Ngành điện tử – bán dẫn đòi hỏi nguồn nước siêu tinh khiết để tránh nhiễm bẩn sản phẩm. Giải pháp xử lý nước cấp cho ngành điện tử – bán dẫn ứng dụng công nghệ UF, RO, EDI… loại bỏ tạp chất hiệu quả. Hệ thống tối ưu giúp duy trì chất lượng nước ổn định, đạt tiêu chuẩn quốc tế. Quý khách hãy theo dõi bài viết này của ATS Water Technology để hiểu chi tiết hơn nhé!

1. Tiêu chuẩn nước cấp cho ngành công nghiệp điện tử – bán dẫn

Để đáp ứng yêu cầu sản xuất, nước cấp cho ngành điện tử – bán dẫn phải đạt các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về độ tinh khiết, ổn định và an toàn. Những tiêu chuẩn này được xây dựng dựa trên kinh nghiệm của ngành và các nghiên cứu khoa học, nhằm loại bỏ nguy cơ nhiễm bẩn ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

  • SEMI F63 – Hướng dẫn cho nước siêu tinh khiết được sử dụng trong quy trình sản xuất bán dẫn.
  • ASTM D5127 – Hướng dẫn tiêu chuẩn cho nước siêu tinh khiết được sử dụng trong ngành công nghiệp điện tử và bán dẫn.

Các chỉ tiêu kiểm soát chính thường bao gồm: 

  • Độ dẫn điện (conductivity)
  • Điện trở suất (resistivity)
  • TOC (Total Organic Carbon)
  • Vi sinh (bacteria)
  • Hàm lượng silica
  • Các ion kim loại nặng
  • …
Tiêu chuẩn nước cấp cho ngành công nghiệp điện tử - bán dẫn
Nước cấp cho ngành điện tử – bán dẫn cần đáp ứng yêu cầu khắt khe về độ tinh khiết

Xem thêm: Giải pháp xử lý nước siêu tinh khiết trong công nghiệp

2. Các công nghệ ứng dụng xử lý nước cấp cho ngành điện tử – bán dẫn

Hệ thống xử lý nước cấp cho công nghiệp điện tử – bán dẫn là sự kết hợp nhiều công nghệ nhằm loại bỏ tạp chất từ kích thước micromet đến ion hòa tan. Mỗi công đoạn đóng vai trò riêng, đảm bảo độ tinh khiết cao nhất và duy trì ổn định chất lượng nước trong suốt quá trình sản xuất. Việc lựa chọn công nghệ phụ thuộc vào chất lượng nguồn nước đầu vào, tiêu chuẩn đầu ra và quy mô nhà máy.

Các công nghệ thường được áp dụng:

  • Lọc thô (Multi-Media Filter, Cartridge Filter) – loại bỏ cặn lơ lửng, tạp chất lớn.
  • Lọc vi lọc – MF (Microfiltration) – loại bỏ hạt kích thước 0,1 – 1 micron.
  • Lọc siêu lọc – UF (Ultrafiltration) – loại bỏ hạt, vi khuẩn, virus và colloid.
  • Thẩm thấu ngược – RO (Reverse Osmosis) – loại bỏ 95 – 99,89% muối hòa tan, ion kim loại, vi sinh.
  • Điện phân trao đổi ion – EDI (Electrodeionization) là quá trình xử lý nước sử dụng sự kết hợp giữa ion exchange (trao đổi ion) và electrodialysis (điện phân).
  • Trao đổi ion (Ion Exchange) – Sử dụng hạt cation và anion để loại bỏ ion hòa tan, thường dùng ở bước đánh bóng sau màng RO để đạt tiêu chuẩn nước siêu tinh khiết.
  • Khử khí (Degas / Membrane Degas) – loại bỏ khí hòa tan như O₂, CO₂ để giảm ăn mòn và ổn định pH.
  • Lọc tinh – Cartridge Filter – sử dụng lõi lọc tinh nhằm loại bỏ hoàn toàn vi hạt và vi sinh còn sót lại, đảm bảo nước siêu tinh khiết đạt tiêu chuẩn nghiêm ngặt.
Các công nghệ ứng dụng xử lý nước cấp cho ngành điện tử - bán dẫn
Công nghệ EDI thường được áp dụng để xử lý nước cấp cho ngành điện tử – bán dẫn

