説明

濾過フィルタ

【課題】 助剤膜を形成する手間も時間もかからず、有価資源として高価値の銅粉を回収することができ、装置の大小に係わらず採用可能な濾過フィルタを提供することにある。
【解決手段】 本願発明の濾過フィルタは、プリント基板の研磨廃液を濾過するための濾過フィルタであって、メッシュ材からなる内袋及び外袋を備えるものである。内袋のメッシュ径を外袋のメッシュ径よりも大きくしてある。内袋及び外袋はいずれも可撓性を備えている。内袋及び外袋は縦長の袋状であり、下端側に開口部が設けられ、開口部から回収物を取り出せるようにしてある。開口部側には開口部を封止するための巻上げ部を設けてもよい。内袋と外袋の上端側に導入口を設けてある。内袋と外袋を連結してユニットとすることもできる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願発明は濾過フィルタに関し、より詳しくは、プリント基板やそれに類するもの(以下「基板」という。)の研磨時に発生する廃液(以下「研磨廃液」という。)の濾過に用いる濾過フィルタに関する。
【背景技術】
【0002】
基板には金属、特に銅製の回路配線等がある。基板は、それに付着している酸化物、バリ、ヒゲなどの除去、回路配線の厚さの均一化、或いは、基板表面の平滑化等のために研磨(主として、バフ研磨)が行われている。基板のバフ研磨には、例えば、図6に示すような循環式の研磨システム(以下「循環式研磨システム」という)が使用される。この他に特許文献1に示すような方法もある。
【0003】
図6に示す循環式研磨システムは、基板を研磨するための研磨室Cと、基板洗浄用の洗浄水(研磨液)を貯留するクリーンタンクAと、研磨廃液を貯留するダーティタンクDと、研磨廃液を濾過する濾過塔(槽)Eと、濾過塔E内にセットされた濾過フィルタXと、濾過フィルタX内を透過した濾過水(液)を貯留する濾過水タンクFを備えるものである。循環式研磨システムは、次のように動作する。
【0004】
クリーンタンクA内に貯留された洗浄水が第一ポンプP1で汲み上げられ、汲み上げられた洗浄水が洗浄水供給パイプGを介して、研磨室C内で研磨される基板(図示しない)に供給される。研磨に使用された洗浄水(研磨廃液)は、廃液路Hを通ってダーティタンクD内に送られる。ダーティタンクD内に送られた研磨廃液は、移送パイプI内を通り、第二ポンプP2によって廃液導入パイプJに送り込まれ、廃液導入パイプJの先端側から濾過塔E内に導入される。導入された研磨廃液は袋状の濾過フィルタX内を通過して濾過され、濾過水が濾過水タンクFに貯留される。濾過水タンクF内に貯留された濾過水は、帰還通路Kを通してクリーンタンクAに送り込まれ、再び研磨室C内の研磨基板へと供給される(循環する)。前記循環式研磨システムには、図示しない脱水運転用バルブが設けられ、そのバルブ操作によってコンプレッサーなどによる圧縮空気を送り込めるようにしてある。前記濾過フィルタXは、研磨後に図示しない脱水用コンプレッサーによる圧縮空気によって脱水され、濾過フィルタXに付着している異物(酸化物、バリ、ヒゲなどの除去片、バフ糟、銅粉など)が回収される。回収された異物、特に銅粉は有価資源として再利用される。
【0005】
前記濾過フィルタには一般的にメッシュ材が使用されている。メッシュ材製の濾過フィルタは、濾過を繰り返すうちにメッシュの網目に異物が詰まってしまい濾過精度が低下するという課題があった。かかる課題は、濾過フィルタXを交換することによって解消できるが、濾過フィルタXの交換には濾過システムを一時停止(休止)して濾過作業を中断しなければならず作業能率が低下する。また、交換作業に時間や手間がかかるうえ、交換用の濾過フィルタXが必要になり、経費がかかるという課題もある。
【0006】
