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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abfallfluidbehandlungsvorrichtung, die eine Behandlung von Abfallfluid durchführt, das von einer Bearbeitungsvorrichtung abgegeben wird.
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BESCHREIBUNG DES IN BEZIEHUNG STEHENDEN STANDS DER TECHNIK
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Eine Bearbeitungsvorrichtung, die ein Werkstück, wie zum Beispiel einen Halbleiterwafer, während eines Zuführens eines Bearbeitungsfluids bearbeitet, gibt ein Bearbeitungsabfallfluid ab, das Bearbeitungsrückstände enthält. Es gibt eine Abfallfluidbehandlungsvorrichtung, die mit der Bearbeitungsvorrichtung verbunden ist, die Bearbeitungsrückstände in dem abgegebenen Bearbeitungsabfallfluid abscheidet und Wasser als Bearbeitungsfluid wiederverwendet, das durch Filtern des Bearbeitungsabfallfluids mit einem Filter erhalten wird (siehe zum Beispiel das japanische offengelegte Patent mit der Nummer 2004-322214).
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Wenn eine große Menge an Sediment bei einem Boden eines Fluidbads der Abfallfluidbehandlungsvorrichtung abgelagert wird, gibt es jedoch das Problem, dass die Bearbeitungsrückstände mit dem Bearbeitungsabfallfluid in das Fluidbad zurückgeführt wird, das mit dem Filter gefiltert worden ist, um zu klarem Wasser zu werden.
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Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abfallfluidbehandlungsvorrichtung bereitzustellen, die eine Behandlung von Abfallfluid durchführt, das von einer Bearbeitungsvorrichtung abgegeben wird, und dagegen vorbeugt, dass Bearbeitungsrückstände wieder mit einem Bearbeitungsabfallfluid vermischt werden, das gefiltert worden ist.
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In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Abfallfluidbehandlungsvorrichtung bereitgestellt, die mit einer Bearbeitungsvorrichtung verbunden ist, welche ein an einem Haltetisch gehaltenes Werkstück mit einem Bearbeitungswerkzeug während eines Zuführens eines Bearbeitungsfluids bearbeitet, wobei die Abfallfluidbehandlungsvorrichtung Bearbeitungsrückstände von einem von der Bearbeitungsvorrichtung abgegebenen Bearbeitungsabfallfluid entfernt. Die Abfallfluidbehandlungsvorrichtung schließt ein Fluidbad zum Aufnehmen des Bearbeitungsabfallfluids und mit einer Einlassöffnung, durch die das von der Bearbeitungsvorrichtung abgegebene Bearbeitungsabfallfluid eingeführt wird, und eine Auslassöffnung, durch die ein Bearbeitungsabfallfluid abgegeben wird, das durch Entfernen der Bearbeitungsrückstände erhalten wird, einen Filter, der in dem Fluidbad zum Filtern des Bearbeitungsabfallfluids angeordnet ist, einen Sammelbereich, der in dem Fluidbad ausgebildet ist, sodass er eine geneigte Fläche zum Sammeln der Bearbeitungsrückstände bei einem vorbestimmten Abschnitt eines Bodens des Fluidbads auf konzentrierte Weise aufweist, und ein Abgabemittel ein, das die in dem Sammelbereich gesammelten Bearbeitungsrückstände an einer Außenseite des Fluidbads abgibt. Bei dieser Abfallfluidbehandlungsvorrichtung wird durch das Abgabemittel, das die in dem Sammelbereich gesammelten Bearbeitungsrückstände abgibt, eine kontinuierliche Abfallfluidbehandlung ermöglicht.
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In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Bearbeitungsrückstände, die in dem Sammelbereich gesammelt werden, abgegeben und eine kontinuierliche Abfallfluidbehandlung ermöglicht. Daher werden die gesammelten Bearbeitungsrückstände nicht wieder mit dem Bearbeitungsabfallfluid (klarem Wasser) vermischt, das in dem Fluidbad gefiltert worden ist, sodass das Bearbeitungsabfallfluid, das gefiltert worden ist, als Bearbeitungswasser wiederverwendet werden kann.
