經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 4Q4874_ 五、發明説明（1 ) 發明莆醫 發明镅城 本發明係闞於一種自動瀏量裝置，為藉由檢測一對面 板之間之距離的改變，而測量拋光工件之厚度，詳言之· 係關於一種可與研光裝置配合使用之自動測量裝置。 相Μ抟g說明 一種裝設有第一或上表面板及第二或下表面板之研光 装置，此上表面板及下表面板為可旋轉地由各臂所支撐， 而使得由各載盤所保持之工件可由上及下表面板機構夾持 ，此上及下表面板機構以相對方向驩動旋轉，而得以抛光 工件0 一般來說，配合此種研光裝置之一種自動測量裝置係 用來自動判定一個工件是否已觸底或拋光至預定之厚度。 習知之此種型式之自動測量裝置，迄今已知有一種使 用磁性刻度搮者。此種型式之自動測量裝置構造成使磁性 刻度檷具有指向上方向之探頭，將其頂端置放成與晶Η之 下表面接觸，此晶片與上表面板銜接以便形成整體旋轉。 尤其是，當上表面板配合著增量之拋光工件向下移動 時•晶片亦跟随著上表面板向下移動，而使得探頭被推進 入磁性刻度檷。因此•磁性刻度標檢測探頭移位的量，而 因此可經由此移位量而測得上和下表面板之間之距離，並 決定工件之厚度。 已知之另一種型式之自動測量裝置，為使用如第8圖 所示之渦電流感測器102 。於此自動測量裝置中*安裝在 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 3 3906 1 J---Γ-------裝-----_--iT------泳 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 404874 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 2 ) 1 上 表 面 板 3上之渦電流感測器102朗 向 下 表 面 板 2 輻 射 磁 場 1 1 ， 而 使 得 白 動 測 ft 裝 置 可 檢 測 出 上 和 下 表 面 板 3 、2間 之 距 1 1 離 » 並 持 續 地 输 出 指 示 檢 測 得 距 嫌 之 類 比 電 m 信 號 〇 算 術 1 請 1 運 算 m 構 110 將 類 比 電 壓 信 號 轉 換 成 預 定 取 樣 數 之 相 對 應 閱 1 1 讀 1 之 數 位 霣 壓 信 號 並 根 據 埴 些 數 位 m 壓 信 號 之 間 之 最 大 數 背 之 1 之 數 位 霣 壓 信 號 之 電 颳 值 計 算 上 和 下 表 面 板 3 、2間 之 距 雄 注 意 1 | $ 因 此 而 決 定 工 件 之 厚 度 〇 事 項 再 1 1 1 詳 言 之 渦 霣 流 感 測 器 102檢測在下表面板2之 上 表 面 填 窝 本 裝 I 上 之 載 盤 100 和 横 向 粒 紋 或 記 號 槽 20 而 由 算 術 運 算 櫬 構 貝 、〆 1 1 1 10 取 樣 之 類 比 電 屋 信 號 包 括 了 一 個 額 外 之 指 示 上 和 下 表 1 1 面 板 3 > 2間 之 距 離 此 距 離 指 示 從 上 表 面 板 3至載盤100和 I 横 向 粒 紋 20間 之 距 m 0 4 丁 I 於 此 例 中 最 接 近 上 表 面 板 3 之 下 表 面 之 0 檷 物 為 於 1 1 I 下 表 面 板 2上設置之各載盤100 之 上 表 面 而 第 二 最 接 近 物 1 1 1 是 位 於 載 盤 100之間之下表面板2之 上 表 面 以 及 最 長 距 鐮 1 1 為 至 横 向 粒 紋 或 記 號 檐 20 之 距 離 0 鍊 1 其 結 果 指 示 各 載 盤 100至上表面板3 之 下 表 面 之 距 離 1 1 (後文中將簡稱為載盤距離） 之 電 壓 為 最 低 值 而 指 示 下 表 1 I 面 板 2至上表面板3 之 距 雛 之 電 壓 為 