高鹼性電解離子水在製造場域的實戰:半導體零件清洗、CNC 抑菌與除臭

力精微國際有限公司(Power Micro International Co., Ltd.)開發的高鹼性電解離子水系統,利用專利電解技術生成 pH 13.2 的單相高鹼性水溶液該製程不使用任何化學藥劑,也不產生酸性水、氯氣或廢液,完全符合 ESG 低碳與環保要求。電解後的水分子擁有極高的滲透力與還原電位,可分解油脂、清除有機殘留、抑制細菌繁殖。

系統每日最大可產生 80 L pH 13.2 電解離子水(相當於 pH12.5/400L 清洗效能),運行成本低、維護簡易,是傳統化學清洗液的安全替代方案。


◆ 技術原理

高鹼性高鹼性電解水的核心特徵來自於高濃度的氫氧根離子(OH⁻)與低氧化還原電位這種高能水結構具強力的油脂乳化與有機物分解能力,同時能抑制細菌酵素活性,防止生物膜生成。

  • pH 13.2 ± 0.2
  • 主要功能: 去污、抑菌、防鏽、除臭

該系統不需任何化學藥劑,只以電能驅動反應。生成過程中不產生酸性水或副產物,因此無需廢液管理與處理成本。


力精微已通過 ATP 生物檢測 驗證

力精微高鹼性電解離子水已通過 ATP 生物檢測(Adenosine Triphosphate Test) 驗證。
ATP 為所有活細胞(細菌、真菌、動植物細胞)的能量分子,透過 螢光素酶(luciferase)與 ATP 反應產生冷光,可快速判斷表面微生物量。
檢測儀讀值以 RLU(Relative Light Unit) 表示,數值越高代表微生物越多。

在實際測試中,使用電解水清洗後,ATP 殘留值降低超過 90%,顯示其具有明顯抑菌、除污與降低生物膜的功效。

A. 應  用:半導體清洗應用

在半導體製程中,清洗步驟占整體流程約30%,其中DI Water (去離子水)是主要的清洗介質。它用於去除半導體零件表面的顆粒、金屬離子與有機污染,以確保後續製程的精準與良率。

然而,隨著製程精度與環保要求提升,單純使用 DI Water 已難滿足高效率與低污染目標。力精微的高鹼性電解離子水可與 DI Water 搭配使用,在無化學添加條件下,強化清洗力、提升污染物去除效率,並縮短清洗時間,特別適合於半導體零件、封裝基板、光電與 MEMS 製程。


◆ DI Water 與高鹼性電解水的協同效果

DI Water 在半導體製造中同時作為溶劑與反應介質,例如在 RCA 清洗法中被用於去除金屬與有機汙染。
將高鹼性高鹼性電解水與 DI Water 結合,可進一步提升去污力與滲透能力,在不添加化學清潔劑的情況下提高清潔效率。主要應用:
  • 半導體零件清洗(Wafer Cleaning): 去除表面顆粒與有機膜層。
  • 金屬離子去除(Metal Ion Removal): 吸附與中和表面殘留離子。
  • 光電 / MEMS 清洗: 消除微污染與靜電問題。

◆ 效能對比

指標

DI Water 清洗

電解水 + DI Water 系統

顆粒去除率

基準值100%

提升25-40%

有機殘留

部分去除   

顯著降低

表面電阻變化

穩定

無異常

化學廢液產生

應用製程

Wafer Clean / MEMS / Lens

Wafer / Substrate / Optics

(以上為典型工廠實測趨勢,實際數據依製程條件不同而異。)


B. 應  用:CNC 加工切削液抑菌與除臭應用

CNC 加工環境中,高鹼性高鹼性電解水可被應用於多個階段:

  1. 切削液槽(Coolant Tank)調配添加: 3–10% 比例加入原切削液中,能穩定維持整體 pH 值於 8.5–9.5 之間,抑制細菌生長、延長切削液壽命,減少異味與腐敗現象。
  2. 機台與油槽清洗(Machine & Tank Cleaning):在停機保養或切削液更換時,使用高鹼性電解水進行槽體與油管清洗,能有效去除生物膜與沉積油垢,避免舊液污染新液。
  3. 零件與工件沖洗(Parts / Workpiece Rinsing):加工後工件以高鹼性電解水清洗可去除油霧與殘餘乳化液,防止微腐蝕與表面異味殘留。
  4. 噴霧除臭系統(Mist Spray System):在部分機台上可將高鹼性電解水稀釋後作為霧化除臭液,分解切削氣霧中的有機氣體。

這些應用不僅減少切削液消耗與異味投訴,也能降低冷卻系統維護頻率,對於高精密加工、長工時自動化生產線特別有助率。


◆ 綜效結果

指標

傳統操作

加入高鹼性電解水後改善

槽體汙垢 / 生物膜

頻繁清洗

顯著減少

異味產生率

80%

低於10%

工件表面清潔度

油膜殘留

乾淨無味

細菌滋生情形

頻繁

顯著下降

(以上為實際加工現場勘查值,依設備與削切液種類略有差異。)


◆ 系統特點 / Key Advantages

  • 電解質生成方式非化學藥劑,環保、無毒
  • 不產生酸性水、氯氣或廢液
  • 滲透力為一般洗劑 4 倍
  • 短暫防鏽、抑菌除臭
  • 耗材可自行更換,維護簡易
  • 每日產能 80 L(相當於 pH12.5 / 400L 清洗效能),運行成本低(可選描述)


Q1:可否直接與切削液混用

可以,建議 3–10% 比例添加,可抑菌除臭並穩定 pH,不建議與酸性或含氯添加劑混合。


Q2:可用於半導體製程嗎

可以,高鹼性高鹼性電解水可與 DI Water 混合用於半導體零件或基板清洗,但須依製程控制濃度以避免靜電殘留。


Q3:高鹼性電解水系統維護方式

僅需定期更換濾芯與檢查電極狀態,操作簡易,耗材成本非常低。


力精微國際有限公司的高鹼性電解離子水,結合高 pH 清潔力與環保製程設計,在半導體與 CNC 加工領域展現出優異的清洗去汙、抑菌與除臭效能。其低成本、高安全性與零化學副產物的特性,使其成為次世代製造業導入 ESG 永續清潔製程的理想選擇。是現今製造業導入永續淨化製程、降低環境負擔的理想解方。