Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Reinstwasser. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung des Reinstwassers und eine Einrichtung zum Schneiden von Teilen.

Bei der mechanischen Bearbeitung von Teilen, insbesondere beim mechanischen Sägen, ist es notwendig, eine Kühlung mittels eines Kühlmittels vorzusehen. Werden dabei an den Prozessschritt der mechanischen Bearbeitung hohe Ansprüche hinsichtlich der Genauigkeit und der Reinheit gestellt, so muss dies auch für die Wahl des Kühlmittels bzw. der Kühlmittelzusammensetzung berücksichtigt werden. In solchen Fällen wird typischerweise auf ein Kühlmittel zurückgegriffen, welches auf speziell aufbereitetem und gereinigtem Wasser basiert. Dies trägt dazu bei, dass keine Verunreinigungen auf dem zu bearbeitenden Teil Zurückbleiben und stellt sicher, dass das Teil zumindest größtenteils frei von Korrosion bleibt.

Hierbei wird vorliegend zwischen hochreinem Wasser und Reinstwasser unterschieden. Die Definition von hochreinem Wasser und Reinstwasser erfolgt anhand der elektrischen Leitfähigkeit, die einen Summenparameter bildet und in technischen Bereichen einen repräsentativen Wert für die Reinheit von Wasser darstellt.

Als hochreines Wasser wird dabei Wasser bezeichnet, dessen elektrische Leitfähigkeit bei einer Temperatur von 25 °C im Bereich von 0,05 pS/cm bis unter 0,2 pS/cm liegt. Als Reinstwasser wird Wasser angesehen, dessen elektrische Leitfähigkeit bei einer Temperatur von 25 °C in einem Bereich von 0,2 pS/cm bis 10 pS/cm liegt. Alternativ kann die Definition von hochreinem Wasser und Reinstwasser auch anhand des elektrischen Widerstandes erfolgen. Der elektrische Widerstand bildet sich aus dem Umkehrbruch der elektrischen Leitfähigkeit.

Üblicherweise ist sowohl das hochreine Wasser als auch das Reinstwasser entmineralisiert, entgast und von einem Großteil der Ionen befreit (beispielsweise durch ein Membranverfahren).

Beim mechanischen Bearbeiten von Teilen, insbesondere beim mechanischen Sägen, kann sich eine statische Ladung durch freigesetzte Ionen aufbauen. Dies ist beispielsweise bei der Herstellung von Halbleitern und dem damit zusammenhängenden Zusägen von scheibenförmigen Wafern der Fall. Diese statische Ladung kann zur Folge haben, dass beim Sägen anfallende Späne an dem zu bearbeitenden Teil haften bleiben. Hierdurch kann die Qualität negativ beeinflusst werden und die zu bearbeitenden Teile können unter Umständen sogar beschädigt werden.

Diese hervorgerufenen statischen Ladungen können durch gereinigtes Wasser allein aufgrund der geringen elektrischen Leitfähigkeit nicht abgebaut werden. Somit muss das Kühlmittel neben der Kühlung von Werkzeug und zu bearbeitendem Teil zudem sicherstellen, dass eine elektrostatische Aufladung verhindert wird oder abgebaut werden kann.

Der Stand der Technik bietet verschiedene Lösungen, um diese elektrostatische Aufladung zu verhindern.

Eine Möglichkeit ist es, dem als Kühlmittel verwendeten gereinigten Wasser (Fest-)Stoffe hinzuzumischen, die sich im Wasser lösen und die elektrische Leitfähigkeit erhöhen. Dabei kann es jedoch dazu kommen, dass nach der mechanischen Bearbeitung Rückstände der dem Kühlwasser zugemischten Stoffe auf der Werkstückoberfläche Zurückbleiben. Dies ist unerwünscht, da diese Rückstände Verunreinigungen darstellen und Korrosionen an der Werkstückoberfläche verursachen können.

