Page 88 - Vol.41

54
53

55
56
52
51

64

66
67
68
65
62
63
61

75
76
71
74
73
72
78
Tech 77 57 58
Notes
技術專文
本次模擬實驗是與國家地震工程研究中心合作，藉由其 不同於滾動式隔震支承裝置，主動式隔振系統的構成是 主動式隔振基座製作完成後於現場進行基座的安裝作業
三軸向地震模擬振動台進行模擬實驗(圖7)，於振動台面設置 由，主動式除振元件、控制器、調壓閥元件等組成。利用振 與避振器的管路、電源配置作業，設備進機後將設備安裝定
爐管機台模擬結構，進行架設安裝工程。 動加速度感測器感應承載物的振動，藉由控制器生成能抑制 位於基座上方，進行主動式避振器的調教作業，避振器內即
於國家地震工程研究中心地震模擬振動台將模擬結構架 振動的相對應回饋信號。這個信号經由伺服閥，驅動致動器， 有振動偵測元件，可以隨時監控基座桌面的振動變化量，給
設完成後，並將晶舟固定於晶舟承載平台上，晶舟選擇用石 藉此減低振動能量。亦利用位置感測器監測位移發生量，藉 予適時的位移量補正。避振器調教完畢後，會再以振動量測
英材質而非碳化矽材質，此兩種材質都是爐管機台常用的晶 由控制器生成能使位移回復至原點的相對應回饋信號。這個 儀器進行基座桌面的量測作業，確保振動是符合規範的。
舟材質，但石英材質表面較光滑，磨擦力較差，容易產生晶 信號也是利用相同的振動抑制方式使位移量減為最低。主動 主動式隔振基座的組成元件，包含面板、主動式避振器、
片滑片，歷年來地震也是石英材質晶舟損壞晶片較嚴重，因 式隔振系統配置與原理如 圖10。 下框立柱、底板、固定片等元件，如 圖12。
此實驗以石英材質晶舟來承載晶片，藉以觀察滑片現象與地
震對晶舟與晶片的影響(圖8)。
圖7、三軸向地震模擬振動台
圖10、主動式隔振系統配置與原理

主動式隔振系統包含垂直、水平方向的振動制御功能，
晶舟與晶片 可以達到承載物的全部方向(3軸6自由度)振動制御效果，如
圖11。簡單的說，就是利用感測器去感應外來的振動源，避
振器再給予反方向的作用力讓基座桌面保持在原本的位置，
3. 研究方法 預期主動式避振器可以降低二個等級的振動。

爐管機台因為較其它半導體製程機台瘦高，因此遭受地
震影響較其它機台嚴重，現行以實際機台尺寸，並取得各個
組成的重量，設計出一套質心符合實際爐管機台位置配重的
圖8、晶舟與晶片裝設
結構，其中Power Box與Blower Box屬於附屬設備，在裝機
時是安裝在不同樓層，與主機台並不合併在一起，而且無承
隔震平台加速規、設備加速規、晶舟加速規、隔震平台位
載任何晶片，所以在設計時不予列入考慮，如 圖4。
移計配置情況如 圖9，除了這些量測儀器之外，更在晶舟旁邊
考量晶片在機台內的大部分時間是位於製程腔體內，特
架設運動攝影機(GoPro)，用以記錄晶舟與晶片的動作情況。
別針對製程腔體位置設計一平台可供承載晶舟與晶片。將機
台重量分配區分成2區塊，計算出重心位置，調配質量塊模擬 加速 加速 運
爐管機台重心配置，如 圖5。
爐管機台模擬結構設計完成後，需要輔以加速量測儀器
與位移量測儀器，藉以觀察地震發生時機台的動作情況。量 圖11、主動式隔振系統3軸6自由度制振
測儀器說明及安裝位置如 圖6。
主動式隔振基座安裝計畫事先請設備提供機台重量與其
計 設備加速
他特殊的需求，於素地環境振動值量測與現場放樣，接著進
行基做的設計，先針對上框結構做設計，設計上避振器的載
重需求是設備重量加上基座上框的重量，然後再依據設計的
上框選用避振器型號。選定避振器後，進行基座的下框與避
圖9、儀器配置情況 振器的連接設計，進行避振器的電腦振動模擬。
確定模擬結果是符合設備的振動需求後開始進行基座的
製作，若模擬結果不符合振動需求，則改善結構的設計，直
至電腦模擬結果是符合振動規範的。

81 82 83 84 85 86 87 88

91 92 93 94 95 96 97 98