CN111434368A - 废液处理装置 - Google Patents
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Abstract
提供废液处理装置，该废液处理装置对加工装置所排出的废液进行处理，确保加工屑不会再次混入至加工废液中。该废液处理装置从加工装置所排出的包含加工屑的加工废液中去除加工屑，其中，该废液处理装置包含：液槽，其储存加工废液；入口，其将加工废液导入至液槽中；集中区域，其具有用于使加工屑向液槽的底的规定部分集中地沉淀的倾斜面；真空泵，其将沉淀于集中区域的加工屑排出至液槽外；以及出口，其排出去除了加工屑的加工废液。
Description
技术领域
本发明涉及废液处理装置，其进行加工装置所排出的废液的处理。
背景技术
在提供加工液而对半导体晶片等被加工物进行加工的加工装置中，排出包含加工屑的加工废液。并且，有一种废液处理装置，其与加工装置连结，从所排出的该加工废液使加工屑沉淀，利用过滤器对加工废液进行过滤而得到水，将该水作为加工液进行再利用(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2004-322214号公报
但是，存在如下的问题：当沉淀物大量积存于废液处理装置的液槽的底上时，在液槽内，加工屑会再次混合至利用过滤器进行过滤而成为了清水的加工废液中。
发明内容
由此，本发明的目的在于提供废液处理装置，其进行加工装置所排出的废液的处理，在该废液处理装置中，加工屑不会再次混合至过滤后的加工废液中。
根据本发明，提供废液处理装置，其与一边提供加工液一边利用加工工具对保持工作台所保持的被加工物进行加工的加工装置连结，该废液处理装置从该加工装置所排出的包含加工屑的加工废液中去除加工屑，其中，该废液处理装置具有：液槽，其储存该加工废液，并且具有入口和出口，该入口将该加工装置所排出的该加工废液导入，该出口将去除了该加工屑的加工废液排出；过滤器，其配设于该液槽内，对该加工废液进行过滤；集中区域，其具有形成于该液槽内的倾斜面，以使该加工屑向该液槽的底的规定的部分集中地沉淀；以及排出单元，其将沉淀于该集中区域的该加工屑排出至该液槽外，该废液处理装置利用该排出单元将沉淀于该集中区域的该加工屑排出，从而能够持续地实施废液处理。
根据本发明，能够将沉淀于集中区域的加工屑排出而持续地进行废液处理，因此加工屑不会再次混入至在液槽内进行了过滤的加工废液(清水)中，能够将过滤后的加工废液作为加工液进行再利用。
例如在利用切削刀具对形成于被加工物的电极进行切削的切削加工装置中，加工屑成为较细的颗粒(约10μm～约20μm)。因此，以往当在废液处理装置的液槽的底上积存加工屑时，加工屑会因在废液处理装置的液槽中流动的加工废液的流动而从液槽的底向上方流出。但是，在本发明的废液处理装置中，采用在液槽的下方设置具有倾斜面且呈凹状的集中区域而使加工屑集中地积存于该集中区域的构造，能够通过排出单元将该积存的加工屑排出，因此可抑制沉淀的加工屑朝向过滤后的加工废液(清水)侧。
附图说明
图1是示出加工装置和与加工装置连结的废液处理装置的一例的立体图。
图2是示出废液处理装置的构造的一例的剖视图。
标号说明
W：被加工物；W1：基板；W2：树脂层；E：凸块；Wa：被加工物的上表面；Wb：被加工物的下表面；1：加工装置；10：基座；11：柱；30：保持工作台；300：吸附部；300a：保持面；301：框体；39：罩；39a：波纹罩；13：切入进给单元；130：滚珠丝杠；132：电动机；6：切削单元；60：主轴；63：刀具磨轮；64：加工工具；641：切刃；2：废液处理装置；L：加工废液；B：加工屑；L1：去除了加工屑的加工废液；20：液槽；200：底；201：侧壁；202：侧壁；21：入口；205、206：隔壁；207：废液导入部；207a：引导板；208：过滤器收纳部；209：废液流出部；200c：研钵形状的底；200d：第二加工屑排出口；200f：第一闸阀；22：集中区域；200b：倾斜面；201c：第一加工屑排出口；26：出口；260：提供管；262：第二闸阀；24：排出单元；240：排出管；28：过滤器；28a：倾斜板；28b：细孔。
