JP2007136572A - Circulation device for cutting liquid - Google Patents

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Kazuma Sekiya
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a circulating device of cutting liquid, reusing waste water of cutting water, in which moisture other than the cutting water is mixed, lowering the concentration of soluble components, as cutting water holding necessary concentration of the soluble components. <P>SOLUTION: Used waste cutting water, discharged from a cutting device 2, is passed through a cutting scrap removing device 3 to remove the cutting scraps. Subsequently, the waste cutting water, from which the cutting scraps are removed, is passed through a reverse-osmosis processor 4 to remove a suitable quantity of moisture only, thereby adjusting the concentration of the soluble components to an initial predetermined concentration. Thus, the waste cutting liquid is returned as the reused cutting water to the cutting liquid supply device 1, and is re-supplied to the cutting device 2. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば半導体ウエーハ等の基板を切削する際に潤滑や冷却または洗浄のために切削部分に供給する切削水の供給技術に係るもので、切削水を浄化して再利用する循環装置に関する。   The present invention relates to a cutting water supply technology for supplying a cutting portion for lubrication, cooling, or cleaning when a substrate such as a semiconductor wafer is cut, and relates to a circulation device that purifies and reuses the cutting water. .

半導体ウエーハ等の半導体部品を形成する基板を切断する切削装置としては、チャックテーブル上に保持したワークと、ダイヤモンドブレード等のディスク状の回転式切削ブレードとを相対移動させながら、切削ブレードをワークに切り込んで切断する形式のものが従来より提供されている。切削ブレードは例えば３万〜６万回転といった高速で回転するとともに、ワークの切削部分には潤滑、冷却および洗浄のために切削水が供給される。使用された切削水は、所定の処理設備を経て廃棄処分されていたが、近年では運転コストや環境保全の観点から再利用することが行われてきており、例えば特許文献１には、砥粒を含む切削液体（砥粒スラリー）を再利用する循環装置が記載されている。   As a cutting device for cutting a substrate forming a semiconductor component such as a semiconductor wafer, a cutting blade is used as a work while relatively moving a work held on a chuck table and a disk-shaped rotary cutting blade such as a diamond blade. A type of cutting and cutting has been conventionally provided. The cutting blade rotates at a high speed of, for example, 30,000 to 60,000 revolutions, and cutting water is supplied to the cutting portion of the workpiece for lubrication, cooling and cleaning. The used cutting water has been disposed of through a predetermined treatment facility, but in recent years, it has been reused from the viewpoint of operating cost and environmental conservation. For example, Patent Document 1 discloses abrasive grains. A circulation device for reusing cutting fluid (abrasive slurry) containing

特開平１１−３３９１３号公報JP-A-11-33913

半導体ウエーハの切削に用いられる切削水は単なる水ではなく、通常、界面活性剤等の溶解成分が切削用液として所定濃度の割合で混合されている。界面活性剤は、ワーク表面への付着物が減少し、また、潤滑性が向上してワークのクラック発生が防止されるとともに切削ブレードの寿命がより長期化するといったように、切削性を向上させる成分として切削水に混合されている。   Cutting water used for cutting a semiconductor wafer is not mere water, and usually a dissolved component such as a surfactant is mixed as a cutting liquid in a predetermined concentration ratio. Surfactant improves machinability such that adhesion to the workpiece surface is reduced, lubricity is improved and cracking of the workpiece is prevented and the life of the cutting blade is prolonged. It is mixed with cutting water as an ingredient.

このように水以外の溶解成分を含んだ切削水も、上記特許文献に記載されるような技術によって再利用することができるであろう。ところで、切削装置の中には、切削水以外にも水分を用いるものがある。例えば、加工エリアとワーク搬送エリアを仕切るためにウォータカーテンを形成したり、切削ブレードとワークを載置するチャックテーブルとの間の距離（高さ）を測定するセットアップ機構を水で洗浄したりするものがある。このような切削水以外の水分と切削水とは、使用後は共用のウォータケースに落下するようになっている。したがって切削水の廃水は切削水以外の水分が混合して界面活性剤等の溶解成分の濃度が低くなったものとなる。この廃水を上記特許文献に記載されるような循環装置で処理しても、溶解成分の濃度は低いままであるから切削水としては不適切である。   Thus, cutting water containing dissolved components other than water can also be reused by a technique as described in the above-mentioned patent document. Incidentally, some cutting apparatuses use moisture in addition to the cutting water. For example, a water curtain is formed to partition the machining area and the workpiece transfer area, and the setup mechanism that measures the distance (height) between the cutting blade and the chuck table on which the workpiece is placed is washed with water. There is something. Moisture other than the cutting water and the cutting water fall into a common water case after use. Accordingly, the waste water of the cutting water is a mixture of water other than the cutting water and the concentration of the dissolved component such as the surfactant is lowered. Even if this waste water is treated with a circulation device as described in the above-mentioned patent document, the concentration of the dissolved component remains low, so it is inappropriate as cutting water.

