JP3982719B2

JP3982719B2 - Wire saw abrasive circulator

Info

Publication number: JP3982719B2
Application number: JP19880097A
Authority: JP
Inventors: 太郎伏信; 敬蔵船木; 輝男原田
Original assignee: 石川島汎用機サービス株式会社
Priority date: 1997-07-24
Filing date: 1997-07-24
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2017-07-24
Also published as: JPH1133913A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコンウェハー等の切削或いは切断加工を行うワイヤソーの砥粒を循環使用できるようにしたワイヤソーの砥粒循環装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりシリコンウェハー等を切削加工するための装置として、ワイヤソーが用いられている。
【０００３】
ワイヤソーは、高速で移動するワイヤに、炭化ケイ素（シリカ）系の切削材としての砥粒（粒径＝１８．５〜２１．５ミクロン程度、比重ρ＝３．２程度）と、油（水溶性の油）等の切削液体とを混合した砥粒スラリーを供給することにより、シリコンウェハー等を切削加工するようにしている。
【０００４】
図２は上記従来のワイヤソーに用いられる砥粒スラリーの供給経路を示したブロック図であり、図中１は図示しないワイヤを備えてシリコンウェハー等の切削加工を行うワイヤソーであり、該ワイヤソー１には、スラリー供給装置２からの砥粒スラリー３が供給されるようになっている。
【０００５】
スラリー供給装置２は、スラリー供給槽４を備えており、該スラリー供給槽４に、新規な砥粒５と新規な切削液体６を所要の割合になるように人手作業で計量して供給して、攪拌装置７にて撹拌することにより均一濃度の砥粒スラリー３を生成させるようにしており、該スラリー供給槽４内の砥粒スラリー３を、供給ポンプ８を備えた供給管９により前記ワイヤソー１の上部まで供給して、供給弁１０を備えた下向供給管１１により前記ワイヤソー１に供給し、又前記供給管９における供給弁１０の手前位置と前記スラリー供給槽４との間を戻り管１２にて接続することにより、前記供給弁１０が閉止の時に砥粒スラリー３を循環させて供給管９内に砥粒５が沈殿するのを防止している。
【０００６】
また、前記ワイヤソー１に供給されて切削加工に使用された切屑を含有する砥粒スラリー３’は、排出ポンプ１３を備えた排出管１４を介して廃棄物処理装置１５に供給するようにしている。
【０００７】
廃棄物処理装置１５は、前記使用済の砥粒スラリー３’を導入して、砥粒と切屑等からなる固形廃棄物１６と、切削液体からなる液体廃棄物１７とに分離するようにしており、上記固形廃棄物１６と液体廃棄物１７は、夫々廃棄物として処理するようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の装置においては、スラリー供給槽４に、新規な砥粒５と新規な切削液体６とを夫々作業員が計量して供給することにより砥粒スラリー３を製造するようにしているために、人手作業が必要で作業コストが増加するという問題を有すると共に、人手作業のために投入量の計量誤差や投入忘れといった問題が生じ易く、そのために切削加工の品質が不安定になる場合があるという問題を有していた。
【０００９】
また、前記したように砥粒スラリー３は使い捨てとしているために、常に高価な新規の砥粒５と新規の切削液体６とを供給する必要があり、運転コストが増加するという問題を有していた。
【００１０】
更に、前記したように使用済の砥粒スラリー３’の総てを廃棄物処理装置１５に導いて廃棄物処理するようにしているために、処理量が多量となって多大の処理費用を要すると共に、大量の固形廃棄物１６、液体廃棄物１７からなる廃棄物が生じ、環境保全の面からもまた廃棄処理費用の面からも問題を有していた。
【００１１】
本発明は、かかる従来装置のもつ問題点を解決すべくなしたもので、人手作業を無くして砥粒を循環使用できるようにし、新規の砥粒と新規の切削液体の使用量を極力少なくすると共に、廃棄物の発生量を著しく減少させることができるようにしたワイヤソーの砥粒循装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ワイヤソーからの使用済の砥粒スラリーを導入して回収砥粒と切屑及び破砕砥粒を含有する微粒混合液体とに分離する第１の分離手段と、該第１の分離手段にて分離した切屑及び破砕砥粒を含有する微粒混合液体を導入して固体廃棄物と回収切削液体とに分離する第２の分離手段と、前記第１の分離手段で分離された回収砥粒と前記第２の分離手段で分離された回収切削液体とを導入し、且つ新規な砥粒を供給する砥粒供給装置と新規な切削液体を供給する切削液体供給装置を備えて砥粒スラリーをスラリー供給装置に供給するスラリー混合装置とを有するワイヤソーの砥粒循環装置であって、第１の分離手段で分離された回収砥粒と第２の分離手段で分離された回収切削液体とを導入して回収砥粒を回収切削液体で洗浄しながら粗粒を分離する湿式篩分装置による粗粒除去装置を備え、第２の分離手段で分離された回収切削液体を導入して微粒を除去する回収切削液体清浄化装置を備えた回収切削液体貯溜槽の回収切削液体を前記粗粒除去装置に導くようにしたことを特徴とするワイヤソーの砥粒循環装置、に係るものである。
