JP2009095941A - 加工廃液処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】比較的メッシュの粗いフィルターであっても切削屑等の加工屑を確実に分離することができる廃液処理総理を提供する。
【解決手段】加工装置の加工の際に供給する加工液に加工によって発生した加工屑が混入された加工廃液を処理する加工廃液処理装置であって、加工廃液を収容する廃液タンク２と、該廃液タンク２に収容された加工廃液を送給するポンプ３と、該ポンプ３によって送給された加工廃液を濾過するフィルター４ａ,４ｂとを具備し、フィルター４ａ,４ｂは筒状に形成された濾紙４１と、筒状の濾紙４１の外周を覆い側面に複数の開口を備えた筒体４２と、筒状の濾紙４１の下端を閉塞する底板４３と、筒状の濾紙４１の上端を閉塞するとともに該ポンプ３によって送給された加工廃液を導入する廃液導入口４４１を備えた天板４４とからなり、筒状の濾紙４１内に微粒子粉体４０が投入されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を切削する切削装置等の加工装置に付設され、加工時に供給される加工液の廃液を処理する加工廃液液処理装置に関する。
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体デバイスを製造している。また、サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。
上述した半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと呼ばれる切削装置によって行われている。この切削装置は、半導体ウエーハ等の被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削するための切削ブレードを備えた切削手段と、切削ブレードに加工水を供給する加工水供給手段を具備し、該加工水供給手段によって切削水を回転する切削ブレードに供給することにより切削ブレードを冷却するとともに、切削ブレードによる被加工物の切削部に加工水を供給しつつ切削作業を実施する。
上述したように切削時に供給された加工液にはシリコンや窒化ガリウム系化合物半導体を切削することによって発生する切削屑が混入される。この半導体素材からなる切削屑が混入された加工廃液は環境を汚染することから、廃液処理装置を用いて切削屑を除去した後に、再利用したり廃棄している。（例えば、特許文献１参照。）
特開２００４−２３０５２７号公報
而して、廃液処理装置には切削屑を分離するための濾過フィルターが配設されているが、切削屑を確実に分離するためにはメッシュの細かいフィルターを用いる必要がある。切削屑を確実に分離することができるメッシュの細かいフィルターは高価であり、経済的に必ずしも満足し得るものではない。
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、比較的メッシュの粗いフィルターであっても切削屑等の加工屑を確実に分離することができる廃液処理総理を提供することにある。
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、加工装置の加工の際に供給する加工液に加工によって発生した加工屑が混入された加工廃液を処理する加工廃液処理装置において、
加工廃液を収容する廃液タンクと、該廃液タンクに収容された加工廃液を送給するポンプと、該ポンプによって送給された加工廃液を濾過するフィルターとを具備し、
該フィルターは、筒状に形成された濾紙と、該筒状の濾紙の外周を覆い側面に複数の開口を備えた筒体と、該筒状の濾紙の下端を閉塞する底板と、該筒状の濾紙の上端を閉塞するとともに該ポンプによって送給された加工廃液を導入する廃液導入口を備えた天板とからなり、該筒状の濾紙内に微粒子粉体が投入されている、
ことを特徴とする加工廃液処理装置が提供される。
上記微粒子粉体は、粒径が０．５〜２．０μmのシリカからなる。
本発明によれば、フィルターを構成する筒状の濾紙内に微粒子粉体が投入されているので、この微粒子粉体が筒状の濾紙の内面に付着し濾過効率が向上するため、加工廃液に混入している加工屑を確実に分離することができる。従って、メッシュの比較的粗い安価な濾紙を使用することが可能となる。
以下、本発明に従って構成された加工廃液処理装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１には本発明に従って構成された加工廃液処理装置の要部斜視図が示されており、図２には図１に示す加工廃液処理装置の要部分解斜視図が示されている。
図示の実施形態における加工廃液処理装置は、加工廃液を収容する廃液タンク２と、該廃液タンク２に収容された加工廃液を送給するポンプ３と、該ポンプ３によって送給された加工廃液を濾過するための第１のフィルター４aおよび第２のフィルター４bを具備している。
廃液タンク２は、端壁に廃液流入口２１を備えており、該廃液流入口２１が図示しない切削装置等の加工装置に装備される加工廃液送出手段に接続される。この廃液タンク２の上壁に加工廃液を送給するポンプ３が配設されている。このように構成された廃液タンク２は、支持基台５の上面に配設される。