高 於 指 示 載 盤 距 離 之 電 1 1 I 壓 Μ 及 指 示 横 向 粒 紋 20 至 上 表 面 板 3 之 距 雕 之 罨 壓 為 最 1 1 大 值 〇 1 而 且 9 因 為 潘 霣 流 感 測 器 102檢測在下表面板2之 上 表 1 1 面 之 檢 m 時 間 為 最 長 f 則 產 生 指 示 下 表 面 板 2 之 數 位 電 壓 1 1 信 號 之 數 百 或 頻 率 為 最 大 0 由 於 對 於 載 盤 100 之 上 表 面 之 1 1 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（21 OX297公釐） 4 3906 1 404874 A7 B7 五、發明説明（3 ) 檢測時間要少於對於下表面板2之檢測時間之事實，則指 示從上表面板3之下表面至載盤100之上表面之距離之數位 電壓信號之頻率要低於指示從下表面板2之上表面至上表 面板3之下表面之距離之數位電壓信虢之頻率。同搛地， 對於横向粒紋20之檢測時間為最短*因此相闞於他的頻率 為最低。 因此，可獲得如第9 所示之頻率分佈圈形。從此圏 中*可濟楚地看出，對於載盤100之頻率C係出現在低電壓 側或範園，對於下表面板2之頻率ϋ出現在中間霣壓範園， 而對於横向粒紋20之頻率S出現在高電壓側或範圍，其電 壓為稍髙於中間霣壓範圃。 因此，算術運算慵構110取出頻率曲線II之具有最髙頻 率之電應值，並根據此霣壓值進行逆理算*而獲得下和上 表面板2、3之間之距離，並決定此計算之距離作為工件之 厚度。 然而，上述之習知自動測量裝置包含有下列諸多問題 〇 首先，此使用磁性刻度檷之自動测量裝置，因為其構 造成假設當工件被拋光達某一量時，上表面板會從預定之 參考位置向下移位某一數量，而磨損之下表面板會造成测 量值之錯誤。 此即*當下表面板磨損時•則上表面板之向下移位量 ，相等於工件磨損量加上下表面板之磨損量之和，其不能 正確相對應於工件之厚度。因此，當下表面板已經磨損至 I----------I裝-----；---1T------線 (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) Α4規格（210'〆297公釐） 5 39061 404874 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明（ 4 ) Ί | 一 相 當 範 園 時 » 則 不 可 能 正 確 澜 量 出 工 件 之 厚 度 〇 1 1 再 者 t 由 於 其 構 造 成 探 頭 是 與 晶 片 接 觭 置 放 t 而 晶 片 1 1 乃 结 合 於 上 表 面 板 而 整 旋 轉 t 則 探 頭 之 接 觸 m 由 於 晶 片 1 [ 1 1 1 之 旋 轉 而 磨 損 t 因 此 會 增 加 測 量 之 可 能 錯 誤 〇 請 先 閱 讀 背 面 對 照 於 此 使 用 渦 霣 流 感 澜 器 102 之 白 動 測 量 装 置 ， 因 其 構 造 成 使 得 上 和 下 表 面 板 之 間 之 距 離 由 使 用 從 安 裝 於 之 注 意 事 項 再 1 1 I 上 表 面 板 3上之渦霣流感測器102突 出 於 下 表 面 板 2 之 磁 場 J | 而 測 得 如 此 則 將 不 會 有 由 於 下 表 面 板 2和/或探頭之磨損 填 窝 本 1 裝 I 而 導 致 之 錯 誤 事 情 發 生 0 頁 1 1 然 而 於 此 種 型 式 之 動 測 量 裝 置 算 術 運 算 櫬 構 110 1 | 根 « 據 如 第 9 圖 所 示 之 發 生 數 或 頻 率 分 佈 而 計 算 發 生 最 大 I 數 或 最 大 頻 率 之 電 壓 值 並 將 此 計 算 之 電 壓 值 轉 換 成 相 對 ] j 丁 I 應 之 工 件 厚 度 值 〇 Μ 此 種 结 構 依 於 工 件 之 性 質 » 