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博碩士論文 etd-0622115-000237 詳細資訊
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論文名稱
Title
不同空氣污染防制去除揮發性有機物(VOCs) 效率之探討-以半導體製程為例
Study on Efficiency of Different Treatment Technology on Removing VOCs from Assembly Industry
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
67
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2015-07-07
繳交日期
Date of Submission
2015-07-22
關鍵字
Keywords
處理效率、有機廢氣、冷凝器、晶圓凸塊製程、水洗設備
treatment efficiency, condenser, waste gas, scrubber, wafer bumping processes
統計
Statistics
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中文摘要
根據台灣半導體產業協會2014年統計結果,IC 製造業產值高達22,033 億元,較2013年成長16.7%。高科技產業在製造過程中需使用大量易揮發的有機溶劑進行製造或清洗,其衍生的揮發性有機物(Volatile Organic Compounds, VOCs),可能經由逸散或排放管道進入大氣環境中,故對環境造成相當大的負荷。而半導體的製造方法是在矽半導體上製造電子元件(產品包括:動態記憶體、靜態記億體、微虛理器…等),而電子元件之完成則由精密複雜的積體電路(Integrated Circuit,簡稱IC)所組成;IC之製作過程是應用晶片氧化層成長、微影技術、蝕刻、清洗、雜質擴散、離子植入及薄膜沉積等技術。
而本文內容探討之廢氣污染源要為晶圓凸塊(Wafer Bumping)製程之VOCs污染物去除。晶圓凸塊(Wafer Bumping)製程主要是經過薄膜製程、濺鍍、電鍍或印刷技術,將銲錫直接置於IC腳上。晶圓及積體電路製造過程中晶圓切割成晶片,再經過一連串之作業幾乎每個步驟皆會使用到許多酸鹼性物質、有機溶劑及毒性氣體,而各種物質經過反應後又形成種類複雜之空氣污染物,且皆為連績排放。另製程中用於清潔擦拭,去光阻溶劑等使用或揮發之有機溶劑廢氣也是主要污染源。
而揮發性有機物總量管制計畫環境保護署已公告高高屏總量管制計畫,環保法規對於各產業之空氣污染物進行總量管制後,大多數產業所面臨最大之挑戰為處理低濃度高風量之廢氣,並提升VOCs污染物去除率。源頭改善是原始的減量方式,應依據工廠製程特性清查原物料使用狀況及了解污染源之VOCs排放量情形並有效收集空氣污染物,以減少VOCs使用及逸散量。
對於既設之空氣污染防制設備,需探討其因子之最佳操作參數對VOCs污染物去除影響,以提升去除效率。並規劃以冷凝器作為初步處理設備,經過串聯處理後期能幅提升VOCs污染物去除率。然而傳統之冷凝器需利用冷凍設備將操作溫度控制在相當低溫及需夠長的停留時間,方能以冷凝機制去除VOCs,所需付出之能源耗損及設備的維護成本將會相當高。因此,期透過改善傳統式冷凝器能有效提升處理效率,並可以減少能源耗用。
Abstract
Base on the Taiwan Semiconductor Industry Association 2014 statistics, IC manufacturing output of up to 22,033 hundred million NTD, more than growth of 16.7% with 2013. High-tech process required to use a lot of volatile organic solvent, that may derive the volatile organic compounds (Volatile Organic Compounds, VOCs) and emission into environment, it caused a lot of load. However, the method is putting electronic components on silicon semiconductor (products include: dynamic memory, static body memories, micro virtual processor ... etc.), and then electronic components completed by sophisticated integrated circuits (Integrated Circuit, called IC). The production process of IC is application of IC wafer oxide layer growth, lithography, etching, cleaning, impurity diffusion, ion implantation and thin film deposition techniques.
Discussion of this paper, study removed air pollution of Wafer bumping process. Wafer bumping process primarily processes is film manufacturing process, sputtering, plating or printing technique, solder directly on IC feet. In process, the wafer will be cutting into chip, and then through a series of jobs almost every step are used to a lot of acid and organic solvents and toxic gases, and become new air pollution substances. And another major source of pollution was to use solvents for cleaning.