前記目詰まりを解決するために、近年は、メッシュ材製の濾過フィルタ内に、珪藻土などの助剤を溶かし込んだ液体(助剤液)を入れて、濾過フィルタの内面に助剤膜を付着することによってメッシュ材の目詰まりを防止する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2005−319463号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかし、濾過フィルタの内面に助剤膜を形成するためには、濾過フィルタ内に助剤液を入れて30分から40分程度回転させて回転(空運転)させる必要があるため、助剤膜の成形に時間を要する。その間は研磨廃液の濾過作業を行うことができないので作業性が悪いという問題があった。また、濾過後に回収される銅粉に助剤が混在するため、銅粉の有価資源としての価値が低く、再利用の用途が限られるという難点もあった。回収後に銅粉を助剤から分離することも考えられるが、その作業に要する手間や時間を考えるとコスト高になり現実的ではない。また、助剤膜を作って目詰まりしにくくする分、研磨廃液が通りにくくなり、単位時間当たりの処理量が少なくなるという難点もある。助剤の飛散による作業環境の悪化という問題もある。
【0009】
前記特許文献1の装置で使用されるフィルタは前記諸問題を解決しうるが、この装置に用いられるフィルタは、分離した金属粉を回収するために濾過塔からフィルタをその都度取り出さなければならないという煩わしさがある。また、特許文献1のように手で簡単に取り出せる小型の装置に適用する分には一定の効果が見込めるが、例えば、人の背丈ほどの高さがあるような大型の装置には、特許文献1のような構造のフィルタを採用するのは困難である。
【0010】
本願発明の解決課題は、前記助剤膜を形成しなくても目詰まりしにくく、濾過効率が低減せず、濾過精度も低減せず、助剤膜を形成する手間も時間もかからず、異物の混入が少ない銅粉を回収することができ、銅粉の回収が容易であり、濾過装置規模の大小に係わらず採用することができる濾過フィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本願発明の濾過フィルタは、研磨廃液を濾過するための濾過フィルタであって、メッシュ材製の内袋と外袋を二層にしたものである。内袋のメッシュ径(網目)は外袋のメッシュ径よりも大きくして、内袋で大きな異物を捕捉(粗濾過)でき、外袋で微細な異物を捕捉(密濾過)できるようにするのがよい。この場合、外袋のメッシュは、捕捉される異物の90%程度が銅粉となるように選択するのが望ましい。内袋及び外袋はいずれも可撓性を備えており、内部に研磨廃液が供給されると、その研磨廃液の水圧によって膨張するようにしてある。
【0012】
濾過フィルタの内袋及び外袋はいずれも縦長であって上端側に研磨廃液導入口を設け、下端側に開口部が設けられた袋状或いは筒状である。研磨廃液導入口は研磨廃液を濾過フィルタ内に導入するためのものであり、下端開口部は濾過フィルタに付着した異物を取り出すためのものである。内袋及び外袋の夫々の下端開口部には、上方に巻上げ可能な巻上げ部を設けておき、その巻上げ部を上方に巻上げることで下端開口部を閉塞できるようにしておくのが好ましい。
【0013】
本願発明の濾過フィルタは、内袋と外袋の一部を連結してユニットとすることも、それぞれを別体とすることもできる。
【発明の効果】
【0014】
本願発明の濾過フィルタには、次のような効果がある。
(1)内袋と外袋の二層を備え、その内袋が従来の助剤膜と同様の働きをするので、助剤膜を形成する必要がない。このため、従来、助剤膜の形成に要する時間(30から40分)を、濾過作業に使うことができ、作業性が向上する。
(2)助剤を使用する必要がないので、コストの削減に資する。また、助剤を使用しない分、濾過フィルタの負担も小さく、耐用年数が長くなり経済的である。
(3)助剤を使用しないため、純度の高い銅粉を回収することができ、有価資源の有効的な再利用に資する。
