电子芯片超纯水氮封阀系统应用

电子芯片超纯水氮封阀系统应用

ZZYVP-16B(ZZDQ)氮封阀是本厂自主开发、研制的一套自力式微压力控制系统，主要用于保持容量顶部保护气(一般为氮气)的压力恒定，以避免容量内物料与空气直接按触，防止物料挥发、被氧化，以及容器的安全。特别适用于各类大型储罐的气封保护系统。该产品具有节能、动作灵敏、运行可靠、操作与维修方便等特点。氮封阀被广泛应用于石油、化工等行业。

半导体器件的制造需要消耗大量的水，在器件制造的许多不同阶段，水被用于表面清洁、湿法蚀刻、电镀和化学机械平坦化等。半导体制造所需的水不是普通意义的水，是经过严格处理，并符合半导体制造标准的超纯水。
超纯水：既将水中的导电介质几乎去除，又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水。我们根据水的电阻率来判断水的纯度，一般纯水电阻率为10兆欧左右，高纯水10-15兆欧，超纯水电阻率大于18MΩ*cm，或接近18.3MΩ*cm极限值（25℃）。

 氮封装置（氮封阀）是由ZZYVP型指挥器操作型自力式压力调节阀（这里简称供氮阀）和ZZVP型自力式微压调节阀（简称泄氮阀）及呼吸阀三大部份组成。当罐内压力升高超过设定值时，供氮阀关闭，泄氮阀打开（罐顶未设呼吸阀，或呼吸阀故障打不开），将罐内多余压力泄放。在储罐内压力降低时，泄氮阀处于关闭状态，供氮阀打开，向罐内注氮气。供氮阀阀前压力*好在1.0Mpa以下，现场压力较高时，可在供氮阀前安装一只ZZYP型自力式压力调节阀将压力减至1.0 Mpa以下，以提高可靠性和使用效果。

   氮封装置（氮封阀）的供（泄）氮压力设定方便，可在连续生产的条件下进行。在设定压力范围内，如从100mm H20需调整到50mm H20，可通过调节供氮阀顶部的调节螺丝，改变弹簧的力，即可达到需要新设定的工艺值。泄氮阀的调整也是同理。呼吸阀设定值调整：在上述设定值调整好后，为避免呼吸阀启闭频繁，呼吸阀的设定值应大于泄压设定置。超纯水作为电子制造中常见水，其制造离不开电子超纯水设备。该设备可以保证电子产品所需超纯水高质量的产出，从而确保适用电子制造中硅片、半导体材料、晶元材料等清洗使用。所以，电子超纯水设备广泛地用于电子行业中。

电子行业中集成电路的集成度越高，对水质的要求也越高，芯片相当于电子行业的“大脑”，虽然只有指甲盖大小，但一个芯片板上要放上数十亿个纳米级别的晶体管。在芯片生产时80%以上的工序都需要经过化学处理，而每一道化学处理都离不开水，因此半导体行业对于生产用水的水质要求也是相当严格，因为一旦水质不合格，或者是水中含有杂质，就会降低器件的性能，降低成品率，因此在生产时需要用到超纯水。芯片行业用水是否合格，也决定着产品是否能取胜，因此超纯水的制备关键成为了芯片行业的“决胜点”。

电子芯片超纯水氮封阀系统应用什么是超纯水？
超纯水 (UPW) 是经过高度纯化的水，去除了所有矿物质、颗粒、细菌、微生物和溶解的气体。在芯片厂里，它也经常会被混称为 DI Water（去离子水），但国内通常把去离子水与超纯水分的比较开，其实去离子水是包含了超纯水的范畴，超纯水是标准更高的去离子水。
芯片厂为什么要使用超纯水？
普通的水中含有氯，硫等杂质，会腐蚀芯片中的金属。如果水中有Na，K等金属杂质，会造成MIC（可动离子污染）等问题。因此芯片制造需要一个绝对干净的水质，超纯水应运而生。在芯片制造过程中，微小的杂质或颗粒可能会导致产品缺陷，甚至导致产品失效。因此不仅是水，其他各种半导体材料如化学品，气体等都需要超高的纯度。