Total VOCs emission control plan already to draw up by Environmental Protection Agency (EPA), environmental regulations of air pollution emission control plan for the industries in the future, most industries have biggest of challenges to treatment with a low concentration of high winds exhausts, and need upgrade equipment efficiency. Source reduction is the original way of improvement, should depend on VOCs raw materials usage and based on emissions from the process and efficient collection of air pollutants.
For located air pollution control equipment need to improve the operating factors for removal VOCs efficiency, and planning use condenser equipment for pretreatment. However, traditional condenser need use refrigeration to keep low temperature and need enough residence time to remove VOCs. That expected to improve traditional condenser can be high effectively and reduce energy consumption.
目次 Table of Contents
第一章、前言……………………………………………………..……………………1
1.1 研究緣起…………………………………….………………………………1
1.2 研究目的……………………………………………………….……………2
第二章、文獻回顧……………………………………………………………….……3
2.1法規探討……………………………………………………………...…..…..3
2.1.1國際空氣污染法律規…………………………………………….….3
2.1.2國內空氣污染法律規………………………………………………..6
2.2半導體行業類別及製程介紹………………………………...…………....10
2.3 半導體行業廢氣種類及成分介紹………………...…………….……….11
2.4廢氣處理技術及污染防制原理……………………………..………….….13
2.4.1 濕式洗滌塔……………..…………………………………………..14
2.4.2 生物處理……………………………………………………………16
2.4.3 吸附法………………………………………………………………18
2.4.4 焚化法………………………………………………………………18
2.5 冷凝廢氣處理技術……………………………………….………..…19
2.6 VOC冷凝器之選擇與設….………..………………………………………20
第三章、研究方法……………………………………………………………………25
3.1 研究架構及流程…………………………………………..….……………25
3.2 廢氣分析…………………………………………...………………………26
3.2.1 廢氣組成分析………………………………………………………26
3.2.2廢氣濃度分析……………………………………………….………29
3.3 可行性分析…………………………………………………...……………32
3.3.1 最佳操作參數定……………………………………………………32
3.4 冷凝設備設置………………………………………………………...……35
第四章、結果與討論…………………………………………………………………41
4.1 水洗設備處理效果…………………………………………...……………41
4.2 冷凝設備處理效果………………………………..…………….…………43
4.3排放量推估……………..…………….………………………………….…46
4.4 效益評估……………………………………………………...……………48
第五章、結論與建議…………………………………………………..……………51
5.1 結論…………………………………………………………...……………51
5.2 建議…………………………………………………………………...…51
參考文獻………………………………………………………..…………………53
附錄……………………………………………………………………………….….56
參考文獻 References
司洪濤、余秋江(2007)光電業揮發性有機廢氣改善成功案例介紹,環保技術e
報第48期,第1-28~1-30頁。
朱信(2003) 表面塗裝揮發性有機物之減量技術及成效評估。環保署/國科會空污
防制科研計畫期末報告,第17-19頁。
李嘉平(2000)半導體業產生有害空氣污染物之分流及與處理技術整合的研究,行政院環境保護署/台灣科技大學化學工程系,第21-28頁。
