Sistemas de agua ultrapura (UPW) y de alta pureza para semiconductores, FPD, OLED y PCB — 18,2 MΩ·cm, SEMI F63 / IPC-9592
RO de doble paso + EDI + pulidor de lecho mixto + UV de 185 nm para fábricas de obleas (18,2 MΩ·cm), y RO → EDI → pulido de sub-lazo para lavado de display y PCB (10–16 MΩ·cm). Diseñados para fábricas de obleas, encapsulado avanzado, OLED/LCD y líneas de semiconductores de compuestos. Capacidades desde 0,5 t/h en línea piloto de laboratorio hasta 100 t/h en trenes de producción.
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Por qué las fábricas de semiconductores no toleran nada por debajo de 18,2 MΩ·cm
Una sola partícula de 0,1 µm o una desviación de 1 ppb de COT (TOC) puede desechar un lote entero de obleas con patrón EUV. Diseñamos según SEMI F63 y ASTM D5127-13 Tipo E1.1 / E1.2, dimensionados para mantener estos valores durante la demanda transitoria, no solo en estado estacionario.
| Qué mide | Por qué importa | Valor que mantenemos |
|---|---|---|
| Resistividad | Contaminación iónica total | 18,2 MΩ·cm @ 25 °C |
| COT (TOC) | Defectos en el fotorresisto | < 5 ppb (en línea) |
| Partículas | Defectos de patrón | < 1/mL @ ≥ 0,05 µm |
| Sílice | Depósitos en la oblea | < 0,5 ppb |
| Bacterias / endotoxina | Destructor del rendimiento | < 1 CFU/L |
Nuestro tren de proceso UPW estándar
| Etapa | Equipo | Función | Especificación clave |
|---|---|---|---|
| ③ 1.ª pasada RO | DOW™ BW30-400 | Elimina 95–99% de iones | Recuperación 75–80% |
| ④ 2.ª pasada RO | DOW™ BW30-4040 | Reduce a < 5 µS/cm | Recuperación 90% |
| ⑤ EDI | Veolia / Suez / QKH-EDI | Eliminación continua de iones | 15–18 MΩ·cm |
| ⑥ Pulidor de lecho mixto | MB grado nuclear | Pulido final a 18,2 MΩ·cm | Vida del MB 12–18 meses |
| ⑦ UV 185 nm | Reducción de COT (TOC) | Foto-oxidación del COT residual | ≥ 30 mJ/cm² |
| ⑨ Lazo | EP 316L SS / PVDF / PFA | Mantiene la resistividad en el punto de uso | Ra ≤ 0,8 µm, 1,5–2 m/s |
Recuperación total 85–90%, con el rechazo encaminado a la recuperación UPW y a la reposición del scrubber.
Materiales que utilizamos
| Pieza mojada | Material | Acabado superficial |
|---|---|---|
| Recipientes RO | FRP con revestimiento de éster de vinilo | — |
| Tubería de distribución | Acero inoxidable 316L electropulido / PVDF / PFA | Ra ≤ 0,8 µm |
| Tanques | CS forrado con HDPE / PP / PVDF | Sin contacto con metal |
| Válvulas | Diafragma sanitario, EPDM/PTFE | Sin bolsillos muertos |
| Soldaduras | Orbital, purgada con argón | Pasivación ASTM A967 |
Capacidades estándar
| Modelo | Caudal | Potencia | Aplicación típica |
|---|---|---|---|
| UPW-0.5 | 0,5 t/h | 4 kW | I+D / línea piloto de laboratorio |
| UPW-2 | 2 t/h | 12 kW | Línea piloto, I+D OLED |
| UPW-5 | 5 t/h | 25 kW | Fábrica de pequeños lotes |
| UPW-10 | 10 t/h | 50 kW | Fábrica 6"/8" |
| UPW-20 | 20 t/h | 95 kW | Fábrica 8"/12" |
| UPW-50 | 50 t/h | 220 kW | Fábrica avanzada 12" |
| UPW-100 | Custom | Custom | Mega-fábrica |
Referencia de ingeniería — UPW de 50 t/h para una fábrica de obleas de 12"