Weiter gibt es Lösungen, bei denen in gereinigtes Wasser in einen Behälter unter Druck Kohlenstoffdioxid eingebracht wird. Das Kohlenstoffdioxid löst sich dabei in dem gereinigten Wasser, sodass die elektrische Leitfähigkeit des Wassers zunimmt. Im Anschluss wird das mit Kohlenstoffdioxid versetzte Wasser aus dem Druckbehalter in einen Kuhlmittelstrom aus gereinigtem Wasser beigemischt. Nachteilig hierbei ist, dass für das Einbringen des Kohlenstoffdioxids ein Druckbehälter sowie Leitungen benötigt werden. Darüber hinaus löst sich ein gewisser Anteil des Kohlenstoffdioxids aus dem gereinigten Wasser, sobald der Behälter geöffnet wird, sodass die elektrische Leitfähigkeit nicht mehr dem eingestellten Wert entspricht. Weiter sind solche Verfahren häufig nicht ausreichend präzise und bergen eine gewisse Ungenauigkeit. Hierbei kann sich besonders eine Überdosierung von Kohlenstoffdioxid nachteilig auswirken und zu einer erhöhten Korrosion des Werkstücks führen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die eine präzise Anreicherung von hochreinem Wasser mit Kohlenstoffdioxid ermöglichen. Darüber hinaus soll durch das Verfahren und die Vorrichtung sichergestellt sein, dass dauerhaft ausreichend Kühlmittel zur Verfügung steht und dass keine oder nur eine vernachlässigbare Änderung der elektrischen Leitfähigkeit zwischen Herstellung und Verwendung stattfinden kann. Ferner soll die Vorrichtung einen möglichst einfachen Aufbau besitzen, sodass sie kostengünstig und platzsparend bereitgestellt werden kann.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst zur kontinuierlichen Herstellung von Reinstwasser aus einem kontinuierlichen Strom von hochreinem Wasser durch Zugabe von Gas in die kontinuierliche Strömung des Wassers. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: a) Bereitstellen eines kontinuierlichen Stromes von hochreinem Wasser; b) Einbringen eines Gases in den kontinuierlichen Strom von hochreinem Wasser, wobei das Gas in einem im Wasser gelösten Zustand die elektrische Leitfähigkeit des Wassers erhöht; anschließend c) Durchströmen eines ersten Mischers durch das mit Gas versetzte Wasser und Mischen und Lösen des Gases im Wasser beim Durchströmen des ersten Mischers zur Schaffung einer Wasser-Gas-Lösung; d) Bestimmen einer elektrischen Leitfähigkeit und/oder eines elektrischen Widerstandes der Wasser-Gas-Lösung stromabwärts des ersten Mischers und stromaufwärts einer Zuführstelle für weiteres Gas in die Wasser-Gas-Lösung; e) Einbringen von weiterem Gas in den kontinuierlichen Strom der Wasser- Gas-Lösung an der Zuführstelle; anschließend f) Durchströmen eines zweiten Mischers durch die mit weiterem Gas versetzte Wasser-Gas-Lösung und Mischen und Lösen des Gases in der Wasser- Gas-Lösung beim Durchströmen des zweiten Mischers zur weiteren Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit und Reduzierung des elektrischen Widerstands; g) Bestimmen einer elektrischen Leitfähigkeit und/oder eines elektrischen Widerstandes der Wasser-Gas-Lösung stromab des zweiten Mischers; und h) Regeln der in den Schritten b) und e) einzubringenden Gasmenge abhängig von zumindest einem der in den Schritten d) und g) ermittelten Leitfähigkeit oder des Widerstands.

Der Grundgedanke der Erfindung ist es, dass durch die kontinuierliche Herstellung des Reinstwassers dauerhaft ausreichend Wasser mit einer gewünschten elektrischen Leitfähigkeit/eines elektrischen Widerstands unmittelbar zur Verfügung steht, um beispielsweise elektrostatischen Ladungen vorzubeugen oder zu gewährleisten, dass diese Ladungen abfließen können. Das hochreine Wasser wird in einem Strom bis zum Werkzeug geführt und wird auf diesem Weg mit Gas angereichert, um zum Reinstwasser zu werden. Das Wasser strömt also kontinuierlich auch während der Gasbeaufschlagung und wird nicht in einen Behälter gefüllt, dort mit Gas behandelt und schließlich aus dem Behälter zum Werkzeug geleitet.

Weiter kann durch die geregelte, zumindest zweistufige Einbringung von Gas, basierend auf den ermittelten elektrischen Leitfähigkeiten/Widerstände, möglichst exakt die gewünschte elektrische Leitfähigkeit der Wasser-Gas-Lösung oder der gewünschte elektrische Widerstand erreicht werden.

Darüber hinaus wird durch das Durchströmen der Mischer in den Schritten c) und f) erreicht, dass das Gas zumindest nahezu vollständig im Reinstwasser oder in der Wasser-Gas-Lösung gelöst wird. Darüber hinaus wird eine gleichmäßige Verteilung des im Wasser gelösten Gases sichergestellt.

