首页 > 文章中心 > 半导体的制造方法

半导体的制造方法

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇半导体的制造方法范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

半导体的制造方法

半导体的制造方法范文第1篇

Abhi TalWalkar:

Abhi Talwalkar是LSI公司的总裁兼首席执行官。Talwalkar加入LSI公司之前是英特尔副总裁兼数字企业事业部的联合总经理,该集团涵盖了英特尔的商用客户、服务器、存储和通信业务。之前,他还担任过Intel副总裁兼企业平台事业部总经理。在1993年加入Intel之前,Talwalkar在Sequent计算机公司(现为IBM一部分)、Bipolar集成技术公司和Lattice半导体公司担任过高级工程师和市场管理职务。

小小的半导体不仅蕴含着巨大商机,还将在各个领域改变并改善人们的生活。全球半导体行业在2008年将继续发力“上扬”,引爆全球产业大商机。

2007年是贝尔实验室发明晶体管60周年。晶体管与半导体芯片使我们的工作和生活方式发生了巨大变化,而当前半导体产业本身也正在发生着巨变。该行业的市场领域已经或正在形成以几家公司为核心的阵营,而其它领域也迫切需要整合成一种更高一致性、更可持续发展的结构,并要求我们从全新的角度来思考它是如何为客户创造价值的。半导体公司应加速做好长远规划,放眼于芯片之外更长远的发展。

半导体产业的巨变对消费者和硅谷都有着巨大影响。对消费者来说,半导体产业整合不仅可加快创新步伐,而且还能显著加速产品(或技术)的上市进程。对于圣何塞地区的硅谷而言,半导体产业整合将推进新的技术革命,并带动硅谷产业的不断创新。

当前半导体产业市值高达2500亿美元,从业公司约450家。但其产业结构不一,缺乏竞争,有的市场领域甚至尚未开发,从而形成了一种“温室环境”。最早推动半导体产业发展的是美国政府,现在则是由消费者需求推动其发展。随着推动因素的变化和竞争的日益加剧,半导体产业的周期波折特性已有所遏制。但是,这种稳定性的代价则是使该产业的年销售增长率从历史最高纪录的15%~20%降至目前的7%~10%。

与此同时,在摩尔定律的推动下,该产业的集成度不断提高,市场的进入门槛也不断提升。有人估算,初创半导体公司的前期投入已从10~15年前的1,000万美元增长到了目前的5,000 万美元。要想让这样大规模的投资实现5倍乃至10倍的收益,半导体公司要开创的市场规模怎么也要达到10亿美元。目前,这样大规模市值的市场早就挤满了各种规模的竞争公司。

此外,新技术工艺不断加速发展。目前的设计周期为18个月。新的芯片制造厂的造价为30亿美元,在此情况下,能承担自身制造芯片成本的半导体公司越来越少。而且,在今后 15 年间,随着半导体技术接近“红砖墙”(互补对称金属氧化物半导体技术的极限),制造成本必将上升。

针对上述问题,半导体公司如何应对?首先,半导体公司应该力争领先以免惨遭淘汰,应致力于自身能保持领先地位的市场领域;其次,半导体公司应通过合并与收购等方式扩大规模,大型设备制造商越来越关心小型半导体公司的产能与资历;再次,半导体公司应放眼芯片之外,沿产业价值链上溯而行,推出固件、系统设计乃至部分系统软件。

从很大程度上说,这种从芯片到系统再到软件的商业模式是最难实现的,也是半导体公司必须采取的转型措施。半导体公司通常与产品的最终用户隔着两个甚至三个层面的市场,因此难以预见最终用户的需求。不过,各级设备制造商加强联系,将软件与集成问题捆绑起来,采取系统性的方法来加强合作,这样半导体公司就能贴近最终用户,并为设备制造商提供他们所需的创新型产品,并进一步加强彼此间的合作。

放眼芯片之外,还要求以新的方式方法处理与其它半导体公司之间的关系。在全新的环境下,竞争对手、客户以及供应商之间的界限往往是模糊的。成功的半导体公司有时必须与其它公司在某个市场领域加强合作,同时又在其它市场领域上与其展开竞争。