| Parámetro | Valor de diseño |
|---|---|
| Alimentación | Agua municipal, TDS ≈ 200 ppm, sílice ≈ 8 ppm |
| Demanda UPW | 50 t/h, factor de pico 1,3× |
| Lazo | 1,8 m/s, 3× renovación del tanque/h |
| Calidad UPW | 18,2 MΩ·cm, COT < 5 ppb, partículas < 1/mL |
| RO / EDI | Doble paso 85% recuperación; dos trenes EDI de 25 t/h cada uno |
| Distribución | EP 316L SS, Ra ≤ 0,8 µm, últimos 20 m forrados en PFA |
| Controles | Siemens S7-1500, Profinet al SCADA de la fábrica, opcional SECS/GEM |
| Plazo de entrega | 18–22 semanas desde el pedido |
Para líneas FPD, OLED y PCB — agua de alta pureza, no UPW completa
La mayoría de los fabricantes de display y placas no necesitan 18,2 MΩ·cm. El lavado de filtros de color FPD, la limpieza de cámaras de evaporación OLED y las líneas de enjuague/grabado PCB se especifican correctamente con agua de lavado de 10–16 MΩ·cm, más un lazo de proceso aparte de menor grado. Especificar UPW completa donde no se necesita cuesta aproximadamente 30–50% más de capex y 40–60% más de costo operativo sin ganancia de rendimiento; diseñamos según la especificación correcta para la línea.
| Qué mide | Por qué importa | Valor que mantenemos |
|---|---|---|
| Resistividad (lavado) | Residuo iónico en vidrio / oblea / PCB | 10–16 MΩ·cm @ 25 °C |
| COT (TOC) (lavado) | Rayas en display, velo en vidrio | < 50 ppb (en línea) |
| Partículas | Mura en display, defectos de soldadura PCB | < 10/mL @ ≥ 0,1 µm |
| Sílice | Manchas en vidrio | < 5 ppb |
| Bacterias | Biofilm en el sub-lazo | < 10 CFU/L |
| Lazo de proceso (grabado/CMP) | Recirculado para recuperación | 1–5 MΩ·cm según la etapa |
La mayoría de las líneas FPD y OLED Gen-6+ no necesitan pulidores de lecho mixto en el lazo principal; EDI + UV 185 nm + tanque de sub-lazo mantiene ~15 MΩ·cm en el punto de uso. Añadimos pulido MB solo cuando una única herramienta exigente (p. ej. metrología adyacente a EUV) o un agua de alimentación límite lo requiere. El skid opcional de recuperación CMP con UF + RO recupera 60–80% de las aguas residuales de grabado/CMP de vuelta al pretratamiento.
Referencia de ingeniería — agua de lavado de 10 t/h para una línea OLED Gen-6
| Parámetro | Valor de diseño |
|---|---|
| Alimentación | Agua municipal, TDS ≈ 200 ppm, sílice ≈ 8 ppm, Cl₂ libre < 0,5 ppm |
| Demanda de lavado | 10 t/h promedio, pico 1,4× |
| Calidad del agua de lavado | 15 MΩ·cm @ punto de uso, COT < 30 ppb, partículas < 5/mL @ ≥ 0,1 µm |
| Lazo de proceso (grabado/CMP) | 2 t/h recuperadas vía UF + RO, devueltas a la alimentación |
| Sub-lazo | últimos 15 m forrados en PFA, 1,8 m/s, 3× renovación del tanque/h |
| Controles | Siemens S7-1500 / Allen-Bradley CompactLogix, Profinet al DCS de la fábrica |
| Plazo de entrega | 12–16 semanas desde el pedido |
5 riesgos que evitamos en el diseño
- Desviación de COT (TOC) durante el arranque de EDI — COT en línea en la salida de EDI; aumentar gradualmente UPW-a-herramientas solo después de COT < 10 ppb durante 24 h.