Eine solche gleichmäßige Verteilung wirkt sich vorteilhaft auf die Aussagekraft der nach dem ersten und zweiten Mischer stattfindenden Messungen der elektrischen Leitfähigkeit und/oder des elektrischen Widerstandes der Wasser- Gas-Lösung aus.

Das Bestimmen der elektrischen Leitfähigkeit oder des Widerstands stromabwärts des ersten Mischers und stromaufwärts der Zuführstelle für weiteres Gas ermöglicht es, festzustellen, ob die elektrische Leitfähigkeit/der Widerstandinnerhalb eines gewünschten Bereichs liegt, sodass bei einer zu großen Abweichung die im Schritt e) eingebrachte Menge die unerwünschte Abweichung ausgleichen kann und gleichzeitig eine Korrektur der eingebrachten Gasmenge im Schritt b) stattfindet, sodass nach der Anpassung der Menge in Schritt b) die eingebrachte Menge des Gases in Schritt e) zusätzlich noch mit einer Korrektur beaufschlagt werden muss. Somit ist durch den Schritt h) ein geschlossener Regelkreis möglich, sodass die elektrische Leitfähigkeit der Wasser-Gas-Lösung stromabwärts des zweiten Mischers möglichst präzise eingestellt werden kann.

Die zweite Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit/des Widerstands der Wasser-Gas-Lösung in Schritt g) stromabwärts des zweiten Mischers kann beispielsweise auch zur Regelung der eingebrachten Gasmenge in Schritt h) dienen.

Durch den geschlossenen Regelkreis kann erreicht werden, dass sich die elektrische Leitfähigkeit/der Widerstand des hergestellten Reinstwassers (nach einem eventuellen Einschwingen des Systems) innerhalb verhältnismäßig enger Toleranzen bewegt. Zudem wird die Gasmenge automatisch angepasst, wenn es zu einer Änderung der Umgebungsbedingungen kommt.

Ein Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Einbringen des Gases in den Schritten b) und e) an einer jeweils zugeordneten Zuführstelle durch jeweils einen die Zuführstelle aufweisenden Massendurchflussregler erfolgt. Die Massendurchflussregler können das Regeln in Schritt h) übernehmen oder von einer zentralen Regelungseinheit angesteuert werden. Somit vereint der Massendurchflussregler gleich mehrere Funktionen in sich und reduziert hierdurch die Komplexität, da die Anzahl der benötigten Komponenten verringert wird.

Das Einbringen des Gases kann in den Schritten b) und e) als Alternative zu einem Massendurchflussregler jeweils durch ein in Schritt h) geregeltes Ventil erfolgen. Dies ermöglicht es auch, das Ventil einzeln und unabhängig von den restlichen Komponenten auszutauschen. Weiter ist es möglich, das Ventil in Abhängigkeit der einzubringenden Gasmenge auszuwählen.

Das in den Schritten b) und e) eingebrachte Gas kann Kohlenstoffdioxid sein. Kohlenstoffdioxid erhöht im gelösten Zustand die elektrische Leitfähigkeit und reduziert den elektrischen Widerstand des Wassers und besitzt ein Lösungsverhalten in Wasser, welches gut anhand von Temperatur und Druck eingestellt werden kann. Ferner kann es, solange es nur in geringen Mengen in hochreines Wasser eingebracht wird, dazu beitragen, dass keine Korrosion am Werkstück hervorgerufen wird.

Die Wasser-Gas-Lösung kann jeweils nach dem Durchströmen des ersten und nach dem Durchströmen des zweiten Mischers in Schritt e) bzw. f) in eine laminare Strömung versetzt werden. Diese laminare Strömung trägt zur Messgüte beim Bestimmen der elektrischen Leitfähigkeit/des Widerstands in den Schritten d) und g) bei. Weiter kann hierdurch die Beruhigungsstrecke, also die Strecke zwischen Mischerausgang und dem strömungsabwärts angeordneten Sensor, die benötigt wird, bis das Strömungsprofil geglättet ist, deutlich verringert werden.