具体实施方式
图1所示的加工装置1与本发明的废液处理装置2连结，该加工装置1例如是刀具切削装置(平刨床)，其通过具有绕Z轴方向的轴心旋转的加工工具64的切削单元6对保持工作台30上所保持的被加工物W进行刀具切削，使作为被加工物W的被切削面的上表面Wa平坦化。加工装置1的基座10上的前方(-X方向侧)成为相对于保持工作台30进行被加工物W的装卸的区域，基座10上的后方(+X方向侧)成为通过切削单元6进行保持工作台30上所保持的被加工物W的刀具切削的区域。
另外，加工装置1也可以是利用旋转的圆环状的切削刀具将被加工物W切削而分割成各个芯片的切削装置、或利用旋转的磨削磨具对被加工物W进行磨削而使其薄化的磨削装置。
外形为俯视矩形状的被加工物W例如具有以硅为母材的规定厚度的基板W1，在其上表面上层叠有功能层，在该功能层上形成有多个未图示的器件。在该器件的上表面上分别竖立设置有多个被称为凸块E的突起电极。凸块E以铜作为主要元素而形成为例如圆柱状或球状。基板W1的上表面通过环氧树脂等树脂层W2将器件与凸块E一起密封。即，本实施方式中的被加工物W是所谓的封装基板。并且，树脂层W2的上表面是要切削的被加工物W的上表面Wa，基板W1的下表面是保持工作台30所保持的被加工物W的下表面Wb。
另外，被加工物W并不限于本实施方式所示的例子，也可以是由圆形板状的硅晶片、蓝宝石基板和SiC基板等硬质材料构成的基板、或陶瓷基板等。
外形为俯视矩形状的保持工作台30具有：吸附部300，其由多孔部件等构成，对被加工物W进行吸附；以及框体301，其对吸附部300进行支承。保持工作台30的吸附部300与喷射器机构或真空产生装置等未图示的吸引源连通，通过吸引源吸引而产生的吸引力传递至作为吸附部300的露出面的保持面300a，从而保持工作台30能够在保持面300a上对被加工物W进行吸引保持。另外，保持工作台30通过罩39从周围围绕，并且能够通过配设于罩39和与罩39连结且在X轴方向上伸缩的波纹罩39a下的未图示的切削进给机构而在基座10上沿X轴方向往复移动。
另外，保持工作台30不限于本实施方式所示的例子，也可以是在保持面形成有吸引槽的保持工作台或通过多个支承销形成保持面的销卡盘工作台。
在基座10上的后方侧(+X方向侧)竖立设置有柱11，在柱11的前表面上配设有将切削单元6在相对于保持工作台30远离或接近的Z轴方向(铅垂方向)上进行切入进给的切入进给单元13。切入进给单元13具有：滚珠丝杠130，其具有Z轴方向的轴心；一对导轨131，它们与滚珠丝杠130平行地配设；电动机132，其与滚珠丝杠130的上端连结，使滚珠丝杠130转动；以及升降板133，其内部的螺母与滚珠丝杠130螺合，升降板133的侧部与导轨131滑动接触，当电动机132使滚珠丝杠130转动时，与此相伴，升降板133被导轨131引导而在Z轴方向上往复移动，固定于升降板133的切削单元6在Z轴方向上进行切入进给。
切削单元6具有：主轴60，其轴向为Z轴方向；壳体61，其将主轴60支承为能够旋转；电动机62，其对主轴60进行旋转驱动；圆形状的刀具磨轮63，其与主轴60的下端连接；加工工具64，其以能够装卸的方式安装于刀具磨轮63；以及支托65，其固定于升降板133，对壳体61进行保持。
