專利名稱：廢水處理系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體封裝及測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種半導體封裝 測試工藝中碾磨劃片的廢水處理系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在半導體制造技術(shù)中，通過一系列的光刻、刻蝕、沉積、離子注入、 研磨、清洗等工藝形成具有各種功能的半導體芯片，然后將所述半導體 芯片進行封裝和電性測試，并最終形成終端產(chǎn)品。出于成本和批量生產(chǎn) 的考慮，半導體芯片通常被制造在硅基的半導體晶片上。目前，半導體晶片的直徑一般為200或300mm。在進行封裝之前，首先需要通過碾磨將 所述半導體晶片的厚度減薄；接著通過劃片將每一半導體芯片從所述半 導體晶片上切割下來。在所述碾磨和劃片的工藝中會產(chǎn)生大量的工業(yè)廢 水，所述廢水中含有懸浮的硅和微量的碾磨劑。現(xiàn)有的廢水處理方法一 般通過化學處理的方法，將所述工業(yè)廢水和電鍍廢水一起進行PH值調(diào)節(jié)、 絮凝、沉降等過程除去懸浮的硅，廢水達標后排放，所述懸浮的硅經(jīng)沉 降后變成污泥。專利公開號為CN 1623911 A的中國專利申請文件公開了 一 種廢水的處理系統(tǒng)和方法，在其公開的專利文獻中，介紹了一種對半導 體晶片背面研磨工藝產(chǎn)生的廢水的化學處理方法和系統(tǒng)。圖l為所述專利申請文件公開的系統(tǒng)的示意圖。如

圖1所示，將對半 導體晶片背面研磨的廢水10輸送至反應槽14，同時向所述反應槽14中同 時輸送其他工藝的廢水，例如，化學機械研磨后的廢水，晶片背面沖洗 的廢水等，即，所述反應槽14中可以為半導體晶片背面研磨廢水、化學 機械研磨廢水等的混合溶液。然后向所述反應槽14中通入用于凝結(jié)用的 高分子助凝劑13 (例如FSC-835 )，所述助凝劑與所述廢水中的粒子結(jié) 合并形成沉淀被析出；接著，通過輸出管線15將經(jīng)過所述反應槽14處理 的廢水導入沉降槽17，向所述沉降槽17中通入凝結(jié)用高分子聚合物16(例 如EA-630),以結(jié)合剩余未與所述助凝劑結(jié)合的粒子。然后，通過一個 或多個抽污泥泵18將所述沉降槽17中的污泥抽出，并將所述沉降槽17中的經(jīng)過處理的廢水導入放流槽19中，在所述放流槽19中對所述廢水進行 PH值調(diào)整，然后通過管線20、輸送泵21和放流管線22將經(jīng)過處理的廢水 輸送至回收槽。上述廢水處理的方法通過多步化學方法對半導體制造和封裝的廢水 進行處理，需要才殳入大量的化學品，系統(tǒng)和工藝復雜，成本較高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種廢水處理的系統(tǒng)和方法，本發(fā)明系統(tǒng)和方法工藝簡 單，費用較低。本發(fā)明提供的一種半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理系統(tǒng)，包 括收集半導體封裝工藝中碾磨和/或劃片的廢水的收集槽；將所述廢 水中的懸浮物通過物理過濾分離出來的物理過濾裝置，該物理過濾裝置 與所述收集槽流體性連接；接收所述物理過濾裝置處理后廢水的接收裝 置，該接收裝置與所述物理過濾裝置流體性連接。可選的，所述物理過濾裝置為過濾器、過濾機、壓濾機中的一種?？蛇x的，所述物理過濾裝置為箱式壓濾機、帶式壓濾機、板框壓濾 機中的一種或組合?？蛇x的，所述壓濾機的過濾介質(zhì)為濾布和/或濾膜。 可選的，所述壓濾機的過濾介質(zhì)為濾布和濾膜，所述濾布的過濾孔 徑為0.5至10um，所述濾膜的過濾孔徑為0.1至lum?？蛇x的，所述物理過濾裝置為過濾器，所述過濾器的過濾介質(zhì)為濾心o可選的，所述濾芯的過濾孔徑為0.1至10um?？蛇x的，所述的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理系統(tǒng)，還包 括有收集所述物理過濾裝置分離出的懸浮物的懸浮物收集裝置，所述 懸浮物收集裝置與所述物理過濾裝置相對放置；對所述懸浮物進行烘干 的烘干裝置，所述烘干裝置與所述懸浮物收集裝置相對放置。可選的，所述收集槽和物理過濾裝置之間通過加壓傳送設備流體性 連接。相應的，本發(fā)明還提供一種半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理方法，包括收集半導體封裝工藝中碾磨和/或劃片的廢水；通過物理 過濾將所述廢水中的懸浮物分離出來；收集經(jīng)過所述物理過濾后的廢 水?？