よって本発明は、切削水以外の水分が混合して溶解成分の濃度が低下した切削水の廃水を、必要な溶解成分濃度を保有する切削水として再利用することができる切削水の循環装置を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention provides a cutting water circulation device capable of reusing cutting water wastewater in which the concentration of dissolved components is reduced by mixing water other than cutting water as cutting water having a necessary dissolved component concentration. It is intended to provide.

本発明は、水に溶解した溶解成分を所定濃度含有する切削水を切削水供給手段によって切削装置に供給し、該切削装置で使用された切削屑を含む廃切削水を切削装置に再び供給する切削水の循環装置であって、切削装置を通過した廃切削水に含まれる切削屑を除去する切削屑除去手段と、この切削屑除去手段を通過して切削屑が除去された廃切削水から水分のみを適量除去して、溶解成分の濃度を初期の所定濃度に調整する濃度調整手段とを具備し、この濃度調整手段を通過した廃切削水を再利用切削水として切削水供給手段に戻して再び切削装置に供給することを特徴としている。本発明で言う溶解成分としては、例えば切削性の向上を目的として混合される界面活性剤などが挙げられる。   In the present invention, cutting water containing a predetermined concentration of dissolved components dissolved in water is supplied to a cutting device by a cutting water supply means, and waste cutting water containing cutting waste used in the cutting device is supplied again to the cutting device. A cutting water circulation device that removes cutting waste contained in waste cutting water that has passed through the cutting device, and waste cutting water from which cutting waste has been removed after passing through the cutting waste removal means. A concentration adjusting unit that removes an appropriate amount of moisture to adjust the concentration of the dissolved component to an initial predetermined concentration, and returns the waste cutting water that has passed through the concentration adjusting unit to the cutting water supply unit as reused cutting water. It is characterized by being supplied again to the cutting device. Examples of the dissolving component referred to in the present invention include surfactants mixed for the purpose of improving machinability.

本発明によれば、切削水供給手段から切削装置に供給された切削水は、ワークの切削部分を潤滑、冷却および洗浄するように用いられる。使用後の切削水は切削屑を含んだ廃切削水として切削装置から排水され、切削屑除去手段に送られる。切削装置で切削水以外の水分が用いられ、その水分の使用後の廃水が廃切削水と混合されると、廃切削水の溶解成分の濃度は、切削装置に供給される前の切削水のときよりも低下したものとなる。廃切削水が切削屑除去手段を通過すると切削屑が除去されて液体成分のみとなり、次いで濃度調整手段に送られる。濃度調整手段では、切削装置で使用されて廃切削水に混合した量の水分のみを除去する濃度調整がなされ、溶解成分の濃度は供給前の初期の所定濃度に調整される。この廃切削水は、切削屑を含まず、かつ所定の溶解成分濃度を有し、したがって切削水として再利用できるものとなり、切削水供給手段に戻されて再び切削装置に供給される。   According to the present invention, the cutting water supplied from the cutting water supply means to the cutting device is used to lubricate, cool, and wash the cutting portion of the workpiece. The used cutting water is drained from the cutting device as waste cutting water containing cutting waste, and is sent to the cutting waste removing means. When moisture other than the cutting water is used in the cutting device and the waste water after use of the moisture is mixed with the waste cutting water, the concentration of the dissolved component of the waste cutting water is the cutting water before being supplied to the cutting device. It will be lower than when. When the waste cutting water passes through the cutting waste removing means, the cutting waste is removed to become only a liquid component, and then sent to the concentration adjusting means. The concentration adjusting means adjusts the concentration to remove only the amount of water used in the cutting device and mixed with the waste cutting water, and the concentration of the dissolved component is adjusted to an initial predetermined concentration before supply. The waste cutting water does not contain cutting waste and has a predetermined dissolved component concentration, and therefore can be reused as cutting water, and is returned to the cutting water supply means and supplied to the cutting apparatus again.