Bevorzugt wird so viel Gas bis zur Stelle der Strömung, an der die Wasser- Gas-Lösung über Schritt g) detektiert wird, zugegeben, dass die Wasser-Gas- Lösung eine elektrische Leitfähigkeit von 0,75 - 2pS/cm oder einen entsprechenden elektrischen Widerstand hat. Eine solche elektrische Leitfähigkeit des Wassers genügt, um den Aufbau einer statischen elektrischen Ladung beim Schneiden von Werkstücken zu unterbinden oder diese abzubauen. Weiter entspricht dieser Bereich der elektrischen Leitfäh igkeit/der elektrische Widerstand einer Gasmenge an Kohlenstoffdioxid im Wasser, bei der Korrosion an den zu bearbeitenden Teilen typischerweise ausgeschlossen werden kann.

Die in dem Schritt d) ermittelte Leitfähigkeit/der elektrische Widerstand kann bei einer Differenz zu einem vordefinierten Sollwert durch Anpassen der in Schritt b) zugeführten Gasmenge und/oder durch Anpassen der in Schritt e) zugeführten Gasmenge anhand des Regelns in Schritt h) korrigiert werden. Der vordefinierte Sollwert ermöglicht dabei eine individuelle Festlegung in Abhängigkeit der gewünschten Anforderungen. Der geschlossene Regelkreis stellt sicher, dass auch dann, wenn es durch äußere Einflüsse zu einer Parameteränderung kommt, sich dennoch stets die gewünschte Leitfähigkeit/den elektrischen Widerstand der Wasser-Gas-Lösung durch Anpassen der zugeführten Gasmenge einstellt.

Die Leitfähigkeit und/oder der elektrische Widerstand werden insbesondere ausschließlich in den Mischern eingestellt, d.h. es erfolgt kein Zumischen von Wasser nach dem Erzeugen der erzeugten Wasser-Gas-Lösung in diese Wasser- Gas-Lösung. Das bringt den Vorteil, dass keine Faktoren mehr die Genauigkeit der Leitfähigkeit oder des Widerstands beeinflussen können.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Schneiden von Wafern, bei dem Kühlmittel kontinuierlich dem Wafer zugeführt wird und das Kühlmittel als Reinstwasser vorliegt, welches durch ein erfindungsgemäßes Verfahren kontinuierlich hergestellt wird, wobei vorzugsweise ausschließlich so hergestelltes Kühlmittel verwendet wird.

Die eingangs genannte Aufgabe wird zudem gelöst durch eine Verwendung eines durch das erfindungsgemäße Verfahren erzeugten kontinuierlichen Stroms an Reinstwasser als unmittelbar verwendetes Kühlmittel beim mechanischen Schneiden von Teilen, insbesondere Wafern. Das bedeutet, es findet eine unmittelbare Verwendung statt ohne den Einsatz eines Lagerbehälters oder ähnliches für das Reinstwasser. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Reinstwasser genau den Spezifikationen entspricht und seine elektrische Leitfähigkeit/sein elektrischer Widerstand nicht durch eine Zwischenlagerung verändert, da sich z. B. das in dem Wasser befindliche Gas löst.

Darüber hinaus wird durch den Einsatz des Reinstwassers in Form der Wasser- Gas-Lösung gewährleistet, dass keinerlei Rückstände des Kühlmittels auf den zugeschnittenen Teilen verbleiben und auch keine Korrosion dieser Teile einsetzt.

Darüber hinaus wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Reinstwasser und zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit einem Strömungskanal mit einem Einlass zur Einleitung von hochreinem Wasser, einer dem Einlass zugeordneten ersten Zuführeinheit zum Zuführen von Gas in den Strömungskanal, einem stromabwärts der ersten Zuführeinheit im Strömungskanal angeordneten ersten statischen Mischer, einem ersten Sensor stromabwärts des ersten Mischers zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit und/oder des elektrischen Widerstandes einer erzeugten Wasser-Gas-Lösung, eine stromabwärts des ersten Sensors angeordnete zweite Zuführeinheit zum Zuführen von weiterem Gas in den Strömungskanal, einem stromabwärts der zweiten Zuführeinheit im Strömungskanal vorgesehenen zweiten Mischer, und einem zweiten Sensor zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit und/oder des elektrischen Widerstandes der Wasser-Gas-Lösung stromabwärts des zweiten Mischers und einer Regelungseinheit, die mit der ersten und zweiten Zuführeinheit sowie dem ersten und zweiten Sensor gekoppelt ist.

Hinsichtlich der sich ergebenden Vorteile wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.

