تلعب تقنية تنقية المياه دورًا حيويًا في تصنيع أشباه الموصلات ، وهي صناعة مهمة اليوم. ارتفع الطلب على رقائق أشباه الموصلات بشكل كبير خلال السنوات العشر الماضية وسيستمر في النمو بشكل كبير. نظرًا لأن مصنعي الرقائق يعتمدون على الوصول إلى مياه عالية النقاء لتنظيف رقائق أشباه الموصلات ، فإن تقنية تنقية المياه ضرورية لعملية التصنيع.
كيف يستخدم تصنيع أشباه الموصلات الماء
الماء جزء حيوي من صناعة أشباه الموصلات. في الواقع ، تستخدم صناعة أشباه الموصلات ما يقدر بنحو 264 مليار جالون من المياه كل عام – 76٪ منها مخصص فقط للتطبيقات ذات الصلة بالعمليات. قد يبدو الاستخدام المكثف للمياه في الإلكترونيات متناقضًا ، لكن الماء يلعب دورًا مهمًا في إنشاء رقائق عالية الجودة من أشباه الموصلات.
يتم تصنيع رقائق أشباه الموصلات في طبقات من خلال عملية تتضمن العديد من الطلاءات ومواد الربط المختلفة. للتأكد من أن كل شريحة آمنة وعملية ، فإن المياه عالية النقاء تنظف الرقاقات وتشطفها طوال عملية التصنيع. تعتبر المياه أيضًا أمرًا حيويًا لصيانة معدات التصنيع نفسها. تستخدم العديد من أنواع المعدات والآلات أنظمة تبريد المياه ، والتي تضمن أداء المعدات بأقصى قدر من الكفاءة.
بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج صناعة أشباه الموصلات إلى الماء للحفاظ على رطوبة موظفي التصنيع حتى يتمكنوا من أداء وظائفهم بأمان. ما يقدر بنحو 2 مليون شخص يعملون في صناعة أشباه الموصلات. المياه النظيفة ضرورية لصحة الموظفين وسلامتهم ، وهي ضرورية لضمان الإنتاجية العالية.
دور تنقية المياه في تصنيع الرقائق
تتطلب المياه المستخدمة في تصنيع أشباه الموصلات تنقية مكثفة لضمان أنها تتوافق مع معايير الصناعة. يجب إزالة الأيونات من المياه وتعقيمها وتصفيتها لتنظيف أي ملوثات ومعادن غير مرغوب فيها.
لماذا معايير التنقية العالية هذه ضرورية؟ هناك بعض الأسباب الأساسية التي تجعل تقنية تنقية المياه في صناعة أشباه الموصلات ليست ضرورية فحسب ، بل مفيدة أيضًا.
المساهمة في التصنيع الناجح
على المستوى الأساسي ، تعد تقنية تنقية المياه أمرًا حيويًا للحفاظ على معايير الجودة العالية في تصنيع أشباه الموصلات. يعتبر تنظيف رقاقة أشباه الموصلات غير فعال إذا لم تتمكن الشركة المصنعة من التحقق من أن المياه نفسها خالية من الملوثات. نظرًا لأن العديد من الملوثات غير مرئية للعين البشرية ، يعتمد المصنعون على أنظمة التنقية لإنتاج مياه فائقة النقاء تضمن عملية تنظيف شرائح ناجحة.
ضمان سلامة البيئة
يمكن أن يكون لأنظمة التنقية تأثير بيئي على تصنيع أشباه الموصلات. تساعد تقنيات مثل اكتشاف التسرب ومراقبة الانبعاثات الشركات المصنعة على تقليل التأثير السلبي لمعالجة المياه. على سبيل المثال ، يعمل اكتشاف التسرب الذكي على تقليل كمية المياه النقية التي تذهب سدى في عمليات التصنيع بالإضافة إلى الطاقة الزائدة المستخدمة لتشغيل أنبوب معيب أو نظام تنقية.
تنقية المياه الفعالة ليست مهمة فقط للتصنيع. كما أنه يضمن أن تصنيع أشباه الموصلات لا يؤثر سلبًا على الصحة العامة أو النظم البيئية المحلية. لم يعد الماء المستخدم في تنظيف رقائق أشباه الموصلات نظيفًا بنهاية عملية التصنيع. إذا تسرب إلى البيئة المحيطة ، يمكن أن يتسبب في تلوث المياه ، مما يؤثر على كل من البشر والحياة البرية.
يمكن أن تحتوي المياه العادمة الناتجة عن تصنيع الرقائق على مواد سامة ، مثل المعادن الثقيلة والمواد الكيميائية السامة. تضمن أنظمة تنقية المياه الموثوقة عدم إطلاق هذه السموم في النظام البيئي المحلي والمجتمع.
التقليل من هدر المياه
يمكن أن تساعد أنظمة تنقية المياه صناعة أشباه الموصلات على استخدام كميات أقل من المياه واستهلاك المياه بطريقة أكثر مسؤولية. تحتاج رقائق أشباه الموصلات إلى مياه نقية للغاية لضمان التنظيف الفعال ، لذا فإن إعادة استخدام الماء بعد التنظيف يبدو مستحيلًا للوهلة الأولى. ومع ذلك ، مع وجود نظام جيد لتنقية المياه ، يمكن للمصنعين إعادة تدوير المياه بعد كل موجة من تنظيف الرقائق.
تقلل هذه العملية من كمية المياه الجديدة فائقة النقاء التي يحتاجها المصنّع لشرائها وتقلل من كمية المياه العادمة الناتجة عن تصنيع الرقائق. تعمل إعادة تدوير المياه أيضًا على تقليل البصمة الكربونية عن طريق تقليل كمية الطاقة اللازمة لتوصيل المياه النقية إلى مصنع التصنيع. لإعادة التدوير فائدة إضافية تتمثل في تقليل الضغط على مصادر المياه العذبة العالمية.
تكنولوجيا تنقية المياه في صناعة أشباه الموصلات
يعد الوصول إلى المياه فائقة النقاء ضرورة حاسمة لتصنيع الرقائق ، وهو جزء ضروري من العديد من الصناعات وسلاسل التوريد اليوم. بدون تقنية تنقية فعالة ، لن يتمكن مصنعو أشباه الموصلات من إنتاج رقائق عالية الجودة. تضمن تقنيات التنقية أيضًا إمكانية إعادة تدوير المياه في عملية التصنيع ، مما يحد من البصمة الكربونية لصناعة أشباه الموصلات.
