Soluciones de gestión de sílice para empresas de semiconductores
La búsqueda de chips más pequeños, rápidos y potentes por parte de la industria de semiconductores exige agua ultrapura. Lograr este nivel de pureza del agua presenta desafíos en la gestión del agua, por lo que las soluciones de gestión de sílice para las empresas de semiconductores son cruciales. Desde el alto consumo de agua hasta las estrictas regulaciones, las empresas de semiconductores se enfrentan a diversas complejidades en el proceso de tratamiento del agua.
¿Cómo pueden los fabricantes de semiconductores lograr la pureza de agua necesaria para la producción de chips? ¿Cómo pueden gestionar las aguas residuales resultantes?
En este artículo se analizan soluciones eficaces para la gestión del tratamiento del agua de sílice para las empresas de semiconductores. También se destaca cómo estas soluciones promueven sistemas de agua responsables y la sostenibilidad ambiental.
Índice:
- El desafío del agua en la fabricación de semiconductores
- Sílice: un pequeño alborotador
- GCAT: un punto de inflexión en el pretratamiento
- Ósmosis inversa: puliendo el agua
- Gestión de aguas residuales: cerrando el círculo
- Soluciones de gestión de sílice para la fabricación de semiconductores: un enfoque holístico
- Preguntas frecuentes sobre soluciones de gestión de sílice para la fabricación de semiconductores
- Conclusión
El desafío del agua en la fabricación de semiconductores
La fabricación de chips informáticos consume mucha agua. Una gran planta de fabricación de semiconductores puede utilizar millones de galones de agua al día. Por ejemplo, una planta que procesa 40,000 obleas al mes puede utilizar hasta 4.8 millones de galones al día.
Esto es comparable al consumo anual de agua de una ciudad de 60,000 habitantes. Alrededor del 75% de esta agua se utiliza directamente en los procesos de fabricación. Incluso las impurezas más pequeñas pueden dañar los chips, por lo que la creación de agua ultrapura requiere tecnologías avanzadas de tratamiento del agua.
Sílice: un pequeño alborotador
La sílice, un contaminante común del agua, plantea un problema importante. Incluso las partículas de sílice más pequeñas pueden interrumpir la fabricación de chips, adhiriéndose a los componentes y provocando defectos. La sílice también forma incrustaciones en las tuberías y los equipos, lo que reduce la eficiencia y la vida útil.
La eliminación de sílice del agua cruda es un proceso complejo que requiere soluciones de tratamiento de agua industrial que utilicen múltiples métodos.
GCAT: Una innovación catalítica en el pretratamiento
Tecnología de activación catalítica Genesis (prueba de aptitud física general) es una tecnología de pretratamiento líder para la reducción de sílice. El medio de tratamiento catalítico mejora la precipitación de sílice.
Esto simplifica la remediación de sílice antes de que llegue a las membranas de ósmosis inversa (OI), lo que reduce la carga de sílice en los equipos posteriores. La GCAT ofrece varias ventajas.
Funciona eficazmente incluso con niveles bajos de sólidos disueltos totales (TDS) y minimiza el uso de productos químicos, lo que aumenta las tasas de recuperación de permeado y lo hace más ecológico que otras opciones de pretratamiento.
El sistema G-CAT neutraliza y altera eficazmente la estructura molecular de la sílice disuelta a través de su medio de tratamiento catalítico, lo que resulta particularmente útil para fuentes de agua de alimentación industrial con concentraciones variables de TDS.
Ósmosis inversa: puliendo el agua
Después del pretratamiento GCAT, la ósmosis inversa (RO) pule el agua para producir agua ultrapura. La ósmosis inversa elimina más del 95% de la sílice disuelta, por lo que es esencial para el enjuague y limpieza de obleas.
Combinando GCAT y la ósmosis inversa de alta eficiencia con antiincrustantes beneficia a las fábricas de semiconductores. Producir 1,000 galones de agua ultrapura requiere entre 1,400 y 1,600 galones de agua municipal.
El GCAT combinado con pequeñas dosis de antiincrustantes específicos evita que la sílice ensucie las membranas de ósmosis inversa. Esto prolonga la vida útil de la membrana, evita la formación de incrustaciones y reduce la necesidad de utilizar productos químicos de limpieza agresivos. Los caudales de permeado mejorados también reducen los gastos operativos y la generación de aguas residuales.
Gestión de aguas residuales: cerrando el círculo
El tratamiento y la gestión del agua de sílice se extienden más allá de la producción de agua limpia y también al tratamiento de aguas residuales. La fabricación de semiconductores genera una cantidad considerable de aguas residuales.
Esta agua requiere un tratamiento cuidadoso antes de su vertido o reutilización. Con el endurecimiento de las normas, la industria de semiconductores está adoptando cada vez más soluciones innovadoras y sostenibles.
Las soluciones de descarga mínima o cero de líquidos optimizan la recuperación de agua y minimizan la descarga de aguas residuales.
