加速规的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明关于一种测量装置，且特别是关于一种加速规。
【背景技术】
[0002] 现有技术加速规得以应用于不同产业以及作为不同的用途，例如可应用于半导体 工艺的监控、汽车产业的安全气囊、医疗产业的血压计与计步器、交互式电子娱乐产品与智 能型手机等等。其中近年更以应用于半导体工艺的监控尤其重要。
[0003] 除了一般的工艺调控以外，半导体工艺仪器、楼板结构及工作环境振动反应的抑 制亦为影响产品良率以及可靠度的因素之一。且鉴于产品的规格更趋向轻薄短小的发展， 半导体工艺对于环境振动的容许度亦趋严苛。
[0004] 一般现有技术加速规可将测量到的测量振动信号传送到一主动隔振系统，并通过 主动隔振系统中的控制器进行运算，并输出控制信号至驱动器以使该主动隔振系统产生抑 制振动的作用力，以达到降低环境振动量提高工艺良率的目的。然而，鉴于半导体工艺与光 电产业的检测设备对周围环境的微振动甚为敏感，较佳地，须搭配一个在低频率振动具有 高灵敏度以及低噪声的加速规。
[0005] 鉴于一般可用于低频率测量的加速规的架构较繁复（多为压电材料结合梁结 构）、且价格高昂、噪声基底过高。因此，如何提供一种适合于低频测量、架构精简、成本低 廉、较宽的频率响应、高灵敏度的加速规，是一个业界极需努力的课题。
【发明内容】
[0006] 有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种结构精简、成本低廉、高灵敏度的加速 规。
[0007] 为达上述目的，依据本发明可提供一种加速规，用于测量一轴向的加速度。且加速 规可包括底座、质量块、至少三个弹性组件组、压电组件以及第一阻尼组件。第一阻尼组件 设置于压电组件的至少其中一侧。
[0008] 底座于轴向上设置有抵压部。质量块具有第一侧以及相对第一侧的第二侧。至少 三个弹性组件组则各包括第一弹性组件、第二弹性组件以及预压调整组件。第一弹性组件 设置于质量块的第一侧，且第二弹性组件设置于质量块的第二侧，预压调整组件穿设第一 弹性组件、质量块以及第二弹性组件。
[0009] 压电组件则设置于质量块与底座之间。压电组件具有朝向抵压部的第一侧且相对 第一侧的第二侧。
[0010] 其中当质量块于轴向发生一位移时，底座的抵压部将使压电组件产生一形变。
[0011] 在一实施例中，抵压部为顶针。
[0012] 在一实施例中，还包括一刚性组件，且刚性组件设置于压电组件的第二侧。
[0013] 在一实施例中，第一阻尼组件贴附于压电组件的第一侧。
[0014] 在一实施例中，还包括绝缘件，绝缘件设置于抵压部与压电组件之间。
[0015] 在一实施例中，第一阻尼组件贴附于压电组件的第一侧。加速规还包含有第二阻 尼组件，设置于刚性组件相对于压电组件的一侧上。
[0016] 在一实施例中，第一阻尼组件设置于压电组件的第二侧，且加速规还包括刚性组 件，且刚性组件设置于第一阻尼组件与压电组件之间。
[0017] 在一实施例中，还包含多个第二阻尼组件，这些第二阻尼组件设置于质量块与底 座之间。
[0018] 在一实施例中，至少三个弹性组件组的两端均切平。
[0019] 在一实施例中，还包含有至少三个固定件、至少三个第一固定座以及至少三个第 二固定座。各第二弹性组件的第一端套设于各固定件。至少三个第一固定座设置于质量块 的第二侧。至少三个第二固定座设置于质量块的第一侧。至少三个第三固定座设置于底座 朝向质量块的一侧。
[0020] 且，各所述第一弹性组件夹设于各所述第二固定座与各所述第三固定座之间，各 所述第二弹性件夹设于各所述固定件与各所述第一固定座之间。各预压调整组件穿设各固 定件、各第一固定座、各第二固定座以及各第三固定座。
[0021] 综上所述，本发明通过包括底座、质量块、至少三个弹性组件组、压电组件以及第 一阻尼组件的配置，并搭配于底座设置抵压部得以抵押压电组件的设置。使得当质量块于 轴向具有一位移时，底座的抵压部将使压电组件产生一形变，再通过此形变转换出的电信 号以完成测量的目的。故，通过以上配置，本发明可实现提供一种架构精简、成本低廉、高灵 敏度的加速规。
【附图说明】
[0022] 图1A为本发明的第一实施例的立体示意图。
[0023] 图1B为图1A的分解示意图。
[0024] 图1C为图1A的剖面示意图。
[0025] 图2A为本发明的第二实施例的立体示意图。
[0026] 图2B为图2A的分解示意图。