本発明の濃度調整手段としては、廃切削水から水分のみを適量除去することを比較的容易に行うことができることから、浸透圧を利用して水分のみを抜き出す作用をなす逆浸透処理装置が好適に用いられる。また、濃度調整手段を通過した廃切削水の濃度を測定する濃度計を具備し、この濃度計の測定値が一定になるように濃度調整手段を制御すると、切削水の溶解成分の濃度を適確に一定にすることができ、好ましい形態である。   The concentration adjusting means of the present invention is preferably a reverse osmosis treatment device that removes only moisture using osmotic pressure because it can relatively easily remove only an appropriate amount of moisture from waste cutting water. Used for. In addition, a densitometer that measures the concentration of waste cutting water that has passed through the concentration adjusting unit is provided, and the concentration adjusting unit is controlled so that the measured value of the densitometer is constant. This is a preferred form because it can be made constant.

本発明によれば、使用済みの切削水すなわち廃切削水を、濃度調整手段によって初期の所定濃度に調整することができ、その結果、切削水以外の水分が混合した廃切削水を必要な溶解成分濃度を保有する切削水として再利用することができるようになるといった効果を奏する。   According to the present invention, the used cutting water, that is, the waste cutting water, can be adjusted to the initial predetermined concentration by the concentration adjusting means, and as a result, the waste cutting water mixed with moisture other than the cutting water is required to be dissolved. There is an effect that it can be reused as cutting water having component concentrations.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
［１］循環装置の構成
図１は一実施形態に係る切削水の循環装置の構成を模式的に示している。切削水の循環開始点は切削水供給装置１であり、切削水はこの切削水供給装置（切削水供給手段）１から切削装置２に供給されてワークの切削部分を潤滑、冷却および洗浄するように用いられる。使用後の切削水は、切削屑を含んだ廃切削水として切削装置２から排水され、切削屑除去装置（切削屑除去手段）３に送られる。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1] Configuration of Circulating Device FIG. 1 schematically shows the configuration of a circulating device for cutting water according to an embodiment. The cutting water circulation start point is the cutting water supply device 1, and the cutting water is supplied from the cutting water supply device (cutting water supply means) 1 to the cutting device 2 so as to lubricate, cool and wash the cutting portion of the workpiece. Used for. The used cutting water is drained from the cutting device 2 as waste cutting water containing cutting waste, and is sent to a cutting waste removing device (cutting waste removing means) 3.

廃切削水は切削屑除去装置３で切削屑が除去され液体成分のみとされ、次いで、濃度調整手段である逆浸透（ＲＯ）処理装置４に送られる。逆浸透処理装置４では、切削水に混合されている界面活性剤等の溶解成分が所定濃度に調整され、廃切削水が再利用可能な状態に処理される。逆浸透処理装置４を通過した廃切削水は切削水として切削水供給装置１に戻され、再び切削装置２に送られる。以下、これら装置１〜４の具体例を挙げる。   The waste cutting water is made to have only a liquid component by removing the cutting waste by the cutting waste removing device 3 and then sent to the reverse osmosis (RO) processing device 4 which is a concentration adjusting means. In the reverse osmosis treatment device 4, a dissolved component such as a surfactant mixed in the cutting water is adjusted to a predetermined concentration, and the waste cutting water is processed into a reusable state. Waste cutting water that has passed through the reverse osmosis treatment device 4 is returned to the cutting water supply device 1 as cutting water, and is sent to the cutting device 2 again. Hereinafter, specific examples of these devices 1 to 4 will be given.

Ａ．切削水供給装置
切削水供給装置１は切削水の貯留槽を有し、この貯留槽に、水と切削用液との混合液が切削水として貯留されている。切削用液は界面活性剤等の溶解成分であり、所定濃度に調整される。この切削水供給装置１では、切削水が一定温度に保たれて貯留され、切削水は配管９ａを経て切削装置２に供給される。 A. Cutting water supply apparatus The cutting water supply apparatus 1 has a cutting water storage tank, and a mixed liquid of water and cutting liquid is stored in this storage tank as cutting water. The cutting fluid is a dissolved component such as a surfactant and is adjusted to a predetermined concentration. In this cutting water supply device 1, the cutting water is kept at a constant temperature and stored, and the cutting water is supplied to the cutting device 2 through the pipe 9a.