Die erste und die zweite Zuführeinheit können jeweils durch einen Massendurchflussregler gebildet werden. Dieser besitzt den Vorteil, dass mehrere Funktionen in einer Komponente integriert sind, sodass die Komplexität der Vorrichtung abnimmt, da weniger einzelne Komponenten verbaut werden müssen.

Optimal wird beispielsweise eine einzelne Regelungseinheit überflüssig, da diese Teil des Massendurchflussreglers ist, sodass der Massendurchflussregler ermittelt, welche Menge Gas dem Wasser oder der Wasser-Gas-Lösung zugeführt wird.

Weiter kann der Massendurchflussregler eine Schnittstelle aufweisen, die zur signaltechnischen Kopplung mit den Sensoren zur Ermittlung der elektrischen Leitfähigkeit und/oder den elektrischen Widerstand der Wasser-Gas-Lösung dient, sodass die Regelungseinheit des Massendurchflussregler die Gaszufuhr anhand der Sensorsignale regeln kann.

Alternativ zu dieser Lösung, in der die Regelungseinheit Teil des Massendurchflussreglers ist, ist die Regelungseinheit eine separate Einheit, die beide Massendurchflussregler ansteuert und mit den Sensoren gekoppelt ist.

Alternativ zu den Massendurchflussreglern kann die erste und die zweite Zuführeinheit jeweils ein geregeltes Zuführventil aufweisen, welches den zugeführten Gasstrom ergänzt, wobei die Zuführventile und die Sensoren mit der Regelungseinheit signaltechnisch gekoppelt sind. Die Zuführventile stellen günstige Normbauteile dar, welche eine einfache und zuverlässige Verstellung erlauben. Stromabwärts des ersten Mischers und stromaufwärts des ersten Sensors und/oder stromabwärts des zweiten Mischers und stromaufwärts des zweiten Sensors kann ein Strömungsgleichrichter zur Erzeugung einer laminaren Strömung vorgesehen sein. Dieser stellt ein einfaches und günstiges Bauteil dar, welches mit geringem Aufwand in Strömungskanälen installiert werden kann.

Der Strömungsgleichrichter dient dabei dazu, die aus dem Mischer austretende Wasser-Gas-Lösung in eine laminare Strömung zu versetzen. So wird keinerlei Beruhigungsstrecke nach dem Mischer benötigt, um ein aussagekräftiges Messsignal im Hinblick auf die elektrische Leitfähigkeit und den elektrischen Widerstand ermitteln zu können.

Hierdurch kann der Bereich des Strömungskanals stromabwärts der Mischer hin zu dem jeweiligen Sensor kürzer dimensioniert werden, wodurch die Vorrichtung materialsparender produziert werden kann und einen geringeren Platzbedarf aufweist.

Die vom ersten Mischer ausgehende Strömung erzeugten Wasser-Gas- Lösung führt ohne Zumischung von Wasser zur zweiten Zuführeinheit.

Ferner wird die eingangs genannte Aufgabe durch eine Einrichtung zum Schneiden von Teilen gelöst, mit einer mechanischen Säge und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Kühlwasserleitung mit der Vorrichtung so gekoppelt ist, dass ausschließlich Kühlwasser aus der Vorrichtung in die Kühlwasserleitung geleitet wird und der Strom von kontinuierlich hergestelltem Kühlwasser unmittelbar der Säge zugeführt wird.

Somit wird die als Kühlwasser verwendete Wasser-Gas-Lösung ohne Zwischenschaltung eines Lagerbehälters über die Kühlwasserleitung zur mechanischen Säge geleitet, sodass ein geringerer Platzbedarf notwendig ist.

Durch die unmittelbare Zuführung des Kühlwassers und sofortige Verwendung im Schnittbereich der Säge findet praktisch keinerlei Veränderung der Wasser- Gas-Lösung aufgrund von Entgasungsprozessen statt.

Dabei ist es weiter denkbar, dass die Menge des Kühlmittels, und damit auch die Menge des in dem Wasser gelösten Gases, in Abhängigkeit des Bedarfs eingestellt werden kann. Das bedeutet, dass wenn eine große Menge an Kühlmittel benötigt wird, der Massenstrom des in die Vorrichtung geleiteten hochreinen Wassers erhöht wird und die Menge des Gases durch die Zuführeinheiten entsprechend angepasst wird. Ist der Kühlmittelbedarf gering, so wird dementsprechend der Massenstrom des einströmenden hochreinen Wassers verringert und mit diesem auch die eingebrachte Menge an Gasen durch die Zuführeinheiten.