如图1所示，在刀具磨轮63的下表面的外周区域例如安装有大致长方体形状的刀柄631，在刀柄631的侧面上通过螺钉等固定有加工工具64(切削刀具64)。加工工具64在其下端具有形成为尖形的切刃641，切刃641例如是对金刚石等磨粒和规定的粘合剂进行烧制而成的。
在加工工具64对被加工物W进行刀具切削时，从配设于保持工作台30的附近的未图示的外部喷嘴朝向加工工具64与被加工物W的接触部位提供加工液(例如纯水)，或者从通过切削单元6的主轴60而在刀具磨轮63的下表面上打开的提供口朝向加工工具64与被加工物W的接触部位提供加工液(例如纯水)。该加工液在提供至接触部位之后成为加工废液L(参照图2)。
在保持工作台30的移动路径两侧配设有未图示的水箱的开口。水箱接住对被加工物W进行刀具切削而排出的从保持工作台30流下的加工废液L(参照图2)，经由配管15而输送至图1、图2所示的废液处理装置2，该加工废液L包含混入有源自凸块E的铜的加工屑。
废液处理装置2经由配管15而与一边提供加工液一边利用加工工具64对保持工作台30所保持的被加工物W进行加工的加工装置1连结，从加工装置1所排出的包含加工屑B(参照图2)的加工废液L中去除加工屑B，该废液处理装置2具有：液槽20，其储存加工废液L；入口21，其将加工废液L导入至液槽20中；集中区域22，其具有用于使加工屑B集中地沉淀于液槽20的底200的规定部分的倾斜面；排出单元24，其将沉淀于集中区域22的加工屑B排出至液槽20外；以及出口26，其将去除了加工屑B的加工废液L1排出。
液槽20在图示的例子中是上侧开口的大致长方体形状的容器，其包含俯视大致矩形的底200以及从底200的外周一体地向+Z方向立起的四个侧壁。在图1、图2中，将在X轴方向上对置的两个侧壁作为侧壁201，将在Y轴方向上对置的两个侧壁作为侧壁202。另外，在液槽20的上部设置有防止加工废液L溢出的未图示的溢流管。溢流管与未图示的容器连通，将欲从液槽20溢出的加工废液L导入至该容器中。
液槽20的内部通过沿垂直方向延伸的隔壁205、206分割成废液导入部207、过滤器收纳部208以及废液流出部209。如图2所示，在隔壁205与底200之间设置有规定的间隙(废液通过路)。隔壁206的上端设定得比侧壁202的上端低，在过滤器收纳部208内上升并且已去除加工屑B而成为了清水的加工废液L1在隔壁206上越过，不会从液槽20泄漏而能够流入至废液流出部209内。
在-X方向侧的侧壁201贯通形成有将加工废液L导入至液槽20中的入口21。例如如图2所示，在相当于废液导入部207内的入口21的下方的位置配设有将加工废液L的流动向过滤器收纳部208侧引导的引导板207a。
液槽20的底200例如成为在从过滤器收纳部208内到废液导入部207内的引导板207a的下侧的范围内从水平方向向斜下方倾斜的倾斜面200b，主要由该倾斜面200b与引导板207a之间的空间作为具有用于使加工屑B集中地沉淀的倾斜面200b的集中区域22。倾斜面200b可以如图2所示的例子那样呈曲线状倾斜，或者也可以呈直线状倾斜。
之前说明的引导板207a还起到如下的作用：使积存于集中区域22的加工屑B不被从入口21进入的加工废液L搅乱。另外，在废液导入部207的体积较大时，也可以不在液槽20内配设引导板207a。
在-X方向侧的侧壁201的下方贯通形成有与集中区域22连通的第一加工屑排出口201c，在第一加工屑排出口201c上经由排出管240而连通由真空泵等构成的排出单元24。另外，也可以使排出单元24为对排出管240的开闭进行控制的开闭阀，通过使开闭阀为打开的状态，利用加工屑B在倾斜面200b上滑落的势头而将加工屑B从排出管240向液槽20外排出。