Ｂ．切削装置
図２および図３を参照して切削装置２の構造例を説明する。
図２は、切削装置２の外観を示している。この切削装置２は、全体が概ね直方体状の筐体（外殻部材）１０を備えており、この筐体１０の内部においてワークに対し切断や溝形成といった切削加工が行われる。筐体１０には、切削装置２内に対してワークを出し入れするためのハッチ１１が設けられており、このハッチ１１の上方には切削装置２を操作するための操作盤１２が設けられている。また、筐体１０の上部には作業状態を表示したり警告を発したりする表示灯１３が取り付けられている。 B. Cutting Device A structural example of the cutting device 2 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
FIG. 2 shows the appearance of the cutting device 2. The cutting device 2 includes a casing (outer shell member) 10 having a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole, and cutting such as cutting and groove formation is performed on the workpiece inside the casing 10. The casing 10 is provided with a hatch 11 for taking a workpiece in and out of the cutting device 2, and an operation panel 12 for operating the cutting device 2 is provided above the hatch 11. . In addition, an indicator lamp 13 that displays a working state or issues a warning is attached to the upper portion of the housing 10.

図３は切削装置２の内部に設けられた切削機構の斜視図であり、同図に示すように、切削装置２内には、平らな底部２０ａと、Ｘ方向およびＹ方向に延びる側壁部２０ｂ，２０ｃとを有する矩形状かつトレー状のウォータケース２０が設置されている。そしてこのウォータケース２０の内側には、直方体状のカバー３０が設置されている。カバー３０は、加工室３１内で飛散する切削屑やミストとなった切削屑を含む切削水の飛散を最小限に抑えるもので、ウォータケース２０の半分程度か、あるいはそれ以上の領域を覆ってウォータケース２０の一端側（図３でＸ方向の左側）の上方空間を区画しており、このカバー３０内が加工エリアである加工室３１とされている。   FIG. 3 is a perspective view of a cutting mechanism provided in the cutting device 2. As shown in FIG. 3, the cutting device 2 includes a flat bottom portion 20a and a side wall portion 20b extending in the X and Y directions. , 20c and a rectangular and tray-shaped water case 20 are installed. A rectangular parallelepiped cover 30 is installed inside the water case 20. The cover 30 is for minimizing the scattering of cutting water including the cutting waste scattered in the processing chamber 31 and the cutting waste that has become mist, and covers about half or more of the water case 20. An upper space on one end side (left side in the X direction in FIG. 3) of the water case 20 is defined, and the inside of the cover 30 is a processing chamber 31 that is a processing area.

ウォータケース２０のカバー３０から出ている部分が、ワークの着脱エリア２１とされている。この着脱エリア２１は、ハッチ１１の近傍に設定されている。ウォータケース２０の底部２０ａには、着脱エリア２１から加工室３１にわたってＸ方向に延びる互いに平行な一対のガイドレール（図示略）を介して、矩形状のテーブルベース４１がそのガイドレールに沿って移動自在に支持されており、このテーブルベース４１上に、真空チャック式のチャックテーブル４２が装着されている。テーブルベース４１は、図示せぬ移動機構によりガイドレールに沿って着脱エリア２１から加工室３１間を往復移動させられる。チャックテーブル４２は円盤状であって、図３のＺ方向（鉛直方向）を軸として回転自在にテーブルベース４１に支持されており、図示せぬ回転駆動機構によって時計方向または反時計方向に回転させられる。   A portion of the water case 20 protruding from the cover 30 is a work attachment / detachment area 21. This detachable area 21 is set in the vicinity of the hatch 11. At the bottom 20a of the water case 20, a rectangular table base 41 moves along a pair of parallel guide rails (not shown) extending in the X direction from the attachment / detachment area 21 to the processing chamber 31 along the guide rails. A vacuum chuck type chuck table 42 is mounted on the table base 41. The table base 41 is reciprocated between the processing chamber 31 from the attachment / detachment area 21 along the guide rail by a moving mechanism (not shown). The chuck table 42 has a disk shape and is supported on the table base 41 so as to be rotatable about the Z direction (vertical direction) in FIG. 3 and is rotated clockwise or counterclockwise by a rotation driving mechanism (not shown). It is done.

テーブルベース４１の移動方向の両端と、ウォータケース２０のＹ方向と平行な２つの側壁部２０ｃの内面との間には、ガイドレール４０を覆う蛇腹状のカバー４３がそれぞれ取り付けられている。これらカバー４３は、テーブルベース４１の移動に伴って伸縮し、切削屑や切削屑を含んだミストがガイドレール４０に付着してテーブルベース４１の移動を阻害することが、これらカバー４３によって防止されるようになっている。   Between the both ends of the movement direction of the table base 41 and the inner surfaces of the two side wall portions 20c parallel to the Y direction of the water case 20, a bellows-like cover 43 covering the guide rail 40 is attached. These covers 43 expand and contract with the movement of the table base 41, and the covers 43 prevent the cutting base or the mist containing the cutting waste from adhering to the guide rail 40 and hindering the movement of the table base 41. It has become so.