- Picos de partículas tras la regeneración del MB — prueba previa en FAT; entrega in situ de 3 días.
- Crecimiento bacteriano en el lazo — dimensionado ≥ 1,5 m/s con sanitización térmica periódica (≥ 80 °C) y/u ozono.
- Ruptura de sílice en EDI — la pre-RO reduce la sílice por debajo de 0,5 ppm; verificado en pre-ingeniería.
- Vida del MB desperdiciada por absorción de CO₂ — la atmósfera de N₂ y los filtros de ventilación HEPA mantienen la vida del MB en 12–18 meses.
- Sobre-especificar a UPW completa cuando basta 10–16 MΩ·cm (FPD/OLED/PCB) — preguntamos primero por el punto de uso más exigente de la línea y luego dimensionamos a la baja. Las cotizaciones solo-UPW en líneas de display cuestan a los compradores 30–50% más sin ganancia de rendimiento.
Normas según las que diseñamos
- SEMI F63 — UPW para procesado de semiconductores
- ASTM D5127-13 — Tipo E1.1 / E1.2 (UPW de obleas) y E2 / E3 (agua de lavado display/PCB)
- IPC-9592 — Calidad del agua para fabricación de PCB
- ASTM D5128 — Análisis de COT (TOC) en línea
- ISO 14644-3 — Compatibilidad de sala limpia
- CE / IEC 61010 / IEC 61326
- ISO 9001 / ISO 14001
Preguntas frecuentes
Q1. ¿Qué resistividad puede mantener realmente su sistema UPW?
Para fábricas de obleas, 18,2 MΩ·cm en el punto de uso, validada en FAT y SAT in situ. Para líneas de lavado FPD / OLED / PCB mantenemos 10–16 MΩ·cm, especificado según el requisito real de la línea para que no pague por UPW que no necesita. Pulidor de lecho mixto dimensionado para 12–18 meses entre regeneraciones.
Q2. ¿Puede integrarse con nuestro SCADA / MES de fábrica?
Sí — Modbus TCP / Profinet / EtherNet/IP estándar; opcional SECS/GEM (SEMI E30/E84/E87).
Q3. ¿Cuánto tardan la entrega y la instalación?
12–14 semanas para ≤ 20 t/h; 18–22 semanas para 50 t/h. Instalación in situ 3–4 semanas para un skid de 20 t/h.
Q4. ¿Qué agua de alimentación aceptan?
Agua municipal potable TDS ≤ 500 ppm. Agua superficial/fluvial/marina necesita un skid de pretratamiento UF.
Q5. ¿Proporcionan documentación IQ/OQ?
Sí — IQ/OQ/PQ completos en inglés, FAT en nuestra fábrica, SAT en su planta, trazabilidad de materiales (certificados 3.1) y certificados de calibración.
Q6. ¿Cuál es la garantía?
12 meses para todo el sistema + 36 meses para las piezas críticas (membranas RO, pilas EDI, lámparas UV).
Q7. ¿Suministran consumibles y repuestos?
Sí — previsión de consumibles a 2 años; repuestos estándar almacenados en nuestro almacén de Shenzhen para despacho internacional en 7 días.
Q8. ¿Podemos visitar su fábrica para un FAT?
Sí — FAT de cliente en nuestras instalaciones de Shenzhen, o FAT en vídeo remoto.
Equipos y sectores relacionados
RO-4000 — Ósmosis inversa (RO) · DI-1000 — Agua desionizada · PW-1500 — Agua purificada GMP · UF-2000 — Ultrafiltración (UF) · WFI-1000 — Agua para inyección (WFI)
Farma y biotecnología (GMP) · Alimentos y bebidas (agua de proceso) · Central eléctrica (alimentación de servicios)
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Solicitar hoja de dimensionado UPW Hable con un ingeniero de semiconductoresContenido técnico revisado por Ella Liu, Especialista en tratamiento industrial del agua en Rong Water — más de 10 años dimensionando sistemas RO, EDI y de agua ultrapura / de alta pureza para clientes de semiconductores, display (FPD/OLED) y electrónica.