[0027] 图2C为图2A的剖面示意图。
[0028] 图3A为本发明的第三实施例的分解示意图。
[0029] 图3B为图3A的剖面示意图。
[0030] 图4A为本发明的第四实施例的分解示意图。
[0031] 图4B为图4A的剖面示意图。
[0032] 图5A为本发明的第五实施例的分解示意图。
[0033] 图5B为图5A的剖面示意图。
[0034] 图6为本发明的第六实施例的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0035] 以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的加速规，其中相同的组件将以 相同的参照符号加以说明。
[0036] 本发明所提供的的加速规可搭配一隔振系统，能够将测量到的加速度转换成数字 信号并提供给隔振系统，隔振系统再提供一反方向的力以抑制待测物品或是欲隔振物品使 其减少振动（提供一种阻尼振荡的效果）。本发明所提供的加速规亦可应用于工业生产线 监控、地震监测、半导体与光电厂房地板微振动测量等等。
[0037] 此外，本实施例的加速规的设计得以测量其加速规本身的自然频率的1/3以下频 率的振动，且在刚性组件采用铜薄片的情况下可测量的范围较佳地为1Hz至40Hz之间。关 于刚性组件的搭配将于后述。
[0038] 以下将分别就不同实施例阐明本发明的加速规的设计。
[0039] 请一并参考图1A至1C，其分别为本发明的第一实施例的立体示意图、分解示意图 以及剖面示意图。
[0040] 本实施例的一种加速规1，用于测量一轴向的加速度。换言之，本实施例的加速规 为一单轴加速规1，且设置于X-Y平面的加速规可特别测量到Z方向的加速度运动。
[0041] 加速规1可包括底座10、质量块11、至少三个弹性组件组12、压电组件13以及第 一阻尼组件14。
[0042] 本实施例的底座10设置于待测物或欲隔振物品的表面，且本实施例的底座10可 于轴向上（Z方向）设置有抵压部102。故，抵压部102设置的方向须与加速规1欲测量的 加速度方向同方向。且虽本实施例的抵压部102为锁扣于底座10的方面（抵压部102可 为顶针或螺钉），但亦可有一实施例的抵压部102与底座10可整合成单一构件的形式，且抵 压部102的形状仅须凸出于底座10表面且能够对压电组件13的局部产生抵压即可，故抵 压部102可为圆柱状、长方柱、六脚柱等等其形状亦不以本实施例的图面的形状、配置为限 制。
[0043] 且为了更详细界定各组件的位置，设置于底座10上方的质量块11可至少具有第 一侧11a以及第二侧lib。且第一侧11a与第二侧lib相对设置，质量块11的第一侧11a邻近底座10。
[0044] 请特别参考图1B以及图1C，本实施例的至少三个弹性组件组12则各包括第一弹 性组件121、第二弹性组件122以及预压调整组件123。第一弹性组件121具有第一端121a、 第二端121b，且第一端121a与第二端121b相对设置，第二弹性组件122具有第一端122a、 第二端122b，第一端122a与第二端122b相对设置。第一弹性组件121设置于质量块11的 第一侧11a，且第二弹性组件122设置于质量块11的第二侧11b，预压调整组件123穿设第 一弹性组件121、质量块11以及第二弹性组件122。通过第一弹性组件121、第二弹性组件 122的配置，底座10与质量块11可同时、同轴的运动，并提供精确的振动信号。各预压调 整组件123与各这些弹性组件121U22对应配设，并依序穿过质量块11、各这些弹性组件 121U22以及底座10。
[0045] 使用者可通过调整预压调整单元123与底座10的距离，间接地使质量块11压缩 各所述弹性组件121、122,使得弹性组件组12的第一弹性组件121、第二弹性组件122被预 压，藉以微调质量块11与底座10之间的间距，并使抵压部102顶至预设的位置。
[0046] 此外，预压调整单元123亦可使底座10的抵压部102对压电组件13预压。当压 电组件13施加一定的预压力后，得以确保在测量过程中压电组件13始终受到作用力（不 会产生压电组件13与抵压部102脱离导致无法测量到振动的情况），故可降低测量的误差。 须注意的是，此预压的调整可能会依据不同的材料以及结构有所调整，若预压深度太浅则 可能会使得抵压部102在测量的过程无法接触压电组件13,导致测量数据不正确；而若预 压太深会造成压电组件13呈现塑性变形（Plasticdefo