电子行业超纯水系统管材应用

　　本文通过对电子行业超纯水系统的水质分析，对常用管材在技术和经济的角度进行比较，在保证系统的水质、管道运行稳定的情况下，合理的选用管路材质。

 

　　工业上使用的纯水，以电子行业要求的纯度最高。单以电导率论，电子二级水质电阻率15MΩ.CM. (25℃)(95‰时间)，不低于13MΩ.CM，电子一级水质电阻率18MΩ.CM.(25℃)(95‰ 时间)，不低于17MΩ.CM。

 

    而事实上，不论是LCD-TFT厂还是光伏等其它行业均采用的是现如今超纯水工艺能达到的18.2MΩ的纯水，究其根本原因，在于做18.2MΩ的纯水和17MΩ.CM的系统成本差值不多，只是增加了抛光混床这部分，可以防止厂区内管路被某些原因污染而降低纯度。

 

 

 

　　一 、超纯水应用现状

　  超纯水的作用，就半导体、TFT厂房来说，主要是应用于对各种电子产品的清洗， 纯水可以避免水中杂质对电子产品的污染。应用于电子厂房的纯水水质主要是离子含量，但不能忽视对颗粒度、总有机碳(T0C)、总硅、溶解氧(Do) 等要求。

 

    在确认了供水点能够提供合格的纯水水质后，我们如何能够将合格的水质安全的送到用户点(POU)，成为了关键所在，合理管线布局，管材选择成为了我们应该重视的。管材的选择，一是牢固性，避免出现各种泄露，二则是管材溶出物及光滑度，确保输送管线不对合格的水质进行二次污染。

 

　　就牢固性及光滑度来说，不锈钢管首当其冲，但要提到一点，所有的管材都会将其所含的物质释放出来，以金属管最严重， 再加上腐蚀因素，完全不适合作为纯水管道的管材。即使所谓SUS304L或SUS316L等，都不能用来输送高纯度的纯水。

 

    因为不锈钢材质与纯水之间的过氧化作用会产生锈蚀的针孔腐蚀效应， 除了污染水质外，也会造成管道的泄漏。所以，严格来说水的导电度在1MΩ以下，不锈钢材质的管材是可以被接受的;而水的导电度在1MΩ以上时，建议不要采用不锈钢管材。

 

 

 

　　二 超纯水管道常用到的塑料管材

　　超纯水管道常用到的塑料管材有C1ean-PVC管、洁净PP管、ABS、几种。Clean—PVC管采用耐冲击硬质聚氯乙烯制造， 其比普通PVC管含有较少的添加剂。从而减小了管道内壁的粗糙度 (Clean—PVC管的表面粗糙度小于0.37μm，而普通PVC管的表面粗糙度在1.0μm) 以及污染物的析出。

 

　　洁净PP管材质为(B) 一PP.H均聚型聚丙烯，具有非常均一、致密的结构和出众的抗冲击强度。其高结晶度确保了极好的耐化学品性能，二氧化钛色素的使用进一步提高了此特性。其内壁粗糙度及污染物的析出性能与Clean—PVC接近。

 

　　ABS管材为丙烯腈-丁二烯- 苯乙烯，具有PVC优点的同时， 重金属离子的析出，仅次于PVDF，此处所提ABS，则需要符合AS(Australia Standard) 规范的 ABS塑钢管，鉴于国内较少用此种管材，并缺少可靠数据，本文不着重讨论。

 

　　Clean-PVC管其优点在于交货周期较短，价格相对于PVDF更是低廉，安装技术也比较简单，通常进行半天的教室和现场培训即可。其缺点在于，管道的粘结和安装的质量。这也是众多的半导体厂中有大量的PVC管道系统失效和漏水问题的原因。

 

　　洁净PP聚丙烯管路系统，其原料具有独特的均一性，耐冲击、耐压、耐温、耐化学性等均要强于PVC，其最显著的优点是熔焊连接，采用IR-Plus®红外对焊技术。压力范围大，尺寸较PVC应用范围广，PVC最大口径为DN250，PP管可做到DN500，如果在TFT-LCD等水质要求并非绝对高的电子厂房，洁净PP是可靠的使用管材。