Die vom ersten und vom zweiten Mischer ausgehende Strömung der erzeugten Wasser-Gas-Lösung wird ohne Zumischung von Wasser zur Säge geleitet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform beschrieben, die in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigt:

Figur 1 eine schematische Zeichnung eines Aufbaus mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, mittels der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, und der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Figur 1 zeigt einen Aufbau 10 mit einer Vorrichtung 12 zur Herstellung von Reinstwasser, wobei die Vorrichtung 12 einen Strömungskanals 14 umfasst, entlang dem hochreines Wasser mit Gas aus einer Gasquelle 16 angereichert wird. Das Gas ist so ausgewählt, dass es bei Lösung in Wasser dessen elektrische Leitfähigkeit erhöht und den elektrischen Widerstand reduziert.

Der Strömungskanal 14 ist dabei mit einer Wasserquelle 18 gekoppelt, über die die Vorrichtung 12 hochreines Wasser bezieht, welches entlang des Strömungskanals 14 strömt (siehe Pfeile Figur 1 ) und zu einer Einrichtung 20 zum Schneiden von Teilen geleitet wird.

Die Wasserquelle 18 kann ein mit hochreinem Wasser gefüllter T ank sein.

Alternativ ist es auch denkbar, dass es sich bei der Wasserquelle 18 um eine Anlage handelt, bei der Wasser entmineralisiert, entgast und beispielsweise durch ein Membranverfahren von einem Großteil der im Wasser befindlichen Ionen befreit wird, sodass hochreines Wasser bereitgestellt werden kann.

Der Strömungskanal 14 umfasst einen Einlass 22, der dazu dient, das hochreine Wasser der Wasserquelle 18 in die Vorrichtung 12 einzuleiten. Dem Einlass 22 ist eine erste Zuführeinheit 24 für Gas zugeordnet, die mit der Gasquelle 16 gekoppelt ist.

Gemäß einer Option kann es sich bei der ersten Zuführeinheit 24 um einen Massendurchflussregler 25 handeln. Der Massendurchflussregler 25 umfasst dabei ein Ventil, eine integrierte Regelung, einen Massendurchflussmesser und zumindest eine Schnittstelle, über die Messsignale aufgenommen werden können.

Eine zweite Option sieht vor, dass der Massendurchflussregler 25 mit seiner Schnittstelle an eine zentrale Regelungseinheit 42 angekoppelt ist und über diese Steuerbefehle erhält.

Gemäß einer dritten Option kann es sich bei der Zuführeinheit 24 um ein Zuführventil 27 handeln.

Weiter umfasst der Strömungskanal 14 einen stromabwärts des Einlasses 22 angeordneten ersten statischen Mischer 26, der über den Strömungskanal 14 mit einem zweiten, stromabwärts angeordneten statischen Mischer 28 verbunden ist.

Am Strömungsausgang des ersten und des zweiten statischen Mischers 26, 28 oder unmittelbar stromabwärts der beiden Mischer 26, 28 ist dabei jeweils ein Strömungsgleichrichter 29 vorgesehen, was optional der Fall ist.

Am Abschnitt des Strömungskanals 14, der den ersten und den zweiten statischen Mischer 26, 28 miteinander verbindet, sitzt ein erster Sensor 30. Stromabwärts des ersten Sensors 30 ist eine zweite Zuführeinheit 32 angeordnet, die wie die erste ersten Zuführeinheit 24 mit der Gasquelle 16 gekoppelt ist.

Analog zu der ersten Zuführeinheit 24 kann auch die zweite Zuführeinheit 32 gemäß erster Optionen ein Massendurchflussregler 33 sein und gemäß einer dritten Option ein Zuführventil 35.

Stromabwärts des zweiten statischen Mischers 28 weist der Strömungskanal 14 einen Auslass 34 auf, vor dem ein zweiter Sensor 36 angeordnet ist. Zudem ist der Auslass 34 mit der Einrichtung 20 zum Schneiden von Teilen gekoppelt.

Innerhalb der Einrichtung 20 wird das die Vorrichtung 12 ausströmende Reinstwasser über eine der Einrichtung 20 zugeordnete Kühlwasserleitung 38 im Schnittbereich einer mechanischen Säge 40 bereitgestellt. Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung 12 eine Regelungseinheit 42.