在过滤器收纳部208内收纳有外形为长方体状的过滤器28，该过滤器28是能够无间隙地收纳在过滤器收纳部208内的大小。如图2所示，过滤器28具有多个倾斜板28a，多个倾斜板28a由树脂或滤纸等构成，相对于隔壁205、206以规定的角度(例如约为30度)倾斜，以便使过滤面积增大，在相邻的倾斜板28a之间形成有多个细管28b。
废液流出部209内的底200例如形成为朝向下方倾斜的研钵形状的底200c，在该研钵形状的底200c贯通形成有第二加工屑排出口200d，第二加工屑排出口200d能够通过第一闸阀200f进行开闭，并且与收纳加工屑的未图示的废弃箱连通。
在+X方向侧的侧壁201的上方贯通形成有将去除了加工屑B的加工废液L1排出的出口26，在出口26上连通提供管260，去除了加工屑B而从液槽20排出的加工废液L1在通过离子交换或紫外线照射而进行了杀菌等之后，在图1所示的加工装置1中作为加工液进行再利用。提供管260能够通过第二闸阀262进行开闭。另外，加工废液L1的再利用目的地不限于加工装置1。
以下，对下述情况下的加工装置1和废液处理装置2的动作进行说明：一边提供加工液一边利用加工工具64对图1所示的被加工物W进行刀具切削，从所排出的包含图2所示的加工屑B的加工废液L中过滤去除加工屑B而得到加工废液L1(清水L1)。
首先，按照图1所示的保持工作台30的中心和被加工物W的中心大致一致的方式以树脂层W2侧为上方而将被加工物W载置于平坦的保持面300a上。并且，未图示的吸引源进行动作而产生的吸引力传递至保持面300a，从而保持工作台30在保持面300a上对被加工物W进行吸引保持。
切削单元6通过切入进给单元13向-Z方向进给，将切削单元6定位于作为加工工具64的最下端的切刃641切入至被加工物W的上表面Wa规定量的高度位置、即切刃641切入至树脂层W2和凸块E规定量的高度位置。另外，电动机62使主轴60按照规定的旋转速度进行旋转，与此相伴，加工工具64以主轴60为轴而以规定的旋转速度按照描绘出圆弧的方式旋转。
对被加工物W进行吸引保持的保持工作台30按照规定的切削进给速度向+X方向被进给，旋转的加工工具64的切刃641对被加工物W的树脂层W2和凸块E进行切削而使被加工物W的上表面Wa平坦化。并且，保持工作台30向+X方向移动至X轴方向的规定的位置，通过旋转的加工工具64按照使被加工物W的整个上表面Wa成为平坦面的方式被切削。
在切削中，对加工工具64与被加工物W的上表面Wa的接触部位提供加工液(例如纯水)，对接触部位进行冷却、清洗。其结果是，对被加工物W进行切削而形成呈微细的粉末状且包含铜等在内的加工屑B(参照图2)，并且加工屑B混入加工液而生成加工废液L。所生成的加工废液L被未图示的水箱接住之后，通过配管15而朝向废液处理装置2流动。
加工废液L通过配管15而从废液处理装置2的入口21流入至液槽20的废液导入部207。并且，从入口21流下的加工废液L被图2所示的引导板207a接住而向隔壁205与底200之间的废液通过路侧被引导，流入至过滤器收纳部208内。此时，加工废液L所包含的加工屑B的一部分落入至底200的倾斜面200b上，直接在倾斜面200b上滑落而沉淀于集中区域22。
进入至过滤器收纳部208内的加工废液L在过滤器28的细管28b内上升，之后流入至废液流出部209。此时，加工废液L所含的加工屑B与过滤器28的倾斜板28a碰撞，因此未上升而是沿着倾斜板28a沉降，蓄积在过滤器收纳部208内的底200上。因此，加工废液L所含的加工屑B的大半在此处沉淀。由此，朝向上方通过过滤器28且越过隔壁206而流入至废液流出部209的加工废液成为去除了加工屑B的加工废液L1(清水L1)，该加工废液L1几乎不包含加工屑B。
