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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實施 1 主題內(nèi)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(以下稱高純水)的級別、技術要求、測試方法和規(guī)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術語 3.1 電導率electrical conductivityctricalconduc2ivity 在規(guī)定溫度下,1cm3水溶液兩相對面之間測得的電阻值的倒數(shù)。電導率通常以μS/cm為單位。水的理論電導率為0.0548μs/cm(25℃時)。3.2電阻率 resistivity 電導率之倒數(shù)。純水的理論電阻率為18.3MΩ.cm(25℃時)。溫度升高時電阻率下降。3.3顆粒性物質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。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含量有一定規(guī)定限制的很純凈水 3.8原水raw watcr 純化處理之前的水。常用的原水將自來水、井水、河水等。3.9終端 terminal。 高純水生產(chǎn)流程中經(jīng)過各道沖化工藝后,水的出口使用地點。可分別稱為制水終端和用水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。3.12百萬分之一(ppm) part per million 重量比的量,相當于每百萬重量的溶液中含一單位重量的溶質。在水質分析中,一殷也認為相當每升水樣含雜質的毫克數(shù)(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,在水質分折中,一般認為相當于短升水樣含雜質的微克數(shù)(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:a.具有精細圖形結構;b.對器件表面有特殊要求;c.工藝對水質有特定的嚴格要求。4.2.2電子級高純水分為兩個級別: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的水不能稱為高純水。5技術要求5.1電子級高純水5.1.1電子級高純水應考核四項內(nèi)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(shù)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%時間)最小17
16~18 (90%時間)最小15
大于1μm微粒數(shù).個/mL
<1
1
大于0.5um微被數(shù)(最大值),個/mL
100
150
細菌個數(shù),個/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(shù),個/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(guī)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: a.電導池常數(shù)選川0.1—0.01cm-1; b.被測高純水應處于密封流動狀態(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℃時的電阻率MΩ.CM ρt——t℃時的電阻率MΩ.CM Gt——t℃時理論純水的電導率μS/CM,其值見附錄A; αt——t℃時修正系數(shù),其值見附錄A; 0.05482——t℃時理論純水的電導率μS/CM。6.2其他技術指標測量方法 執(zhí)行GB11446.5~11446.11中有關規(guī)定。6.3檢驗規(guī)則6.3.1各個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(jù)生產(chǎn)要求制定對微粒數(shù)、痕量金屬、細菌、有機物及二氧化硅等各項技術指標的檢驗規(guī)則。6.3.3制水工藝條件改變時,應及時對表1或表2中各項技術指標全面檢驗。6.3.4所有測量均應在制水終端和用水點兩處測量。制水終端水的質量稱為制水水質;用水點水的質量稱為用水水質。對普通高純水,用水水質和制水水質應在同一級別上。對電子級高純,主要檢驗用水水質,但應給出制水水質作參考。制水水質還用于檢驗制水設備和技術。6.4檢驗標志在高純水制水終端和用水點按要求進行檢驗后,若水質合格,應附標有下列內(nèi)容的檢驗合格證: a.高純水的級別標志; b.要求檢測的技術指標及測量結果; c. 制水單位; d.連續(xù)供水開始日期(普通高純水可無此項); 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玻璃容器。用于測定硅或分析痕量成分時。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,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,應先把管道中的積水放盡,并沖放5—10min,在流動狀態(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。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、陰離子時,采集的水樣可存放72H。細菌檢驗時,水樣存放時間不得大于4H。7.2.2高純水在貯存和運輸時,應檢查容器益是否密封嚴密。裝有水樣的容器不能在太陽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程中;應定時記錄時間、溫度和氣候條件等。