【００１３】
本発明では、第１の分離手段で分離された回収砥粒と第２の分離手段で分離された回収切削液体とを導入して回収砥粒を回収切削液体で洗浄しながら粗粒を分離する湿式篩分装置による粗粒除去装置を備え、第２の分離手段で分離された回収切削液体を導入して微粒を除去する回収切削液体清浄化装置を備えた回収切削液体貯溜槽の回収切削液体を前記粗粒除去装置に導くようにしたので、粗粒除去装置には微粒が除去された回収切削液体が供給されるため、粗粒除去装置において洗浄により粗粒を分離する効果が向上し、よって均質で良好な砥粒スラリーを得ることができる。又、回収切削液体の微粒を除去するために系内に微粒が蓄積する問題を防止できる。
【００１４】
回収砥粒と回収切削液体とからなる均質で良好な砥粒スラリーを得て再利用するようにしたので、高価な新規の砥粒と新規の切削液体の使用量を削減して、運転コストを大幅に低減することができると共に、廃棄物の量を減少することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例と共に説明する。
【００１６】
図１は本発明を実施する形態の一例を示すブロック図であり、図２と同様のワイヤソー１にて使用された使用済の砥粒スラリー３’は、排出ポンプ１３を備えた排出管１４を介して使用済スラリー貯留槽１８に供給されるようになっている。該使用済スラリー貯留槽１８は攪拌装置１９を備えて使用済の砥粒スラリー３’の砥粒が沈殿するのを防止するようにしている。
【００１７】
図１中２０は第１の分離手段であり、該第１の分離手段２０は、前記使用済スラリー貯留槽１８内の使用済の砥粒スラリー３’を、ポンプ２１を備えた導入管２２を介して導入するようにしており、前記使用済の砥粒スラリー３’を回収砥粒５’と切屑及び破砕砥粒を含有する微粒混合液体２３とに分離するようにしている。
【００１８】
前記使用済の砥粒スラリー３’は、比重ρが３．２程度でしかも新規な砥粒５と略同等の１８．５〜２１．５ミクロン程度の大きな粒径を有した回収砥粒５’と、数ミクロン程度の大きさとなっている切屑と、数ミクロン程度の大きさに破砕された破砕砥粒とが混合された状態となっている。
【００１９】
前記第１の分離手段２０としては、例えばデカンタ型遠心分離機を用いて、遠心効果により前記砥粒スラリー３’に３００〜１０００Ｇ（通常では４００〜５００Ｇ）を与えることにより、前記回収砥粒５’と、他の切屑及び破砕砥粒を含有する微粒混合液体２３とに効果的に分離することができる。
【００２０】
また、前記第１の分離手段２０には、前記デカンタ型遠心分離機の他に、液体サイクロン等も用いることができる。
【００２１】
図１中２４は第２の分離手段であり、該第２の分離手段２４は、前記第１の分離手段２０によって分離された切屑及び破砕砥粒を含有する微粒混合液体２３を導入して、固体廃棄物２５と回収切削液体６’とに分離するようにしている。
【００２２】
前記した砥粒スラリー３及び使用済の砥粒スラリー３’は、一般に１００〜１７０センチポアズという比較的高い粘度を有しており、従ってこのように粘度が高い前記微粒混合液体２３から、数ミクロンの切屑及び破砕砥粒を分離することは容易ではないが、遠心効果によって前記微粒混合液体２３に３０００Ｇ程度を与えることができるデカンタ型遠心分離機を用いて分離を行うと、切屑と破砕砥粒からなる固体廃棄物２５と、回収切削液体６’とに効果的に分離することができる。
【００２３】
また、前記第２の分離手段２４には、前記デカンタ型遠心分離機の他に、分離板型遠心分離機等も用いることができる。
【００２４】
更に図１では、前記第２の分離手段２４からの回収切削液体６’を受ける回収切削液体貯溜槽２６を備えている。前記第２の分離手段においても微粒まで完全に分離することは困難であり、このために、前記回収切削液体貯溜槽２６には、底部の回収切削液体６’を循環ポンプ２７によりフィルター２８に供給して回収切削液体６’中の微粒２９を分離し、微粒２９が分離された回収切削液体６’を再び前記回収切削液体貯溜槽２６に戻すようにした回収切削液体清浄化装置３０を備えている。
【００２５】
図１中３１は粗粒除去装置であり、該粗粒除去装置３１は、前記第１の分離手段２０で分離した回収砥粒５’を導入する一方、前記第２の分離手段２４で分離されて回収切削液体貯溜槽２６に貯留された回収切削液体６’を、ポンプ３２を備えた回収液体供給管３３により導入しており、前記回収切削液体６’中の微粒が凝集して成長した粗粒２６’を分離し、回収砥粒５’と回収切削液体６’とからなる混合スラリー３４を取り出せるようにしている。
【００２６】
前記粗粒除去装置３１としては、湿式篩分装置（振動篩装置）を用いることにより、前記第１の分離手段２０で分離した回収砥粒５’を、第２の分離手段２４で分離され且つ回収切削液体清浄化装置３０で微粒２９が分離された回収切削液体６’によって洗浄しながら、粗粒２６’を効果的に分離することができる。
【００２７】
