电子级HF(EL-HF)超纯产品分析简介
一、概述
高HF英文名 hydrofluoric acid,分子式 HF,分子量 20.01。为无色透明液体,相对密度 1.15~1.18,沸点 112.2℃,在空气中发烟,有刺激性气味,剧毒。能与一般金属、金属氧化物以及氢氧化物发生反应,生成各种盐类。腐蚀性*,能侵蚀玻璃和硅酸盐而生成气态的四氟化硅。易溶于水、醇,难溶于其他有机溶剂。
高HF为强酸性清洗、腐蚀剂,可与冰醋酸、双氧水及氢氧化铵等配置使用,主要应用于集成电路(IC)和超大规模集成电路(VLSI)芯片的清洗和腐蚀,是微电子行业制作过程中的关键性基础化工材料之一,还可用作分析试剂和制备高纯度的含氟化学品。目前,在国内基本上是作为蚀刻剂和清洗剂用于微电子行业,其它方面用量较少。
二、工艺简述
目前国内外制备高HF的常用提纯技术有精馏、蒸馏、亚沸蒸馏、气体吸收等技术,这些提纯技术各有特性,各有所长。有的提纯技术如亚沸蒸馏技术只能用于制备量少的产品,而有的提纯技术如气体吸收技术可以用于大规模的生产。因此,选择工艺技术路线时应视实际情况而定。另外,由于HF具有强腐蚀性,采用蒸馏工艺时所使用的蒸馏设备一般需用铂、金、银等贵金属或聚四氟乙烯等抗腐蚀性能力较强的材料来制造。
高HF生产装置流程布置要以垂直流向为主,原料无水HF和高纯水在上层,HF的提纯在中层,过滤、包装及储存在底层。因为原料(无水HF和高纯水)与中间产物可以依靠重力自上而下流动,避免用泵输送,节省能耗,降低生产成本。下面介绍一种精馏、吸收相结合的生产高HF的生产工艺。
将无水HF经过化学预处理后通过给料泵进入高位槽,再通过流量计控制进入精馏塔,通过精馏操作得到精制后的氟化氢气体,并将其送入吸收塔,精馏塔残液定期排放并制成工业级HF。在吸收塔中,通过加入经过计量后的高纯水,使精馏后的氟化氢气形成高HF,并且可采用控制喷淋密度、气液比等方法使高HF进一步纯化,得到粗产品。随后再经过超净过滤工序,使产品进一步混合和得到过滤,保证产品的颗粒合格。净化室内进行包装得到终产品——高HF
三、高纯水
高纯水是生产高HF中*的原料,也是包装容器的清洗剂,其纯度将直接影响到高HF的产品质量。高纯水的主要控制指标是电阻率和固体颗粒,其它辅助指标有可氧化的总碳量(TOC)、被溶解的二氧化硅、离子浓度等。目前,高纯水的生产工艺较为成熟,较常见是先通过离子交换柱和微过滤器,得到普通纯水,然后再采用反渗透、电渗析等各类膜技术进一步处理,配合超微过滤便可得到高纯水。
四、包装
高HF具有强腐蚀性,而且由于在IC制作行业使用质量要求较高,所以对包装技术的要求较为严格。首先,包装容器必须具有防腐蚀性,其次要防止产品出现二次污染。目前广泛使用的材料是高密度聚乙烯(HDPE)、四氟乙烯和氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)。
五、环境
厂房、分析室、仓库等环境是封闭的,而且要达到一定的洁净度,一般为10000级(随HF产品等级而提高);还要保持一定的温度(22.2±2.5℃,具体操作部位控制在22.2±0.11℃)、湿度(40%左右,不得低于30%,不得高于50%)。
六、在线分析仪
六、在线浓度分析仪
E-Scan系列电子级HF在线浓度仪采用临界角检测原理,检测不受物料的颜色,浑浊度,气泡,固体颗粒等杂质的影响、具备高精度的自动温度补偿功能。采用优秀的分体式体式,全屏蔽抗干扰设计,光电信号直接转换处理。摒弃一体式不耐振动和高温的影响的缺点,保障了在线测量的精度及延长仪器使用寿命。内置光纤光路传导系统,拥有优秀的抗震性能和高稳定性、内置温度传感器和干燥剂有效监测糖度仪的运行状态。
E-Scan系列电子级HF在线浓度仪可以安装在不同管径的管道或者罐体容器壁上,进行浓度监测和控制,可以直接显示质量*(Percent)、固形物含量(S.G.)、密度(T.T.A)或用户自定义的单位,现场显示并可以模拟信号(RS232)远传至电脑进行即时数据存储、打印、追溯等功能;通过4-20mA信号远传至PLC/DCS /变频器进行监控或控制。
E-Scan系列电子级HF在线浓度仪拥有以下特征:
PTFE材质的传感器使其满足化工、半导体行业的要求并且耐温高达150℃;
免维护、无耗材、无漂移、自诊断功能,智能报警信号输出功能;
防护等级:NEMA4X(IP67);
自动温度补偿(软件拥有丰富的产品线性数据库和温度补偿数据库);
多组4-20mA模拟信号及数字信号输出(隔离,非隔离可选);
3648高分辨率的CCD;
多种报警信息输出显示(高低/高高/低低/偏差);
可循环的干燥剂,无耗材,免维护;
光源为589 nm LED灯,寿命长达100000小时;
安装适配器标准:PTFE,Teflon;
高精度,高品质“美国制造”
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