Gemäß der oben erwähnten ersten Option haben die beiden Massendurchflussregler 25, 33 eine eigene, integrierte Reglereinheit, die dann jeweils von ihrem zugeordneten Sensor 30, 36 Daten zur elektrischen Leitfähigkeit oder dem elektrischen Widerstand der Wasser-Gas-Lösung erhält und die Zufuhr von Gas regelt.

Auch eine Kopplung der beiden integrierten Regelungseinheiten untereinander ist möglich, um eine Kommunikation und eine Abstimmung zwischen den Regelungseinheiten zu erreichen.

Gemäß der zweiten Option werden die Massendurchflussregler 25, 33 von der zentralen Regelungseinheit 42 angesteuert.

Gemäß der dritten Option, bei der es sich bei der ersten und der zweiten Zuführeinheit 24, 32 um Zuführventile 27, 35 handelt, ist ebenfalls eine separate, zentrale Regelungseinheit 42 vorhanden, die mit der ersten und der zweiten Zuführeinheit 24, 32 sowie dem ersten und dem zweiten Sensor 30, 36 gekoppelt ist (in der Zeichnung durch Strichlinien dargestellt).

Nachfolgend wird, basierend auf den obigen Ausführungen zu der Vorrichtung, das Verfahren anhand Figur 1 zur kontinuierlichen Herstellung von Reinstwasser erläutert.

Bei dem Verfahren wird kontrolliert in zwei Stufen Kohlenstoffdioxid in einen kontinuierlichen Strom von hochreinem Wasser eingebracht. Dabei erhöht das Kohlenstoffdioxid in gelöstem Zustand die elektrische Leitfähigkeit und erniedrigt den elektrischen Widerstand des Wassers, sodass die Wasser-Gas-Lösung elektrische Ladungen, welche sich beim mechanischen Schneiden von Teilen, z.B. Wafern, aufbauen können, verhindern oder abbauen kann.

Hierfür strömt hochreines Wasser kontinuierlich aus der Wasserquelle 18 in den Einlass 22 des Strömungskanals 14 bis zur Säge 40. In den kontinuierlichen Strom von hochreinem Wasser wird über die erste Zuführeinheit 24 Kohlenstoffdioxid eingebracht.

Beim Eintreten in den ersten Mischer 26 findet ein Mischen von dem Kohlenstoffdioxid mit dem Wasser statt, bei dem sich das Gas im Wasser löst, sodass eine Wasser-Gas-Lösung vorliegt. Stromabwärts des Mischers strömt die Wasser-Gas-Lösung durch den Strömungsgleichrichter 29, sodass ein laminares Strömungsprofil entsteht, welches sich positiv auf die Messgüte des ersten Sensors 30 auswirkt.

Der erste Sensor 30 dient dazu, die elektrische Leitfähigkeit oder den elektrischen Widerstand der Wasser-Gas-Lösung zu bestimmen. Der dabei erfasste Messwert wird den beiden in den Massendurchflussreglern 25, 33 integrierten Regelungseinheiten 42 bzw. der separat ausgeführten, zentralen Regelungseinheit 42 in Form von Signalen bereitgestellt.

Die zweite Zuführeinheit 32 bringt weiteres Kohlenstoffdioxid in die Wasser- Gas-Lösung ein.

Im Anschluss durchströmt die mit Gas versetzte Wasser-Gas-Lösung den zweiten statischen Mischer 28, sodass das neu hinzugegebene Gas mit der Wasser-Gas-Lösung gemischt und in dieser gelöst wird, wodurch die elektrische Leitfähigkeit der Wasser-Gas-Lösung weiter zunimmt oder der elektrische Widerstand entsprechend abnimmt.

Stromabwärts des zweiten statischen Mischers 28 durchströmt die Wasser- Gas-Lösung den Strömungsgleichrichter 29 und wird dabei abermals in eine laminare Strömung versetzt.

Stromabwärts des Strömungsgleichrichters 29 findet durch den zweiten Sensor 36 eine weitere Messung der elektrischen Leitfähigkeit/des elektrischen Widerstands der Wasser-Gas-Lösung statt. Auch diese Messwerte stehen zumindest der im Massendurchflussregler 33 integrierten Regelungseinheit bzw. der separat ausgeführten Regelungseinheit 42 in Form von Signalen zur Verfügung.