図１中３５は前記粗粒除去装置３１からの混合スラリー３４を導入するようにしているスラリー混合装置であり、該スラリー混合装置３５には、砥粒タンク３６に供給された新規の砥粒５を、モータ３７にて駆動されるスクリューフィーダ等の供給機３８により供給するようにした砥粒供給装置３９と、供給弁４０を備えた供給管４１により新規な切削液体６を供給するようにした切削液体供給装置４２とを備えており、前記混合スラリー３４と、新規の砥粒５と、新規の切削液体６とを導入して攪拌装置４３により撹拌することにより所定濃度の砥粒スラリー３を製造できるようになっている。
【００２８】
前記スラリー混合装置３５で製造された砥粒スラリー３は、ポンプ４４を備えた供給管４５によりスラリー供給装置２のスラリー供給槽４に供給されるようになっている。
【００２９】
前記供給管４５の出口には弁４６が備えられており、且つ前記供給管４５におけるポンプ４４と弁４６との間には弁４７を備えた戻し管４８の一端が接続されていて、該戻し管４８の他端は前記スラリー混合装置３５に接続されており、前記供給管４５によって前記スラリー供給装置２に供給される砥粒スラリー３の一部が前記スラリー混合装置３５に戻されるようになっている。
【００３０】
前記戻し管４８には、前記砥粒スラリー３の砥粒の濃度を検出するようにしたスラリー濃度検出器４９が設けてあり、該スラリー濃度検出器４９による濃度検出値５０に基づいて、前記砥粒供給装置３９のモータ３７、或いは切削液体供給装置４２の供給弁４０を制御するようにした制御器５１を備えている。
【００３１】
以下、上記図１に示した実施の形態例の作用を説明する。
【００３２】
図１に示すように、スラリー供給装置２のスラリー供給槽４内の砥粒スラリー３は、供給ポンプ８より供給管９及び下向供給管１１を介してワイヤソー１に供給され、図示しないワイヤと共にシリコンウェハー等の切削加工を行う。
【００３３】
ワイヤソー１にて使用された使用済の砥粒スラリー３’は、排出ポンプ１３により排出管１４を介して使用済スラリー貯留槽１８に供給され、該使用済スラリー貯留槽１８内の使用済の砥粒スラリー３’は、ポンプ２１により導入管２２を介して第１の分離手段２０に導入される。
【００３４】
第１の分離手段２０に導入された使用済の砥粒スラリー３’は、デカンタ型遠心分離機等による遠心効果によって３００〜１０００Ｇを与えて分離を行うことにより、回収砥粒５’と切屑及び破砕砥粒を含有する微粒混合液体２３とに効果的に分離される。
【００３５】
前記第１の分離手段２０にて分離された切屑及び破砕砥粒を含有する微粒混合液体２３は、デカンタ型遠心分離機等によって遠心効果により３０００Ｇ程度を与えることができる第２の分離手段２４に導入されて、脱液された固体廃棄物２５と回収切削液体６’とに分離される。
【００３６】
前記第２の分離手段２４にて脱液除去される固体廃棄物２５は、砥粒スラリー３中の全固体分の２〜３％程度であり、従って前記第１の分離手段２０で分離されて再利用される回収砥粒５’の再生率は、９７〜９８％に達することになる。
【００３７】
第２の分離手段２４で固体廃棄物２５が除去された回収切削液体６’は、再利用のために清澄性が要求されるが、砥粒スラリー３に数ミクロン程度の微粒が存在していてもワイヤソー１の切削性能に有害でないことが実験により証明された。
【００３８】
しかし、図１の装置を長期間運転すると系内に微粒が蓄積することになるので、前記第２の分離手段２４からの回収切削液体６’を、回収切削液体貯溜槽２６に供給し、回収切削液体清浄化装置３０のフィルター２８によって微粒２９を分離除去する。これにより、微粒を殆ど含まない回収切削液体６’を得ることができる。
【００３９】
前記第１の分離手段２０で分離した回収砥粒５’を湿式篩分装置等からなる粗粒除去装置３１に導くと共に、前記第２の分離手段２４で分離されて回収切削液体貯溜槽２６に貯留され且つ回収切削液体清浄化装置３０によって清浄化された回収切削液体６’を前記粗粒除去装置３１に導き、微粒が凝集して成長した粗粒２６’を分離除去して、回収砥粒５’と回収切削液体６’とからなる混合スラリー３４をスラリー混合装置３５に供給する。
【００４０】
前記粗粒除去装置３１としては、湿式篩分装置を用いることにより、前記第１の分離手段２０で分離した回収砥粒５’を、第２の分離手段２４で分離され且つ回収切削液体清浄化装置３０で微粒２９が分離された回収切削液体６’によって洗浄しながら、粗粒２６’を効果的に分離することができる。
【００４１】
スラリー混合装置３５には、前記粗粒除去装置３１からの混合スラリー３４が供給されると共に、砥粒供給装置３９の供給機３８によって新規な砥粒５が供給され、また切削液体供給装置４２の供給弁４０によって新規な切削液体６が供給され、これによって所定濃度の砥粒スラリー３を製造することができる。
【００４２】
前記スラリー混合装置３５で製造される砥粒スラリー３は、ポンプ４４によって循環する戻り管４８に備えたスラリー濃度検出器４９によって砥粒の濃度が検出されており、該スラリー濃度検出器４９で検出された濃度検出値５０に基づいて、制御器５１により砥粒供給装置３９の供給機３８のモータ３７の駆動、或いは切削液体供給装置４２の供給弁４０の調整を行うことにより、新規な砥粒５或いは新規な切削液体６の供給が行われて、砥粒スラリー３が所定の濃度になるように自動的に調整される。
【００４３】