Soluciones de gestión de sílice para empresas de semiconductores: un enfoque holístico
Las empresas de semiconductores están adoptando un enfoque holístico para la gestión del tratamiento del agua de sílice. Las soluciones eficaces comienzan con estrategias preventivas, como la optimización de procesos y el pretratamiento con sistemas como GCAT.
Los sistemas de ósmosis inversa de alta eficiencia mejoran la eficiencia y reducen el impacto ambiental. El tratamiento responsable y sostenible de las aguas residuales es fundamental.
La escasez de agua es una preocupación creciente. La inversión en soluciones de gestión sólidas permite hacer frente a las presiones de costos derivadas de normas de vertido más estrictas y de suministros de agua limitados.
Las regulaciones se están endureciendo y se pone mayor énfasis en la gestión ambiental responsable, especialmente para las necesidades de descarga de líquidos y recuperación de agua de la industria de semiconductores.
El tratamiento eficaz del agua de los semiconductores afecta a cada paso del proceso. Las empresas buscan una alta recuperación de agua y mayores tasas de recuperación para compensar los gastos operativos, lo que hace que los sistemas de electrodesionización sean un sistema común de tratamiento del agua posterior al pulido industrial, un aspecto crucial de esta ecuación.
El uso de métodos eficaces y sostenibles de tratamiento de aguas industriales puede proporcionar un proceso simple que conduzca a soluciones innovadoras.
La implementación de procesos avanzados de tratamiento de agua requiere planificación y previsión; sin embargo, el impacto que los fabricantes de semiconductores tienen al utilizar dichos procesos puede minimizar el impacto ambiental y mitigar problemas como la formación de incrustaciones y la acumulación de minerales, que pueden dañar los equipos.
Por lo tanto, es fundamental mejorar los procesos relacionados con el agua y minimizar estos riesgos potenciales para obtener resultados de alta calidad. Al mismo tiempo, es necesario optimizar el uso del agua e invertir en soluciones innovadoras, como la tecnología de biorreactores de membrana (MBR) y sistemas de alta eficiencia. RO Con una alta recuperación que puede reducir los costos de capital a lo largo del tiempo, el tratamiento de agua con semiconductores es un aspecto clave que debe considerarse, diseñarse y ejecutarse para fines de purificación de agua.
Conclusión
A medida que las empresas de semiconductores se esfuerzan por lograr avances tecnológicos, abordar sus desafíos únicos de gestión del agua es más crucial que nunca. Las soluciones avanzadas de gestión del tratamiento del agua de sílice para empresas de semiconductores permiten a los fabricantes lograr el agua ultrapura esencial para la producción de chips y, al mismo tiempo, gestionar de manera eficiente las aguas residuales.
Al aprovechar sistemas innovadores como GCAT y ósmosis inversa de alta eficiencia, estas soluciones no solo garantizan el cumplimiento de regulaciones estrictas sino que también promueven prácticas sustentables que conservan los recursos hídricos.
Invertir en dichas tecnologías minimiza el impacto ambiental y los costos operativos al tiempo que salvaguarda la calidad y la longevidad de los equipos de fabricación.
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Preguntas frecuentes sobre soluciones de gestión de sílice para empresas de semiconductores
¿Cómo reducir la sílice en el tratamiento del agua?
Existen varios métodos que pueden reducir la sílice en el tratamiento del agua, entre ellos el ablandamiento con cal, el tratamiento de activación catalítica (como GCAT), ósmosis inversa, y electrocoagulación.
La eliminación eficaz de sílice depende de factores como la calidad del agua de origen, los niveles de sílice objetivo y la aplicación.
La combinación de diferentes tecnologías puede proporcionar una eliminación más completa de la sílice, permitiendo personalizar el proceso de tratamiento.
¿Cómo se utiliza el agua en la industria de los semiconductores?
El agua en la industria de semiconductores cumple varias funciones cruciales: limpia y enjuaga obleas, enfría equipos y desempeña un papel en la generación de energía.
El agua ultrapura es esencial para la fabricación de obleas. El agua recuperada se puede utilizar para otras aplicaciones de proceso. Los programas de reutilización de agua reducen la huella hídrica y disminuyen la carga sobre los recursos hídricos.
¿Qué es la sílice en el tratamiento del agua?
La sílice en el tratamiento del agua se refiere a formas de dióxido de silicio (SiO2), un compuesto natural Se encuentra en muchas fuentes de agua. La sílice forma incrustaciones en las superficies, lo que afecta los sistemas de tratamiento de agua industriales.
La remediación de sílice de los sistemas de agua protege los equipos y garantiza un funcionamiento sin problemas, mejorando los sistemas de tratamiento para eliminar la sílice y dando lugar a una mayor longevidad de las tuberías y la maquinaria.
¿Cuánta agua consume una planta de semiconductores?
Si bien el uso de agua por chip es mínimo, el consumo total de agua de una planta de fabricación de chips puede ser considerable. Una fábrica que procesa 40,000 obleas por mes podría utilizar alrededor de 4.8 millones de galones de agua por día.
Esto equivale aproximadamente al consumo anual de agua de una comunidad de 60,000 personas, lo que demuestra la alta demanda de agua de la industria.