羅門哈斯樹脂AMBERJET UP6040 半導(dǎo)體級(jí)混床樹脂

AMBERJET UP6040是一種專門為了用于最高純度的水處理系統(tǒng)中的終端精制器所設(shè)計(jì)，制造生產(chǎn)的半導(dǎo)體級(jí)混床離子交換樹脂。此預(yù)先混合的產(chǎn)品是由依當(dāng)量平衡比例的高交換容量，完全再生的凝膠型強(qiáng)酸陽(yáng)樹脂及強(qiáng)堿陰樹脂所組合的。這些樹脂是經(jīng)由羅門哈斯公司專利的噴射制程(jetting process)所生產(chǎn)的具極佳的物理及化學(xué)穩(wěn)定性的均一顆粒型樹脂。二種樹脂顆粒大小的分布是經(jīng)過特別設(shè)計(jì)，以避免當(dāng)樹脂與水?dāng)嚢钑r(shí)，陽(yáng)陰樹脂因?yàn)橹亓Φ牟煌蛛x。如此的設(shè)計(jì)，可確保終端精制塔內(nèi)的混床樹脂是完全混合的，并發(fā)揮最佳的交換平衡效益。均一顆粒的特性使得樹脂加強(qiáng)了混床樹脂的離子交換速率，使得樹脂可操作于較高的采水流量，并達(dá)到壓差及純度的最佳平衡點(diǎn)。上述的特點(diǎn)，使得此樹脂可在消耗最少的清洗水情形下，得到最高純度的純水。

1.AMBERJET UP6040是因應(yīng)使用于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的超純水系統(tǒng)，及其它類似用途的需求，所特殊設(shè)計(jì)的不再生型終端精制混床樹脂。此樹脂的使用，使得所有種類的離子，如二氧化硅、TOC及次微米顆粒濃度等的泄漏量，進(jìn)入了新低的紀(jì)元。由于為不再生型，此新種類的半導(dǎo)級(jí)混床樹脂不會(huì)受到再生系統(tǒng)的影響，并可在采水中發(fā)揮最佳的特性。AMBERJET UP6040并不建議用于可再生的混床系統(tǒng)中。

2、羅門哈斯樹脂AMBERJET UP6040

應(yīng)用及特性在半導(dǎo)體廠內(nèi)的超純水處理系統(tǒng)是一龐大的，復(fù)雜的系統(tǒng)，并包含了許多不同的單元，而整個(gè)系統(tǒng)的功能及設(shè)計(jì)主要是為了得到極致的超純水。雖然沒有任何單一的單元可以確保最終的采水水質(zhì)，但是終端精制混床是超純水在接觸到半導(dǎo)體芯片前的最后一道化學(xué)精制的處理程序，其重要性是不可忽視的。不像對(duì)化學(xué)物質(zhì)呈惰性的管路及過濾材料，離子交換樹脂是帶化學(xué)性反應(yīng)的聚合物，所有的待處理水會(huì)完全的通過樹脂，因此精制混床樹脂是除去微量化學(xué)污染物質(zhì)的最后一道防線。除此之外，這些樹脂絕不能釋出任何物質(zhì)，進(jìn)而污染到不能間斷的超純水供水系統(tǒng)。因?yàn)檫@些嚴(yán)格的條件，終端精制混床樹脂必須是最高的品質(zhì)，且同時(shí)必須是準(zhǔn)確的被使用的。

列的說(shuō)明提供所謂的使用所需要的相關(guān)數(shù)據(jù)，以期AMBERJET UP6040可以得到最佳的效能。

3、羅門哈斯樹脂AMBERJET UP6040 設(shè)計(jì)概念
超純水討論的是兆分之一(ppt)不純物的范圍，在如此的嚴(yán)格的要求下，終端精制混床樹脂的設(shè)計(jì)是沒有任何彈性的。此終端精制混床樹脂的使用必須確保除去所有的不純物，例如前端制程所可能導(dǎo)入的再生劑化學(xué)殘余物質(zhì)等。在水力的設(shè)計(jì)上，必須確保采水周期時(shí)水流分布是均勻的，同時(shí)壓差及離子交換速率也必須是平衡的。此最終精制的效能，必須是在可信賴的設(shè)備及可負(fù)擔(dān)的（成）考量下被確保的。整個(gè)系統(tǒng)必須是精簡(jiǎn)的、易操作及不容易故障的。大部份的超純水系統(tǒng)工程師及供貨商會(huì)考慮使用不再生型的終端精制混床樹脂來(lái)達(dá)到上述對(duì)最后精制系統(tǒng)的要求。而AMBERJET UP6040正是完全符合這些要求的最佳選擇。在正確的不再生精制器的設(shè)計(jì)及操作下，AMBERJET UP6040樹脂可以符合成、效能、使用壽命等的要求及最重要的可信賴性。