チャックテーブル４２には、表裏面に貫通する多数の吸引孔が形成されており、裏面側には、吸引孔を経て表面側の空気を吸引する図示せぬ真空装置が配されている。この真空装置を運転すると、チャックテーブル４２に載置されたワークが、チャックテーブル４２の表面に吸着、保持される。カバー３０の着脱エリア２１側の側壁部２０ｃの下端部には、チャックテーブル４２が着脱エリア２１と加工室３１内との間を往復移動することを可能とする横長のスリット３２が形成されている。   The chuck table 42 has a plurality of suction holes penetrating the front and back surfaces, and a vacuum device (not shown) for sucking air on the front side through the suction holes is disposed on the back surface side. When this vacuum apparatus is operated, the workpiece placed on the chuck table 42 is attracted and held on the surface of the chuck table 42. A horizontally long slit 32 that allows the chuck table 42 to reciprocate between the attachment / detachment area 21 and the processing chamber 31 is formed at the lower end of the side wall 20c on the attachment / detachment area 21 side of the cover 30. .

スリット３２の上方には、丸管状で、水を下向きに吐出する多数の吐出口４４ａが形成されたウォータカーテンノズル４４が取り付けられている。このウォータカーテンノズル４４には水が供給され、各吐出口４４ａから吐出された水によって、スリット３２を覆うウォータカーテンが形成されるようになっている。このウォータカーテンにより、加工室３１内に浮遊する切削屑や切削屑を含んだミストがスリット３２を通って加工室３１の外側に出ることが抑えられるようになっている。なお、加工室３１には排気装置に接続された排気管（いずれも図示略）が接続されており、この排気管を通って加工室３１内の切削屑やミストが切削装置２の外部に排出されるようになっている。   Above the slit 32, a water curtain nozzle 44 having a round tubular shape and having a plurality of discharge ports 44a for discharging water downward is attached. Water is supplied to the water curtain nozzle 44, and a water curtain covering the slit 32 is formed by the water discharged from each discharge port 44a. By this water curtain, cutting waste floating in the processing chamber 31 or mist containing cutting waste is prevented from going out of the processing chamber 31 through the slit 32. Note that an exhaust pipe (not shown) connected to an exhaust device is connected to the processing chamber 31, and cutting waste and mist in the processing chamber 31 are discharged to the outside of the cutting device 2 through the exhaust pipe. It has come to be.

加工室３１内には、チャックテーブル４２上に保持されたワークを切削する切削工具５０が収容されている。切削工具５０は、Ｙ方向と平行な回転軸を有するスピンドル５１にダイヤモンドブレード等からなるディスク状の切削ブレード５２が装着されたもので、加工室３１内に設けられた図示せぬフレームに、Ｚ方向およびＹ方向に移動自在に支持されており、なおかつ、これらの方向に図示せぬ送り機構によって移動させられるようになっている。スピンドル５１にはブレードカバー５３が装着されており、このブレードカバー５３には、切削水供給装置１から供給された切削水をワークの切削部分に供給する切削水ノズル５４，５５が取り付けられている。   A cutting tool 50 for cutting a work held on the chuck table 42 is accommodated in the processing chamber 31. The cutting tool 50 includes a spindle 51 having a rotation axis parallel to the Y direction and a disc-shaped cutting blade 52 made of a diamond blade or the like mounted on a spindle (not shown) provided in the processing chamber 31. It is supported so as to be movable in the direction and the Y direction, and can be moved in these directions by a feed mechanism (not shown). A blade cover 53 is attached to the spindle 51, and cutting water nozzles 54 and 55 for supplying the cutting water supplied from the cutting water supply device 1 to the cutting portion of the workpiece are attached to the blade cover 53. .

上記ウォータカーテンノズル４４への水の供給経路は、切削水ノズル５４，５５への切削水の供給経路とは別であり、ウォータカーテンは水のみで形成される。そして、切削水ノズル５４，５５から吐出した切削水と、ウォータカーテンノズル４４の各吐出口４４ａから吐出してウォータカーテンとして使用された水は、ともにウォータケース２０で受けられ、底部２０ａに開口する排水口２２から排水されて図１に示すように配管９ｂを経て切削屑除去装置３に送られる。   The water supply path to the water curtain nozzle 44 is different from the cutting water supply path to the cutting water nozzles 54 and 55, and the water curtain is formed only of water. The cutting water discharged from the cutting water nozzles 54 and 55 and the water discharged from each discharge port 44a of the water curtain nozzle 44 and used as the water curtain are both received by the water case 20 and open to the bottom 20a. It drains from the drain port 22, and as shown in FIG. 1, it sends to the cutting waste removal apparatus 3 through the piping 9b.