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Zum Beispiel sind Bearbeitungsrückstände bei einer Schneidbearbeitungsvorrichtung, die an einem Werkstück ausgebildete Elektroden mit einem Schneidwerkzeug schneidet, in Form feiner Partikel (mit einem Durchmesser von in etwa 10 bis 20 µm). Wenn die Bearbeitungsrückstände bei dem in Beziehung stehenden Stand der Technik auf einem Boden eines Fluidbads einer Abfallfluidbehandlungsvorrichtung gesammelt werden, strömen die Bearbeitungsrückstände daher aufgrund eines Stroms eines Bearbeitungsabfallfluids in dem Fluidbad der Abfallfluidbehandlungsvorrichtung von dem Boden des Fluidbads aus nach oben. Bei der Abfallfluidbehandlungsvorrichtung in Übereinstimmung mit dem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist jedoch ein Sammelbereich mit einer ausgesparten Form, der eine geneigte Fläche aufweist, bei einem Bodenabschnitt des Fluidbads vorgesehen, sodass die Bearbeitungsrückstände auf konzentrierte Weise in dem Sammelbereich abgelagert werden und die abgelagerten Bearbeitungsrückstände durch ein Abgabemittel abgegeben werden. Daher wird dagegen vorgebeugt, dass die abgelagerten Bearbeitungsrückstände in Richtung der Seite des gefilterten Bearbeitungsabfallfluids (klaren Wassers) bewegt werden.
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Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Weise ihrer Umsetzung werden durch ein Studium der folgenden Beschreibung und angehängten Ansprüche unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen, deutlicher, und die Erfindung selbst wird hierdurch am besten verstanden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Bearbeitungsvorrichtung und einer Abfallfluidbehandlungsvorrichtung veranschaulicht, die mit der Bearbeitungsvorrichtung verbunden ist; und
- 2 ist eine Schnittansicht, die ein Ausführungsbeispiel der Abfallfluidbehandlungsvorrichtung veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine in 1 veranschaulichte Bearbeitungsvorrichtung 1, mit der eine Abfallfluidbehandlungsvorrichtung 2 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbunden ist, ist zum Beispiel eine Werkzeugschneidvorrichtung (eine Oberflächenplanierungsvorrichtung bzw. Abrichtvorrichtung), in der eine Schneideinheit 6 mit einem Bearbeitungswerkzeug 64, das sich um seine Achse dreht, die sich in den Z-Achsenrichtungen erstreckt, einen Werkzeugschnitt an einem auf einem Haltetisch 30 gehaltenen Werkstück W ausführt, um eine obere Fläche Wa als Schneidfläche des Werkstücks W zu planarisieren. Die Bearbeitungsvorrichtung 1 weist auf dessen Basis 10 zwei Bereiche auf: einen vorderen Bereich (einen Bereich auf einer -X-Richtungsseite), in dem das Werkstück W auf dem Haltetisch 30 platziert und weggenommen wird; und einen hinteren Bereich (einen Bereich auf einer +X-Richtungsseite), in dem ein Werkzeugschnitt an dem auf dem Haltetisch 30 gehaltenen Werkstück W durch die Schneideinheit 6 ausgeführt wird.
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Es ist anzumerken, dass die Bearbeitungsvorrichtung 1 eine Schneidvorrichtung sein kann, die das Werkstück W mit einer rotierenden ringförmigen Schneidklinge schneidet und in einzelne Chips zertrennt, oder eine Schleifvorrichtung sein kann, die das Werkstück W mit rotierenden Schleifsteinen schleift und verdünnt.
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Das Werkstück W weist in Draufsicht eine rechtwinklige äußere Form auf und schließt ein Substrat W1 mit einer vorbestimmten Dicke ein, dessen Grundmaterial zum Beispiel Silizium ist. Das Substrat W1 weist an dessen oberen Fläche eine aufgebaute Funktionsschicht mit einer Vielzahl nicht veranschaulichter Bauelemente auf, die an der Funktionsschicht ausgebildet sind. Die Bauelemente weisen jeweils eine Vielzahl hervorstehender Elektroden auf, die Kontakthöcker E genannt werden, welche aufrecht an deren oberen Fläche angebracht sind. Die Kontakthöcker E sind zum Beispiel aus Kupfer als Hauptelement mit einer Säulenform oder sphärischen Form ausgebildet. Auf der oberen Fläche des Substrats W1 sind die Bauelemente zusammen mit den Kontakthöckern E durch eine Harzschicht W2 versiegelt, die aus Epoxidharz oder Ähnlichem ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist das Werkstück W bei der vorliegenden Ausführungsform ein sogenanntes Packungssubstrat. Eine obere Fläche der Harzschicht W2 dient als obere Fläche Wa des zu schneidenden Werkstücks, und eine untere Fläche des Substrats W1 dient als eine untere Fläche Wb des an dem Haltetisch 30 gehaltenen Werkstücks W.
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Es ist anzumerken, dass das Werkstück W nicht auf das Beispiel der vorliegenden Ausführungsform beschränkt ist und ein scheibenförmiger Siliziumwafer, ein aus einem harten Material, wie zum Beispiel Saphirsubstrat und Siliziumcarbidsubstrat, ausgebildetes Substrat, ein Keramiksubstrat oder Ähnliches sein kann.
