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中華人民共和國機械行業(yè)標準電力半導體器件工藝用高純水
JB/T 7621--94 機械工業(yè)部.1994-12-09批準 1995—O6—O1實(shí)施 1 主題內容與通用范圍 本標準給出了電力半導體器件工藝用高純水(以下稱(chēng)高純水)的級別、技術(shù)要求、測試方法和規則。 本標準適用于去離子處理后的高純水。 2 引用標準 GB11446電子級水及其檢測方法3術(shù)語(yǔ) 3.1 電導率electrical conductivityctricalconduc2ivity 在規定溫度下,1cm3水溶液兩相對面之間測得的電阻值的倒數。電導率通常以μS/cm為單位。水的理論電導率為0.0548μs/cm(25℃時(shí))。3.2電阻率 resistivity 電導率之倒數。純水的理論電阻率為18.3MΩ.cm(25℃時(shí))。溫度升高時(shí)電阻率下降。3.3顆粒性物質(zhì)granular sulbstance 除氣體以外,以非液態(tài)形式分散在水中,并形成非均勻相混合物的物質(zhì)。3.4總有機碳(TOC)total organic carbon 水中以各種有機物形式存在的碳的總量。包括易被—般強氧化劑氧化的有機物和需用特殊化的有機物。3.5總固體 total solid 水樣蒸發(fā)、烘干后殘留的固總量。3. 6全硅 total silicon 水中可溶性硅和以二氧化硅膠體狀態(tài)存在的硅的總量。全硅和可溶性硅之差即叫為膠體硅。3.7高純水high-pure water, ultrapure water電阻率在5MΩ·cm以上,各種形式存在的物質(zhì)含量有一定規定限制的很純凈水 3.8原水raw watcr 純化處理之前的水。常用的原水將自來(lái)水、井水、河水等。3.9終端 terminal。 高純水生產(chǎn)流程中經(jīng)過(guò)各道沖化工藝后,水的出口使用地點(diǎn)?煞謩e稱(chēng)為制水終端和用水3.10微量micro-amount 試樣量在1mg左右。3.11 痕量 trace amount 試樣量在1μg左右。3.12百萬(wàn)分之一(ppm) part per million 重量比的量,相當于每百萬(wàn)重量的溶液中含一單位重量的溶質(zhì)。在水質(zhì)分析中,一殷也認為相當每升水樣含雜質(zhì)的毫克數(mg/L)。3.13十億分之一(ppb)part per billion重量比的單位,相當于每十億重量單位重量的溶液中含一單位重量的溶質(zhì),在水質(zhì)分折中,一般認為相當于短升水樣含雜質(zhì)的微克數(μg/L)。4高純水的級別 4.1高純水可分為電子級高純水和普通高純水,分別用符號EH和pH標志4. 2電子級高純水4.2.1在制造工藝中使用電子級高純水的電力半導體器件有如下特點(diǎn):a.具有精細圖形結構;b.對器件表面有特殊要求;c.工藝對水質(zhì)有特定的嚴格要求。4.2.2電子級高純水分為兩個(gè)級別:特級和I級。它們的標志分別是:特級電子級高純水:EH—T一級電子級高純水:EH—14.3普通高純水4.3.1普通高純水用于一般電力半導體器件的制造工藝中。4.3.2普雙高純水分為三個(gè)級別:Ⅰ級、Ⅱ級和Ⅲ級。它們的標志分別是:I級普通高純水:pH—Ⅰx級普通高純水:PH—Ⅱm級普通高純水:pH—Ⅲ4. 4電阻率低于5MΩ·cm的水不能稱(chēng)為高純水。5技術(shù)要求5.1電子級高純水5.1.1電子級高純水應考核四項內容:a. 水中自由離子濃度(主要影響電阻率);b.水中懸浮微粒的數量和大;C. 水中有機物總量;d. 水中細菌微生物狀況。5. 1. 2電子級高純水的各項技術(shù)指標由表1給出。表l
指 標
級 別
EH— T
EH-I
電阻率,MΩ·cm(25℃)
18 (90%時(shí)間)最小17
16~18 (90%時(shí)間)最小15
大于1μm微粒數.個(gè)/mL
<1
1
大于0.5um微被數(最大值),個(gè)/mL