Ｃ．切削屑除去装置
切削屑除去装置３は、廃切削水から切削屑や他の固体成分を除去して廃切削水を液体成分のみに濾過する装置であり、例えば、切削屑を含んだ廃切削水を沈殿槽に導入し、この沈殿槽で切削屑を沈澱させて上澄み液を取り出す沈殿式のものが挙げられる。この他には、ＭＦ（マイクロフィルタ：精密濾過膜）装置やＵＦ（ウルトラフィルタ：限外濾過膜）処理装置などの一般周知の濾過処理装置が用いられる。切削屑除去装置３を通過した廃切削水は配管９ｃを経て逆浸透処理装置４に送られる。 C. Cutting waste removal device The cutting waste removal device 3 is a device that removes cutting waste and other solid components from waste cutting water and filters the waste cutting water to only liquid components. For example, waste cutting water containing cutting waste Is introduced into a settling tank, and a sedimentation type is used in which cutting waste is precipitated in the settling tank and the supernatant liquid is taken out. In addition, generally known filtration processing apparatuses such as an MF (microfilter: microfiltration membrane) apparatus and a UF (ultrafilter: ultrafiltration membrane) processing apparatus are used. Waste cutting water that has passed through the cutting waste removing device 3 is sent to the reverse osmosis treatment device 4 through the pipe 9c.

Ｄ．逆浸透処理装置
逆浸透処理装置４は、半透膜によって、水分のみが存在する水分室と、溶解成分を含有する溶液室とに二分された処理容器を備えた一般周知のものが用いられる。本実施形態では、所定量の廃切削水が溶液室に導入され、水分室内から水分が半透膜を浸透して溶液室内に移入して平衡が保持された状態から、浸透圧（水分室と、この水分室よりも高い溶液室の水位の差）よりも高い圧力を溶液室内の廃切削水にかけて、廃切削水から水分のみを半透膜を浸透させて水分室に移入させる。すると、溶液室内の廃切削水の溶解成分の濃度が上昇するので、その濃度を、切削装置２に供給される切削水と同じ濃度に調整する。 D. Reverse Osmosis Treatment Device As the reverse osmosis treatment device 4, a generally known device including a treatment container divided into a moisture chamber containing only moisture and a solution chamber containing a dissolved component by a semipermeable membrane is used. In the present embodiment, a predetermined amount of waste cutting water is introduced into the solution chamber, and water penetrates the semipermeable membrane from the moisture chamber and moves into the solution chamber to maintain equilibrium. A pressure higher than the water level in the solution chamber higher than that in the moisture chamber is applied to the waste cutting water in the solution chamber, and only moisture from the waste cutting water penetrates the semipermeable membrane and is transferred to the moisture chamber. Then, since the density | concentration of the dissolved component of the waste cutting water in a solution chamber rises, the density | concentration is adjusted to the same density | concentration as the cutting water supplied to the cutting apparatus 2. FIG.

このようにして溶解成分が所定濃度に調整された溶液室内の廃切削水は再利用可能となり、切削水として配管９ｄを経て切削水供給装置１に戻され、再び切削装置２に送られる。なお、溶解成分の濃度の上昇によって分離させられた水分は配管９ｅによって排水される。この排水は廃棄処理してもよいし、あるいは工業用水として再利用することもできる。   In this way, the waste cutting water in the solution chamber in which the dissolved component is adjusted to a predetermined concentration can be reused, is returned to the cutting water supply device 1 through the pipe 9d as cutting water, and is sent to the cutting device 2 again. In addition, the water | moisture content isolate | separated by the raise of the density | concentration of a dissolved component is drained by the piping 9e. This waste water can be discarded or reused as industrial water.

［２］切削装置の動作
続いて、上記切削装置２の使用方法ならびに動作を説明する。
予めチャックテーブル４２を着脱エリア２１に位置付け、そのチャックテーブル４２の真空装置を運転して表面側の空気を吸引している状態とする。この状態からハッチ１１を開け、チャックテーブル４２上にワーク（例えば半導体素子が表面に形成された半導体ウエーハ等の基板部品）を載置して吸着、保持させる。この後、テーブルベース４１が加工室３１側に移動してワークが加工室３１内に配置され、切削運転が開始される。 [2] Operation of Cutting Device Next, the usage method and operation of the cutting device 2 will be described.
The chuck table 42 is positioned in the attachment / detachment area 21 in advance, and the vacuum device of the chuck table 42 is operated to suck the air on the surface side. From this state, the hatch 11 is opened, and a workpiece (for example, a substrate component such as a semiconductor wafer having a semiconductor element formed on the surface) is placed on the chuck table 42 and is sucked and held. Thereafter, the table base 41 moves to the processing chamber 31 side, the workpiece is placed in the processing chamber 31, and the cutting operation is started.