前記スラリー混合装置３５で所定濃度に調整された砥粒スラリー３は、ポンプ４４を備えた供給管４５によりスラリー供給装置２のスラリー供給槽４に供給され、前記と同様にしてワイヤソー１に供給される。
【００４４】
上記したように、本発明の形態例によれば、第１の分離手段２０にて使用済の砥粒スラリー３’が回収砥粒５’と微粒混合液体２３とに分離され、また、第１の分離手段２０によって分離された微粒混合液体２３が第２の分離手段２４にて固体廃棄物２５と回収切削液体６’とに分離され、前記回収砥粒５’と回収切削液体６’とがスラリー混合装置３５に導かれて再び砥粒スラリー３として利用されるようになっているので、高価な新規の砥粒５と新規の切削液体６の使用量を削減して、運転コストを大幅に低減することができる。
【００４５】
更に、第２の分離手段２４にて分離される固体廃棄物２５の量は非常に少量であり、よって廃棄物の量が減少することにより環境保全の点で有利になると共に、廃棄処理費用も低減することができる。
【００４６】
また、スラリー混合装置３５における砥粒スラリー３の濃度を、スラリー濃度検出器４９によって検出し、該スラリー濃度検出器４９で検出された濃度検出値５０に基づいて、制御器５１により砥粒供給装置３９による新規な砥粒５の供給量、或いは切削液体供給装置４２による新規な切削液体６の供給量を調整して、砥粒スラリー３の濃度が所定の濃度になるように自動調整するようにしているので、人手作業をなくして作業コストを低減することができると共に、人手作業による投入量の計量誤差や投入忘れといった問題をなくして、ワイヤソー１による安定した切削加工の品質を提供することができる。
【００４７】
また、回収切削液体貯溜槽２６に備えた回収切削液体清浄化装置３０にて微粒２９を分離除去するようにしているので、系内に微粒が蓄積する問題を防止することができる。
【００４８】
更に、前記回収砥粒５’と回収切削液体６’とを導入する粗粒除去装置３１によって微粒が凝集した粗粒２６’を分離除去するようにしているので、均質で良好な砥粒スラリー３を得ることができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、第１の分離手段で分離された回収砥粒と第２の分離手段で分離された回収切削液体とを導入して回収砥粒を回収切削液体で洗浄しながら粗粒を分離する湿式篩分装置による粗粒除去装置を備え、第２の分離手段で分離された回収切削液体を導入して微粒を除去する回収切削液体清浄化装置を備えた回収切削液体貯溜槽の回収切削液体を前記粗粒除去装置に導くようにしたので、粗粒除去装置には微粒が除去された回収切削液体が供給されるため、粗粒除去装置において洗浄により粗粒を分離する効果が向上し、よって均質で良好な砥粒スラリーを得ることができる効果がある。又、回収切削液体の微粒を除去するために系内に微粒が蓄積する問題を防止できる効果がある。
【００５０】
回収砥粒と回収切削液体とからなる均質で良好な砥粒スラリーを得て再利用するようにしたので、高価な新規の砥粒と新規の切削液体の使用量を削減して、運転コストを大幅に低減することができると共に、廃棄物の量を減少できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す系統ブロック図である。
【図２】従来のワイヤソーにおける砥粒スラリーの供給経路を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ワイヤソー
２スラリー供給装置
３砥粒スラリー
３’ 使用済の砥粒スラリー
５新規な砥粒
５’ 回収砥粒
６新規な切削液体
６’ 回収切削液体
２０第１の分離手段
２３微粒混合液体
２４第２の分離手段
２５固体廃棄物
２６回収切削液体貯溜槽
２６’ 粗粒
３０回収切削液体清浄化装置
３１粗粒除去装置
３５スラリー混合装置
３９砥粒供給装置
４２切削液体供給装置
４９スラリー濃度検出器
５０濃度検出値
５１制御器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a wire saw abrasive circulation device that can circulate and use wire saw abrasive for cutting or cutting a silicon wafer or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a wire saw has been used as an apparatus for cutting a silicon wafer or the like.
[0003]
A wire saw is made of a wire moving at high speed, abrasive grains (particle size = 18.5 to 21.5 microns, specific gravity ρ = about 3.2) and oil (water-soluble) as a silicon carbide (silica) -based cutting material. A silicon wafer or the like is cut by supplying an abrasive slurry mixed with a cutting fluid such as an oil.