但不可否认,中国将是半导体产业中重要的一环。

虽然,2006年下半年到2007年里,全球半导体行业“出现了一些疲软现象”。但如果从历史经验判断,2008年的全球半导体市场仍将出现良性增长趋势。这意味着2008年半导体行业将恢复元气,并出现加速增长。

半导体的制造方法范文第2篇

公司设立网站的初期,一定要准确定位网站的需求,明白网站为谁服务?决定购买的最终需求方是谁?网站必须针对合适的客户进行设计和推广,只有确定真正的用户,网站才会赢得成功。

美国国家半导体公司是一家为全世界提供半导体器件和芯片的全球性公司。1994年国家半导体公司建立了公司网站,网站一开始就进行了周密的市场调查,结果发现那些在购买链最底层的客户——那些为设计产品选择组件,并对这些组件进行技术评估的工程师才是影响购买的最关键因素,而不是通常认为的定购元器件的采购官员。网站准确的市场定位获得了极大的成功,在国家半导体公司网站运行不到两年的时间内,就吸引了全世界约150万用半导体器件设计产品的设计工程师的三分之一——超过50万的设计工程师上网获取他们感兴趣的芯片的最新消息。

在国家半导体公司网站运行的头两年内,每个月上网访问的人数有50万。这些客户中有40℅将网站网址作为“书签”。国家半导体公司的网站获得了巨大的成功,提升了在全球市场的占有率。以下将介绍其成功的因素、网站功能和应该注意的问题。

二、商业目标

国家半导体公司的商业目标是建立一个世界性的网站,这个网站可以极大的便利公司客户查询信息,进行定购和直接购买。以下是国家半导体公司的主要商业目标:

快速处理客户的查询需求,使客户可以得到最新的产品信息

进行网上预定和购买

缓解电话中心的压力,降低公司运营成本

建立一个快速反应系统,及时了解客户的需求,改进服务和产品

缩短产品评估周期,及时更改设计方案

满足最终用户、销售商、零售商的不同需求

扩大市场份额,开拓全球市场

国家半导体公司希望通过建立公司网站的形式,达到以上的目的,成为全球市场占有率最高的半导体元器件供应商。

三、成功因素

1、精确的市场定位

国家半导体公司在决定建立网站之初做了精密的市场调查,最后分析得知影响产品销售的最关键因素是是那些利用国家半导体公司的芯片设计产品的设计工程师,而不是以前一直认为的定购元器件的采购官员。认识到这一点后,国家半导体公司将其网站初期的针对对象定义为通过网站查询元器件信息的设计工程师。 通常元器件需求的流程是:工程师们在设计新产品或改进原有产品时,需要查找他们需要的所有零件,所以他们查找制造商所提供的零件目录和数据表,与制造商人交谈,并索要样品。一旦一个零件变成产品设计中的一部分,那么代表制造组织利益的购买部门就开始进行实际的购买了。 国家半导体公司从基本的市场调查研究起步,寻找客户的价值取向,得知客户与公司打交道的方式。公司每隔三个月就检测一次客户对其网站的反应,并与客户对其他竞争者网站的反应进行比较,从而使国家半导体公司在与竞争者的竞争过程中占据了主导地位。

2、不断提高网站利用效率

国家半导体公司在跟踪客户的网上行动方面做得非常出色。通过查看客户路径纪录,网站的开发者设计出一种让客户用最少的步骤轻松进入系统,找出客户想要的东西,获得它们,然后退出的整个过程。

由于客户都是工作繁忙的工程师,在上网查询时都想尽快的减少查询时间,提高效率。为满足客户的这种需求,国家半导体公司提出了产品文件夹的方式。公司为每一件产品都设立了单独的文件夹,在产品文件夹中,客户可以找到与此产品相关的所有信息,包括数据表、价格信息、软件仿真、详细的技术说明、可获得性(即什么时候有此产品,以及产品的数量)和定购样品的方法。

通过严密监控客户的网上活动的方法,国家半导体公司的网络小组在不断地节约客户的时间。在1995年春网站刚刚建立的时候,客户在退出之前一般都要“碰上”七至八页网页。两年以后,客户在进入网站和退出网站之间,平均只需浏览2.5个网页。他们进入主页,查询,进行交易(例如,定购样品、下载数据表、或给产品管理员发电子邮件),然后退出。

