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半导体行业粉末精密过滤系统

基于水力空化 + 滤饼过滤技术 · 叠片过滤技术·高效去除超细颗粒物 · 纯物理除油杀菌

路弘科技粉末精密过滤系统,专为半导体陶瓷部件、石英部件、溅射靶材、真空部件等生产过程中超细颗粒物的精密过滤研发。系统融合水力空化滤饼过滤叠片过滤等核心技术,可高效去除 1-5μm 超细粉末颗粒、破解“水包油”难题、实现纯物理杀菌,帮助制造企业提升产品良率、延长切削液寿命、降低设备磨损与危废排放。

一、半导体行业面临的问题与挑战

在半导体陶瓷部件、石英部件、溅射靶材、真空部件的切削和磨削加工中,切削液会混入大量微小且坚硬的粉末颗粒。这些粉末不仅容易堵塞过滤设备,导致频繁维护、增加成本、影响设备稼动率,还会对设备造成磨损和腐蚀,缩短使用寿命。传统过滤方法难以有效分离亚微米级颗粒,导致切削液更换频繁,生产和环保成本居高不下。同时,切削液中的杂油(尤其是“水包油”)和菌落滋生问题也长期困扰着制造企业。

各材料颗粒物粒径及核心痛点:
  • 硅 / 碳化硅:1-5μm 均匀分布在切削液中,常规过滤难以拦截。
  • 石英:约 1μm,采用滤袋滤布法,过滤容易割裂耗材。
  • 陶瓷:5-100μm,易与有机物粘附形成泥状沉淀物,堵塞过滤设备 。
带来的影响:
  • 良品率下降:粉末污染切削液和磨削液,导致产品良品率下降。
  • 设备磨损:粉末积聚在设备内部,导致设备磨损加剧和故障。
  • 影响设备稼动率:频繁更换切削液导致设备停机,影响设备稼动率。
  • 生产和环保成本高:切削液更换频繁,生产和环保成本高。

杂油与菌落痛点

  • 传统手段仅能去除浮油,无法去除“水包油”,切削液性能持续衰减。
  • 传统化学杀菌会破坏切削液有效成分,增加废液处理难度。
  • 传统方法对延长切削液寿命作用有限,切削液仍会发粘、发臭,影响产品质量。
杂油与菌落处理相关图片

二、传统过滤方法 vs 路弘科技解决方案

传统过滤方法的局限

1

板框压滤法

进料口易堵塞,处理量小,滤饼难以取出,滤布消耗大、易碎,占地大且冲洗水量大。

板框压滤法示意
2

袋式过滤法

袋式过滤法的过滤精度很有限,并且需要频繁更换滤袋,维护成本较高。

3

刮刀离心过滤法

过滤精度仅能达到 10μm,单次过滤效率 < 60%,设备维护繁琐。

刮刀离心过滤法示意

路弘科技-粉末精密过滤解决方案

滤饼过滤法

液体经过滤布时,固体物质逐步集聚在滤布表面形成“滤饼层”,有效阻止颗粒杂质逃逸,使滤液变清。系统根据压力传感器信号自动进行反吹脱饼,重新构建新滤饼层,确保高效过滤持续稳定。

滤饼过滤机示意

水力空化除油、杀菌

以自研水力空化为核心技术,结合多级过滤、共聚气浮、流体切割等手段,实现多相结合态聚团相变,彻底解决“水包油”分离难题;同时通过纯物理方式高效杀菌,最终实现切削液资源化再利用。

水力空化原理示意

高效除油,破“水包油”

油在液体中主要有三种形态:浮油、悬浮油和水包油。水包油因表面有水壳,极难分离。水力空化产生的高压、冲击波、微射流可破坏油水界面膜,局部高温进一步促进破乳;伴随微气泡产生,被打散的油滴以气泡为载体快速上浮,实现高效油水分离。

  • 优点:纯物理破乳,无化学污染;常温运行,能耗低;破乳效率高,快速实现油水分离。
破水包油原理示意

高效物理杀菌

水力空化通过空泡溃灭产生的机械效应(高速射流、冲击力使细胞壁破裂)、热效应(局部高温高压杀灭微生物)和生物效应(产生·OH 自由基等活性物质损伤细胞)实现高效杀菌。