而 可 能 1 1 有 大 的 測 悬 錯 誤 0 1 1 尤 其 是 工 件 装 配 入 載 盤 100 上 相 對 應 孔 而 使 得 其 1 線 1 能 夠 於 渦 η 流 感 測器102 下 方 通 通 〇 结 果 若 X 件 是 由 一 種 具 有 高 磁 阻 之 材 料 形 成 則 滴 電 流 感 測 器 102 不 能 檢 測 1 I 出 工 件 而 變 成 檢 測 到 位 於 工 件 下 方 之 下 表 面 板 2 之 上 表 面 1 I 0 於 此 種 情 況 於第9匾所示之頻率曲線U是曝露於複數個 I 1 I 載 盤 100之間之下表面板2之 上 表 面 之 頻 率 a 與 位 於 工 件 1 1 下 方 之 下 表 面 板 2之上表面之頻率b之 和 而 因 此 a + b 和 之 1 最 大 值 為 實 質 地 較 頻 率 C 之 最 大 值 為 大 0 因 此 由 於 錯 誤 1 1 9 而 將 不 能 把 頻 率 曲 線C和U加Μ區別或辨識 〇 1 1 然 而 若 工 件 是 由 一 種 具 有 低 磁 阻 之 材 科 形 成 則 Λη m 1 1 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 6 39 06 1 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __AMS-74_ 五、發明説明（5 ) 電流感測器102能夠檢測出工件，並输出對懕於磁阻值之 類比信號。 因此，當工件之頻率曲線出現在頻率曲線C之附近· 而頻率曲媒ϋ之最大頻率減少至“a”值，則使得產生頻率 曲線U、C和工件之頻率曲線之最大值實質上彼此相似之情 形。 於此對於複數涸頻率曲線之最大值變成實質上相同值 之情形，相對懕於頻率曲線U之最大頻率之電壓值被錯誤 地計算，Μ作為相對應於頻率曲線C之最大頻率之霣壓值 ，則结果造成了工件厚度之不正確測量。 琎明軀谏 本發明意欲克眼習知之自動澜量装置所遭遇到之上述 各種問題，其目的是要提供一種新穎而改良之自動測量裝 置•此自動測量裝置藉由從表示一對經非接觸檢测之表面 板間之距離之距離資料中扣除掉闞於載盤之距離資料，而 能夠執行工件厚度之高準確度測量•並不會受到工件性質 之影響。 為了解決上述間題，依照本發明提供之一種自動測量 裝置*包括： 距離感测器機構·安裝在一對表面板之其中一面板上 ，此對表面板為彼此相對可旋轉•有複數個載盤在此一面 板上*各載盤上保持有一工件夾持在該一對表面板之間· 此距雄感测器機構朝向另一表面板發射電磁波，而因此檢 測出至該另一表面板之距雕*並用來產生代表此檢測距離 本紙張尺度適用中阖國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 7 3 9 061 J 1 ^4Τ線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 404874 b7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 6 ) 丨 I 之 類 比 信 號 1 1 類 比 / 數 位 轉 換 櫬 構 » 預 定 之 取 樣 頻 率 * 將 從 距 離 1 1 感 測 器 櫬 構 獲 得 之 類 比 信 號 » 轉 換 成 相 對 應 之 數 位 信 號 1 f 1 開 Μ 機 構 t 用 來 僅 當 距 離 感 測 器 櫬 構 是 位 於 載 盤 之 間 請 先 閱 讀 背 Ϊ 事 項 再 空 間 時 允 許 從 類 比 / 數 位 轉 換 櫬 構 來 之 數 位 電 壓 信 號 通 過 及 1 1 I 算 術 理 算 懺 構 t 根 據 數 位 電 壓 信 號 之 電 壓 值 用 來 決 定 1 1 I 各 工 件 之 厚 度 此 數 位 霣 壓 信 號 具 有 從 開 關 機 構 來 之 數 位 填 寫 本 1 