3、精确的查询方法。

为满足客户的快速反应需求,国家半导体公司提供了四种不同的查询方法。分别是:参数查询、引擎文本查询、图表查询和在线目录查询。客户从而获得了方便快速的查询方式,节约了客户的时间。

4、有效利用电子邮件

国家半导体公司对客户的来信十分认真。每封来自客户的电子邮件都送入公司数据库,通过自动过滤和自动传送方式,这些电子邮件被送到最合适的人如公司的产品管理者、市场管理者和技术人员进行处理,并进行跟踪直到完成邮件的最终处理,而不是简单地把所有邮件都送入公司的公众技术支持部。 通过这种方式,国家半导体公司确保了从客户的交互式活动中可以得到最大的价值。

5、分析实时客户信息

美国半导体公司分析每日网上的客户数据,编写成产品目录,并与真正的产品目录和订购数据结合起来,然后每天都向公司里所有的人播送客户的定购数据。通过这种方法,公司可以知道什么产品流行,什么产品有问题,然后用来改善公司的产品管理系统和客户数据库。

6、以客户为中心

国家半导体公司利用网上获得的信息对公司的决策进行修正,客户的反馈信息被整理成容易掌握的图表,并把这些图表散发给执行者和产品生产线管理者。通过这些措施,决策者能够监控其产品的发展趋势。通过观察有多少客户访问信息、下载样品以及进行定购,国家半导体公司拥有了一个“预警系统”,使得公司能够快速改变营销策略。

7、与销售商联手获得客户信息

在1997年9月,国家半导体公司网站新增了一项功能:让渠道合伙人注册客户详细信息的功能。这个名叫TEAM的渠道销售队伍自动化系统,包括了让销售商输入客户账户详细信息的注册形式、客户感兴趣的服务,以及客户计划的运行费用。作为给国家半导体公司提供这些信息的回报,国家半导体公司保证给这些销售商回扣和剩余利润鼓励金。销售商得到了好处,国家半导体公司也更准确地知道应该制造什么产品而获利。

四、商业功能描述

1、方便的查询功能

功能:设立多种查询工具,国家半导体公司设计了四种不同的方法使工程师们能够查找他们需要的信息。

(1)、参数查询引擎。

在一个表格里填上工程师关心的参数。然后得出查询结果。这种参数查询在一两秒钟内就能在国家半导体公司大约22000种产品的数据库中查出符合查询标准的器件。

(2)、文本查询。

让客户输入关键词或短语,例如“与数字变流器类似”,然后返回一系列符合要求的网站上的文档——数据表,价格信息,或软件仿真。

(3)、图表查询。

(4)、目录查询

客户也可以选择用国家半导体公司的在线目录进行查询,挑选自己感兴趣的分类查看所有符合查询标准的芯片。

评述:四种查询工具扩大了客户的选择范围,节省了客户的时间,方便客户快速查到自己想要的产品信息。

2、快速获得信息和事务功能

功能:建立产品文件夹,公司为每一件产品都设立了文件夹。在产品文件夹中,客户可以找到与此产品相关的所有信息,包括数据表、价格信息、软件仿真、详细的技术说明、可获得性(即什么时候有此产品,以及产品的数量)和定购样品的方法。

因为公司的客户都是任务繁忙的工程师,他们到公司的网站上来,只是想找到他们想要的东西,然后就退出。而并不是休闲的购物。国家半导体公司用严密监控客户网上活动的方法,不断修正网站以节约客户的时间。

评述:通过建立产品文件夹的方式,减少了客户点击无用页面的次数,节约了客户的时间。

3、实时定购和购买功能

功能:增添了“购买资源”网站功能,满足购买人、买主等公司不同客户的需求。

国家半导体公司针对购买人,买主和元件工程师的不同需要,在1998年5月专门建立了的、“购买资源”网站。这个网站包括了与DigiKey、Farnell、Newark和Pioneer(一些国家半导体公司的目录支持者和发行人)公司网站有交互式连接的网站,为客户提供了实时订购和购买功能。

评述:解决了公司不同需求方的需要。

4、电子信件跟踪系统

功能:

(1)、自动精确传送电子邮件

国家半导体公司设计了能自动传送客户电子邮件的控制系统。当客户发出电子邮件后,邮件被送到数据库中,根据邮件的主题信息自动送给公司内合适的部门进行处理。邮件保证在48小时内给出答复。