电子芯片超纯水氮封阀系统应用超纯水的水质标准：
电阻率大于18.2兆欧（25摄氏度）；TOC（总有机碳）小于1ppb，DO（溶解氧）小于5ppb；Particle（颗粒）：0.05微米小于200个/升；离子含量大部分是小于20到50ppt；细菌检测：无。
主处理阶段：在这个阶段，首先使用反渗透（RO）膜技术来去除水中的大部分溶质。渗透是水分子从低浓度溶液通过半透膜到高浓度溶液的过程，以达到两侧的浓度均衡。反渗透则是利用压力来使水分子反向通过半透膜，从而达到净化水的目的。然后，使用离子交换（IX）和Electrodeionization（EDI）等技术进行深度去离子化。精化阶段：在这个阶段，根据制造端对水质的要求，超纯水处理设备通常会进行脱气、微滤、超滤、紫外线照射等，以使水质达到标准。

二、电子芯片超纯水氮封阀系统应用产品特点：

1、无需外加能源，能在无电、无气的场合工作，既方便，又节约能源，降低成本；
2、氮封装置供氮、泄氮压力设定方便，可在连续生产的条件下进行；
3、压力检测膜片有效面积大，设定弹簧刚度小，动作灵敏，装置工作平稳；
4、采用无填料设计，阀杆所受磨擦力小，反应迅速，控制精度高；
5、供氮装置采用指挥器操作，减压比可达100：1，减压效果好，控制精度高；
6、为确保储罐的安全，需在罐顶设置呼吸阀；
7、呼吸阀仅起安全作用，避免了常规氮封装置中启闭频繁易损坏的缺陷。

三、电子芯片超纯水氮封阀系统应用结构与工作原理：

    氮封装置是由供氮装置和泄氮装置两部分组成。供氮装置由指挥器和主阀两部分组成；泄氮装置由反馈的压开型微压调节阀组成。氮气压力一般设为100mmH2O，通过氮封装置精确控制。

    当储罐进液阀开启，向罐内添加物料时，液面上升，气相部分容积减小，压力升高，当罐内压力升于泄氮装置压力设定值时，泄氮装置打开，向外界释放氮气。使罐内压力下降，降至泄氮压力设定点时，泄氮装置自动关闭。

    当储罐出液阀开启，用户放料时，气相部分容积增大，罐内压力降低，供氮装置开启，向储罐注入氮气，使罐内压力上升，当罐内压力上升至供氮装置自动关闭。

  超纯水氮封水箱是将一定量的氮气充入密封的水箱内，水箱内氮气压力不大于80Kpa，氮气是惰性气体能防止CO2等其它物质溶入水中影响水质，保证水箱内的水不受二次污染而导致水质下降。

      氮封阀由泄氮阀及供氮阀两大部分组成，当储罐内压力升高至设定压力时，泄氮阀迅速开启，将罐内多余压力泄放。供氮阀是在储罐内压力降低时，开启阀门，向罐内充注氮气。因微压调节阀必须使用在压力为0.1Mpa压力以下，现场N2压力较高，必须安装压力调节阀将压力降低至0.1Mpa以下才可使用。压力可按要求分段设定，从0.5Kpa至60 Kpa以下。

☆供氮阀压力调节范围内选定一设定值 如：1Kpa

☆泄氮设定值的设定应远离供氮压力值，如：3Kpa。

☆具体压力的设定值要根据纯水系统的产水量和水箱容量大小来确定选择。

☆N2的纯度为99。995％以上。

电子芯片超纯水氮封阀系统应用

四、电子芯片超纯水氮封阀系统应用技术参数及性能指标： 

电子芯片超纯水氮封阀系统应用使用注意事项：

1、从一次配管进入导物后，会导致动作不良，所以应刷光后再安装，而且*好用80目或80目一下更细的过滤器。

2、将控制配管压制成长配管，这样会导致动作时间滞后及振动从而就不能进行正常控制。控制配管须为15A配管长度在3m以内（如果配管口径不到15A就有可能不动作）。

3、另一侧配管的贮槽连接口在同一方向偏离控制配管1m以上时（但GU-10系列则在0.5m以上）。对控制压力造成影响就会减少。

电子芯片超纯水氮封阀系统应用

1、水箱未满水前需要补水；
2、补水时需要打开呼吸器；
3、补水时水箱满后设备需停水；
4、水箱水位不足后处理系统需停机保护直至水位正常；
5、补水完成后关掉呼吸器；
6、前面的步骤完成后再补氮气……这些都需要有一套全自动的程序来协调控制，保证超纯水不会被大气污染。
7、反渗透设备在使用前，需采用蒸气进行高温消毒，设备运行时前72小时生产出来的超纯水需排放掉。
8、检测超纯水需在出水口安装可流运水专用探测槽再装电阻率擦头，才能反映出超纯水的水质。