পিএফএ রেজিনের কণা দূষণের মাত্রা কি উচ্চ-বিশুদ্ধ ডিআই জলে হিটারের কার্যক্ষমতাকে প্রভাবিত করে?
একটি বার্তা রেখে যান
In high purity deionised (DI) water systems used in the manufacturing of semiconductors, pharmaceuticals and power generation, even trace particle contamination in the manufacturing of PFA heaters can damage water quality. PFA resin contains small particles of carbon black, catalyst residues and low molecular weight oligomers that can leach or shed into the DI water. Standard industrial grade PFA may contain particle counts of 10000-100000 particles per cm3 (size >0.2um) উচ্চ বিশুদ্ধতা পিএফএ গ্রেডগুলি আরও পরিস্রাবণ এবং ক্লিনরুম এক্সট্রুশন দিয়ে তৈরি করা যেতে পারে<1,000 particles per cm³. For non-critical applications the distinction is insignificant. For the high purity DI water (resistivity of 18 MΩ•cm, used for wafer rinsing) the level of particle contamination from the PFA resin has a direct impact on heater performance in two ways: (1) particles shed into the water increase turbidity and reduce resistivity; (2) particles on the heater surface provide nucleation sites for bacterial growth and scale formation. Specify certified particle counted ultra high purity (UHP) PFA for critical DI systems.
কণা দূষণের উত্স এবং প্রভাব
উৎপাদনে, পিএফএ রেজিনের কণা তিনটি উত্স দ্বারা প্রবর্তিত হয়: অবশিষ্ট অনুঘটক (ক্রোমিয়াম, অ্যালুমিনিয়াম যৌগ), রঙিন গ্রেড থেকে কার্বন কালো, এবং ক্ষয়প্রাপ্ত পলিমার (অলিগোমার)। হিটারের এক্সট্রুশনের সময় কিছু কণা PFA দেয়ালে এম্বেড হয়ে যায় এবং কিছু পৃষ্ঠে উন্মুক্ত হয়। ডিআই ওয়াটার সার্ভিসে, দুটি রিলিজ মেকানিজম রয়েছে: (1) সরাসরি শেডিং: পৃষ্ঠের সাথে আলগাভাবে সংযুক্ত কণাগুলি জলে ছেড়ে দেওয়া হয়; (2) লিচিং: জল PFA-তে ছড়িয়ে পড়ে, অলিগোমার এবং অনুঘটক অবশিষ্টাংশগুলিকে পৃষ্ঠে পরিবহন করে।
Effect on DI water quality: A 6 kW PFA heater (0.5 m² surface area, standard grade PFA) can discharge 10⁵–10⁶ particles (>0.1 µm) 1,000 ঘন্টার মধ্যে একটি 1,000 L DI জলের ট্যাঙ্কে। এটি প্রায়-শূন্য থেকে 100-1,000 কণা/mL-অর্ধপরিবাহী ধুয়ে স্নানের জন্য অগ্রহণযোগ্য কণার সংখ্যা বৃদ্ধি করে (স্বাভাবিক সীমা<50 particles/mL >0.05 µm)। অতি-উচ্চ-বিশুদ্ধতা PFA রিলিজ<10³ particles throughout the same period-negligible
PFA গ্রেড দ্বারা কণা দূষণের মাত্রা
PFA Grade Number of Particles (>0.2 µm/cm3 resin)Manufacturing Environment Typical Release Rate (particles/cm2-hour) in DI water at 80C Acceptable for DI Resistivity >18 MOhm-সেমি? অ্যাপ্লিকেশন
ইন্ডাস্ট্রিয়াল/স্ট্যান্ডার্ড 10,000–100,000 রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ, বর্জ্য শোধন 100 থেকে 1,000 স্ট্যান্ডার্ড কারখানার সংখ্যা
উচ্চ বিশুদ্ধতা 1,000-10,000 পরিচ্ছন্ন ঘর (শ্রেণি 10,000) 10-100 প্রান্তিক (শুধুমাত্র স্বল্প মেয়াদী) ফার্মাসিউটিক্যাল খাবার
আল্ট্রা-উচ্চ-বিশুদ্ধতা (UHP) 100–1,000ক্লিনরুম (ক্লাস 100) 1-10 হ্যাঁ (মনিটরিং সহ) সেমিকন্ডাক্টর ভেজা বেঞ্চ
UHP, সেমিকন্ডাক্টর-গ্রেড<100 Cleanroom (Class 10) 0.1-1 Yes (long-term) Critical wafer rinse
ইলেকট্রন-গ্রেড UHP<10 Cleanroom (Class 1) <0.1 Yes (best-in-class) Extreme UV lithography, sophisticated nodes
সেমিকন্ডাক্টর ম্যানুফ্যাকচারিং থেকে ফিল্ড এভিডেন্স