3. Giải pháp xử lý nước siêu tinh khiết cho ngành điện tử – bán dẫn

Nước siêu tinh khiết đóng vai trò then chốt trong sản xuất điện tử – bán dẫn, nơi chỉ một tạp chất ở mức vi lượng cũng có thể gây ra sai hỏng sản phẩm. Giải pháp xử lý nước cho lĩnh vực này tích hợp các công nghệ tiên tiến, loại bỏ gần như tuyệt đối hạt rắn, ion và khí hòa tan. Dưới đây là mô tả ba giai đoạn xử lý chính, đảm bảo nguồn nước đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe nhất của ngành.

Sơ đồ công nghệ xử lý nước siêu tinh khiết cho ngành điện tử - bán dẫn
Sơ đồ công nghệ xử lý nước siêu tinh khiết cho ngành điện tử – bán dẫn

3.1. Giai đoạn tiền xử lý

Nguồn nước đầu vào được chứa trong bồn chứa nước thô và được bơm qua bộ lọc tự rửa tự động của Amiad có kích thước khe lọc từ 200 – 300 micron, giúp loại bỏ rác, cặn lớn và tạp chất lơ lửng nhằm bảo vệ màng lọc phía sau.

Sau đó, nước đi vào hệ thống siêu lọc UF (Ultrafiltration), sử dụng màng lọc 0,02 µm với cơ chế lọc từ trong ra ngoài (inside-out), loại bỏ hoàn toàn vi khuẩn, hạt keo, nhũ tương và phần lớn chất rắn siêu mịn. Nước sạch từ UF được dẫn vào bồn chứa trung gian trước khi vào giai đoạn RO.

Từ bồn chứa, bơm ly tâm sẽ đưa nước qua bộ lọc tinh 5 micron để loại bỏ các hạt mịn còn sót lại. Hệ thống bơm định lượng châm hóa chất chống cáu cặn trước hệ RO nhằm ngăn chặn sự hình thành cặn khoáng (cacbonat, sunfat, photphat, silica…) và bảo vệ màng RO, kéo dài chu kỳ CIP và tuổi thọ thiết bị.

Hệ thống siêu lọc UF
Hệ thống siêu lọc UF được sử dụng trong giai đoạn tiền xử lý để bảo vệ hệ RO

3.2. Giai đoạn xử lý chính

Nước sau tiền xử lý được bơm cao áp đưa vào hệ thống thẩm thấu ngược 2 cấp (Double Pass Reverse Osmosis). Công nghệ RO với màng lọc ứng dụng công nghệ Thin-Film Nanocomposite loại bỏ tới 99,89% muối hòa tan, kim loại nặng, hợp chất hữu cơ, vi sinh vật và các tạp chất ion hóa.

Nước từ RO cấp 2 tiếp tục qua hệ thống EDI (Electrodeionization) – sự kết hợp của điện trường, màng trao đổi ion và hạt nhựa trao đổi ion để loại bỏ triệt để các ion còn sót, đạt độ dẫn điện cực thấp. Công nghệ EDI vận hành liên tục, không cần tái sinh hóa chất, đảm bảo an toàn và thân thiện môi trường.

