Die merkwürdige Freundschaft zwischen Wasser und Elektronik

Tatsächlich ist Wasser jedoch ein notwendiger Bestandteil in vielen Bereichen der Wissenschaft und der technologischen Entwicklung und Herstellung. Wasser ist das gebräuchlichste Lösungsmittel in vielen Laboren, und die geplanten wissenschaftlichen Verfahren erfordern häufig Reinstwasser, das nach außergewöhnlich strengen Maßstäben gereinigt wurde, weil so durch keinerlei Verunreinigungen im Wasser höchst genaue Ergebnisse gewährleistet sind. Reinstwasser wird üblicherweise bei der Produktion von elektronischen Bauteilen wie Halbleitern und Mikroprozessoren eingesetzt, ebenso wie bei einer Reihe von Anwendungen in der pharmazeutischen Industrie.

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Interessanterweise liegt hier ein Paradoxon vor, denn Reinstwasser ist tatsächlich für den menschlichen Verzehr zu rein. Da es nichts als H2O enthält, entzieht es dem Körper nach der Aufnahme alle Salze und Mineralien.Trotz der Gefahr, die mit dem Trinken von Reinstwasser verbunden ist, ist es auch für eine breite Palette an High-Tech-Produktionsverfahren von wesentlicher Bedeutung, einschließlich der Herstellung von Mikroelektronik. Man vergisst leicht, dass sich zum Beispiel hinter elektronischen Geräten wie Mobiltelefonen ein komplexer Mechanismus an Schaltkreisen und Halbleitern verbirgt, der selbst durch kleinste Verunreinigungen beschädigt werden kann, daher darf nur das allerreinste Wasser bei der Herstellung verwendet werden. Es ist jedoch nicht nur die Wasserqualität, die zählt, sondern auch die Menge - der Wasserverbrauch einer Halbleiterproduktionsanlage entspricht dem einer Stadt mit 40-50.000 Einwohner, wie beispielsweise Baden-Baden oder Görlitz. Dow Water & Process Solutions, ein weltweit führendes Unternehmen im Bereich der nachhaltigen Wassertrenn- und Reinigungstechnologie, bietet eine breite Palette an fortschrittlichen Technologien für die Wasseraufbereitung an, darunter Ultrafiltration, Umkehrosmose, Ionenaustauschharze und Elektrodeionisation. Sie alle sind für das anspruchsvolle Produktionsverfahren von Reinstwasser, bei dem mindestens acht verschiedene Verfahren durchlaufen werden müssen wesentlich:

• Filterung
• Umkehrosmose
• Oxidierung
• UV
• Entgasung
• Elektrodeionisation
• Ionentauscher
• Ultrafiltration

Die Spezifikationen für Reinstwasser und analytische Messmöglichkeiten haben sich weiter entwickelt und können jetzt die hohen Anforderungen der Hersteller von Mikroprozessoren, Halbleitern und anderen Geräten auf Silikonbasis erfüllen. Für Reinstwasser gelten im Allgemeinen Werte von > 18,2 MΩ-cm spezifischer Widerstand bei 25° C, geringer Metallgehalt (Teile pro Billion), unter 50 Billionstel anorganische Anionen und Ammoniak, weniger als 0,2 Milliardstel organische Anionen sowie unter 1 Milliardstel gesamter organischer Kohlenstoff (TOC) und Siliziumoxid (gelöst und kolloidal). Ionenaustauschharze spielen eine wichtige Rolle im Herstellungsprozess von Reinstwasser. Dow Water & Process Solutions bietet speziell entwickelte Ionenaustauschharze an, die eine lange Betriebsdauer und hohe Kapazität zum Polieren von hochreinem Wasser für Spezialelektronik-Anwendungen wie Herstellung von Anzeigegeräten, Chips für integrierte Schaltkreise mit geringer Dichte sowie Back-End Chip-Dicing und Montagearbeiten besitzen. Sehen wir uns beispielsweise DOW AMBERJET UP4000 an - ein einheitliches, stark basisches Anionenaustauschharz, das speziell für den Einsatz bei der Herstellung von Reinstwasser für die Halbleiterindustrie entwickelt wurde. Es kann in Einzelgefäßen oder in Mischbetteinheiten mit DOW AMBERJET™ UP1400 zur Entfernung von ionisierten organischen Stoffen aus dem Wasser verwendet werden. Nicht ionisierte organische Stoffe jedoch, darunter viele von Menschen erzeugte organische Stoffe, werden in der Regel nicht mittels Ionenaustauschverfahren entfernt, sondern erfordern Membranbehandlungen anderer Art. Die Umkehrosmose-Elemente DOW FILMTEC™ SG (in Halbleiterqualität) wurden speziell entwickelt und hergestellt, um Reinstwasserqualität für die Herstellung von elektronischen Komponenten wie Chips für Mikroprozessoren zu liefern. Diese Elektronikelemente enthalten eine Membran, die für einen hohen Rückhalt der organischen Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht und Siliziumdioxid sowie ein beschleunigtes TOC-Spülprofil sorgt, was überaus wichtig für die Elektronikfertigung ist. ----- © Dow Water & Process Solutions