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Der Haltetisch 30 weist in Draufsicht eine rechtwinklige äußere Form auf und schließt einen Anziehabschnitt 300, der aus einem porösen Element oder Ähnlichem ausgebildet ist und das Werkstück W an sich zieht, und einen Rahmenkörper 301 ein, der den Anziehabschnitt 300 unterstützt. Der Anziehabschnitt 300 des Haltetischs 30 steht mit einer nicht veranschaulichten Saugquelle, wie zum Beispiel einem Ejektormechanismus oder einem Unterdruckgenerator, in Verbindung, und eine durch einen Unterdruck der Saugquelle erzeugte Saugkraft wird zu einer Haltefläche 300a übertragen, die eine exponierte Fläche des Anziehabschnitts 300 ist, sodass der Haltetisch 30 das Werkstück W über einen Unterdruck an der Haltefläche 300a halten kann. Während er durch eine Abdeckung 39 umgeben wird, kann der Haltetisch 30 ferner durch einen nicht veranschaulichten Schneidzuführmechanismus, der unter der Abdeckung 39 und einer balgartigen Abdeckung 39a angeordnet ist, die mit der Abdeckung 39 verbunden ist und sich in den X-Achsenrichtungen ausdehnt und zusammenzieht, auf der Basis 10 in den X-Achsenrichtungen hin und her bewegt werden.
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Es ist anzumerken, dass der Haltetisch 30 nicht auf das Beispiel der vorliegenden Ausführungsform beschränkt ist und ein Haltetisch sein kann, der an dessen Haltefläche eine Saugnut ausgebildet aufweist, oder ein Stiftspanntisch sein kann, der eine Vielzahl von Stützstiften aufweist, die eine Haltefläche ausbilden.
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Eine Säule 11 ist aufrecht in einem hinteren Abschnitt (+X-Richtungsseite) an der Basis 10 angebracht, und die Säule 11 weist an deren vorderen Fläche ein Schneidzuführmittel 13 auf, das die Schneideinheit 6 in den Z-Achsenrichtungen (vertikale Richtungen) zum Schneiden zuführt, sodass es sich von dem Haltetisch 30 trennt oder sich diesem annähert. Das Schneidzuführmittel 13 schließt eine Kugelspindel 130, deren Achse sich in den Z-Achsenrichtungen erstreckt, ein Paar Führungsschienen 131, die parallel zu der Kugelspindel 130 angeordnet sind, einen Motor 132, der mit einem oberen Ende der Kugelspindel 130 verbunden ist und die Kugelspindel 130 antreibt, sodass diese sich dreht, und eine Hubplatte 133 mit einer internen Mutter ein, mit der die Kugelspindel 130 im Gewindeeingriff steht und deren Seitenabschnitte verschiebbar mit den Führungsschienen 131 verbunden sind. Wenn der Motor 132 die Kugelspindel 130 antreibt, um diese zu drehen, wird die Hubplatte 133 dementsprechend durch die Führungsschienen 131 geführt, um so in den Z-Achsenrichtungen hin und her bewegt zu werden, wodurch die an der Hubplatte 133 fixierte Schneideinheit 6 in den Z-Achsenrichtungen zum Schneiden zugeführt wird.
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Die Schneideinheit 6 schließt eine Spindel 60, deren Achse sich in den Z-Achsenrichtungen erstreckt, ein Gehäuse 61, das die Spindel 60 drehbar unterstützt, einen Motor 62, der die Spindel 60 antreibt, sodass diese sich dreht, ein scheibenförmiges Schneidrad 63, das mit einem unteren Ende der Spindel 60 verbunden ist, ein Bearbeitungswerkzeug 64, das abnehmbar an dem Schneidrad 63 angebracht ist, und einen Halter 65 ein, der das Gehäuse 61 hält und an der Hubplatte 133 befestigt ist.
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Wie in 1 veranschaulicht, ist zum Beispiel ein Schaft 631 mit einer im Wesentlichen rechtwinkligen Quaderform an einem äußeren Umfangsbereich einer unteren Fläche des Schneidrads 63 angebracht, und das Bearbeitungswerkzeug 64 (Schneidwerkzeug 64) ist mit einer Schraube oder Ähnlichem an einer Seitenfläche des Schafts 631 fixiert. Das Bearbeitungswerkzeug 64 schließt eine Schneidkante 641 ein, die an dessen unterem Ende mit einer scharfen spitz zulaufenden Form ausgebildet ist, und die Schneidkante 641 ist beispielsweise durch Sintern von Diamantschleifkörnern mit einem vorbestimmten Bindemittel ausgebildet.
