Pensiamo sempre che acqua e componenti elettrici siano una combinazione pericolosa, e che non potrebbero mai coesistere. Tuttavia, l’acqua è invece un fattore necessario in molti ambiti della scienza, dello sviluppo e della produzione di tecnologia. L’acqua è il solvente più comunemente usato nei laboratori, ed i processi scientifici impiegati richiedono spesso acqua ultrapura, ossia acqua depurata secondo specifiche estremamente severe, poiché l’assenza di impurità garantisce risultati di elevata precisione. L’acqua ultrapura è comunemente usata nella produzione di componenti elettronici, come semiconduttori e microprocessori, così come in varie applicazioni del settore farmaceutico
È interessante sapere che, paradossalmente, l’acqua ultrapura in realtà è troppo pura per il consumo umano, perché non contiene altro che H2O, pertanto quando viene ingerita cerca di eliminare tutti i sali e i minerali dal corpo. Nonostante i rischi dell’ingerimento di acqua ultrapura, essa è di fondamentale importanza per numerosi processi di produzione hi-tech, tra cui la microelettronica. Spesso scordiamo, ad esempio, che dietro a dispositivi elettronici come i cellulari si nasconde un complesso meccanismo di circuiti e semiconduttori il cui funzionamento potrebbe essere danneggiato dalla minima quantità di contaminante; per questo per la loro produzione viene impiegata solo l’acqua più pura. Tuttavia, non è importante solo la qualità dell’acqua, ma anche la quantità: un impianto di produzione di semiconduttori genera infatti un consumo di acqua pari a quello di una città di 40-50.000 persone, come ad esempio Siena e San Remo.
Dow Water & Process Solutions, produttore leader nell’ambito delle tecnologie sostenibili di separazione e depurazione, offre un’ampia gamma di tecnologie avanzate di trattamento, quali ultrafiltrazione, osmosi inversa, resine a scambio di ioni ed elettrodeionizzazione. Tutte queste tecnologie sono cruciali per effettuare il complesso processo di produzione dell’acqua ultrapura, che richiede almeno otto diversi tipi di trattamento.
1.Filtrazione
2.Osmosi inversa
3.Ossidazione
4.UV
5.Degassificazione
6.Elettrodeionizzazione
7.Scambio di ioni
8.Ultrafiltrazione
Le caratteristiche dell’acqua ultrapura e le capacità di misurazione analitica sono avanzate per soddisfare i severi requisiti dei costruttori di microprocessori, semiconduttori e di altri dispositivi a base di silicio. In generale, si considera che l’acqua ultrapura abbia una resistenza >18,2 MΩ/cm a 25 ºC, una bassa concentrazione ppt (parti per trilione) di metalli, meno di 50 ppt di anioni inorganici e di ammoniaca, meno di 0,2 ppb (parti per miliardo) di anioni organici, e meno di 1 ppb di carbonio organico totale (TOC) e di silice (disciolto e colloidale).
Le resine a scambio di ioni giocano un ruolo importante nel processo di produzione dell’acqua ultrapura. Dow Water & Process Solutions offre resine a scambio di ioni sviluppate in modo speciale e che garantiscono una lunga durata di utilizzo e un’alta capacità di depurazione acqua di elevata purezza per applicazioni elettroniche, come la produzione di dispositivi di visualizzazione, chip di circuiti integrati (IC) a bassa densità e operazioni back-end di taglio e montaggio dei die nei circuiti elettrici stampati. Consideriamo, ad esempio, la DOW AMBERJET™ UP4000, una resina a scambio di anioni fortemente basica, sviluppata specificatamente per l’uso nella produzione di acqua ultrapura per il settore dei semiconduttori. Essa può essere impiegata in recipienti o in unità a letto misto con DOW AMBERJET™ UP1400 per la rimozione di residui organici ionizzati dall’acqua.
Tuttavia, i residui organici non ionizzati, tra cui molti dei quali prodotti dall’uomo, di solito non vengono eliminati dai processi a scambio di ioni, ma richiedono altri tipi di trattamento con membrana. Gli elementi ad osmosi inversa DOW FILMTEC™ SG (grado semiconduttore) sono sviluppati e prodotti specificatamente per ottenere l’acqua ultrapura della qualità richiesta nella fabbricazione di componenti elettronici come i chip dei microprocessori. Questi elementi presentano una membrana che repelle i composti organici a basso peso molecolare e il silicio e un profilo di lavaggio rapido TOC, entrambi fattori importanti nel settore della produzione elettronica.
In allegato, trovate un infografico di Dow Water & Process Solutions con ulteriori dettagli sul modo in cui viene prodotta e impiegata l’acqua ultrapura.
Per informazioni: www.dowwaterandprocess.com/en
