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电子芯片超纯水氮封阀工作原理

自力式氮封（微压）调节阀（简称微压阀），是不需要任何外加能源，利用被调介质自身能量而实现自动调节的执行器产品。该产品采用平衡型单座阀快开流量特性调节机构，控制介质压力稳定，且调节精度高，用于微压控制，密封性能安全可靠，在动行期间可任意对设定值进行调整等特点。因而它适用于各种工业炉燃烧系统燃料气体，石油在制品或油库贮罐保护气体与热处理保护气体的微压自动调节等场合。

芯片制造，是一个的行业，生产一张12寸的硅片，要用掉8吨水，能装满一台洒水车，台积电一天用水15万吨，相当于每天抽干80个泳池，因特尔一年用水3400万吨，等于每年吸干2.5万个西湖，芯片厂要这么多水干什么呢？一部分，冷却降温，一部分，配置溶剂，更多的用来给芯片洗澡，在被封装保护前，娇嫩的芯片有着严重的洁癖，所以动辄上千道工序的芯片生产中，有30%都在重复一件事情，湿法清洗，用大量的水和化学溶剂，清洗硅片，去除上一道工序的残留，为下一步做准备，光刻熏蒸前要清洗，曝光显影后要清洗，高温扩散前要清洗，湿法刻蚀后更要清洗，不过芯片的洗澡水，可不是普通的水。

水在我们的生活中随处可见，我们常喝的饮用水，每升含有100毫克以上的金属元素，大部分以离子形态溶于水中，它们是水之所以导电的原因，也决定了一杯水的风味与口感，水有点苦，通常镁离子偏高；水有点涩，一般铁离子过剩；水有点咸，因为钠离子属盐，水中溶解的除了金属离子，还有气体，只要这杯水还在大气层，里面就会溶解氧，二氧化碳等各类气体，而不溶于水的杂质就更多了，比如细小颗粒物和各种微生物，天然矿泉水中，存在一定量的藻类和细菌，瓶装矿泉水虽然会经过额外的灭菌处理，但也只是控制菌落总数不超标。

尽管水中有怎么多乱七八糟的东西，对于人类而言，一杯水，只要致病菌不过量，矿物质不超标，那就叫干净又卫生，可对于芯片来说，水里的这一丁点杂质，确实邋遢又致命，金属离子会影响器件的阈值电压；溶解气体，会干扰硅片的氧化覆膜，细菌有机物能引起PN结的短路漏电，细小颗粒物，会导致硅片的表面缺陷，因此能接触芯片的水，必须是超纯水。什么是超纯水？就是比纯净水还要干净卫生，比蒸馏水还要滴滴清纯的纯粹的水。没有金属离子，没有气体尘埃，没有细菌病毒，只有氢氧元素组成的水，以我们目前的科技水平，能量产出来最纯的水，是半导体超纯水，它的各项指标，比医用无菌注射水要严格数百倍。

电子芯片超纯水氮封阀工作原理捕获中微子：

当然超纯水除了用于医疗制药，生产芯片，还能用来探索宇宙，有名的超纯水系统在日本神冈町地下1000米的废弃矿山里，东京大学在这里建了一个直径40米的巨型水桶，桶内是5万吨不断循环的超纯水，四周遍布的金球，则是一个个光电倍增管，用来捕捉宇宙中微子的踪影，这些幽灵粒子可穿透万物，只有在水中恰好遇上氢氧元素的原子核或电子时，才会引发切伦夫辐射，产生一丝微光，中微子的这一点光亮，实在太过微弱，因此水中不能有任何杂质，否则就会被阻挡吸收，这就是用来观测超新星爆发，研究太阳中微子的超级神冈探测器，为日本赢得了02年的诺贝尔物理学奖，神冈团队还在计划扩建一个更大的探测器，要用26万吨的超纯水，在2027年打造一个更大的超纯水桶，来窥探更多的宇宙奥秘。

电子芯片超纯水氮封阀工作原理制备超纯水：

那芯片厂是如何生产超纯水的呢？这里面至少要经历三个阶段，自来水净化成为纯水，纯水超净化成为超纯水，第一阶段又叫水质预处理，使用多介质过滤器和超滤设备，来去除水中的绝大部分颗粒物，悬浮物和胶体，除此之外，还要加入活性炭过滤器来吸附有机物，或者亚硫酸氢钠来去除游离氯等氧化性物质，当完成各种物理过虑和化学软化后，还要通过两次反渗透膜进行脱盐，来去除水中的各种无机盐，以及侥幸逃出过滤的有机物和微生物，

在预处理之后，进入第二步的主处理阶段，这里的净水方法，除了前面的过滤和逆渗透，还包括紫外灯照射灭菌和氧化分解有机物，来进一步降低水体中的总有机碳成分，同时还要用连续电解除盐技术（EDI/CEDI)，来解决水中剩余的阴阳离子，最后用真空除气机和多级脱气膜，来去除水中的各类溶解气体，到此，芯片厂就把自来水提炼成了纯水，暂时储存在充满氮气的纯水槽中，而从纯净水到超纯水，还要经历第三步，水的抛光处理（polish），也就是精制处理阶段，这一部分简单说就是前两步的梅开二度，要把之前出现过的各种净水装置再度集结在一个管道系统中，让纯水在其中高速循环，再来亿遍，确保纯水成为超纯水，并在无限循环中保持纯度，直到在用水点被取出，用来造芯片，