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Bei dem durch das Bearbeitungswerkzeug 64 an dem Werkstück W ausgeführten Schneiden mit einem Werkzeug wird von einer nicht veranschaulichten äußeren Düse, die in der Nähe bzw. Umgebung des Haltetischs 30 angeordnet ist, ein Bearbeitungsfluid (zum Beispiel reines Wasser) zu einem Kontaktabschnitt zwischen dem Bearbeitungswerkzeug 64 und dem Werkstück W zugeführt. Alternativ wird ein Bearbeitungsfluid (zum Beispiel reines Wasser) von einer Zuführöffnung, die sich in der unteren Fläche des Schneidrads 63 durch die Spindel 60 der Schneideinheit 6 öffnet, zu dem Kontaktabschnitt zugeführt. Das Bearbeitungsfluid wird zu Bearbeitungsabfallfluid L (siehe 2), nachdem es dem Kontaktabschnitt zugeführt worden ist.
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Es gibt einen nicht veranschaulichten Wasserbehälter, der so angeordnet ist, dass eine Öffnung von diesem auf beiden Seiten eines Bewegungspfads des Haltetischs 30 positioniert ist. Der Wasserbehälter nimmt das Bearbeitungsabfallfluid L auf (siehe 2), das als Ergebnis des Schneidens des Werkstücks W mittels eines Werkzeugs Bearbeitungsrückstände gemischt mit „E-derived“ Kupfer von Kontakthöckern enthält und von dem Haltetisch 30 abfließt, und führt das Bearbeitungsabfallfluid L über ein Rohr 15 der in den 1 und 2 veranschaulichten Abfallfluidbehandlungsvorrichtung 2 zu.
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Die Bearbeitungsvorrichtung 1 bearbeitet das an dem Haltetisch 30 gehaltene Werkstück W mit dem Bearbeitungswerkzeug 64, während das Bearbeitungsfluid auf diese Weise zugeführt wird, und die Abfallfluidbehandlungsvorrichtung 2 ist durch das Rohr 15 mit der Bearbeitungsvorrichtung 1 verbunden und entfernt Bearbeitungsrückstände B von dem Bearbeitungsabfallfluid L, das von der Bearbeitungsvorrichtung 1 abgeführt wird (siehe 2). Die Abfallfluidbehandlungsvorrichtung 2 schließt ein Fluidbad 20, welches das Bearbeitungsabfallfluid L aufnimmt, eine Einlassöffnung 21, durch welche das Bearbeitungsabfallfluid L in das Fluidbad 20 eingeführt wird, einen Sammelbereich 22, der eine geneigte Fläche 200b zum konzentrierten Sammeln der Bearbeitungsrückstände B auf einem vorbestimmten Abschnitt eines Bodens 200 des Fluidbads 20 aufweist, ein Abgabemittel 24, das die in dem Sammelbereich 22 gesammelten Bearbeitungsrückstände B zu einer Außenseite des Fluidbads 20 abgibt, und eine Auslassöffnung 26 ein, durch welche ein Bearbeitungsabfallfluid L1 abgegeben wird, das durch Entfernen der Bearbeitungsrückstände B erhalten wird.
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Das Fluidbad 20 ist bei dem veranschaulichten Beispiel ein Behälter mit einer im Wesentlichen rechtwinkligen Quaderform, dessen obere Seite geöffnet ist, und den Boden 200 mit einer in Draufsicht im Wesentlichen rechtwinkligen Form und vier Seitenwände aufweist, die von einem äußeren Umfang des Bodens 200 in der +Z-Richtung integral stehen. Von den vier Seitenwänden wird auf zwei Seitenwänden in den 1 und 2, die einander in den X-Achsenrichtungen gegenüber liegen, als Seitenwände 201 Bezug genommen, und auf die anderen zwei Seitenwände, die sich in den Y-Achsenrichtungen gegenüber liegen, wird als Seitenwände 202 Bezug genommen. Ferner ist bei einem oberen Abschnitt des Fluidbads 20 ein nicht veranschaulichtes Überlaufrohr vorgesehen, um einen Überlauf des Bearbeitungsabfallfluids L vorzubeugen. Das Überlaufrohr steht mit einem nicht veranschaulichten Tank in Verbindung und führt das von dem Fluidbad 20 übergelaufene Bearbeitungsabfallfluid L in den Tank.
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Das Fluidbad 20 weist in sich einen Abfallfluideinlassabschnitt 207, einen Filtergehäuseabschnitt 208 und einen Abfallfluidablassabschnitt 209 auf, die durch sich in vertikalen Richtungen erstreckende Trennwände 205 und 206 getrennt sind. Wie in 2 veranschaulicht wird, ist zwischen der Trennwand 205 und dem Boden 206 ein vorbestimmter Spalt (Abfallfluiddurchgang) definiert. Ein oberes Ende der Trennwand 206 ist niedriger eingerichtet als obere Enden der Seitenwände 202, sodass das Bearbeitungsabfallfluid L1, das sich in dem Filtergehäuseabschnitt 208 nach oben bewegt hat und durch die entfernten Bearbeitungsrückständen B zu klarem Wasser wird, über die Trennwand 206 steigen und in den Abfallfluidauslassabschnitt 209 fließen kann, ohne aus dem Fluidbad 20 auszulaufen.