[0004]
FIG. 2 is a block diagram showing an abrasive slurry supply path used in the conventional wire saw. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a wire saw having a wire (not shown) for cutting a silicon wafer or the like. Is supplied with the abrasive slurry 3 from the slurry supply device 2.
[0005]
The slurry supply device 2 includes a slurry supply tank 4, and manually feeds the new abrasive grains 5 and the new cutting liquid 6 to the slurry supply tank 4 so as to have a required ratio. The abrasive slurry 3 having a uniform concentration is generated by stirring with the stirring device 7, and the abrasive slurry 3 in the slurry supply tank 4 is supplied to the wire saw by the supply pipe 9 provided with the supply pump 8. 1 is supplied to the wire saw 1 by a downward supply pipe 11 provided with a supply valve 10, and returns between the position before the supply valve 10 in the supply pipe 9 and the slurry supply tank 4. By connecting the pipe 12, the abrasive slurry 3 is circulated when the supply valve 10 is closed to prevent the abrasive grains 5 from being precipitated in the supply pipe 9.
[0006]
Further, the abrasive slurry 3 ′ containing the chips supplied to the wire saw 1 and used for the cutting work is supplied to the waste treatment device 15 through the discharge pipe 14 provided with the discharge pump 13. .
[0007]
The waste treatment apparatus 15 introduces the used abrasive slurry 3 ′ and separates it into solid waste 16 composed of abrasive grains and chips and liquid waste 17 composed of cutting liquid. The solid waste 16 and liquid waste 17 are each treated as waste.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional apparatus, the abrasive slurry 3 is produced by the operator supplying the new abrasive grains 5 and the new cutting liquid 6 to the slurry supply tank 4 by measuring and supplying them respectively. Therefore, there is a problem that manual work is required and the work cost is increased, and a problem such as weighing error of input amount or forgetting to input is likely to occur due to manual work, and thus the quality of the cutting process becomes unstable. Had the problem of being.
[0009]
Further, as described above, since the abrasive slurry 3 is disposable, it is necessary to always supply expensive new abrasive grains 5 and new cutting liquid 6, which increases the operating cost. It was.
[0010]
Further, as described above, since all of the used abrasive slurry 3 'is guided to the waste treatment apparatus 15 for waste treatment, the amount of treatment becomes large and a great amount of treatment costs are required. At the same time, a large amount of solid waste 16 and liquid waste 17 are generated, which has problems in terms of environmental conservation and disposal costs.
[0011]
The present invention has been made to solve the problems of the conventional apparatus, and enables the abrasive grains to be circulated and used without manual labor, thereby reducing the amount of new abrasive grains and new cutting liquid used as much as possible. At the same time, an object of the present invention is to provide a wire saw abrasive circulator capable of significantly reducing the amount of waste generated.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention introduces a first separation means for introducing a used abrasive slurry from a wire saw and separating it into a mixed liquid containing recovered abrasive grains and chips and crushed abrasive grains, and the first separation means. A second separation means for introducing a finely mixed liquid containing chips and crushing abrasive grains separated by separation into a solid waste and a recovered cutting liquid; and the recovered abrasive grains separated by the first separation means; The abrasive slurry is provided with an abrasive supply device that introduces the recovered cutting liquid separated by the second separation means and supplies new abrasive grains, and a cutting liquid supply device that supplies new cutting liquid. A wire saw abrasive circulation device having a slurry mixing device for supplying to a supply device, wherein the recovered abrasive particles separated by the first separation means and the recovered cutting liquid separated by the second separation means are introduced. While cleaning the recovered abrasive grains with the recovered cutting liquid A recovered cutting liquid storage tank having a coarse particle removing device by a wet sieving device for separating particles, and having a recovered cutting liquid cleaning device for introducing the recovered cutting liquid separated by the second separating means and removing fine particles The recovered cutting liquid is guided to the coarse particle removing device, and the wire saw abrasive circulator is provided.
[0013]
In the present invention, the recovered abrasive grains separated by the first separating means and the recovered cutting liquid separated by the second separating means are introduced, and the coarse grains are separated while washing the recovered abrasive grains with the recovered cutting liquid. Recovered cutting liquid in a recovered cutting liquid storage tank having a coarse particle removing device by a wet sieving device and having a recovered cutting liquid cleaning device that introduces the recovered cutting liquid separated by the second separating means and removes fine particles Since the recovered cutting liquid from which fine particles have been removed is supplied to the coarse particle removing device, the effect of separating coarse particles by washing in the coarse particle removing device is improved. Therefore, a uniform and good abrasive slurry can be obtained. Further, the problem of accumulation of fine particles in the system for removing fine particles of the recovered cutting liquid can be prevented.
[0014]
A homogeneous and good abrasive slurry consisting of recovered abrasive and recovered cutting fluid was obtained and reused, reducing the amount of expensive new abrasive and new cutting fluid used and reducing operating costs. It can be greatly reduced and the amount of waste can be reduced.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of an embodiment of the present invention. A used abrasive slurry 3 ′ used in a wire saw 1 similar to FIG. 2 is provided with a discharge pipe 14 provided with a discharge pump 13. It is supplied to the used slurry storage tank 18 via. The used slurry storage tank 18 is provided with a stirring device 19 to prevent the abrasive grains of the used abrasive slurry 3 'from being precipitated.