(4)内袋及び外袋はメッシュ材であり、内袋のメッシュ径を外袋のメッシュ径よりも大きくしてあるので、内袋で比較的大きめの異物を回収でき、外袋で微細な異物を回収することができる。
(5)内袋及び外袋は可撓性を備えているので、コンパクトに丸めたり、畳んだりすることができる。このため、濾過フィルタの保管や運搬、濾過塔への取付けなどを容易に行うことができる。
(6)濾過フィルタの内袋及び外袋は縦長の袋状(筒状)であり、その下端側に開口部が設けられているので、開口部の開閉だけで回収物を取り出すことができ、作業性に優れる。場合によっては、濾過塔に吊り下げた状態で回収物を取り出すことができる。
(7)内袋及び外袋の開口部側には、開口部を封止するための封止部が設けられているので、濾過中に異物や廃液が漏れるような心配がない。
(8)内袋と外袋の上端側に研磨廃液導入口を設け、研磨廃液を上方から導入できるようにしてあるので、層内部で研磨廃液の水勢により対流が発生しやすい。このため、異物が層内の一箇所に集中することなく分散し、目詰まりの問題が生じにくい。
(9)内袋と外袋の一部を連結してユニットとした場合、構造が簡潔になり、製造コストも抑えることができる。内袋と外袋の上蓋を連結した(共通のものとした)場合、濾過塔への取付け作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本願発明の濾過フィルタの一例を示す一部切欠きの説明図。
【図2】本願発明の濾過フィルタを濾過塔に取り付けた場合の一例を示す斜視図。
【図3】本願発明の濾過フィルタの下端側の拡大図。
【図4】内袋と外袋の連結例を示すものであって、(a)は外袋の不透部の内周面に外袋よりも短い内袋を連結した場合の断面図、(b)は内袋の不透部の外周面に内袋よりも短い外袋を連結した場合の断面図。
【図5】内袋と外袋の濾過状態を示す説明図。
【図6】本願発明の濾過フィルタを使用する循環式研磨システムの概略図。
【発明を実施するための形態】
【0016】
(実施形態1)
本願発明の濾過フィルタの実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。一例として図1に示す濾過フィルタ1はプリント基板やその他のワークの研磨廃液を濾過するものであり、図6に示す循環式研磨システムの濾過塔E内に吊下げて使用されるものである。図1に示す濾過フィルタ1は内袋2と外袋3の二層であり、内袋2は外袋3よりも小さな相似形である。内袋2及び外袋3の下端には捕捉した異物を取り出すための下端開口部2a、3a(図3)が設けられている。
【0017】
内袋2はメッシュ材で構成された胴体部5の上部に不透液材製の不透部6が縫い付けなどにより設けられ、胴体部5の下部に液体が透過しない不透材製の巻上げ部7が縫い付けなどにより設けられている。外袋3はメッシュ材で構成された胴体部8の上部に不透材製の不透部9が縫い付けなどにより設けられ、胴体部8の下部に不透材製の巻上げ部10が縫い付けなどにより設けられている。これら不透部6、9、巻上げ部7、10を設けることにより、内袋2内に導入された研磨廃液がそれら箇所から外部に漏出しないようにしてある。
【0018】
内袋2と外袋3の上面には補強材11が設けられている(内袋2の補強材は図示していない)。前記不透部6、9、巻上げ部7、10には他の材質を使用することができる。内袋2、外袋3の補強材11は外郭が波状の横長であり、それらの中央部に廃液導入パイプJ(図6)の先端を内袋2内まで導入できる導入口13が開口され、導入口13の両側に係止孔14(取付け部)が開口されている。導入口13には廃液供給パイプJ(図2)の先端を挿入できる。係止孔14には係止具L(図2)を係止して内袋2と外袋3を濾過塔E(図6)に、図2のように吊下げることができるようにしてある。補強材11は各種材質製、例えば、耐久性、可撓性に優れたフェルト材とすることができる。前記不透材は例えば織物にゴムや樹脂を塗布或いは積層したものとすることができる。