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Die Einlassöffnung 21, durch die das Bearbeitungsabfallfluid L in das Fluidbad 20 eingeführt wird, ist so ausgebildet, dass es sich auf der -X-Richtungsseite durch die Seitenwand 201 erstreckt. Wie in 2 veranschaulicht, ist zum Beispiel eine Führungsplatte 207a angeordnet, die einen Strom des Bearbeitungsabfallfluids L in Richtung der Seite des Filtergehäuseabschnitts 208 bei einer Position unter der Einlassöffnung 21 in dem Abfallfluideinlassabschnitt 207 führt.
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Der Boden 200 des Fluidbads 20 schließt beispielsweise die geneigte Fläche 200b, die in Bezug auf eine horizontale Richtung von einer Position in dem Filtergehäuseabschnitt 208 in Richtung einer Position unter der Führungsplatte 207a in dem Abfallfluideinlassabschnitt 207 schräg nach unten geneigt ist, ein, und ein Raum, der zwischen der geneigten Fläche 200b und der Führungsplatte 207a definiert ist, dient hauptsächlich als Sammelbereich 22 mit der geneigten Fläche 200b zum konzentrierten Sammeln der Bearbeitungsrückstände B. Die geneigte Fläche 200b kann eine wie in dem in 2 veranschaulichten Beispiel mit einer gekrümmten Form oder linear geneigt sein.
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Die zuvor beschriebene Führungsplatte 207a spielt auch eine Rolle, um dagegen vorzubeugen, dass die in dem Sammelbereich 22 gesammelten Bearbeitungsrückstände B durch den Strom des Bearbeitungsabfallfluids L aufgewirbelt werden, der durch die Einlassöffnung 21 eintritt. Es ist anzumerken, dass in einem Fall, in dem der Abfallfluideinlassabschnitt 207 ein Volumen aufweist, das groß genug ist, keine Führungsplatte 207a in dem Fluidbad 20 vorgesehen sein muss.
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Bei einem unteren Abschnitt der Seitenwand 201 auf der - X-Richtungsseite ist eine erste Abgabeöffnung für Bearbeitungsrückstände 201c ausgebildet, die mit dem Sammelbereich 22 in Verbindung steht, sodass sie sich durch die Seitenwand 201 erstreckt, und das Abgabemittel 24, das eine Unterdruckpumpe oder Ähnliches aufweist, steht über ein Abgaberohr 240 mit der ersten Abgabeöffnung für Bearbeitungsrückstände 201c in Verbindung. Es ist anzumerken, dass das Abgabemittel 24 ein Öffnungs-/Schließventil zum Steuern eines Öffnens/Schließens des Abgaberohrs 240 sein kann. Wenn in diesem Fall das Öffnungs-/Schließventil geöffnet wird, werden die Bearbeitungsrückstände B durch das Abgaberohr 240 an die Außenseite des Fluidbads 20 mit einem Momentum bzw. Impuls der Bearbeitungsrückstände B, die auf der geneigten Fläche 200b herabgleiten, abgegeben.
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Der Filtergehäuseabschnitt 208 schließt einen darin aufgenommenen Filter 28 ein, dessen äußere Form rechtwinklig quaderförmig ist und der so dimensioniert ist, dass er ohne Spalte in den Filtergehäuseabschnitt 208 passt. Wie in 2 veranschaulicht ist, schließt der Filter 28 mehrere geneigte Platten 28a ein, die aus einem Harz, einem Filterpapier oder Ähnlichem ausgebildet sind, und in Bezug auf die Trennwände 205 und 206 mit einem vorbestimmten Winkel (zum Beispiel in etwa 30°) geneigt sind, sodass ein Filterbereich bzw. eine Filterfläche vergrößert ist, und mehrere enge Durchgänge 28b sind jeweils zwischen benachbarten der geneigten Platten 28a ausgebildet.
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Der Boden 200 ist bei dem Abfallfluidauslassabschnitt 209 zum Beispiel als Boden 200c mit einer nach unten geneigten Trichterform ausgebildet, und eine zweite Abgabeöffnung für Bearbeitungsrückstände 200d ist so ausgebildet, dass sie sich durch den trichterförmigen Boden 200c erstreckt. Die zweite Abgabeöffnung für Bearbeitungsrückstände 200d kann durch ein erstes Sperrventil 200f geöffnet und geschlossen werden und steht mit einer nicht veranschaulichten Abfallbox zum Aufnehmen der Bearbeitungsrückstände in Verbindung.