[0017]
In FIG. 1, reference numeral 20 denotes a first separation means. The first separation means 20 is configured to remove the used abrasive slurry 3 ′ in the used slurry storage tank 18 by introducing an introduction pipe 22 equipped with a pump 21. The used abrasive slurry 3 ′ is separated into the recovered abrasive 5 ′ and the fine particle mixed liquid 23 containing chips and crushed abrasive particles.
[0018]
The used abrasive slurry 3 ′ has a specific gravity ρ of about 3.2 and a recovered abrasive particle 5 ′ having a large particle size of about 18.5 to 21.5 microns, which is substantially equivalent to the new abrasive particle 5. Then, the chips having a size of about several microns and the crushed abrasive grains crushed to a size of about several microns are mixed.
[0019]
As the first separation means 20, for example, using a decanter type centrifuge, 300 to 1000G (usually 400 to 500G) is given to the abrasive slurry 3 'by a centrifugal effect, whereby the recovered abrasive 5 Can be effectively separated into the fine-grain mixed liquid 23 containing other chips and crushed abrasive grains.
[0020]
In addition to the decanter centrifuge, a liquid cyclone or the like can be used for the first separation means 20.
[0021]
In FIG. 1, reference numeral 24 denotes second separation means, and the second separation means 24 introduces a fine particle mixed liquid 23 containing chips and crushed abrasive grains separated by the first separation means 20, The solid waste 25 and the recovered cutting liquid 6 ′ are separated.
[0022]
The above-described abrasive slurry 3 and used abrasive slurry 3 'generally have a relatively high viscosity of 100 to 170 centipoise. Therefore, from the high-viscosity fine particle mixed liquid 23, a few microns are used. Although it is not easy to separate chips and crushing abrasive grains, if separation is performed using a decanter centrifuge capable of giving about 3000 G to the fine particle mixed liquid 23 by a centrifugal effect, the chips and crushing abrasive grains are separated from each other. The solid waste 25 and the recovered cutting liquid 6 ′ can be effectively separated.
[0023]
In addition to the decanter centrifuge, a separation plate centrifuge or the like can be used for the second separation means 24.
[0024]
Further, in FIG. 1, a recovered cutting liquid storage tank 26 that receives the recovered cutting liquid 6 ′ from the second separation means 24 is provided. Even in the second separation means, it is difficult to completely separate fine particles. For this reason, the recovered cutting liquid 6 'at the bottom is supplied to the filter 28 by the circulation pump 27 in the recovered cutting liquid storage tank 26. The recovered cutting liquid cleaning device 30 is provided to separate the fine particles 29 in the recovered cutting liquid 6 ′ and return the recovered cutting liquid 6 ′ from which the fine particles 29 have been separated to the recovered cutting liquid storage tank 26 again. Yes.
[0025]
In FIG. 1, reference numeral 31 denotes a coarse particle removing device. The coarse particle removing device 31 introduces the recovered abrasive grains 5 ′ separated by the first separating means 20 while being separated by the second separating means 24. The recovered cutting liquid 6 ′ stored in the recovered cutting liquid storage tank 26 is introduced by a recovery liquid supply pipe 33 provided with a pump 32, and the coarse particles in which the fine particles in the recovered cutting liquid 6 ′ aggregate and grow. The grains 26 'are separated so that the mixed slurry 34 composed of the recovered abrasive grains 5' and the recovered cutting liquid 6 'can be taken out.
[0026]
As the coarse particle removing device 31, by using a wet sieving device (vibrating sieving device), the recovered abrasive grains 5 ′ separated by the first separating means 20 are separated by the second separating means 24, and The coarse particles 26 ′ can be effectively separated while being cleaned by the recovered cutting liquid 6 ′ from which the fine particles 29 have been separated by the recovered cutting liquid cleaning device 30.
[0027]
In FIG. 1, 35 is a slurry mixing device that introduces the mixed slurry 34 from the coarse particle removing device 31. The slurry mixing device 35 includes new abrasive particles 5 supplied to an abrasive tank 36. The cutting fluid 6 is supplied by an abrasive supply device 39 that is supplied by a feeder 38 such as a screw feeder that is driven by a motor 37, and a supply pipe 41 that is provided with a supply valve 40. A cutting liquid supply device 42 is provided. The mixed slurry 34, the new abrasive grains 5, and the new cutting liquid 6 are introduced and stirred by the stirring device 43, whereby the abrasive slurry 3 having a predetermined concentration is obtained. It can be manufactured.
[0028]
The abrasive slurry 3 produced by the slurry mixing device 35 is supplied to the slurry supply tank 4 of the slurry supply device 2 through a supply pipe 45 provided with a pump 44.
[0029]
A valve 46 is provided at the outlet of the supply pipe 45, and one end of a return pipe 48 provided with a valve 47 is connected between the pump 44 and the valve 46 in the supply pipe 45. The other end of the pipe 48 is connected to the slurry mixing apparatus 35, and a part of the abrasive slurry 3 supplied to the slurry supply apparatus 2 by the supply pipe 45 is returned to the slurry mixing apparatus 35. ing.