Để đảm bảo nước siêu tinh khiết đạt tiêu chuẩn khắt khe của ngành bán dẫn, nước sau EDI sẽ được “đánh bóng” bằng hệ thống Mixed Bed Polisher, nâng điện trở suất lên 14 – 16 MΩ·cm. Chất lượng nước ở giai đoạn này đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế cho sản xuất chip bán dẫn, panel điện tử và các quy trình yêu cầu độ sạch cao.

hệ thống edi xử lý nước siêu tinh khiết
Hệ thống EDI được ứng dụng để xử lý nước siêu tinh khiết cho ngành điện tử – bán dẫn

3.3. Giai đoạn vệ sinh và bảo trì màng lọc

Hệ thống được trang bị bộ CIP chuyên dụng gồm bồn chứa dung dịch rửa (CIP Tank), bơm CIP, bộ lọc tinh 10 micron và hóa chất tẩy rửa màng. CIP cho phép làm sạch tại chỗ màng UF và RO, loại bỏ các lớp cáu cặn vô cơ (cacbonat, sunfat, silica), màng sinh học (biofilm) và chất bẩn hữu cơ bám trên bề mặt màng.

Việc vệ sinh định kỳ giúp khôi phục lưu lượng, ổn định áp suất chênh lệch, kéo dài tuổi thọ màng lọc và duy trì hiệu suất xử lý ổn định. Hệ thống CIP được thiết kế khép kín, dễ vận hành và hạn chế thất thoát nước, hóa chất ra môi trường.

Hóa chất rửa màng chuyên dụng OptiClean
Hóa chất rửa màng chuyên dụng OptiClean làm sạch màng lọc hiệu quả

Xem thêm: Yêu cầu và quy trình xử lý nước cấp cho ngành xi mạ

4. Các câu hỏi thường gặp về giải pháp xử lý nước cấp cho ngành điện tử – bán dẫn

Vì sao ngành điện tử – bán dẫn cần nước siêu tinh khiết?

Ngành điện tử – bán dẫn yêu cầu môi trường sản xuất tuyệt đối sạch, vì chỉ một hạt bụi hay ion kim loại ở mức vi lượng cũng có thể gây lỗi mạch, giảm năng suất hoặc hỏng sản phẩm. Nước siêu tinh khiết giúp rửa sạch hoàn toàn bề mặt wafer và linh kiện mà không để lại cặn hay chất gây nhiễm bẩn.

Những công nghệ nào thường được sử dụng để xử lý nước cho ngành điện tử – bán dẫn?

Hệ thống thường kết hợp nhiều công nghệ: lọc đa tầng, siêu lọc (UF), thẩm thấu ngược hai cấp (Double Pass RO), trao đổi ion hoặc điện khử ion (EDI), lọc tinh,… Mỗi bước đảm nhận loại bỏ một nhóm tạp chất cụ thể, đảm bảo nước đạt chuẩn nước siêu tinh khiết.

Có thể sử dụng nước RO thông thường cho ngành điện tử – bán dẫn không?

Không. Nước RO thông thường chỉ loại bỏ phần lớn muối và tạp chất nhưng vẫn để lại ion ở mức gây hại cho sản phẩm. Để đạt tiêu chuẩn 14 – 18,2 MΩ·cm, nước cần qua thêm EDI hoặc Mixed Bed, kết hợp khử khí và lọc tinh.

Công nghệ xử lý nước cho ngành điện tử – bán dẫn có ứng dụng được cho ngành khác không?

Có. Các công nghệ này cũng được áp dụng trong sản xuất dược phẩm, y tế, thực phẩm – đồ uống cao cấp, phòng thí nghiệm và năng lượng, nơi yêu cầu chất lượng nước cực kỳ tinh khiết và ổn định.

Như vậy, hệ thống xử lý nước cấp cho ngành điện tử – bán dẫn giúp nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm chi phí bảo trì và đảm bảo quy trình sản xuất ổn định. Lựa chọn giải pháp đúng chuẩn giúp đáp ứng yêu cầu khắt khe của ngành công nghiệp công nghệ cao. Quý khách hàng hãy liên hệ ngay với ATS Water Technology để được tư vấn và giải đáp thắc mắc nhanh chóng nhé!

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ NƯỚC ATS