(2)、自动跟踪系统

客户的一封电子邮件进入公司之后,所有的处理信息被自动跟踪并记录下来。如果收到邮件的人不能处理邮件内的事务或不能给客户满意的答复,这封邮件就会自动传送到能对它进行有效答复的职员那里。

国家半导体公司用8000职员来接受和回答客户提出的问题,而不是仅用少数人来处理这件事。这种自动化的工作流程确保了每个人只需回答自己能负责的那部分问题。而且由于所有的问题和回答都被跟踪并存在数据库中,这样国家半导体公司就能保证客户问题能被很好地答复。

评述:电子邮件自动传送和跟踪系统保证了客户的电子邮件会被快速和准确的得到答复,提高了公司的效率,减少了客户的抱怨。

5、信息反馈系统

功能:分析客户上网信息,提供决策支持

国家半导体公司制作了一套软件,分析每日网上每件产品的查询次数,下载的数据表数量,以及要求的样品数量,同时与公司的实际产品销售建立关联,给公司提供一个什么产品流行,什么产品不流行的“预警系统”。同时从客户电子邮件中得到竞争者产品和促销信息并迅速传送到合适的产品管理者和行销经理手中。

评述:通过分析客户的网上信息,得到客户对产品的评价和竞争对手信息,为公司配置资源和改进服务提供了有利的信息。

6、个性化服务

功能:建立大客户个性化网站,并与实时定购系统连接。

国家半导体公司为公司的大客户设立个性化网站,并把个性化网站与实时定购状态系统连接。客户可以利用这些网站来审查诸如公司合同价格和领先时间的公众信息与所有权信息,也可得到最新的初步产品说明书这样的有价值的信息,浏览与业务相关的白皮书和申请备忘录,以及共享客户工程产品发展状况。

评述:通过建立个性化网站,满足了大客户的不同需要,客户可以通过网站得到自己需要的信息,减少客户的查询时间,增加了客户的满意度。

五、技术风险与解决方案

在网站成立之初,国家半导体公司遇到了很多问题,这些问题主要来自技术方面,下面让我们看看国家半导体公司是如何解决这些问题的。

1、建立统一的信息中心

在国家半导体公司网站成立之初,网站与所有非网络的,基于主机的数据表相连,这在上网人数增多时就产生了问题。于是,国家半导体公司把所有信息都汇集到一台运行上页网络浏览服务器软件的Sun牌服务器上,用跟踪服务器提供备份。并且能与提供因特网服务的网站快速连接。

2、用Java语言编写参数查询引擎

当国家半导体公司确定参数查询引擎为网络所必须的时候,公司与一个名叫Cadis的小公司合作,向其提供“改革资金”,开发基于Java的参数查询引擎。1996年3月,这个引擎开发完成并投入拥有几千个产品信息的数据库中使用。这个查询引擎是世界上第一个商业Java应用软件。

3、把国家因特网和Lotus Notes相连接

国家半导体公司的销售队伍自动化系统是由叫做Ovor Quota的国际MFJ系统改编成的,是基于Lotus Notes的应用软件。它包含了国家半导体公司所有的客户数据库,并跟踪公司内各部门与客户签订的所有合同。Notes(现在叫Domino)是国家半导体公司通过其他公司从网上发送电子邮件的自动化工作流程系统的基础,公司所有推出的产品都用Notes的工作流程和数据库来管理。从这些系统中,渠道销售商和制造业推销员能够判断一件没有推出的新产品的前景和可获得性,并且给出有价值的反馈信息。

4、以焦点报道方式为整个公司播送信息

国家半导体公司也把Lotus Notes当作一种媒介,通过这种媒介从网上收集与产品相关的信息,把这些材料和从制造业申请中得到的信息结合起来,然后产生通过焦点报道播放出去的图表。公司里的所有职员在他们的个人电脑上都有焦点报道播放器,而且他们能调整显示器来显示他们感兴趣的产品或产品目录。

5、为网站发行和网站个人化筹备信息

在运行产品网站两年半后,国家半导体公司发现对不同产品销售商发行、设计、编辑和发送信息的筹备控制需要一种更好的方法。为了解决这个组织上和文件上的管理问题,Gibson选择了Vignette的叙事服务器(Story-Sever)。这种文件管理平台允许国家半导体公司的大账户传送个人化网页。国家半导体公司自己开发的网站建立者(Sitecreator)软件工具允许销售队伍通过一个简单的浏览器接口创建、编辑和维护网页,并且在全世界范围内都能做到这一点。这种具有友好用户界面的工具使用户不需要任何有关HTML脚本、文件结构和连接管理方面的知识。