去除了加工屑B而进入至废液流出部209的加工废液L1流动至废液流出部209内的研钵形状的底200c，进而，略微包含的较细的加工屑沉降而集中于研钵状的底200c的第二加工屑排出口200d。另一方面，当积存于废液流出部209的加工废液L1的液面上升至出口26的高度时，从出口26排出的加工废液L1流入至通过第二闸阀262打开的状态的提供管260内，然后提供至加工装置1而作为加工液进行再利用。
当成为在废液流出部209内的研钵状的底200c的第二加工屑排出口200d附近积存有规定量的较细的加工屑的状态时，打开第一闸阀200f而将较细的加工屑排出至未图示的废弃箱中。另外，也可以在出口26配设例如网状过滤器等，通过网状过滤器将加工废液L1略微包含的较细的加工屑完全去除。当然在能够利用过滤器28从加工废液L充分地过滤加工屑B的情况下，可以不具有网状过滤器。
当在过滤器收纳部208内的底200上蓄积加工屑B时，加工屑B在从过滤器收纳部208内向废液导入部207内而向斜下方倾斜的倾斜面200b上滑落从而加工屑B集中地沉淀于集中区域22，沉淀于该集中区域22的加工屑B相对于液槽20内的加工废液L的流动被隔离，因此不会再次返回至过滤器收纳部208内。
当规定量的加工屑B沉淀于集中区域22、或废液处理装置2进行动作而经过规定的时间时，在本实施方式中，由真空泵等构成的排出单元24定期地进行动作而吸引加工屑B，将沉淀于集中区域22的加工屑B排出至液槽20外。
如以上所说明的那样，本发明的废液处理装置2与一边提供加工液一边利用加工工具64对保持工作台30所保持的被加工物W进行加工的加工装置1连结，该废液处理装置2具有：液槽20，其储存加工废液L；入口21，其将加工废液L导入至液槽20中；集中区域22，其具有用于使加工屑B向液槽20的底200的规定部分集中地沉淀的倾斜面200b；排出单元24，其将沉淀于集中区域22的加工屑B排出至液槽20外；以及出口26，其排出去除了加工屑B的加工废液L1，因此能够将沉淀于集中区域22的加工屑B排出而持续地进行废液处理。并且，在液槽20内进行了过滤的加工废液L1(清水L1)中不会再次混入加工屑B，能够将过滤后的加工废液L1作为加工液进行再利用。
例如在利用本实施方式那样的加工工具64对形成于被加工物W的凸块E进行切削的加工装置1中，加工屑B为较细的颗粒(约10μm～约20μm)。因此，以往当在废液处理装置2的液槽20的底200上积存加工屑B时，加工屑B会因在废液处理装置2的液槽20内流动的加工废液L的流动而从液槽20的底200向上方流出。但是，在本发明的废液处理装置2中，采用了在液槽20下设置有具有倾斜面200b的凹状的集中区域22而使加工屑B集中地积存于集中区域22的构造，能够通过排出单元24将该积存的加工屑B定期地排出，因此可抑制沉淀的加工屑B朝向加工废液L1(清水L1)侧。
本发明的废液处理装置2不限于上述实施方式，当然可以在其技术思想的范围内利用各种不同的方式实施。另外，对于附图所示的加工装置1或废液处理装置2的各构成要素的外形等，也不限于此，可以在能够发挥本发明的效果的范围内适当变更。
Claims (1)
1.一种废液处理装置，其与一边提供加工液一边利用加工工具对保持工作台所保持的被加工物进行加工的加工装置连结，该废液处理装置从该加工装置所排出的包含加工屑的加工废液中去除加工屑，其中，
该废液处理装置具有：
液槽，其储存该加工废液，并且具有入口和出口，该入口将该加工装置所排出的该加工废液导入，该出口将去除了该加工屑的加工废液排出；
过滤器，其配设于该液槽内，对该加工废液进行过滤；
集中区域，其具有形成于该液槽内的倾斜面，以使该加工屑向该液槽的底的规定的部分集中地沉淀；以及
排出单元，其将沉淀于该集中区域的该加工屑排出至该液槽外，
该废液处理装置利用该排出单元将沉淀于该集中区域的该加工屑排出，从而能够持续地实施废液处理。
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