[0030]
The return pipe 48 is provided with a slurry concentration detector 49 configured to detect the concentration of abrasive grains of the abrasive slurry 3, and based on the concentration detection value 50 by the slurry concentration detector 49, the abrasive A controller 51 is provided to control the motor 37 of the grain supply device 39 or the supply valve 40 of the cutting fluid supply device 42.
[0031]
The operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described below.
[0032]
As shown in FIG. 1, the abrasive slurry 3 in the slurry supply tank 4 of the slurry supply device 2 is supplied to the wire saw 1 from the supply pump 8 via the supply pipe 9 and the downward supply pipe 11, together with a wire (not shown). Cutting silicon wafers.
[0033]
The used abrasive slurry 3 ′ used in the wire saw 1 is supplied to the used slurry storage tank 18 via the discharge pipe 14 by the discharge pump 13, and the used abrasive in the used slurry storage tank 18. The particle slurry 3 ′ is introduced into the first separation means 20 via the introduction pipe 22 by the pump 21.
[0034]
The used abrasive slurry 3 ′ introduced into the first separation means 20 is separated by giving 300 to 1000 G by a centrifugal effect by a decanter centrifuge or the like, whereby the recovered abrasive 5 ′ and chips and It is effectively separated into the fine particle mixed liquid 23 containing crushed abrasive grains.
[0035]
The fine particle mixed liquid 23 containing chips and crushed abrasive grains separated by the first separation means 20 is supplied to the second separation means 24 that can give about 3000 G by a centrifugal effect by a decanter type centrifuge or the like. The solid waste 25 introduced and drained is separated into the recovered cutting liquid 6 ′.
[0036]
The solid waste 25 removed and removed by the second separation means 24 is about 2-3% of the total solids in the abrasive slurry 3 and is therefore separated by the first separation means 20. The recycling rate of the recovered abrasive grains 5 ′ that will be reused will reach 97 to 98%.
[0037]
The recovered cutting liquid 6 ′ from which the solid waste 25 has been removed by the second separation means 24 is required to be clarified for reuse, but the abrasive slurry 3 has fine particles of about several microns. It was proved by experiment that it is not harmful to the cutting performance of the wire saw 1.
[0038]
However, when the apparatus of FIG. 1 is operated for a long period of time, fine particles accumulate in the system, so that the recovered cutting liquid 6 ′ from the second separation means 24 is supplied to the recovered cutting liquid reservoir 26 and recovered. The fine particles 29 are separated and removed by the filter 28 of the cutting liquid cleaning device 30. Thereby, it is possible to obtain a recovered cutting liquid 6 ′ that contains almost no fine particles.
[0039]
The recovered abrasive grains 5 ′ separated by the first separating means 20 are guided to a coarse particle removing device 31 composed of a wet sieving device or the like, and separated by the second separating means 24 to be collected in a recovered cutting liquid storage tank 26. The recovered cutting liquid 6 ′ stored and purified by the recovered cutting liquid cleaning device 30 is guided to the coarse particle removing device 31, and the coarse particles 26 ′ formed by agglomeration of fine particles are separated and removed to recover the recovered abrasive particles. A mixed slurry 34 composed of 5 ′ and the recovered cutting liquid 6 ′ is supplied to the slurry mixing device 35.
[0040]
As the coarse particle removing device 31, by using a wet sieving device, the recovered abrasive grains 5 ′ separated by the first separating means 20 are separated by the second separating means 24 and the recovered cutting liquid is purified. The coarse particles 26 ′ can be effectively separated while being cleaned by the recovered cutting liquid 6 ′ from which the fine particles 29 have been separated by the apparatus 30.
[0041]
The slurry mixing device 35 is supplied with the mixed slurry 34 from the coarse particle removing device 31, and is supplied with new abrasive grains 5 by a feeder 38 of the abrasive grain supplying device 39. A new cutting liquid 6 is supplied by the supply valve 40, whereby the abrasive slurry 3 having a predetermined concentration can be produced.
[0042]
The abrasive slurry 3 produced by the slurry mixing device 35 is detected by a slurry concentration detector 49 provided in a return pipe 48 circulated by a pump 44 and detected by the slurry concentration detector 49. Based on the detected concentration value 50, the controller 51 drives the motor 37 of the feeder 38 of the abrasive grain supply device 39 or adjusts the supply valve 40 of the cutting liquid supply device 42 to obtain a new abrasive grain. 5 or a new cutting liquid 6 is supplied, and the abrasive slurry 3 is automatically adjusted to a predetermined concentration.