六、意见与建议

到此为止,对国家半导体公司网站的运行方式进行挑剔似乎很难,但任何初始的事物都有需要改进的地方。下面是国家半导体公司在将来需要改进的地方。

1、增加更多的软件仿真。

虽然目前从国家半导体公司的网站也可以下载软件仿真,但它们中很多只能在专利系统中运行,而且并不是所有的客户都能进入这些系统。网站应该提供许多关于国家半导体公司产品的,基于Java的软件模型和仿真,这样工程师们就能输入他们自己的参数并显示结果。

2、营造社团

当国家半导体公司的客户访问其网站,找到所需要的东西,然后离开后,也同样会去别的公司网站上做同样的事情。客户中很多人都面临同样的设计问题,然后拿出可能对其他设计者有用的解决办法。国家半导体公司应该鼓励客户辩论和缓和技术分歧,以产生更多的网上对话,便于公司改进服务。

3、完善“设计——获得——制造”循环过程。

今天,国家半导体公司固定了其设计循环过程。但是在工程师选择检测一件产品的时间和订购时间之间存在时间间隔,这样就在客户组织——从管理组织到制造组织到购买组织——和国家半导体公司的销售渠道内就产生了缺陷。大多数国家半导体公司的设备通过销售商销售。虽然国家半导体公司在从它的销售渠道中选取信息方面采取了令人瞩目的有效措施,但现在国家半导体公司应该跟踪最终客户从选择设备到获得设备到进行制造的整个商业过程,了解客户遇到的困难,解决公司存在的问题。

七、结束语——国家半导体公司获得的巨大成功

国家半导体公司的网站获得了极大的成功, 通过最近两年半国家半导体公司对设计工程师做的的五项独立的调查结果表明,在设计工程师上网查询产品信息和产品技术的网站之中,国家半导体公司的网站排名第一。每月都有多达50万的工程师上网访问公司网站。有40℅的客户将网站网址作为“书签”,从而说明了网站的重要性。

国家半导体公司通过设立网站极大的方便了顾客,同时降低了公司的运营成本。如果通过公司的电话中心处理多达50万人的问题,可想而知是做不到的,也耗费极大的成本。

国家半导体公司网站的成功之处还表现在公司的大客户把自己的网站纳入他们的企业内部互联网

半导体的制造方法范文第3篇

Ⅲ―Ⅴ族化合物半导体是指元素周期表中的Ⅲ族与Ⅴ族元素结合生成的化合物半导体,主要包括镓化砷、磷化铟和氮化镓等,其电子移动率远大于硅的电子移动率,因而在高速数字集成电路上的应用比硅半导体优越,有望用于研制将光变成电或相反的设备,例如高端太阳能电池或激光器等。然而,它们无法与太阳能电池最常见的基座硅无缝整合在一起,因此,限制了它们的应用。

每种晶体材料都有特定的原子间距――品格常数(点阵常数),Ⅲ―Ⅴ族半导体在制造太阳能电池的过程中遭遇的最大挑战一直是,这种半导体没有同硅一样的晶格常数,它们无法整齐地叠层堆积在一起。该研究的领导者、伊利诺伊大学电子和计算机工程教授李秀玲(音译)解释道,当晶体点阵排列不整齐时,材料之间会出现错位。此前,科学家们一般将Ⅲ―Ⅴ族半导体沉积在一个覆盖有一层薄膜的硅晶圆上方,但晶格失配会产生压力从而导致瑕疵,降低所得到设备的性能。

而在最新研究中,科学家们摒弃了薄膜,让一个细小的、排列紧凑的Ⅲ―Ⅴ族化合物半导体组成的纳米线阵列垂直在硅晶圆上生长。科学家们发现了让不同铟、砷、镓组成的Ⅲ―Ⅴ族半导体生长所需要的不同环境。该方法的优势在于,他们可以使用普通的生长技术而不需要特殊的方法让纳米线在硅晶圆上生长,也不需要使用金属催化剂。

