膜技术在电子工业纯水制造中的应用

一、纯水在电子元器件生产中的作用
　　纯水在电子工业主要是电子元器件生产中的重要作用日益突出，纯水水质已成为影
响电子元器件产品质量、生产成品率及生产成本的重要因素之一，水质要求也越来越高。
在电子元器件生产中，高纯水主要用作清洗用水及用来配制各种溶液、浆料，不同的电子
元器件生产中纯水的用途及对水质的要求也不同。
　　在电解电容器生产中，铝箔及工作件的清洗需用纯水，如水中含有氯离子，电容器
就会漏电。在电子管生产中，电子管阴极涂敷碳酸盐，如其中混入杂质，就会影响电子的
发射，进而影响电子管的放大性能及寿命，因此其配液要使用纯水。在显像管和阴极射线
管生产中，其荧光屏内壁用喷涂法或沉淀法附着一层荧光物质，是锌或其他金属的硫化
物组成的荧光粉颗粒并用硅酸钾粘合而成，其配制需用纯水，如纯水中含铜在 8ppb 以上，
就会引起发光变色；含铁在 50ppb 以上就会使发光变色、变暗、闪光跳跃；含有机物胶体、
微粒、细菌等，就会降低荧光层强度及其与玻壳的粘附力，并会造成气泡、条迹、漏光点等
废次品。在黑白显像管荧光屏生产的 12 个工序中，玻壳清洗、沉淀、湿润、洗膜、管颈清洗
等 5 个工序需使用纯水，每生产一个显像管需用纯水 80kg。液晶显示器的屏面需用纯水清
洗和用纯水配液，如纯水中存在着金属离子、微生物、微粒等杂质，就会使液晶显示电路
发生故障，影响液晶屏质量，导致废、次品。显像管、液晶显示器生产对纯水水质的要求见
表 1。

表 1 显像管、液晶显示器用纯水水质

项目单

位

电阻

率

MΩ·c

(25t)

细
菌

个/

微粒

个/ml

TOC

mg/L

Na+

μg/

K+

μg/L

黑白显

像管

彩色显

像管

液晶显

示器

≥5
≥5

≥5　

≤5
≤1
≤1

≤10(Φ＞

0.5μ)

≤10(Φ＞1μ)
≤10(Φ＞1μ)

≤0.5
≤0.5

≤1

≤10
≤10
≤10

≤8

≤10
≤10

≤10
≤10
≤10

　　在晶体管、集成电路生产中，纯水主要用于清洗硅片，另有少量用于药液配制，硅片
氧化的水汽源，部分设备的冷却水，配制电镀液等。集成电路生产过程中的 80%的工序需
要使用高纯水清洗硅片，水质的好坏与集成电路的产品质量及生产成品率关系很大。水中
的碱金属（K、Na 等）会使绝缘膜耐压不良，重金属（Au、Ag、Cu 等）会使 PN 结耐压降
低，Ⅲ族元素（B、Al、Ga 等）会使 N 型半导体特性恶化，Ⅴ族元素（P、As、Sb 等）会使
P 型半导体特性恶化，水中细菌高温碳化后的磷（约占灰分的 20-50%）会使 P 型硅片上
的局部区域变为 N 型硅而导致器件性能变坏，水中的颗粒（包括细菌）如吸附在硅片表
面，就会引起电路短路或特性变差。集成电路生产对纯水水质的要求见表 2。

表 2 集成电路（DRAM）对纯水水质的要求[4][5][6]