可低於 10 ppb |
| 金屬離子 | 去除約 95–99% | ppb 等級 | ppt 等級 客製化需求最高可達 1 ppt 以下 |
| 成本 | ★ | ★★ | ★★★★★ |
| 維護成本 | 低 | 中 | 高 |
| 常見用途 | 鍋爐補水、一般製程、醫療 | 實驗室、PCB、電鍍、製藥 | 半導體、晶圓、LCD、光電 |
數值為典型範圍，實際規格依水源水質與製程需求客製
指標說明
各項水質數據指標，對應在製程上的風險
-
電阻率MΩ·cm
水中的離子越少，導電能力越低、電阻率越高，因此電阻率是水純度最直接的總量指標。超純水25°C 時的理論極限是 18.2 MΩ·cm。
注意：電阻率量不到有機物、顆粒與弱解離物質 -
導電度μS/cm
電阻率的倒數，兩者是同一件事的兩種表示法。18.2 MΩ·cm 對應 0.055 μS/cm。一般工業水習慣講導電度，高純度水則習慣講電阻率。
-
TOC總有機碳
水中有機汙染物的總量。有機物極性弱、分子微小又不易離子化。
→ 185 nm 光解原理 -
SiO₂二氧化矽
矽在水中多以弱解離的形式存在，電阻率幾乎量不出來，卻會在晶圓與鍋爐管壁上形成難以清除的沉積。
-
Boron硼
硼在中性水中幾乎不解離，是最難去除的元素之一，一般 RO 與樹脂都很難去除。硼同時是半導體的摻雜元素，微量殘留就可能改變元件電性——因此先進製程要求到 ppt 等級。
-
Particle顆粒
在先進製程中，奈米顆粒在各方面都影響甚巨，依據不同製程要求，有不同的顆粒限制範圍。
→ 奈米顆粒去除 -
細菌CFU
純水中營養極少，但仍有可能有細菌附著在管壁形成生物膜，管路死角與長期停滯段會是高風險區。控制細菌靠的是管路設計與消毒能力，而非單純依靠過濾。
-
內毒素生技製程
細菌死亡後留下的細胞壁碎片，耐高溫，殺菌並不代表它會消失。對針劑與生技製程而言，內毒素是獨立於細菌數之外、必須另行管控的指標。
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溶氧DO
水一接觸空氣就會溶入氧氣，常溫常壓下約含 8.5 ppm的氧氣。殘留水中的氧會氧化微電路金屬造成瑕疵；發電廠則是渦輪葉片易受溶氧腐蝕。
→ 為什麼要去除水中氣體 -
金屬離子ppt
超微量金屬會影響元件的電性表現，半導體製程須要求到 ppt 等級。要實現這個目標，除了製程配置與樹脂選型，材質本身的溶出量同樣關鍵。
→ 管路與材質
如何選擇
選對等級，
比選高等級更重要
成本並不是隨純度線性上升的。從 RO 到 DI 大約是一個量級的投資，從 DI 到 UPW 又是另一個量級——而且 UPW 系統的維護、耗材與監測成本會持續發生。
過度處理會浪費投資與能耗；規格不足則直接反映在良率上。正確的做法是從製程真正的容忍極限往回推，而不是先決定要買哪一種系統。
鍋爐補水、冷卻水補水RO
一般清洗、醫療用水RO
實驗室、PCB、電鍍DI
生技製藥（PIC/S）DI + 熱消毒
LCD、光電UPW
半導體晶圓製程UPW + ppt
上表為常見對應，實際仍需依製程規格確認