4、門哈斯樹脂AMBERJET UP6040 工作交換容量

與一般的離子交換樹脂應(yīng)用相比較，交換容量在超純水系統(tǒng)的終端精制混床應(yīng)用上并不是最主要的因素，因?yàn)榫苹齑驳娜胨|(zhì)所殘余的不純物，應(yīng)該已是ppb的范圍。因此終端精制混床樹脂床的設(shè)計(jì)，是在不超過樹脂的離子交換速率范圍內(nèi)，以最大的流量及最少的床體接觸時(shí)間為主要的參考數(shù)據(jù)。
一般而言，精制混床的入水水質(zhì)不純物含量，雖然是相當(dāng)?shù)牡停珔s具有極大的變異性(例如某周為2ppb，但次周卻為6ppb)，因此，工作交換容量的計(jì)算無(wú)法單純的以某一數(shù)據(jù)加以表示。實(shí)際的終端精制混床的使用壽命是決定在前端處理單元的良窳，而不是樹脂的交換容量。AMBERJET UP6040所使用的陽(yáng)陰樹脂，是在所有類似相同用途的樹脂中，已被證實(shí)具有最高的交換容量。在采水周期中，終端精制混床樹脂會(huì)因吸附入水中所含不同種類，如二氧化硅、硼離子、鈉離子及碳酸氫鹽之類等不易去除的離子，而逐漸飽和。除非入水的不純物瞬間出現(xiàn)非常高的濃度，其終結(jié)(指離子的泄漏)是緩慢發(fā)生的。也因此，使用單位必須仔細(xì)監(jiān)控終端精制混床的離子泄漏量變化情形，因?yàn)檫@個(gè)變化是非常和緩的。在具有良好的設(shè)計(jì)及操作條件下，經(jīng)驗(yàn)顯示此終端精制混床樹脂的使用壽命可以超過一年以上。但如在入水離子濃度較高的條件下，樹脂將因較高的負(fù)荷而縮短其使用壽命。

5、羅門哈斯樹脂AMBERJET UP6040 流量及壓差

流量是非常重要的設(shè)計(jì)參數(shù)。對(duì)終端精制混床樹脂而言，體積流量不應(yīng)低于30BV/h (3.8gpm/ft3)。在流量高達(dá)50BV/h (6.3gpm/ft3)的操作條件下，也是經(jīng)常所采用的設(shè)計(jì)，且證明可得到極佳的結(jié)果，在某些系統(tǒng)，所設(shè)計(jì)的流量更是略高過此數(shù)據(jù)。因此最佳流量的設(shè)計(jì)是由具經(jīng)驗(yàn)的超純水處理系統(tǒng)制造商，依系統(tǒng)的供水純度要求及工程參數(shù)之間，折衷權(quán)衡后所獲得的選擇。而AMBERJET UP6040可以滿足這些設(shè)計(jì)中，對(duì)終端精制混床樹脂的所有要求。流量同時(shí)是決定壓差的主要參數(shù)，AMBERJET UP6040在一般建議流量參數(shù)間的壓差情形，請(qǐng)參考所附圖表如下。請(qǐng)注意，在此圖表中，流量是以線性流速所表示的，進(jìn)而決定壓差的大小。建議精制混床樹脂的床深約為1米。