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Bei einem oberen Abschnitt der Seitenwand 201 auf der +X-Richtungsseite, ist die Ausflussöffnung 26, durch welche das Bearbeitungsabfallfluid L1 mit den Bearbeitungsrückständen B entfernt abgegeben wird, so ausgebildet, dass sie sich durch die Seitenwand 201 erstreckt, und ein Zuführrohr 260 steht mit der Abflussöffnung 26 in Verbindung. Das Bearbeitungsabfallfluid L1, bei dem die Bearbeitungsrückstände B entfernt und von dem Fluidbad 20 abgegeben werden, wird beispielsweise durch Ionenaustausch oder ultraviolette Strahlung sterilisiert, bevor es in der in 1 veranschaulichten Bearbeitungsvorrichtung 1 als Bearbeitungsfluid wiederverwendet wird. Das Zuführrohr 260 kann durch ein zweites Absperrventil 262 geöffnet und geschlossen werden. Es ist anzumerken, dass das Bearbeitungsabfallfluid L1 in beliebigen anderen Vorrichtungen als in der Bearbeitungsvorrichtung 1 wiederverwendet werden kann.
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Nachfolgend werden Betriebszustände der Bearbeitungsvorrichtung 1 und der Abfallfluidbehandlungsvorrichtung 2 für den Fall beschrieben, in dem das in 1 veranschaulichte Werkstück W mit dem Bearbeitungswerkzeug 64 während einer Versorgung mit dem Bearbeitungsfluid geschnitten wird, und das abgegebene Bearbeitungsabfallfluid L, das die in 2 veranschaulichten Bearbeitungsrückstände B enthält, wird gefiltert, um die Bearbeitungsrückstände B zu entfernen, wodurch das Bearbeitungswasser L1 erhalten wird (klares Wasser L1).
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Als erstes wird das Werkstück W mit der Harzschicht W2 nach oben ausgerichtet auf der planaren Haltefläche 300a platziert, sodass ein Mittelpunkt des Haltetischs 30, der in 1 veranschaulicht wird, im Wesentlichen mit einem Mittelpunkt des Werkstücks W ausgerichtet ist. Dann wird die durch den Betrieb der Saugquelle erzeugte Saugkraft zu der Haltefläche 300a übertragen, sodass der Haltetisch 30 das Werkstück W über einen Unterdruck an dessen Haltefläche 300a hält.
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Die Schneideinheit 6 wird durch das Schneidzuführmittel 13 in der -Z-Richtung zugeführt und auf einer Höhe positioniert, sodass die Schneidkante 641, die ein unterstes Ende des Bearbeitungswerkzeugs 64 ist, um ein vorbestimmtes Ausmaß in die obere Fläche Wa des Werkstücks W schneidet, das heißt, sodass die Schneidkante 641 um ein vorbestimmtes Ausmaß in die Harzschicht W2 und die Höcker E schneidet. Ferner treibt der Motor 62 die Spindel 60 an, sodass sich diese mit einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit dreht, und sich das Bearbeitungswerkzeug 64 dementsprechend auf eine bogenförmige Weise mit einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit um die Spindel 60 dreht.
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Während der das Werkstück W über einen Unterdruck haltende Haltetisch 30 nachfolgend mit einer vorbestimmten Schneidzuführgeschwindigkeit in der +X-Richtung zugeführt wird, schneidet die Rotationsschneidkante 641 des Bearbeitungswerkzeugs 64 nach und nach die Harzschicht W2 und die Höcker E des Werkstücks W, um die obere Fläche Wa des Werkstücks W abzuflachen. Der Haltetisch 30 wird in der +X-Richtung zu einer vorbestimmten Position in den X-Achsenrichtungen bewegt, und es wird ein Schneiden ausgeführt, sodass die gesamte obere Fläche Wa des Werkstücks W durch das Rotationsbearbeitungswerkzeug 64 abgeflacht wird.
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Während des Schneidens wird das Bearbeitungsfluid (z. B. reines Wasser) dem Kontaktabschnitt zwischen dem Bearbeitungswerkzeug 64 und der oberen Fläche Wa des Werkstücks W zugeführt, um dadurch den Kontaktabschnitt zu kühlen und zu reinigen. Als Ergebnis wird das Werkstück W geschnitten, und die Bearbeitungsrückstände B (siehe 2) werden als feines Pulver erzeugt, das Kupfer oder Ähnliches enthält, und die Bearbeitungsrückstände B werden in das Bearbeitungsfluid gemischt, um das Bearbeitungsabfallfluid L zu erzeugen. Das erzeugte Bearbeitungsabfallfluid L wird durch den nicht veranschaulichten Wasserbehälter aufgenommen und strömt über das Rohr 15 in Richtung der Abfallfluidbehandlungsvorrichtung 2.