切削運転は、ウォータカーテンノズル４４から水が吐出されてカバー３０のスリット３２にウォータカーテンが形成されるとともに、切削水供給装置１から供給されてくる切削水が、切削水ノズル５４，５５からワークに適宜量（例えば毎分２リットル）供給される。また、排気装置が運転され排気管を通じて加工室３１内が排気される。そして、切削工具５０のＹ方向の位置を調整して切削位置を定め、テーブルベース４１をＸ方向に移動させながら切削工具を稼働させ、回転する切削ブレード５２をワークに切り込むことにより、ワークを切断したり、あるいは溝加工を施す。   In the cutting operation, water is discharged from the water curtain nozzle 44 to form a water curtain in the slit 32 of the cover 30, and the cutting water supplied from the cutting water supply device 1 is supplied from the cutting water nozzles 54 and 55 to the workpiece. Is appropriately supplied (for example, 2 liters per minute). Further, the exhaust device is operated, and the inside of the processing chamber 31 is exhausted through the exhaust pipe. Then, the cutting position is determined by adjusting the position of the cutting tool 50 in the Y direction, the cutting tool is operated while moving the table base 41 in the X direction, and the rotating cutting blade 52 is cut into the work, thereby cutting the work. Or grooving.

［３］循環装置の作用
次に、本実施形態の循環装置の作用を説明する。
切削水供給装置１から配管９ａを経て切削装置２に供給された切削水は、切削水ノズル５４，５５から吐出して切削ブレード５２で切削されているワークの切削部分を潤滑、冷却および洗浄する。使用後の切削水は切削屑を含んだ廃切削水としてウォータケース２０で受けられる。一方、ウォータカーテンノズル４４から吐出してカバー３０のスリット３２にウォータカーテンを形成した水も、ウォータケース２０で受けられる。したがって、廃切削水にはウォータカーテンの水が混合し、廃切削水の溶解成分の濃度は、切削装置２に供給される前の切削水のときよりも低下したものとなる。 [3] Action of Circulation Device Next, the action of the circulation device of the present embodiment will be described.
The cutting water supplied from the cutting water supply device 1 to the cutting device 2 through the pipe 9a is discharged from the cutting water nozzles 54 and 55, and lubricates, cools, and cleans the cutting portion of the workpiece cut by the cutting blade 52. . The used cutting water is received by the water case 20 as waste cutting water containing cutting waste. On the other hand, water discharged from the water curtain nozzle 44 and forming a water curtain in the slit 32 of the cover 30 is also received by the water case 20. Therefore, the water of the water curtain is mixed with the waste cutting water, and the concentration of the dissolved component of the waste cutting water is lower than that of the cutting water before being supplied to the cutting device 2.

切削屑を含み、なおかつ溶解成分濃度が低下した廃切削水は、ウォータケース２０の排水口２２から配管９ｂを経て切削屑除去装置３に送られ、該装置３を通過することにより切削屑が除去されて液体成分のみとなる。次いでその廃切削水は配管９ｃを経て逆浸透処理装置４に送られ、この逆浸透処理装置４によって溶解成分が所定濃度に調整される。すなわち、切削装置２でウォータカーテンとして使用された量の水分が除去される。このように濃度調整がなされた廃切削水は切削水として再利用できるものとなり、配管９ｄを経て切削水供給装置１に戻され、各装置１，２，３，４、１…の順で繰り返し循環される。   The waste cutting water containing cutting waste and having a reduced dissolved component concentration is sent from the drain port 22 of the water case 20 to the cutting waste removing device 3 through the pipe 9b, and the cutting waste is removed by passing through the device 3. It becomes only a liquid component. Then, the waste cutting water is sent to the reverse osmosis treatment device 4 through the pipe 9c, and the reverse osmosis treatment device 4 adjusts the dissolved component to a predetermined concentration. That is, the amount of water used as a water curtain by the cutting device 2 is removed. The waste cutting water whose concentration has been adjusted in this way can be reused as cutting water, returned to the cutting water supply device 1 through the pipe 9d, and repeated in the order of each device 1, 2, 3, 4, 1,. Circulated.