【0019】
内袋2の胴体部5及び外袋3の胴体部8の開口径(以下「メッシュ径」という。)は回収する異物のサイズに応じて任意のものを選択することができる。内袋2の胴体部5のメッシュ径は外袋3の胴体部8のメッシュ径よりも大きくして、内袋2の胴体部5で比較的大きな異物を捕捉(粗濾過)し、外袋3の胴体部8で微細な異物を捕捉(密濾過)できるようにする。内袋2の胴体部5は50〜100μm程度のメッシュ、外袋3の胴体部8は20〜30μm程度のメッシュとすることができる。内袋2にはメッシュ径約90μmのスクリーンメッシュを、外袋3にはメッシュ径が約25μmのモノフィラメントを使用することができる。
【0020】
内袋2及び外袋3は可撓性を備えており、それらの内部に液体(研磨廃液)や気体が供給されると研磨廃液の水圧によって膨張し、内部の液体(研磨廃液)や気体が排出されると扁平状に変形する。内袋2及び外袋3は扁平状にした状態で丸めたり、折り畳んだりすることができる。
【0021】
内袋2の下端開口部2aは内袋2の下端側に設けられた巻上げ部7を上方に巻上げることによって封止(閉塞)することができ、外袋3の下端開口部3aは外袋3の下端開口部3aに設けられた巻上げ部10を上方に巻上げることによって封止(閉塞)することができる。前記下端開口部2a、3aの周縁には面状ファスナー、ボタン、ジッパーなどの留め具4(図3)を設けて閉塞できるようにしてもよい。図2に示すように廃液導入パイプJの先端を導入口13に挿入し、係止孔14に係止具Lを係止して内袋2と外袋3を吊下げた状態で、係止孔14に挿入した係止具Lを締めると、外袋3が濾過塔E(図2)内に固定される。
【0022】
(濾過フィルタの他例1)
本願発明の濾過フィルタの他例を図4(a)、(b)に示す。図4(a)の濾過フィルタ1も内袋2と外袋3の二層構造であり、それら構造、材質等は図1に示すものと同じである。異なるのは、外袋3の内部にそれよりも長さの短い内袋2を収納配置し、内袋2の上端部12を外袋3の不透部9に取付けてある。取付け手段は接着、縫製等の各種手段とすることができる。
【0023】
図4(b)に示す濾過フィルタ1も内袋2と外袋3の二層構造であり、それら構造、材質等は図1に示すものと同じである。異なるのは、内袋2の外部にそれよりも長さの短い外袋3を被せ、外袋3の上端部15を内袋2の不透部9に取付けてある。取付け手段は接着、縫製等の各種手段とすることができる。
【0024】
(濾過フィルタの他例2)
前記した濾過フィルタ1は、内袋2と外袋3の二層からなるものを一例として説明しているが、本願発明の濾過フィルタ1は三層以上とすることもできる。この場合も、内側に配置される層のメッシュ径が、外側に配置される層のメッシュ径よりも大きくして粗い異物から細かい異物に順次捕捉されるようにするのが好ましい。内袋2、外袋3の構造、形状、材質等は本発明の解題を解決できれば、図示した以外のものとすることができる。
【0025】
(使用例)
本願発明の濾過フィルタ1は、例えば図6に示す循環式研磨システムの濾過塔E内に、図2に示すように吊下げて使用される。濾過フィルタ1を図2に示すように濾過塔E内に設置するには、例えば、次のようにする。濾過塔Eの本体Mに蝶番で開閉可能に取り付けられている開閉扉Nを開き、本体M内に濾過フィルタ1を配置する。濾過フィルタ1の補強材11に形成された導入口13(図1)に廃液導入パイプJの先端を挿入し、係止具Lを補強材11に形成されている係止孔14(図1)に挿入して係止具Lを締めると、外袋3が濾過塔E内に吊り下げられた状態で固定される。このとき、内袋2、外袋3の下端側の巻上げ部7、10を上方に巻き上げておき、その状態で開閉扉Nを閉じて扉固定ユニットOで開閉扉Nをロックする。これにより、巻き上げ部7、10が巻き上げ状態に固定され、濾過フィルタが濾過塔E内に設置される。