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Das Bearbeitungsabfallfluid L läuft in dem Rohr 15 und strömt über die Einlassöffnung 21 der Abfallfluidbehandlungsvorrichtung 2 in den Abfallfluideinlassabschnitt 207 des Fluidbads 20. Nach dem Herunterfließen von der Einlassöffnung 21, wird das Bearbeitungsabfallfluid L durch die in 2 veranschaulichte Führungsplatte 207a empfangen und zu der Abfallfluiddurchgangsseite zwischen der Trennwand 205 und dem Boden 200 geführt und fließt in den Filtergehäuseabschnitt 208. In der Zwischenzeit fällt ein Teil der in dem Bearbeitungswasser L enthaltenden Bearbeitungsrückstände B auf die geneigte Fläche 200b des Bodens 200, rutscht auf der geneigten Fläche 200b nach unten und wird in dem Sammelbereich 22 gesammelt.
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Das Bearbeitungsabfallfluid L, das in den Filtergehäuseabschnitt 208 eingetreten ist, bewegt sich durch die engen Durchgänge 28b des Filters 28 nach oben und strömt dann in den Abfallfluidabflussabschnitt 209. Zu diesem Zeitpunkt bewegen sich die in dem Bearbeitungsabfallfluid L enthaltenen Bearbeitungsrückstände B nicht aufwärts, da sie auf die geneigten Platten 28a des Filters 28 treffen. Die Bearbeitungsrückstände B fallen entlang der geneigten Platte 28a aus, sodass sie auf dem Boden 200 in dem Filtergehäuseabschnitt 208 gesammelt zu werden. Somit wird der Großteil der in dem Bearbeitungsabfallfluid L enthaltenen Bearbeitungsrückstände B hier gesammelt. Daher wird das Bearbeitungsabfallfluid, das durch den Filter 28 nach oben gelangt und über die Trennwand 206 gestiegen ist, um in den Abfallfluidabflussabschnitt 209 zu strömen, zu dem Bearbeitungsabfallfluid L1 (klares Wasser L1) mit wenig oder ohne Bearbeitungsrückständen B.
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Das Bearbeitungsabfallfluid L1, von dem die Bearbeitungsrückstände B entfernt worden ist und das in den Abfallfluidabflussabschnitt 209 eingetreten ist, strömt zu dem trichterförmigen Boden 200c in dem Abfallfluidabflussabschnitt 209 nach unten, und eine geringe Menge feiner Bearbeitungsrückstände, die in dem Bearbeitungsabfallfluid L1 enthalten sind, fällt aus, um bei der zweiten Abgabeöffnung für Bearbeitungsrückstände 200d bei dem trichterförmigen Boden 200c gesammelt zu werden. Wenn eine Fluidfläche des Bearbeitungsabfallfluids L1, das in dem Abfallfluidabflussabschnitt 209 aufgenommen ist, eine Höhe der Abflussöffnung 26 erreicht, strömt das Bearbeitungsabfallfluid L1, das von der Abflussöffnung 26 abgegeben worden ist, in der Zwischenzeit in das Zuführrohr 260, das durch das zweite Absperrventil 262 offen ist. Das Bearbeitungsabfallfluid L1 wird dann zu der Bearbeitungsvorrichtung 1 geführt, um als Bearbeitungsfluid wiederverwendet zu werden.
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Wenn eine vorbestimmte Menge an feinen Bearbeitungsrückständen in der Nähe der zweiten Abgabeöffnung für Bearbeitungsrückstände 200d bei dem trichterförmigen Boden 200c in dem Abfallfluidabflussabschnitt 209 gesammelt worden ist, wird das erste Absperrventil 200f geöffnet, um die feinen Bearbeitungsrückstände an den Abfallbehälter abzugeben. Es ist anzumerken, dass zum Beispiel ein Netzfilter oder Ähnliches bei der Abflussöffnung 26 angeordnet sein kann, sodass der Netzfilter die geringe Menge an feinen Bearbeitungsrückständen, die in dem Bearbeitungsabfallfluid L enthalten sind, vollständig entfernt. Es versteht sich von selbst, dass kein Netzfilter vorgesehen sein braucht, wenn der Filter 28 das Bearbeitungsabfallfluid L zum Entfernen der Bearbeitungsrückstände B zu einem notwendigen und ausreichenden Grad filtern kann.
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Nachdem die Bearbeitungsrückstände B bei dem Boden 200 in dem Filtergehäuseabschnitt 208 gesammelt worden sind, rutschen die Bearbeitungsrückstände B auf der geneigten Fläche 200b nach unten, die von dem Filtergehäuseabschnitt 208 aus schräg nach unten in Richtung des Abfallfluideinlassabschnitts 207 geneigt ist, und werden konzentriert in dem Sammelbereich 22 abgelagert. Da die in dem Sammelbereich 22 abgelagerten Bearbeitungsrückstände B von dem Strom des Bearbeitungsabfallfluids L in dem Fluidbad 20 isoliert sind, kehren die Bearbeitungsrückstände B nicht zu dem Filtergehäuseabschnitt 208 zurück.