100
150
細菌個(gè)數,個(gè)/mL
總有機碳含量(最大值),μg/L
50
全硅(最大值),μg/L
2
10
氯含量(最大值),μg/L
0.5
鉀含量(最大值),μg/L
0.2
鈉含量(顯大值)μg/L
鈣含量(最大值),μg/L
鋁含量(最大值),μg/L
銅含量(最大值),μg/L
0.1
總可溶性固體含量(最大值),μg/L
3
5.2普通高純水 5.2.1普通高純水主要考核其電阻率。 5.2.2普通高純水的技術(shù)指標由表2給出。 表2
級 標
PH-Ⅰ
PH-Ⅱ
PH-Ⅲ
電阻率(25℃),MΩ,cm
12-15
8~<12
5~<8
大于lμm的微粒數,個(gè)/mL
<50
總有機碳含量,μg/L
<500
全硅,μg/L
<100
6測試方法和檢驗規則 6.1電阻率測試方法 6.1.1用電導率儀測量高純水電阻率時(shí): a.電導池常數選川0.1—0.01cm-1; b.被測高純水應處于密封流動(dòng)狀態(tài),避免任何氣體混入,流速不低于0.3m/s。6.1.2在t℃時(shí)測得的電阻率值ρt,用下式換算成25℃的電阻率ρ25 ρ25=1/{αt(1/ρt-Gt)+0.05482}式中:ρ25——25℃時(shí)的電阻率MΩ.CM ρt——t℃時(shí)的電阻率MΩ.CM Gt——t℃時(shí)理論純水的電導率μS/CM,其值見(jiàn)附錄A; αt——t℃時(shí)修正系數,其值見(jiàn)附錄A; 0.05482——t℃時(shí)理論純水的電導率μS/CM。6.2其他技術(shù)指標測量方法 執行GB11446.5~11446.11中有關(guān)規定。6.3檢驗規則6.3.1各個(gè)級別高純水的電阻率為經(jīng)常必測項目。6.3.2對電子級高純水,用水單位還應根據生產(chǎn)要求制定對微粒數、痕量金屬、細菌、有機物及二氧化硅等各項技術(shù)指標的檢驗規則。6.3.3制水工藝條件改變時(shí),應及時(shí)對表1或表2中各項技術(shù)指標全面檢驗。6.3.4所有測量均應在制水終端和用水點(diǎn)兩處測量。制水終端水的質(zhì)量稱(chēng)為制水水質(zhì);用水點(diǎn)水的質(zhì)量稱(chēng)為用水水質(zhì)。對普通高純水,用水水質(zhì)和制水水質(zhì)應在同一級別上。對電子級高純,主要檢驗用水水質(zhì),但應給出制水水質(zhì)作參考。制水水質(zhì)還用于檢驗制水設備和技術(shù)。6.4檢驗標志在高純水制水終端和用水點(diǎn)按要求進(jìn)行檢驗后,若水質(zhì)合格,應附標有下列內容的檢驗合格證: a.高純水的級別標志; b.要求檢測的技術(shù)指標及測量結果; c. 制水單位; d.連續供水開(kāi)始日期(普通高純水可無(wú)此項); e.檢驗員簽章及檢驗日期。7取樣、存貯和運輸7. 1. 高純水的取樣7.1.1盛水容器必須使用塑料或硬質(zhì)玻璃容器。用于測定硅或分析痕量成分時(shí)。必須使用聚乙烯等塑料容器。7.1.2取樣前,盛水容船應預先用洗滌劑清洗干凈,再用鹽酸(1十1)或10%硝酸溶液浸泡48H(分析陰離子用的容器除外),然后用高純水沖洗干凈,再用高純水浸泡不少于6h。臨取樣時(shí),用待測高純水沖洗容器小少于10次、方可取樣。7.1.3采集水樣時(shí),應先把管道中的積水放盡,并沖放5—10min,在流動(dòng)狀態(tài)取樣。以保證水樣有充分的代表性。7.1.4取樣的體積約為容器體積的0.6—0.8,不得太滿(mǎn)。取樣后。應迅速把容器蓋嚴。7.1. 5細菌分析采樣容器必須經(jīng)過(guò)高溫消毒處理。7.2 高純水的貯存與運輸7.2.1分析高純水中的陽(yáng)、陰離子時(shí),采集的水樣可存放72H。細菌檢驗時(shí),水樣存放時(shí)間不得大于4H。7.2.2高純水在貯存和運輸時(shí),應檢查容器益是否密封嚴密。裝有水樣的容器不能在太陽(yáng)下曝曬或放在高溫處。冬天要注意防凍。7. 2.3高純水在貯存和運輸過(guò)程中;應定時(shí)記錄時(shí)間、溫度和氣候條件等。