蛇x的，所述懸浮物為硅。可選的，所述物理過濾采用的過濾介質(zhì)為濾布、濾膜、濾袋或濾芯 中的一種或其組合。可選的，所述物理過濾為常壓過濾或加壓過濾中的一種?？蛇x的，所述的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理方法，進一統(tǒng)?？蛇x的，所述的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理方法，進一 步包括收集所述分離出來的懸浮物；烘干所述懸浮物。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明的廢水處理系統(tǒng)包括收集槽、物理過濾裝置和接收裝置。所 述收集槽用于接收所述碾磨和/或劃片設備在工作過程中產(chǎn)生的廢水； 所述物理過濾裝置用于將所述廢水中的懸浮物過濾出來；所述接收裝置 用于接收所述物理過濾裝置過濾后的廢水。本發(fā)明的物理過濾裝置可將 懸浮物從所述廢水中過濾出來，實現(xiàn)懸浮物和水的分離。相對于現(xiàn)有技 術(shù)中的廢水處理系統(tǒng)，本發(fā)明的廢水處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，在實現(xiàn)對廢水 的處理過程中，完全依靠物理的方法，而不必添加任何的化學藥品，因 而也不會對所述廢水處理系統(tǒng)中的各個裝置產(chǎn)生化學腐蝕，延長了設備 的使用壽命，并降低了成本。本發(fā)明的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理方法在對廢水的 處理過程中不必添加化學物，使得工藝簡單，成本降低；在對廢水處理 中也不會對分離后的懸浮物硅和水引入新的雜質(zhì)，經(jīng)本發(fā)明的廢水處理 系統(tǒng)后的廢水可再次供工業(yè)使用，分離后的硅也可再次送入晶圓廠再次 被利用。附困說明圖1為現(xiàn)有的一種廢水處理系統(tǒng)的示意圖；圖2為本發(fā)明的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理系統(tǒng)的第一 實施例的示意圖；圖3為圖2所示的廢水處理系統(tǒng)中的箱式壓濾機過濾室的剖面示意圖；圖4為本發(fā)明的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理系統(tǒng)的第二 實施例的示意圖；圖5為本發(fā)明半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理方法的實施例 的流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。半導體芯片在封裝之前，需要將半導體晶片背面減薄并將半導體芯 片從所述半導體晶片上切割下來，然后單個或數(shù)個半導體芯片進行封 裝、打引線和測試。背面減薄工藝是通過碾磨設備除去半導體晶片背面 部分硅材料的工藝，例如，對于300mm的半導體晶片，其厚度一般為 700至800mm，在封裝之前通常需要被減薄至200至400mm;切割工 藝通過使用金剛石刀刃的劃片鋸把半導體芯片從半導體晶片上切下來。 無論在碾磨還是切割工藝中都會產(chǎn)生大量含有硅懸浮物的廢水。本發(fā)明 提供一種對所述廢水的處理系統(tǒng)。所述廢水處理系統(tǒng)包括收集槽、物理 過濾裝置和接收裝置。其中所述收集槽與半導體封裝工藝中的碾磨和/ 或劃片的設備做流體性連接，用于接收所述碾磨和/或劃片設備在工作 過程中產(chǎn)生的廢水。 一流體連接管道(或管線)由所述收集槽伸出并連 接至所述物理過濾裝置的輸入端口 ，所述收集槽中的廢水可由所述流體 連接管道(或管線)流入所述物理過濾裝置。通過所述物理過濾裝置將 所述廢水中的懸浮物過濾出來。經(jīng)過所述物理過濾裝置過濾的廢水經(jīng)由 連接管道(或管線)輸送至接收裝置，并再次利用。所述物理過濾裝置可以是過濾器、過濾機、壓濾機中的一種。其中，所述壓濾機可以是箱式壓濾機、帶式壓濾機、板框壓濾機中的一種或組 合。在所述物理過濾裝置中有過濾介質(zhì)，所述過濾介質(zhì)可以是濾布、濾 膜、濾芯、濾袋等。所述過濾介質(zhì)的過濾孔徑小于所述懸浮物的尺寸。 在廢水通過所述過濾介質(zhì)時，所述廢水中的懸浮物被所述過濾介質(zhì)所阻 擋而沉積下來，從而達到了懸浮物和水分離的目的。所述廢水處理系統(tǒng) 還可以包括一懸浮物收集裝置，該懸浮物收集裝置用于收集所述物理過 濾裝置過濾而分離出來的懸浮物。