[0043]
The abrasive slurry 3 adjusted to a predetermined concentration by the slurry mixing device 35 is supplied to the slurry supply tank 4 of the slurry supply device 2 through a supply pipe 45 having a pump 44, and is supplied to the wire saw 1 in the same manner as described above. The
[0044]
As described above, according to the embodiment of the present invention, the used abrasive slurry 3 ′ is separated into the recovered abrasive 5 ′ and the fine particle mixed liquid 23 by the first separating means 20, and the first The fine particle mixed liquid 23 separated by the separating means 20 is separated into solid waste 25 and recovered cutting liquid 6 ′ by the second separating means 24, and the recovered abrasive grains 5 ′ and recovered cutting liquid 6 ′ are separated. Since it is guided to the slurry mixing device 35 and is used again as the abrasive slurry 3, the amount of expensive new abrasive grains 5 and new cutting liquid 6 used can be reduced, and the operating cost can be greatly increased. Can be reduced.
[0045]
Further, the amount of the solid waste 25 separated by the second separation means 24 is very small. Therefore, the reduction of the amount of waste is advantageous in terms of environmental protection, and the cost of disposal processing is also increased. Can be reduced.
[0046]
Further, the concentration of the abrasive slurry 3 in the slurry mixing device 35 is detected by a slurry concentration detector 49, and based on the concentration detection value 50 detected by the slurry concentration detector 49, the controller 51 uses the abrasive supply device. The supply amount of the new abrasive grains 5 by 39 or the supply amount of the new cutting liquid 6 by the cutting liquid supply device 42 is adjusted to automatically adjust the concentration of the abrasive slurry 3 to a predetermined concentration. Therefore, it is possible to reduce the work cost by eliminating the manual work, and to provide the stable quality of the cutting work by the wire saw 1 by eliminating the problems such as the measurement error of the input amount due to the manual work and the forgetting to input. it can.
[0047]
In addition, since the fine particles 29 are separated and removed by the collected cutting liquid cleaning device 30 provided in the collected cutting liquid storage tank 26, the problem of accumulation of fine particles in the system can be prevented.
[0048]
Further, since the coarse particles 26 ′ in which the fine particles are aggregated are separated and removed by the coarse particle removing device 31 that introduces the recovered abrasive particles 5 ′ and the recovered cutting liquid 6 ′, the homogeneous and good abrasive slurry 3. Can be obtained.
[0049]
【The invention's effect】
According to the present invention, the recovered abrasive grains separated by the first separating means and the recovered cutting liquid separated by the second separating means are introduced, and the coarse grains are washed while washing the recovered abrasive grains with the recovered cutting liquid. Recovery of a recovered cutting liquid storage tank having a coarse particle removing device by a wet sieving device for separating, and having a recovered cutting liquid cleaning device that introduces the recovered cutting liquid separated by the second separating means and removes fine particles Since the cutting fluid is guided to the coarse particle removing device, the coarse particle removing device is supplied with the recovered cutting liquid from which the fine particles have been removed, thereby improving the effect of separating the coarse particles by washing in the coarse particle removing device. Therefore, there is an effect that a uniform and good abrasive slurry can be obtained. Further, there is an effect that the problem of accumulation of fine particles in the system can be prevented in order to remove fine particles of the recovered cutting liquid.
[0050]
A homogeneous and good abrasive slurry consisting of recovered abrasive and recovered cutting fluid was obtained and reused, reducing the amount of expensive new abrasive and new cutting fluid used and reducing operating costs. It is possible to greatly reduce the amount of waste as well as to reduce the amount of waste.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system block diagram showing an example of an embodiment for carrying out the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an abrasive slurry supply path in a conventional wire saw.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wire saw 2 Slurry supply apparatus 3 Abrasive slurry 3 'Used abrasive slurry 5 New abrasive 5' Recovered abrasive 6 New cutting liquid 6 'Recovered cutting liquid 20 1st separation means 23 Fine particle mixed liquid 24 1st 2 Separation Means 25 Solid Waste 26 Recovered Cutting Liquid Reservoir 26 'Coarse Grains 30 Recovered Cutting Liquid Cleaning Device 31 Coarse Grain Removal Device 35 Slurry Mixing Device 39 Abrasive Supply Device 42 Cutting Liquid Supply Device 49 Slurry Concentration Detector 50 Concentration detection value 51 Controller

Claims

First separating means for introducing a used abrasive slurry from a wire saw and separating it into a fine mixed liquid containing recovered abrasive grains and chips and crushed abrasive grains, and chips separated by the first separating means And a second separating means for introducing a finely mixed liquid containing crushed abrasive grains into a solid waste and a recovered cutting liquid, and the recovered abrasive grains separated by the first separating means and the second The abrasive cutting liquid separated by the separation means is introduced, and an abrasive grain supply device for supplying new abrasive grains and a cutting liquid supply device for supplying new cutting liquid are provided, and abrasive slurry is supplied to the slurry supply apparatus. A wire saw abrasive circulator having a slurry mixing device that recovers abrasive grains by introducing the recovered abrasive grains separated by the first separating means and the recovered cutting liquid separated by the second separating means Recover coarse particles while washing with cutting fluid Recovered cutting of a recovered cutting liquid storage tank equipped with a recovered cutting liquid cleaning device equipped with a recovered cutting liquid cleaning apparatus that includes a recovered coarse liquid separated by the second separation means and removes fine particles. A wire saw abrasive circulation device characterized in that a liquid is guided to the coarse particle removing device.