――Mary

微电子所“超高频、大功率模块与系统基础问题研究”通过中期评估

半导体的制造方法范文第4篇

1、半导体芯片:在半导体片材上进行浸蚀,布线,制成的能实现某种功能的半导体器件。不只是硅芯片,常见的还包括砷化镓(砷化镓有毒,所以一些劣质电路板不要好奇分解它),锗等半导体材料。半导体也像汽车有潮流。二十世纪七十年代,因特尔等美国企业在动态随机存取内存(D-RAM)市场占上风。但由于大型计算机的出现,需要高性能D-RAM的二十世纪八十年代,日本企业名列前茅。

2、半导体芯片的制造材料:为了满足量产上的需求,半导体的电性必须是可预测并且稳定的,因此包括掺杂物的纯度以及半导体晶格结构的品质都必须严格要求。常见的品质问题包括晶格的位错(dislocation)、孪晶面(twins)或是堆垛层错(stacking fault)都会影响半导体材料的特性。对于一个半导体器件而言,材料晶格的缺陷(晶体缺陷)通常是影响元件性能的主因。目前用来成长高纯度单晶半导体材料最常见的方法称为柴可拉斯基法(钢铁场常见工法)。这种工艺将一个单晶的晶种(seed)放入溶解的同材质液体中,再以旋转的方式缓缓向上拉起。在晶种被拉起时,溶质将会沿着固体和液体的接口固化,而旋转则可让溶质的温度均匀。

3、应用:半导体芯片的发明是二十世纪的一项创举,它开创了信息时代的先河。大家都知道“因特网”和“计算机”是当今最流行的名词。计算机已经成为我们日常生活中的必备工具,那请问一句“你的计算机CPU用的是什么芯片呢?”是“Intel”,还是“AMD”呢?其实无论是“Intel”还是“AMD”,它们在本质上一样,都属于半导体芯片。

(来源:文章屋网 )

半导体的制造方法范文第5篇

关键词:半导体工业废水;雨污混接;氟离子浓度;污染特征因子

中图分类号:X522文献标识码:A文章编号:16749944(2014)02019603

1引言

随着经济的快速发展,我国半导体行业在全球电子整机产品向中国转移的过程中得到了快速发展,半导体企业纷纷在中国建立生产基地[1]。2006~2012年,我国半导体产业的销售额由1726.8亿增加至3528.5亿元,占国内半导体市场的份额由30.4%上升到36.1%,其占国际市场的份额也由8.79%上升至19.56%[2]。半导体生产在给我国带来经济利益的同时也带来了新的环境问题。在半导体制造业生产过程中,氢氟酸被大量使用。氢氟酸由于其氧化性和腐蚀性已成为氧化和刻蚀工艺中使用到的主要溶剂,同时在芯片制造、化学机械研磨、清洗硅片及相关器皿过程中也多次用到[3],因此半导体工业废水中往往含有较高浓度的氟离子。过高的氟离子进入水体不仅会对人体的牙齿、骨骼及生殖系统造成危害[4,5],同时也会影响植物对磷的吸收,增强金属铝在土壤中的溶解,导致氟、铝对植物的双重危害[6~8]。

为进一步改善水体水质,我国很多城市虽已投入大量人力、物力和财力将合流制排水系统改造为分流制排水系统,但上海、武汉及深圳等城市的实际运行效果并不明显,其中雨污混接是重要原因[9~11],而工业废水正是重要的雨污混接类型之一。本文拟探索将氟离子作为半导体工业废水的污染特征因子,以便为后续雨污混接系统混接溯源、混接水量比例计算和改造工程的顺利进行提供技术指导。

2实验及样品分析方法

2.1实验用水来源

实验用水为上海市有代表性的集成电路和印制电路板等半导体工业企业处理后的生产废水、某独立排水系统区域内的地下水、地表水(周围河水)及雨水泵站末端出流。

2.2样品采集方法

借鉴EPA针对污染特征因子的采样方法,在半导体企业正常生产时期内,每半小时在总排口进行水样采集,共采集20个批次有效水样;

其它类型的水样为每小时采集一次,共采集10个批次有效水样,且水样采集前48h和采集时间内为晴天[12]。

2.3实验仪器

分析仪器:FA2004N电子天平、Agilent720ES等离子体发射光谱仪(ICP)、紫外分光光度计、磁力搅拌器、移液枪、滴定仪、雷磁PXSJ-216型氟离子计等。