本發(fā)明的廢水處理系統(tǒng)可實現(xiàn)半導體封裝工藝中碾磨和/或劃片廢 水的物理過濾，通過過濾裝置將所述廢水中的懸浮物硅和水分離開來，在分離過程中不添加任何的化學物等消耗品，節(jié)省了費用；另外也不會 對分離后的水和硅？ 1入新的雜質(zhì)，經(jīng)本發(fā)明的系統(tǒng)而處理的廢水可再次 供工業(yè)使用，分離后的硅也可再次送入晶圓廠再次被利用。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處 理的系統(tǒng)進行描述。圖2為本發(fā)明的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理系統(tǒng)的第一 實施例的示意圖。如圖2所示，所述廢水處理系統(tǒng)包括收集槽30、物理過濾裝置34 和接收裝置36。其中所述收集槽30與半導體封裝工藝中的碾磨設備和/ 或劃片設備(未示出)做流體性連接，用于接收所述碾磨設備和/或劃 片設備在工作過程中產(chǎn)生的廢水31,所述廢水31中含有懸浮的硅。一 第一流體連接管道(或管線)32由所述收集槽30伸出，所述第一流體 連接管道32上配置有一個或兩個加壓傳送設備33,例如水泵，所述加 壓傳送設備33的輸出端口連接至所述物理過濾裝置34的輸入端口 ，所 述收集槽30中的廢水可由所述第一流體連接管道(或管線)32及加壓 傳送i史備33輸送至所述物理過濾裝置34。通過所述物理過濾裝置34 將所述廢水中的懸浮物硅過濾出來。在其它的實施例中，在所述第一流 體連接管道32上也可以不配置所述加壓傳送設備33,而直接和所述物理過濾裝置34的輸入端口連接，在自然重力和大氣壓的作用下，所述 收集槽30中的廢水可經(jīng)由所述第一流體連接管道32輸送至所述物理過濾裝置34。所述接收裝置36經(jīng)由一第二連接管道(或管線)35與所述 物理過濾裝置34的輸出端口連接，該第二連接管道35可將經(jīng)過所述物 理過濾裝置34過濾后的廢水排放至所述接收裝置36。在另外的實施例 中，所述第二連接管道(或管線)35上可配置有加壓傳送設備，這里不 再贅述。
本實施例中所述物理過濾裝置34為箱式壓濾才幾，其中的過濾介質(zhì) 為濾布和濾膜，所述濾布的過濾孔徑為0.5至10um，所述濾膜的過濾 孔徑為0.1至lum。圖3為所述箱式壓濾機的過濾室的剖面示意圖，如 圖3所示，所述箱式壓濾機的過濾室41中具有濾布和濾膜42組成的密 封的腔室，管路43與所述第一流體連接管道(或管線)32連接，通過 所述管路43可向所述濾布和濾膜42組成的腔室中輸送廢水，通過所述 箱式壓濾機內(nèi)部產(chǎn)生的壓力擠壓所述濾布和濾膜42，使其組成的腔室的 內(nèi)部空間減小，將所述腔室中的廢水通過濾布和濾膜42上的過濾孔排 出，然后經(jīng)由輸出管路44被輸出至所述第二流體連接管道(或管線) 35,然而由于所述濾布和濾膜42上的過濾孔的過濾孔徑小于所述廢水 中懸浮物的尺寸，在所述廢水通過所述濾布和濾膜42時，所述廢水中 的懸浮物45被阻擋而積聚在所述腔室之中，從而達到了懸浮物和水分 離的目的。
本實施例的廢水處理系統(tǒng)還可以包括懸浮物收集裝置34a和烘干裝 置40,如圖2所示的，所述懸浮物收集裝置34a用于收集所述物理過濾 裝置34過濾而分離出來的懸浮物，本實施例中所述懸浮物為硅。所述 烘干裝置34用于對所述懸浮物收集裝置34a收集的硅進行烘干，生成 硅粉，所述硅粉經(jīng)烘干后可輸送至晶圓廠進行再次利用。
所述接收裝置36中接收的經(jīng)所述物理過濾裝置34處理后的廢水可 經(jīng)由輸送泵37輸送至工業(yè)用水系統(tǒng)再次利用，或經(jīng)過過濾裝置38后輸 送至工業(yè)用水系統(tǒng)再次利用。
本發(fā)明的廢水處理系統(tǒng)可實現(xiàn)半導體封裝工藝中碾磨和/或劃片廢 水的物理過濾，通過所述物理過濾裝置34將所述廢水中的懸浮物硅和 水分離開來，在分離過程中不添加任何的化學物等消耗品，簡化了工藝，節(jié)省了費用，另外也不會對分離后的水和硅引入新的雜質(zhì)，經(jīng)本發(fā)明的 系統(tǒng)而處理的廢水和硅粉均可再次被利用。