本実施形態によれば、使用済みの切削水（廃切削水）を、逆浸透処理装置４によって初期の所定濃度に調整することができ、その結果、切削水以外の水分（ここではウォータカーテンの水分）が混合した廃切削水を必要な溶解成分濃度を保有する切削水として再利用することが、容易かつ簡素な構成で達成することができるといった効果を奏する。   According to the present embodiment, the used cutting water (waste cutting water) can be adjusted to the initial predetermined concentration by the reverse osmosis treatment device 4, and as a result, moisture other than the cutting water (here, the water curtain) Reusing the waste cutting water mixed with water) as the cutting water having a necessary dissolved component concentration can be achieved with an easy and simple configuration.

なお、逆浸透処理装置４で濃度調整を行うにあたっては、図１に示すように、該装置４から切削水供給装置１に切削水を戻す配管９ｄに、切削水中の溶解成分の濃度を測定する濃度計５を介在させ、この濃度計５の測定値が目的とする濃度になるように逆浸透処理装置４の動作を制御すると、切削水の溶解成分の濃度を適確に一定にすることができる。   When the concentration adjustment is performed by the reverse osmosis treatment device 4, as shown in FIG. 1, the concentration of dissolved components in the cutting water is measured in a pipe 9 d that returns the cutting water from the device 4 to the cutting water supply device 1. When the concentration meter 5 is interposed and the operation of the reverse osmosis treatment device 4 is controlled so that the measured value of the concentration meter 5 becomes a target concentration, the concentration of the dissolved component of the cutting water can be made constant accurately. it can.

本発明の一実施形態に係る切削水の循環装置の模式図である。It is a mimetic diagram of a circulating device of cutting water concerning one embodiment of the present invention. 一実施形態の切削装置の全体斜視図である。It is the whole cutting device perspective view of one embodiment. 一実施形態の切削装置内の切削機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the cutting mechanism in the cutting device of one Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１…切削水供給装置（切削水供給手段）
２…切削装置
３…切削屑除去装置（切削屑除去手段）
４…逆浸透処理装置（濃度調整手段）
５…濃度計 1 ... Cutting water supply device (Cutting water supply means)
2 ... Cutting device 3 ... Cutting waste removal device (cutting waste removal means)
4. Reverse osmosis treatment device (concentration adjusting means)
5 ... Densitometer

Claims (3)

水に溶解した溶解成分を所定濃度含有する切削水を切削水供給手段によって切削装置に供給し、該切削装置で使用された切削屑を含む廃切削水を切削装置に再び供給する切削水の循環装置であって、
前記切削装置を通過した前記廃切削水に含まれる切削屑を除去する切削屑除去手段と、
この切削屑除去手段を通過して切削屑が除去された廃切削水から水分のみを適量除去して、前記溶解成分の濃度を初期の前記所定濃度に調整する濃度調整手段とを具備し、
この濃度調整手段を通過した廃切削水を再利用切削水として前記切削水供給手段に戻して再び前記切削装置に供給することを特徴とする切削水の循環装置。 Circulation of cutting water that supplies cutting water containing a dissolved component dissolved in water to a cutting device by a cutting water supply means, and again supplies waste cutting water containing cutting waste used in the cutting device to the cutting device. A device,
Cutting waste removing means for removing cutting waste contained in the waste cutting water that has passed through the cutting device;
A concentration adjusting means for removing only an appropriate amount of moisture from the waste cutting water from which the cutting waste has been removed by passing through the cutting waste removing means, and adjusting the concentration of the dissolved component to the initial predetermined concentration;
The cutting water circulating apparatus, wherein the waste cutting water that has passed through the concentration adjusting means is returned to the cutting water supplying means as reused cutting water and supplied again to the cutting apparatus. 前記濃度調整手段は、浸透圧を利用して前記廃切削水から水分のみを適量除去する逆浸透処理装置であることを特徴とする請求項１に記載の切削水の循環装置。   2. The cutting water circulation device according to claim 1, wherein the concentration adjusting unit is a reverse osmosis treatment device that removes only an appropriate amount of moisture from the waste cutting water using osmotic pressure. 前記濃度調整手段を通過した廃切削水の濃度を測定する濃度計を具備し、この濃度計の測定値が一定になるように濃度調整手段を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の切削水の循環装置。   3. A concentration meter for measuring the concentration of waste cutting water that has passed through the concentration adjusting means is provided, and the concentration adjusting means is controlled so that the measured value of the concentration meter becomes constant. The cutting water circulating apparatus as described.
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