Die integrierten Regelungseinheiten bzw. die separat ausgeführte Regelungseinheit 42 regen/regelt dabei dauerhaft die durch die erste und zweite Zuführeinheit 24, 32 eingebrachte Gasmenge, basierend auf den elektrischen Leitfähigkeiten oder dem elektrischen Widerstand der Wasser-Gas-Lösung, welche durch den ersten Sensor 30 und den zweiten Sensor 36 bestimmt werden. Für die elektrischen Leitfähigkeiten oder elektrischen Widerstände, die an den Sensoren 30, 36 vorliegen sollen, werden vordefinierte Sollwerte festgelegt, die einstellbar sind. Die Regelung kann dabei sowohl in Abhängigkeit der bestimmten Differenzen zu den Sollwerten und/oder der zeitlichen Änderung der Differenzen zu den Sollwerten erfolgen.

Bei diesem Verfahren soll in der ersten Stufe durch die erste Zuführeinheit entsprechend viel Kohlenstoffdioxid in das hochreine Wasser eingebracht, sodass die gemessene elektrische Leitfähigkeit am ersten Sensor 30 in etwa einem Sollwert von 0,2 pS/cm und der elektrische Widerstand einem entsprechenden Kehrwert entspricht.

In der zweiten Stufe des Verfahrens wird durch die über die zweite Zuführeinheit 32 eingebrachte Menge an Kohlenstoffdioxid derart geregelt, dass die durch den zweiten Sensor 36 erfasste elektrische Leitfähigkeit im Bereich von 0,75 bis 2 pS/cm und der elektrische Widerstand einem entsprechenden Kehrwert liegt.

Wird dabei durch die Regelungseinheit/-en 42 festgestellt, dass die durch den ersten Sensor 30 erfasste elektrische Leitfähigkeit/der elektrische Widerstand der Wasser-Gas-Lösung von einem vordefinierten Sollwert abweicht, der einstellbar ist, so erhöht oder verringert die Regelungseinheit 42 je nach Bedarf die durch die erste Zuführeinheit 24 eingebrachte Menge an Kohlenstoffdioxid.

Darüber hinaus passen/passt die Regelungseinheit/-en 42 zugleich auch die durch die zweite Zuführeinheit 32 eingebrachte Menge an Gas an, um eine Abweichung vom vordefinierten Sollwert zu korrigieren, sodass schließlich die elektrische Leitfähigkeit/der elektrische Widerstand der Wasser-Gas-Lösung stromabwärts des zweiten statischen Mischers 28 die gewünschte elektrische Leitfähigkeit/den elektrischen Widerstand aufweist.

Weiter ist es denkbar, dass wenn die durch den zweiten Sensor 36 bestimmte elektrische Leitfähigkeit oder der elektrische Widerstand eine zu große Differenz zum vordefinierten Sollwert aufweist, die Wasser-Gas-Lösung nicht der Einrichtung 20 zur Verfügung stellt, sondern abgeleitet wird. Somit wird sichergestellt, dass keinerlei Kühlwasser bereitgestellt wird, welches nicht den Spezifikationen entspricht. Dies bietet sich vor allem zu Beginn des Verfahrens an, da sich das Verfahren unter Umständen einschwingen muss, bis die gewünschten elektrischen Leitfähigkeiten/Widerstände am ersten und am zweiten Sensor 30, 36 vorliegen. Somit kann es vorteilhaft sein, das Verfahren zu starten, aber mit dem Sägen durch die Einrichtung 20 abzuwarten, bis das als Kühlwasser verwendete Reinstwasser den Spezifikationen entspricht.

Grundsätzlich ist es auch denkbar, eine beliebige Menge an weiteren Stufen hinzuzufügen, sodass die Einbringung des Kohlenstoffdioxids über mehr als zwei Stufen erfolgt.

Die Leitfähigkeit und/oder der elektrische Widerstand werden insbesondere ausschließlich in den Mischern eingestellt, d.h. es erfolgt kein Zumischen von Wasser nach dem Erzeugen der erzeugten Wasser-Gas-Lösung in diese Wasser- Gas-Lösung. Das bringt den Vorteil, dass keine Faktoren mehr die Genauigkeit der Leitfähigkeit oder des Widerstands beeinflussen können. Diese Wasser-Gas- Lösung allein (ohne nachträgliches Zumischen von Wasser) wird vorzugsweise dann auch zur Einrichtung zum Schneidengeführt und dort beim Schneiden von Wafern genutzt.