圖4為本發(fā)明的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理系統(tǒng)的第二 實施例的示意圖。如圖4所示，所述廢水處理系統(tǒng)包括收集槽30、過濾 裝置34和接收裝置36。其中所述收集槽30與半導體封裝工藝中的碾磨 設備和/或劃片設備流體性連接，用于接收所述碾磨設備和/或劃片設備 在工作過程中產(chǎn)生的廢水31，所述廢水31中含有懸浮的硅。 一第一流 體連接管道(或管線)32由所述收集槽30伸出，所述第一流體連接管 道32上配置有加壓傳送設備33，例如水泵，所述加壓傳送設備33的輸 出端口連接至所述物理過濾裝置34的輸入端口 ，所述收集槽30中的廢 水可由所述第一流體連接管道(或管線)32及加壓傳送設備33輸送至 所述物理過濾裝置34。通過所述物理過濾裝置34將所述廢水中的懸浮 物硅過濾出來。所述接收裝置36經(jīng)由一第二連接管道(或管線)35與 所述物理過濾裝置34的輸出端口連接，該第二連接管道35可將經(jīng)過所 述物理過濾裝置34過濾后的廢水排放至所述接收裝置36。本實施例中 所述過濾裝置34為過濾器，所述過濾器的過濾介質(zhì)為鈦合金濾芯，所 述濾芯的過濾孔徑為0.1至10um。
本實施例的廢水處理系統(tǒng)還可以包括烘干裝置40。所述烘干裝置用 于對過濾器過濾后產(chǎn)生的硅進行烘干，所述硅經(jīng)烘千后可輸送至晶圓廠 進行再次利用。所述接收裝置36中接收的經(jīng)所述物理過濾裝置處理后 的廢水可經(jīng)由輸送泵37輸送至工業(yè)用水系統(tǒng)再次利用，或經(jīng)過過濾裝 置38后送至工業(yè)用水系統(tǒng)再次利用。
本發(fā)明還提供一種半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理方法。在 本發(fā)明的方法中，首先收集所述具有懸浮物的廢水，然后通過物理過濾 的方法將所述廢水中的懸浮物分離出來，達到固液分離的目的，經(jīng)所述 分離裝置分離的廢水可以作為工業(yè)用水再次利用，分離出的懸浮物硅經(jīng) 脫水烘干后可再次^_用，本發(fā)明方法通過物理過濾的方法對所述廢水進 行處理再利用，工藝簡單，費用較低。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的廢水處理方法進行描述。圖5為本發(fā)明的廢水處理方法的實施例的流程圖。
如圖5所示，首先收集半導體封裝工藝中碾磨和/或劃片的廢水 (S100 );將一收集槽與碾磨設備和/或劃片設備通過一流體連接管路連 接，將所述碾磨設備和/或劃片設備在工作過程中產(chǎn)生的廢水暫存在所 述收集槽中，所述廢水中的懸浮物為硅。
接著，通過物理過濾的方法將所述廢水中的懸浮物分離出來 (SllO)。即，使所述含有懸浮物的廢水通過一過濾介質(zhì)，所述過濾介 質(zhì)的過濾孔徑小于所述懸浮物的尺寸，通過所述過濾介質(zhì)攔截所述廢水 中的懸浮物，達到將所述懸浮物從所述廢水中分離出來的目的。所述過 濾介質(zhì)可以是濾布、濾膜、濾袋或濾芯中的一種或其組合。所述物理過 濾可以是常壓過濾或加壓過濾。
本實施例中采用箱式壓濾機作為過濾裝置，所述箱式壓濾機的過濾 介質(zhì)為濾布和濾膜，所述濾布的過濾孔徑為0.5至10um，所述濾膜的 過濾孔徑為0.1至lum。通過一流體連接管道以及所述流體連接管道上 加壓傳送設備將所述收集槽中暫存的廢水輸送至所述箱式壓濾機的輸 入端口，通過所述箱式壓濾機的中濾布和濾膜，將所述廢水中的硅被過 濾出來。在其它的實施例中，可以采用過濾器、過濾才幾作為過濾裝置來 實現(xiàn)物理過濾，這里不再贅述。
然后，收集經(jīng)過所述物理過濾后的廢水(S120)。將所述經(jīng)過物理 過濾后的廢水收集至一接收裝置，例如接收槽。然后輸送至工業(yè)用水系 統(tǒng)。
本發(fā)明的方法還包括收集所述物理過濾后產(chǎn)生的硅，并將所述收集 的硅進行烘干后輸送至晶圓廠再次利用。
本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明， 任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能 的變動和修改，因此本發(fā)明的保護范圍應當以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的 范圍為準。
權(quán)利要求
1. 一種半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于包括收集半導體封裝工藝中碾磨和/或劃片的廢水的收集槽；將所述廢水中的懸浮物通過物理過濾分離出來的物理過濾裝置，該物理過濾裝置與所述收集槽流體性連接；接收所述物理過濾裝置處理后廢水的接收裝置，該接收裝置與所述物理過濾裝置流體性連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理系 統(tǒng)，其特征在于所述物理過濾裝置為過濾器、過濾機、壓濾機中的一 種。