林文川(2009) 製程VOCs廢氣之收集與處理。工業污染防治期刊,第110期,第127-128頁、第160-172頁。
周明顯(2003) 光電半導體VOCs 處理成本分析及效益評估。國立中山大學環境工程研究所,第20-29頁。
林政鑒、蔡俊宏、陳立德(2012) 半導體業廢氣洗滌塔操作實務與探討。經濟部
工業局產業綠色技術提升計畫,第4-7頁。
林育旨、白曛綾、張豐堂(2004)半導體及光電產業現行揮發性有機廢氣控制設
備之選用評估。工業污染防治季刊,第89期。
林連春(2006) VOC冷凝系統簡介。經濟部工業局產業綠色技術輔導與推廣計畫。
林銳敏(2003) 有機性有害空氣污染物生成機制與控制技術評估。國科會空污防制科研合作計畫期末報告,第15-17頁。
林錕松(2014) 國內先進空污防制技術與處理系統之原理及實務案例。經濟部工
業局產業環保工程實務研討會。
林錕松(2012) 酸性/鹼性/有機氣體煙霧處理系統原理及實務介紹。產業環保技術講習會。
行政院環保署(2006)排放管道中總碳氫化合物及非甲烷總碳氫化合物含量自動
檢測方法-線上火燄離子化偵測法NIEA A723.73B 。中華民國100年11月30
日公告。
行政院環保署(1999)半導體製造業空氣污染管制及排放標準。中華民國八十八年一月六日訂定發布。
高金磊(2011) 冷凝吸收理論及先進產業高沸點VOCs溶劑回收技術說明。半導體科技.先進封裝與測試雜誌No.64。
高金磊、王宏志(2011) 高科技產業製程有機排氣高沸點VOCs有機溶劑回收技術。科學工業園區廠務技術研討會,第3-4頁。
翁興中、劉妙生、蘇艾、劉聖(2004) 高科技電子業揮發性有機物污染管制理論與實務。中華技術學院/興普科技股份有限公司/元智大學,第197-198頁。
粘愷峻、張豐堂、陳見財(2006)改良式VOCs冷凝吸收技術介紹。經濟部環保
技術e報第35期。
張豐堂(2009)產業廢氣處理系統節能實務。節能輔導計畫報告。
張豐堂(2005),次世代面板廠揮發性有機氣體淨化設備的特性研究,國立清華大學原子科學院博士論文,第42-46頁。
張豐堂、林育旨、白寶實、白曛綾、鄭石治(2005) 次世代TFT-LCD 產業揮發性有機廢氣。工業污染防治期刊,第94期,第43頁。
張豐堂、粘愷峻、陳見財、陳文輝、張智能、王慧貞(2006)高科技業VOCs廢氣冷凝回收技術效率提升實務探討。半導體科技。
張豐堂、粘愷峻、王秉才、吳珮如(2013) 光電業有機酸及無機酸共排淨化效能提升技術。產業製程清潔生產與綠色技術,第6-7頁。
黃青嶺 (2009) TFT-LCD 產業揮發性有機物(VOCs)空氣污染物防制設備直燃
式燃燒爐(TO)與旋轉蓄熱式燃燒爐(RRTO)效能差異研究。朝陽科技大學環境工
程與管理系碩士論文,第10-19頁及第26-37頁。
費國偉(2012) 以濕式洗滌法去除發光二極體產業含氨廢氣之效率探討。國立中
央大學環境工程研究所碩士論文,第11-27頁。
莊錦烽、葉國棟、李素梅、許健毅(2008) 高科技VOC 管理與控制技術研析。工
業污染防治期刊,第106期,第196-201頁。
經濟部工業局(2002)高科技產業揮發性有機物廢氣處理技術及操作處理成本,
第41-46頁。
經濟部工業局(1995)半導體製造業污染防治技術,環保技術輔導計畫,第22-30
頁。
劉培毅(2007) 日本環保控制技術與法規發展趨勢。經濟部工業局研修報告,第
9-11頁。
盧重興等(2003) 操作績效自我評估管理制度手冊。科學工業園區管理局/國立中興大學環境工程學系計畫報告。策略分析報告,第1-3頁。
謝祝欽(1999)半導體業產生有害空氣污染物處理技術。國科會/環保署八十八
年科技合作研究計畫期末報告,第26-28頁。
環科工程顧問股份有限公司(2006) 高高屏總量管制制度建置推動及細懸浮微
粒,第7-9頁。
鄭昆山(2000) 可交易排放量之總量管制制度之比較研究。國科會/環保署科技合作研究計畫成果報告,第6-8頁。
Carmichael K.R.. Lordgooei. M, 'Kelly T.W., Rood M.J. , Larson S.M. (2005). Desorption and Cryogenic Recovery of Volatile Organic Compounds for Re-use, page 374-378
Edward C. Moretti(2002). Reduce VOC and HAP Emissions, page 32-36
Gunseli Sagun Shareef eds. (1995).Refrigerated Condensers, page 2-7
James J. Spivey (1988). Recovery of Volatile Organics from Small Industrial Sources, page 33-34
Lines J.R. and Smith A.E. (2000). Condensers control and reclaim VOCs
Melanie Rondot (2004). VOC Reduction by Dynamic Condenser Design, page 33-36
RULE 1164. SEMICONDUCTOR MANUFACTURING (1995).Technological advances increase recovery of costly product. page 1-8
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