2.4分析项目及检测方法

CODCr、氨氮、硬度、表面活性剂、氰化物等采用国家标准方法进行检测,氟离子浓度采用氟离子计进行检测,铜、锌等金属离子用ICP检测。

3试验结果与分析

3.1不同类型水质中氟离子浓度比较

半导体工业企业生产废水经过物化和生化处理后,氟离子浓度虽然可以达到上海市半导体行业污染物排放标准,但其数值仍然相对较大。

如图1所示,印制电路板企业处理后的生产废水氟离子浓度为1.55~11.64 mg/L,集成电路企业废水处理后氟离子浓度为6.92~11.99 mg/L,这与戴荣海等得出的集成电路产业废水处理后氟离子浓度的水平是相当的[13]。虽然其总体已满足达标排放的要求,但相较其它类型的水体,氟离子浓度是异常的高。如图2所示,地表水、生活污水、地下水中氟离子浓度虽各在一定的范围内,但其总体水平都很低,均值浓度不超过2 mg/L,远低于半导体工业企业废水中氟离子浓度。

3.2氟离子作为半导体工业废水污染特征因子的可行性分析

目前国内外关于半导体工业废水的污染特征因子研究很少或没有。美国EPA雨水系统混接调查技术指南中也只是罗列出部分工业生产过程中可能的污染特征因子,如表1所示。根据半导体工业企业的一般工艺过程,氟离子是可能的污染特征因子之一,同时铬、铜、锌和氰化物等也可能成为污染特征因子。

3.3氟离子浓度指标用于半导体工业废水雨污混接比

4结论与建议

(1)氟离子浓度可作为以印制电路板和集成电路为主的半导体工业废水的污染特征因子,其浓度均值为7.3 mg/L,远高于其它类型的水质。

(2)氟离子浓度可作为半导体工业废水污染特征因子用于雨污混接问题中混接水量的计算,但由于在混接类型的确定过程中进行了简化处理,且浓度数据是以均值代入,因此只能得到相对比较接近的混接水量比例。

(3)针对以印制电路板和集成电路为主的半导体工业废水,可应用氟离子浓度作为污染特征因子用于雨污混接的混接源诊断。若要计算混接水量比例,需事先对研究范围内的工业企业进行分析,同时还需选择相对独立的排水系统,便于水量和污染特征因子的守恒计算。

(4)严控半导体工业废水的排放,以防止其混入雨水管网或其它水体中,造成高浓度的氟离子威胁人体健康和危害生态环境的不良影响。 参考文献:

[1] 童浩. 半导体行业含氟废水处理的研究[J]. 环境科学与管理,2009(7): 75~77, 82.

[2] 中国半民体行业协会,中国电子信息产业发展研究院.中国半导体产业发展状况报告[R]. 北京: 中国半导体行业协会,中国电子信息产业发展研究院,2013.

[3] 卢宁, 高乃云, 徐斌. 饮用水除氟技术研究的新进展[J]. 四川环境,2007(4):119~122, 126.

[4] 雷绍民,郭振华. 氟污染的危害及含氟废水处理技术研究进展[J]. 金属矿山,2012(4):152~155.

[5] 吴新刚. 氟对雄性生殖系统的毒性作用[J]. 微量元素与健康研究,2001(4):67~69.

[6] 严健汉,詹重慈.环境土壤学[M].武汉: 华中师范大学出版社,1985: 234~245.

[7] Kundu S, et al. Effect of flouried on phosphate utilization by wheat[J].Nuclear Agric Biol,1987,16: 65~68.

[8] Braen S N and Weinstein L H.Uptake of fluoride and aluminum by plants grown in contanminated soils[J].Water,Air and Soil Pollution,1985, 24: 215~218.

[9] 王玲,孟莹莹,冯沧. 不同混接程度分流制雨水系统旱流水量及污染负荷来源研究[J]. 环境科学,2009(12): 3527~3533.

[10] 汪常青. 武汉市城市排水体制探讨[J]. 中国给水排水,2006(8): 12~15.

[11] 唐鸿亮. 雨污兼合的排水系统体制探讨[J]. 给水排水,2005(3): 45~50.