3、 如權(quán)利要求1所述的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理系 統(tǒng)，其特征在于所述物理過濾裝置為箱式壓濾機、帶式壓濾機、板框 壓濾機中的 一種或組合。
4、 如權(quán)利要求3所述的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理系 統(tǒng)，其特征在于所述壓濾機的過濾介質(zhì)為濾布和/或濾膜。
5、 如權(quán)利要求3所述的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理系 統(tǒng)，其特征在于所述壓濾機的過濾介質(zhì)為濾布和濾膜，所述濾布的過 濾孔徑為0.5至10um，所述濾膜的過濾孔徑為0.1至lum。
6、 如權(quán)利要求1所述的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理系 統(tǒng)，其特征在于所述物理過濾裝置為過濾器，所述過濾器的過濾介質(zhì) 為濾芯。
7、 如權(quán)利要求6所述的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理系 統(tǒng)，其特征在于所述濾芯的過濾孔徑為0.1至10um。
8、 如權(quán)利要求1所述的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理系 統(tǒng)，其特征在于，還包括有收集所述物理過濾裝置分離出的懸浮物的懸浮物收集裝置，所述懸 浮物收集裝置與所述物理過濾裝置相對放置；對所述懸浮物進行烘干的烘干裝置，所述烘干裝置與所述懸浮物收集裝置相對放置。
9、 如權(quán)利要求1所述的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理系 統(tǒng)，其特4正在于所述收集槽和物理過濾裝置之間通過加壓傳送設備流體性連接。
10、 一種半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理方法，其特征在于， 包括收集半導體封裝工藝中碾磨和/或劃片的廢水； 通過物理過濾將所述廢水中的懸浮物分離出來； 收集經(jīng)過所述物理過濾后的廢水。
11、 如權(quán)利要求10所述的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理 方法，其特征在于所述懸浮物為硅。
12、 如權(quán)利要求10所述的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理 方法，其特征在于所述物理過濾采用的過濾介質(zhì)為濾布、濾膜、濾袋 或濾芯中的一種或其組合。
13、 如權(quán)利要求10所述的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理 方法，其特征在于所述物理過濾為常壓過濾或加壓過濾中的一種。
14、 如權(quán)利要求10所述的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理 方法，其特征在于，進一步包括將所述經(jīng)過物理過濾后的廢水再次過 濾后輸送至工業(yè)用水系統(tǒng)。
15、 如權(quán)利要求10所述的半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理 方法，其特征在于，進一步包括收集所述分離出來的懸浮物； 烘干所述懸浮物。
全文摘要
一種半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理系統(tǒng)，包括收集半導體封裝工藝中碾磨和/或劃片的廢水的收集槽；將所述廢水中的懸浮物通過物理過濾分離出來的物理過濾裝置，該物理過濾裝置與所述收集槽流體性連接；接收所述物理過濾裝置處理后廢水的接收裝置，該接收裝置與所述物理過濾裝置流體性連接。本發(fā)明還提供一種半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理方法。本發(fā)明使得半導體封裝工藝中碾磨劃片的廢水處理工藝簡單化，成本降低。
文檔編號C02F1/00GK101244847SQ20071003768
公開日2008年8月20日 申請日期2007年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月13日
發(fā)明者均 馮, 江 劉, 彭云新, 林信才 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司