【0026】
前記状態で循環式研磨システムを動作させ、洗浄水、研磨廃液を循環させる。研磨廃液が廃液導入パイプJから濾過塔Eの濾過フィルタ1内に導入されると、図5に示すように、内袋2でバフ糟等の大きめの異物Qが捕捉され、外袋3で銅粉などの微細な異物Rが捕捉される。研磨を所定時間行い、その間継続して異物を回収したら、第二ポンプP2を停止し、濾過フィルタ1内への研磨廃液の供給を停止する。その後に濾過塔E内に吊下げられている濾過フィルタ1を脱水し、濾過フィルタ1の下端側の巻上げ部7、10を下方側に下げて開口部2a、3aを開いて、濾過フィルタ1に捕捉されている異物を回収する。
【0027】
従来の手法で回収した銅粉には助剤が混在しており、銅粉の割合は25%程度にとどまる。これに対し、本願発明の濾過フィルタを使用した場合は回収された異物中の約90%以上が銅粉であり、両者に大きな違いがあることが確認できた。
【符号の説明】
【0028】
1 濾過フィルタ
2 内袋
2a 下端開口部
3 外袋
3a 下端開口部
4 留め具
5 胴体部
6 不透部
7 巻上げ部
8 胴体部
9 不透部
10 巻上げ部
11 補強材
12 上端部
13 導入口
14 係止孔(取付け部)
15 上端部
A クリーンタンク
C 研磨室
D ダーティタンク
E 濾過塔
F 濾過水タンク
G 洗浄水供給パイプ
H 廃液路
I 移送パイプ
J 廃液導入パイプ
K 帰還通路
L 係止具
M 本体
N 開閉扉
O 扉固定ユニット
P1 第一ポンプ
P2 第二ポンプ
Q 大きめの異物
R 微細な異物
X 濾過フィルタ


【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワーク研磨時に発生する研磨廃液を濾過するための濾過フィルタにおいて、少なくとも内袋と外袋を備え、前記内袋及び外袋は下端側に開口部が設けられ、前記内袋及び外袋はメッシュ材製であり、前記内袋のメッシュ径が前記外袋のメッシュ径よりも大きいことを特徴とする濾過フィルタ。
【請求項2】
請求項1記載の濾過フィルタにおいて、内袋又は/及び外袋の上端側に、研磨廃液を濾過フィルタ内に供給するための研磨廃液供給口が設けられたことを特徴とする濾過フィルタ。
【請求項3】
請求項1又は請求項2記載の濾過フィルタにおいて、内袋と外袋の双方またはいずれか一方に、濾過塔に取付け可能な取付け部を設けたことを特徴とする濾過フィルタ。
【請求項4】
請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の濾過フィルタにおいて、内袋と外袋の双方またはいずれか一方の開口部側に、不透可性の巻上げ部が設けられたことを特徴とする濾過フィルタ。
【請求項5】
請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の濾過フィルタにおいて、内部に研磨廃液を供給すると膨張する可撓性を備えたことを特徴とする濾過フィルタ。
【請求項6】
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の濾過フィルタにおいて、内袋と外袋の一部が連結されたことを特徴とする濾過フィルタ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2012−200811(P2012−200811A)
【公開日】平成24年10月22日(2012.10.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−66524(P2011−66524)
【出願日】平成23年3月24日(2011.3.24)
【特許番号】特許第4808821号(P4808821)
【特許公報発行日】平成23年11月2日(2011.11.2)
【出願人】(502117804)ジャブロ工業株式会社 (2)
【Fターム(参考)】