经过这么一番折腾，自来水在净化过程中，要损失3-4成水量，才能成为超纯水，同时芯片生产过程，极其费水，大量超纯水不仅用于湿法清洗，还包括了浸没式光刻，配置刻蚀溶液，化学机械抛光（CMP），硅片切割降温等等工序，所以说芯片制造是一个的行业，对于水质和水量的要求都极其高，

二、电子芯片超纯水氮封阀工作原理结构与原理
技术参数

规格重量

2.2．电子芯片超纯水氮封阀工作原理作用原理

微压阀主要由检测执行机构与调节机构两部分组成。其结构与原理见图一。
介质由箭头方向进入阀体，经阀芯、阀座节流后输出。另一路经联接管进入检测机构膜室，作用在膜片上，使阀芯作相应的位移，以达到自动控制流量的目的。如输出压力升高时，作用在膜片上的力增大，压缩弹簧，带动阀杆，使阀座与阀芯间的流通面积减小，直到阀后压力降到设定值为止。
同理，如输出压力降低时，作用在膜片上的力减小，由于弹簧的反作用力，推动阀杆，使阀座与阀芯间的流通面积增大，直到阀后压力升高到设定值为止，设定值可通过弹簧的调节达到。

三、电子芯片超纯水氮封阀工作原理的应用：
  氮封阀氮气保护系统装置由供氮阀、 泄氮阀、 呼吸阀三个阀门组成，供氮阀由指挥器和主阀两部分组成；泄氮阀由内反馈的压开型微压调节阀组成，氮气压力一般设为100mmH2O，通过氮封装置精确控制。
  当储罐进液阀开启，向罐内添加物料时，液面上升，气相部分容积减小，压力升高，当罐内压力升至高于ZZVP-16K泄氮阀压力设定值时，泄氮阀打开，向外界释放氮气，使罐内压力下降，降至泄氮阀压力设定点时，自动关闭。
  当储罐出液阀开启，用户放料时，液面下降，气相部分容积增大，罐内压力降低，ZZYVP-16B供氮阀开启，向储罐内注入氮气，使罐内压力上升，升至供氮阀压力设定点，自动关闭。
供氮阀（供氮装置） 工作原理：
      当储罐出液阀开启，用户放料时，液面下降，气相部分容积增大，罐内氮气压力降低，供氮阀开启，向储罐注入氮气，罐内氮气压力上升，当罐内压力上升至供氮阀压力设定值时，供氮阀自动关闭。
 当储罐进液阀开启，向罐内添加物料时，液面上升，气相部分容积减小，压力升高，当高于泄氮阀压力设定值时，泄氮阀打开，向外界释放氮气，罐内氮气压力下降，降至泄氮阀压力设定值时，泄氮阀自动关闭

电子芯片超纯水氮封阀工作原理

　1正压法
　　即提高水箱内存气的压力,当水位上升使气压升高到.02Mpa(表压)以上时,再启动电磁阀开始排气。这种方式,理论上可节气50%以上。但是,由于超纯水系统循环回水通常都是进入氮封水箱的,故必须将回水压力提高,同时回水管道必须改成U进水,否则氮气漏人管道系统,甚至使系统无法回水。此外,水箱必须按承压容器重新设计。故采用这种方式,很难在实际应用中推广。
　　2负压法
　　即降低对水箱内补充氮气的设定压力,当水箱内气压因水位降低下降到-38ommHg时,再启动电磁阀开始补充氮气。这种方式,设计完善的话,可以节约80%以上的氮气。但是,该方法也有明显的缺点,一是纯水水箱一般采用高分子合成材料制造,耐负压能力弱,有一定危险性,如果水箱设计、制造和运行中疏忽大意,易造成事故;二是对水箱的气密性要求较高,必须严格检漏,同时管道和阀门应专门设计以防误操作造成空气进入;三是必须将水箱高水位h:调低,使上方存气空间增大,才能取得较高的节省氮气效果,如此一来,水箱的实际贮水量减少,调节用水。
　　3皮囊替换法
　　就是用一个大的皮囊,和水箱上方的存气空间相连,水位上升时氮气从水箱进入皮囊,水位下降时氮气从皮囊进人水箱,如此可几乎不消耗氮气。但是,皮囊必须足够大(至少不能小于水箱体积),如此在运行管理上将十分麻烦。而且皮囊本身也容易损坏,造成事故。氮气在皮囊中反复进出,也会将皮囊中的污物带人水箱,污染水质。
　　4结合上述三种原理的专用氮封器
　　该装置为一以304不锈钢制造的气罐,体积可根据氮封水箱的大小作相应调整,补气压力为-0.15kgf/cm2,排气压力为0.05MaP,氮封器与氮封水箱间以管道相连,进、排气管道及安全装置均设在氮封器上,简化了氮封水箱的结构,也便于施工人员现场安装调试。采用该方法,不需对原有氮封水箱作任何改动,可比原有水封装置节约80%以上的氮气,且负压值和正压值大小可自行调节,以达到最佳节气效果,值得推广应用。