羅門哈斯樹脂AMBERJET UP6040 TOC

在AMBERJET UP6040的制造過程中，已嚴(yán)格的控制并減少?gòu)臉渲瑑?nèi)所釋放出的TOC總量。雖然使用了純凈的、預(yù)先混合及不易分離的超純水等級(jí)的離子交換樹脂，以得到最少的TOC泄漏量，但是由于儲(chǔ)存、運(yùn)送、樹脂的拿取及加載桶槽等程序，仍會(huì)造成采水初期短暫的TOC泄漏釋出。在適切的儲(chǔ)存及正確的樹脂拿取及加載程序下，此TOC的釋放并不會(huì)持續(xù)太久的時(shí)間。大部份的情形下，AMBERJET UP6040可在6個(gè)小時(shí)的清洗時(shí)間內(nèi)，將TOC的泄漏量減少至1.0ppb以內(nèi)。
然而終端精制混床的TOC泄漏量基線，并不只是決定于樹脂的純凈程度，且同時(shí)受到整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及效能所影響?？v使AMBERJET UP6040是無(wú)比的純凈，它仍然無(wú)法除去非離子性的有機(jī)物質(zhì)。因此，終端精制混床的效果是由樹脂的純凈度及置于精制混床前的有機(jī)物氧化單元(如紫外線束UV light等)的效能所綜合得到的。紫外線束必須將水中的有機(jī)物質(zhì)，加以氧化使其成為帶負(fù)電價(jià)的離子，然后后續(xù)單元的混床才能將其吸附去除。為了使精制混床發(fā)揮TOC的去除效果，前置的紫外線設(shè)備必須是正確的設(shè)計(jì)、保養(yǎng)并不得過載操作的。
同時(shí)必須注意，所有氧化有機(jī)物質(zhì)的設(shè)備單元，也會(huì)在超純水流程中產(chǎn)生氧化物質(zhì)。這些如氧(O2)、臭氧(O3)，過氧化氫(H2O2)及如羥基等的自由基，在具極高能量的紫外線設(shè)備中，甚至可經(jīng)由直接的接觸而產(chǎn)生。因此，在整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，必須小心注意并應(yīng)盡量減少這些氧化物質(zhì)進(jìn)入到終端精制混床內(nèi)。這些氧化物質(zhì)會(huì)氧化混床樹脂，并造成化學(xué)特性的變化。遭氧化的樹脂初期會(huì)呈現(xiàn)離子交換速率的衰退，并逐漸的釋放少量的TOC。如果氧化情形變的很嚴(yán)重時(shí)，TOC將會(huì)開始大量的泄漏，甚至于樹脂的顆粒碎片都可能被排出于桶槽。雖然AMBERJET UP6040已經(jīng)選用了具抗氧化性的樹脂，但它們并不是絕對(duì)的抗拒氧化，也因此長(zhǎng)時(shí)間的曝露在氧化物質(zhì)的環(huán)境下，樹脂的有效壽命將會(huì)減短。

羅門哈斯樹脂AMBERJET UP6040 離子的泄漏

AMBERJET UP6040及其組成樹脂均經(jīng)過后處理程序，充份的再生，以確保對(duì)各種的離子種類而言，均為最少的離子泄漏量。這些氫型及氫氧型樹脂均具最高的再生比率，在經(jīng)過獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)AMBERJET UP6040的采水水質(zhì)，所有的離子種類濃度之低，已超過該實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)能力，因此所有的檢測(cè)數(shù)據(jù)均為空白。該實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)基線泄漏量，大部份的離子種類均為個(gè)位數(shù)的兆分之1(ppt)。而在如此低范圍的離子層析分析(ion chromatography analysis)下，，AMBERJET UP6040的二氧化硅泄漏量通常是低于50ppt。在實(shí)際使用上，類似或更低的數(shù)據(jù)是常見的。然而我們?nèi)匀槐仨殢?qiáng)調(diào)對(duì)超純水的規(guī)范而言，樹脂的實(shí)際效能仍然是視個(gè)別單元的設(shè)計(jì)、安裝及操作而有所不同。因此雖然在樹脂的產(chǎn)品數(shù)據(jù)中,樹脂的純凈程度是如何的被強(qiáng)調(diào)，想依此系統(tǒng)中的單獨(dú)一個(gè)樹脂單元，即給予保證整個(gè)水處理系統(tǒng)的最終產(chǎn)水純度郄是不可能的。但AMBERJET UP6040已然表現(xiàn)了在超純水處理系統(tǒng)中的最佳效能，也保證此樹脂不會(huì)限制了整體系統(tǒng)的功效。
在不再生的終端精制應(yīng)用上，超純水的質(zhì)量是遠(yuǎn)較樹脂的基特性來(lái)的重要，但暸解所使用的樹脂特性以
得到最佳的效能及最長(zhǎng)使用壽命仍然是不可忽視的。AMBERJET UP6040的主要樹脂特性如下表所示 ，這些
數(shù)據(jù)顯示了組成AMBERJET UP6040的陽(yáng)陰樹脂特性，而這些特性賦予AMBERJET UP6040高交換容量、均一
顆粒大小等的嚴(yán)格樹脂標(biāo)準(zhǔn)。
Table 2: Typical Properties of Amberjet UP6040 Component Resins
陽(yáng)樹脂H+ 陰樹脂OH-
含濕量，% 44.0-51.0 54.0-60.0
總交換容量，eq/L ³2.00 ³1.10
深圳水天藍(lán)環(huán)?？萍紝I(yè)代理羅門哈斯各型號(hào)樹脂。