An 18 MΩ·cm DI water recirculation loop (1,000 L, 80°C) in a semiconductor fab used standard grade PFA heaters. Within 500 hours, DI resistivity decreased to 15 MΩ·cm, particle counts increased to 200 particles/mL (>0.05 µm)। এই জল দিয়ে পরিষ্কার করা ওয়েফারগুলি কণা দূষণের কারণে পৃষ্ঠের ত্রুটিগুলি দেখায়। ফ্যাব হিটারগুলিকে UHP গ্রেড PFA এ পরিবর্তন করেছে (কণার সংখ্যা <500 প্রতি সেমি 3)। প্রতিরোধ ক্ষমতা 18 MΩ·cm এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে, কণার সংখ্যা 10 কণা/mL এর কম ছিল এবং ওয়েফার ত্রুটিগুলি দূর করা হয়েছিল। সাধারণ এবং UHP হিটারের মধ্যে খরচের পার্থক্য ছিল 300 প্রতি হিটার (1,000 বনাম. 700), কিন্তু ট্র্যাশ করা ওয়েফার ব্যাচের খরচ (700) UHP প্রয়োজনীয় (প্রতি ইভেন্টে 50,000) রেন্ডার করেছে।
পৃষ্ঠ কণা এবং কর্মক্ষমতা অবনতি
এমনকি যদি কণাগুলি পানিতে না যায়, তবে PFA পৃষ্ঠে এম্বেড করা তিনটি কার্যকারিতা সমস্যা সৃষ্টি করে:
ব্যাকটেরিয়া বৃদ্ধির জন্য নিউক্লিয়েশন: ব্যাকটেরিয়া উষ্ণ DI জলে (70-80 ডিগ্রি) পৃষ্ঠের অসম্পূর্ণতা মেনে চলে। কণাগুলি অ্যাঙ্কর পয়েন্ট হয়ে যায়, বায়োফিল্ম দ্রুত বিকাশ করে এবং তাপ স্থানান্তর আরও খারাপ হয়।
স্কেল জমার জন্য নিউক্লিয়েশন: সিলিকা কণা (কাচের ট্যাঙ্ক থেকে ডিআই জলে সাধারণ) হিটারকে উত্তাপক কঠিন স্কেল তৈরি করতে পৃষ্ঠের কণার সাথে লেগে থাকে।
পৃষ্ঠের রুক্ষতা বৃদ্ধি: এম্বেড করা কণাগুলি মাইক্রো-প্রোটিউবারেন্স গঠন করে (Ra 0.2 µm থেকে 0.5-1.0 µm পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়) রুক্ষ পৃষ্ঠগুলি বুদবুদ ধরে রাখে এবং হট স্পট তৈরি করে, যার ফলে আরও ঘন ঘন পরিষ্কার হয় (ধারা #91 দেখুন)।
উচ্চ-বিশুদ্ধতা ডিআই সিস্টেমের জন্য পিএফএ রেজিনের কণা দূষণের স্তরটি শুধুমাত্র একটি উপাদানের বৈশিষ্ট্য নয়, এটি একটি প্রক্রিয়া কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্য।
যাচাইকরণ এবং স্পেসিফিকেশন
উচ্চ মানের DI জল পরিষেবার জন্য PFA হিটার অর্ডার করার সময় নির্দিষ্ট করুন:
কণার সংখ্যা: গতিশীল চিত্র বিশ্লেষণ (DIA) বা হালকা অস্পষ্টতা (ASTM F658) দ্বারা মূল্যায়ন করা রজন প্রতি cm³ কণার সর্বাধিক সংখ্যা।<1,000 particles >UHP এর জন্য 0.2 µm,<100 for critical.
নিষ্কাশনযোগ্য ধাতু: ICP-MS 48 ঘন্টা পরে DI জলে 80 ডিগ্রিতে লিচিং। Fe, Cr, Ni, Cu, Zn<1 ppb each.
TOC leachables: একই লিচিং অনুসরণ করে মোট জৈব কার্বন 0.1 mg/L এর কম।
পৃষ্ঠের রুক্ষতা Ra<0.3 µm after extruding.
উত্পাদন পরিবেশ: এক্সট্রুশন একটি পরিষ্কার-রুমে (শ্রেণি 100 বা তার বেশি) সঞ্চালিত হতে হবে।
বিদ্যমান হিটারের জন্য, হিটারের আপস্ট্রিম এবং ডাউনস্ট্রিম ডিআই ওয়াটার পার্টিকেল কাউন্ট পরিমাপ করুন। একটি বড় বৃদ্ধি কণা ঝরানো প্রস্তাব.
উপসংহার ডিআই জলের গুণমান কণা দূষণ দ্বারা প্রভাবিত
PFA রেজিনের কণা দূষণের মাত্রা সরাসরি উচ্চ-বিশুদ্ধ ডিআই জলে হিটারের কার্যক্ষমতাকে প্রভাবিত করে। স্ট্যান্ডার্ড ইন্ডাস্ট্রিয়াল পিএফএ (10,000-100,000 কণা/সেমি^3) 18 MΩ*cm DI জলের গুণমানকে ক্ষতিগ্রস্ত করার জন্য পর্যাপ্ত কণা ছেড়ে দেয় যা ওয়েফারের ত্রুটি এবং কম প্রতিরোধ ক্ষমতা সৃষ্টি করে। সেমিকন্ডাক্টর ওয়েট বেঞ্চ এবং অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ ডিআই সিস্টেমগুলির জন্য অতি-উচ্চ-বিশুদ্ধতা পিএফএ (1,000 কণা/সেমি³) প্রয়োজন। স্ট্যান্ডার্ড PFA নন-ক্রিটিকাল DI (যেমন ল্যাব ওয়াশ, কুলিং টাওয়ার) এর জন্য উপযুক্ত। UHP PFA (30-100%) এর খরচ প্রিমিয়াম দূষিত ঘটনার খরচ দ্বারা ন্যায্য। অদৃশ্য কণাগুলি ডিআই জলের সুস্পষ্ট ত্রুটির কারণ। বিশুদ্ধতা সংজ্ঞায়িত করুন, পরিচ্ছন্নতা নিশ্চিত করুন, আপনার মালামাল রক্ষা করুন। স্নান পরিষ্কার প্রদর্শিত হতে পারে, কিন্তু কণা বাস্তব গল্প বলে. তাদের পরিমাপ নিন। তাদের নাম দিন। তাদের নিয়ন্ত্রণে আনুন