  • 优点:纯物理杀菌,无二次污染;杀菌效率 > 90%;能耗仅为超声空化或机械破壁法的 5%?10%;适用于大规模工业化水处理。

三、产品规格与参数

参数名称 滤饼过滤机 水力空化系统通用版 集中供液系统
产品图片
滤饼过滤机 300/1000
滤饼过滤机 3000/5000/TX
水力空化系统 T5Q/T10Q
集中供液系统
产品类型 LH-LBGL-300 LH-LBGL-1000 LH-LBGL-3000 LH-LBGL-5000 LH-LBGL-TX JLL-T5Q JLL-T10Q LH-LGBL-X
处理能力 单机处理量:300 L/h 单机处理量:1000 L/h 单机处理量:3 m³/h 单机处理量:5m³/h 定制 循环5m³/h
处理能力≤1m³/h
循环10m³/h
处理能力≤2m³/h
定制
设备尺寸 (mm) 1300×850×1550 1550×1050×1850 2300×1200×3000 2800×1500×3500 定制 1250×600×1600 1720×800×1800 定制
过滤精度 ≤ 2 μm / 最高过滤精度 1 μm
除颗粒物 ≥ 99% / ≥ 95% 或 ≤1.5g/L,粒径≤5μm
除杂油 / ≥95% 或含油量≤0.5%
运行模式 全自动(PLC + 触摸屏,定时运行) PLC中央控制器、触摸屏、智能控制系统
重量 300 kg 400 kg 800 kg 1000 kg 定制 300 kg 450 kg 定制
用电 220V / 1kW 220V / 2.2kW 380V / 5.5kW 380V / 7.5kW 定制 380V / 2.2kW 380V / 4kW 380V 2.2kW-15kW
用气 0.6 MPa / 0.6 MPa
选型依据 移动式处理,根据流量选型 固定式处理,根据流量选型 配套集中供液使用 根据客户需求非标定制

* 处理能力因介质及粉末特性不同会有差异。

四、粉末精密过滤系统应用方式

1. 单机固定式处理

适用:机床间隙较小且分散布置的场景。

  • 设备固定安装于机床水箱旁,一对多定时处理或与机床联动。
  • 可选配液位检测、浓度检测及自动补液(全自动配液系统)。

2. 单机轮循式处理

适用:多条生产线或不同区域共享使用。

  • 设备移动至机床旁,自动过滤完成后移至下一台。
  • 压力升高时自动反吹、排渣,排渣后继续过滤。
  • 仅需人工定时转运废渣,其余全自动运行。

3. 全自动集中供液处理

适用:智能化要求较高的场景。

  • 每台机床安装收集管路,切削液集中汇入地坑。
  • 经精密粉末过滤系统集中过滤 → 水力空化除油杀菌 → 智能配液补充 → 供液管路回用至机床。
应用方式综合示意

五、现场应用效果

案例一 杭州盾源聚芯半导体科技有限公司

国际知名半导体产品与解决方案供应商,产品涵盖半导体硅片、石英制品、精密陶瓷、半导体装备等。

系统应用现场
过滤前后对比

效果:颗粒物去除率 > 99%,折光读数(Brix%)保持 2.5 不变。

案例二 重庆臻宝科技股份有限公司

国家级专精特新“小巨人”企业,专注于集成电路及显示面板领域,硅/石英零部件市场份额国内第一。

系统应用现场及水箱对比
系统处理后收集的硅粉

案例三 芜湖通潮精密机械股份有限公司

从事集成电路、显示面板关键设备核心材料及零部件加工,涵盖高纯硅件、石英件、先进陶瓷件等。

系统应用现场及对比

案例四 · 锦州神工半导体股份有限公司

全球刻蚀用单晶硅材料行业龙头,全球市占率 15% 以上,产品涵盖硅棒、硅环、硅电极等。

系统应用现场及水箱对比
系统处理后收集的硅粉

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