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Mit einer vorbestimmten Menge an Bearbeitungsrückständen B, die in dem Sammelbereich 22 abgelegt sind, oder wenn eine vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, seitdem die Abfallfluidbehandlungsvorrichtung 2 in Betrieb genommen worden ist, geht bei der vorliegenden Ausführungsform zum Beispiel das Abgabemittel 24, das eine Vakuumpumpe oder Ähnliches aufweist, in Betrieb, um die Bearbeitungsrückstände B anzusaugen und die Bearbeitungsrückstände B, die in dem Sammelbereich 22 liegen, an die Außenseite des Fluidbads 20 abzugeben.
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Wie oben beschrieben, ist die Abfallfluidbehandlungsvorrichtung 2 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit der Bearbeitungsvorrichtung 1 verbunden, die das an dem Haltetisch 30 gehaltene Werkstück W während eines Zuführens des Bearbeitungsfluids mit dem Bearbeitungswerkzeug 64 bearbeitet. Die Abfallfluidbehandlungsvorrichtung 2 schließt das Fluidbad 20, das in sich das Bearbeitungsabfallfluid L aufnimmt, die Einlassöffnung 21, durch welche das Bearbeitungsabfallfluid L in das Fluidbad 20 eingeführt wird, den Sammelbereich 22, der die geneigte Fläche 200b zum konzentrierten Sammeln der Bearbeitungsrückstände B bei einem vorbestimmten Abschnitt des Bodens 200 in dem Fluidbad 20 aufweist, das Abgabemittel 24, das die in dem Sammelbereich 22 gesammelten Bearbeitungsrückstände B zu der Außenseite des Fluidbads 20 abgibt, und die Abflussöffnung 26 ein, durch welche das Bearbeitungsabfallfluid L1 mit den Bearbeitungsrückständen B entfernt abgegeben wird. Die in dem Sammelbereich 22 gesammelten Bearbeitungsrückstände B werden somit abgegeben, sodass eine durchgängige Abfallfluidbehandlung ermöglicht wird. Zudem werden die abgelagerten Bearbeitungsrückstände B nicht wieder mit dem Bearbeitungsabfallfluid L1 (klares Wasser L1) vermischt, das in dem Fluidbad 20 gefiltert worden ist, sodass das Bearbeitungsabfallfluid L1, das gefiltert worden ist, als Bearbeitungsfluid wiederverwendet werden kann.
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Zum Beispiel sind die Bearbeitungsrückstände bei der Bearbeitungsvorrichtung 1, die bei der vorliegenden Ausführungsform die an dem Werkstück W ausgebildeten Kontakthöcker E mit dem Bearbeitungswerkzeug 64 schneidet, in Form feiner Partikel (in etwa mit einem Durchmesser von 10 bis 20 µm). Wenn die Bearbeitungsrückstände B bei dem in Beziehung stehenden Stand der Technik auf dem Boden 200 des Fluidbads 20 der Abfallfluidbehandlungsvorrichtung 2 abgelagert werden, strömen die Bearbeitungsrückstände B aufgrund des Stroms des Bearbeitungsabfallfluids L in dem Fluidbad 20 der Abfallfluidbehandlungsvorrichtung 2 daher von dem Boden 200 des Fluidbads 20 aus nach oben. Bei der Abfallfluidbehandlungsvorrichtung 2 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Sammelbereich 22 mit einer ausgesparten Form, welche die geneigte Fläche 200b aufweist, jedoch bei einem Bodenabschnitt des Fluidbads 20 vorgesehen, sodass die Bearbeitungsrückstände B auf konzentrierte Weise in dem Sammelbereich 22 angeordnet sind und die gesammelten Bearbeitungsrückstände B periodisch durch das Abgabemittel 24 abgegeben werden können. Daher werden die gesammelten Bearbeitungsrückstände B davon abgehalten, sich in Richtung der Seite des Bearbeitungsabfallfluids L1 (klares Wasser L1) zu bewegen.
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Die Abfallfluidbehandlungsvorrichtung 2 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann selbstverständlich in vielfältigen Formen innerhalb des Schutzbereichs der technischen Idee der vorliegenden Erfindung umgesetzt werden. Auf ähnliche Weise sind äußere Formen oder Ähnliches der einzelnen Komponenten der Bearbeitungsvorrichtung 1 und der Abfallfluidbehandlungsvorrichtung 2, die in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht werden, nicht beschränkend und können angemessen innerhalb des Schutzbereichs abgewandelt werden, indem die vorteilhaften Effekte der vorliegenden Erfindung gezeigt werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch den angehängten Anspruch definiert und sämtliche Änderungen und Abwandlungen, die in den äquivalenten Schutzbereich des Anspruchs fallen, sind folglich durch die Erfindung einbezogen.