第１のフィルター４aおよび第２のフィルター４bは、それぞれ筒状に形成された濾紙４１と、該濾紙４１の外周を覆う筒体４２と、筒状の濾紙４１の下端を閉塞する底板４３と、筒状の濾紙４１の上端を閉塞する天板４４とからなっている。筒状の濾紙４１は、放射状に複数折り畳まれて形成され、濾過面積が増大するように構成されている。なお、筒状の濾紙４１は、例えば粒径が０．３〜０．４μm以下の粒子は通過することができるメッシュの比較的安価な濾紙が用いられている。この筒状の濾紙４１の外周を覆う筒体４２は、側面に複数の開口４２１が形成されている。また、上記筒状の濾紙４１の上端を閉塞する天板４４には、中央部に廃液導入口４４１が設けられている。このように構成された第１のフィルター４aおよび第２のフィルター４bには、筒状の濾紙４１内に粒径が０．５〜２．０μmのシリカからなる微粒子粉体４０が投入されている。このように構成された第１のフィルター４aおよび第２のフィルター４bは、支持基台５に配設された廃液タンク２の上側に配置されたフィルターラック６に配設される。
フィルターラック６は、矩形状に形成された底壁６１と、該底壁６１の両側縁から立設された側壁６２、６３と、底壁６１の両端縁から立設された端壁６４、６５とからなっており、４本の支持柱６６によって支持され、上記支持基台５に配設された廃液タンク２の上側に配置されている。フィルターラック６は、底壁６１と側壁６２、６３および端壁６４、６５によって上記第１のフィルター４aおよび第２のフィルター４bによって加工屑が分離された濾過済み加工液を収容する加工液貯留槽６０を形成している。そして、フィルターラック６を構成する底壁６１には、加工液貯留槽６０に貯留された濾過済み加工液を排出する排出口６１１が設けられている。なお、この排出口６１１は、図示しない加工装置に装備された加工液供給手段または廃棄手段に接続されている。また、フィルターラック６を構成する底壁６１の上面には、上記第１のフィルター４aおよび第２のフィルター４bを支持するための第１の支持台６７aおよび第２の支持台６７bが配設されている。この第１の支持台６７aおよび第２の支持台６７b上に上記第１のフィルター４aおよび第２のフィルター４bが載置される。
次に、上述した廃液タンク２に収容された加工廃液を上記第１のフィルター４aおよび第２のフィルター４bに送給するための加工廃液送給手段について、図３を参照して説明する。
図３に示す加工廃液送給手段７は、上記廃液タンク２に収容された加工廃液を送給するポンプ３と、該ポンプ３に接続された配管７１と、該配管７１と第１のフィルター４aの廃液導入口４４１および第２のフィルター４bの廃液導入口４４１とを接続する配管７１aおよび７１bと、該配管７１と配管７１aおよび７１bとの間に配設された電磁切り換え弁７２を具備している。この電磁切り換え弁７２は、除勢(OFF)している状態では配管７１と配管７１aおよび７１bとの連通を遮断しており、一方の電磁コイル７２aを附勢(ON)すると配管７１と配管７１a が連通し、他方の電磁コイル７２bを附勢(ON)すると配管７１と配管７１bが連通するようになっている。なお、配管７１aおよび配管７１bには、第１のフィルター４aおよび第２のフィルター４bに送給される加工廃液の圧力を検出する第１の圧力検出手段７３aおよび第２の圧力検出手段７３bが配設されている。この第１の圧力検出手段７３aおよび第２の圧力検出手段７３bは、その検出信号を後述する制御手段に送る。
図３を参照して説明を続けると、図示の実施形態における加工廃液処理装置は、上記第１のフィルター４aおよび第２のフィルター４bに圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段８を具備している。圧縮空気供給手段８は、圧縮空気源８１と、該圧縮空気源８１と上記加工廃液送給手段７の配管７１aおよび配管７１bと接続する配管８２aおよび配管８２bと、該配管８２aおよび配管８２bにそれぞれ配設された第１の比例電磁式リリーフ弁８３aおよび第２の比例電磁式リリーフ弁８３bとからなっている。
また、図示の実施形態における加工廃液処理装置は、上記圧力検出手段７３a、７３bからの圧力信号を入力し、上記ポンプ３、電磁切り換え弁７２、第１の比例電磁式リリーフ弁８３aおよび第２の比例電磁式リリーフ弁８３bに制御信号を出力する制御手段９を具備している。この制御手段９は、上記支持基台５の上面に載置される。
図示の実施形態における加工廃液処理装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
廃液タンク２に収容された加工廃液を処理するに際しては、制御手段９は先ずポンプ３を作動するとともに、電磁切り換え弁７２の一方の電磁コイル７２aを附勢(ON)する。この結果、ポンプ３によって送給された加工廃液は、配管７１、電磁切り換え弁７２、配管７１aおよび廃液導入口４４１を介して第１のフィルター４aに導入される。第１のフィルター４aに導入された加工廃液は、筒状の濾紙４１によって濾過され、筒状の濾紙４１の外周を覆う筒体４２の側面に形成された複数の開口４２１を通してフィルターラック６の加工液貯留槽６０に流出する。このとき、第１のフィルター４a内に投入されているシリカからなる微粒子粉体４０が筒状の濾紙４１の内面に付着し濾過性能が向上するため、加工廃液に混入している加工屑を確実に分離することができる。従って、メッシュの細かい高価な濾紙を使用することなく加工屑を確実に分離することができる。上述したようにフィルターラック６の加工液貯留槽６０に流出した濾過された加工液は、排出口６１１から図示しない加工装置に装備された加工液供給手段によって再循環されるか、廃棄手段を介して廃棄される。
なお、上述したように第１のフィルター４aに加工廃液を導入する際には、制御手段９は圧縮空気供給手段８の第１の比例電磁式リリーフ弁８３aを附勢(ON)するとともに、流出圧力が例えば１．５気圧になるように印加電圧を制御する。この結果、圧縮空気源８１の圧縮空気が第１の比例電磁式リリーフ弁８３aによって１．５気圧に減圧され、配管７１bおよび廃液導入口４４１を介して第１のフィルター４aに導入される。従って、第１のフィルター４aに導入され加工廃液には１．５気圧の圧力が作用することになる。この結果、第１のフィルター４a内に投入されているシリカからなる微粒子粉体４０は、筒状の濾紙４１の内面に確実に付着するので、濾過効率が維持される。
以上のようにして、第１のフィルター４aによる加工廃液の処理を実施していると、第１のフィルター４aの筒状の濾紙４１の内側には加工屑が堆積する。筒状の濾紙４１の内側に加工屑が堆積すると、加工液が筒状の濾紙４１を通過しし難くなり、フィルターとしての機能が失われる。このように筒状の濾紙４１の内側に加工屑が堆積すると、筒状の濾紙４１内の圧力が上昇する。そして、筒状の濾紙４１内の圧力が例えば２気圧になると、上記第１の圧力検出手段７３aから出力される圧力信号を入力した制御手段９は、電磁切り換え弁７２の他方の電磁コイル７２bを附勢(ON)する。従って、配管７１と配管７１aの連通が遮断されて、配管７１と配管７１bが連通する。この結果、ポンプ３によって送給された加工廃液は、配管７１、電磁切り換え弁７２、配管７１bおよび廃液導入口４４１を介して第２のフィルター４ｂに導入される。また、制御手段９は、圧縮空気供給手段８の第２の比例電磁式リリーフ弁８３bを附勢(ON)するとともに、流出圧力が例えば１．５気圧になるように印加電圧を制御する。この結果、ポンプ３によって送給された加工廃液は、第２のフィルター４ｂによって上記第１のフィルター４aと同様に処理される。
一方、制御手段９は、圧縮空気供給手段８の第１の比例電磁式リリーフ弁８３aの流出圧力が例えば３気圧になるように印加電圧を制御する。この結果、第１のフィルター４aの筒状の濾紙４１の内側に滞留している加工廃液が、強制的に濾過されて筒状の濾紙４１の外周を覆う筒体４２の側面に形成された複数の複数の開口４２１を通してフィルターラック６の加工液貯留槽６０に流出せしめられる。そして、第１の比例電磁式リリーフ弁８３aの流出圧力が例えば３気圧になるように印加電圧を制御してから所定時間経過したならば、制御手段９は第１の比例電磁式リリーフ弁８３aを除勢(OFF)する。このようにして、第１のフィルター４aの筒状の濾紙４１の内側に滞留している加工廃液を排出したならば、このフィルターを廃棄し新しいフィルターと交換する。この間に加工廃液の処理は上述したように第２のフィルター４ｂによって実施されるので、加工装置の作業を中断する必要はない。
本発明に本発明に従って構成された加工廃液処理装置の要部斜視図。 図１に示す加工廃液処理装置の要部を分解して示す斜視図。 本発明に本発明に従って構成された加工廃液処理装置の構成ブロック図。
符号の説明
２：廃液タンク
２１：廃液流入口
３：ポンプ
４a：第１のフィルター
４b：第２のフィルター
４０：微粒子粉体
４１：筒状の濾紙
４２：筒体
４２１：複数の開口
４３：底板
４４：天板
４４１：廃液導入口
５：支持基台
６：フィルターラック
６０：加工液貯留槽
６６１：排出口
７：加工廃液送給手段
７２：電磁切り換え弁
７３a：第１の圧力検出手段７３a
７３b：第２の圧力検出手段７３b
８：圧縮空気供給手段
８１：圧縮空気源
８３a：第１の比例電磁式リリーフ弁
８３b：第２の比例電磁式リリーフ弁
９：制御手段

Claims (2)

  1. 加工装置の加工の際に供給する加工液に加工によって発生した加工屑が混入された加工廃液を処理する加工廃液処理装置において、
    加工廃液を収容する廃液タンクと、該廃液タンクに収容された加工廃液を送給するポンプと、該ポンプによって送給された加工廃液を濾過するフィルターとを具備し、
    該フィルターは、筒状に形成された濾紙と、該筒状の濾紙の外周を覆い側面に複数の開口を備えた筒体と、該筒状の濾紙の下端を閉塞する底板と、該筒状の濾紙の上端を閉塞するとともに該ポンプによって送給された加工廃液を導入する廃液導入口を備えた天板とからなり、該筒状の濾紙内に微粒子粉体が投入されている、
    ことを特徴とする加工廃液処理装置。
  2. 該微粒子粉体は、粒径が０．５〜２．０μmのシリカからなる、請求項１記載の加工廃液処理装置。
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