ά 1 堪 壓 信 號 之 間 之 最 大 頻 率 〇 頁 1 1 Μ 上 述 之 配 置 方 式 此 對 表 面 板 旋 轉 Μ 具 有 複 數 個 1 1 載 盤 將 工 件 保 持 夾 於 此 對 表 面 板 之 間 而 得 拋 光 工 件 〇 I 於 此 同 時 安 裝 在 一 個 表 面 板 上 之 距 離 感 測 器 櫬 構 輻 射 出 1 Λτ I 電 磁 波 以 檢 測 至 另 一 表 面 板 之 距 離 並 產 生 代 表 檢 测 之 距 1 1 1 離 值 之 類 比 電 壓 信 號 〇 從 距 雛 感 測 器 櫬 構 來 之 類 比 電 壓 信 1 1 號 由 類 比 / 數 位 轉 換 櫬 構 Μ 預 定 之 取 樣 頻 率 轉 換 成 數 ! 位 電 壓 信 號 〇 如 此 經 轉 換 之 數 位 電 壓 信 號 僅 當 距 離 感 測 器 線 1 櫬 m 位 於 載 盤 之 間 之 空 間 時 方 被 允 許 通 過 開 關 機 構 0 其 1 1 结 果 僅 代 表 至 位 於 空 間 之 另 一 表 面 板 之 距 雄 之 數 位 電 壓 1 I 信 號 方 可 _ 入 至 算 術 蓮 算 機 構 由 此 算 術 運 算 櫬 構 $ 可 由 1 1 1 具 有 最 大 its 頻 率 之 數 位 電 壓 信 號 之 電 壓 值 而 計 算 出 各 工 件 之 1 1 厚 度 〇 1 於 本 發 明 之 — 種 形 式 開 關 機 構 包 括 有 1 1 第 一 載 盤 感 測 器 安 裝 在 一 個 表 面 板 上 於 此 表 面 板 1 1 上 安 装 有 距 離 感 測 器 櫬 構 » 當 此 距 離 感 測 器 m 構 位 於 空 間 1 1 本紙張尺度適用中周國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 8 39 06 1 404874 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 7 ) I 位 置 時 用 來 檢 m 兩 個 位 於 空 間 之 相 對 側 之 鄰 接 載 盤 中 之 1 1 其 中 —— 個 Μ 產 生 第 一 高 位 準 電 壓 信 號 1 1 第 二 載 盤 感 測 器 安 裝 在 一 個 表 面 板 上 於 此 表 面 板 1 | 上 安 裝 有 距 離 感 測 器 櫬 構 當 此 距 離 感 測 器 櫬 構 位 於 空 間 請 先 1 聞 1 個 產 讀 位 置 外 面 時 用 來 檢 測 兩 個 鄰 接 載 盤 中 之 另 外 * 背 ιέ I I 生 第 - 高 位 準 電 壓 信 號 ； Μ 及 - 之 注 1 | 意 I 閘 霣 路 連 接 至 類 比 / 數 位 轉 換 機 構 之 輸 出 端 並 調 事 項 1 再 1 I 缠 Μ 依 於 第 —· 電 壓 信 號 之 上 升 而 開 啟 * 依 於 第 二 電 壓 信 號 填 寫 本 1 裝 1 之 上 升 而 鼷 閉 〇 頁 1 1 由 上 述 之 配 置 當 距 離 感 測 器 機 構 位 於 空 間 位 置 時 > 1 | 則 開 闞 櫬 構 之 第 一 載 盤 感 测 器 檢 測 兩 個 位 於 空 間 之 相 對 俩 | 之 鄰 接 載 盤 中 之 其 中 一 涸 並 產 生 第 一 高 位 準 電 壓 信 號 至 1 -訂 I 閛 電 路 〇 閘 電 路 依 於 第 一 電 壓 信 號 之 上 升 而 開 啟 允許數 1 1 I 位 電 壓 信 號 從 類 比 / 數 位 轉 換 機 構 通 過 至 算 術 運 算 櫬 構 0 1 1 另 一 方 面 當 距 維 感 測 器 櫬 構 移 出 空 間 位 置 時 則 第 二 載 1 盤 感 測 器 檢 測 兩 個 載 盤 中 之 另 外 一 個 並 產 生 第 二 高 位 準 線 I 電 壓 信 號 至 閘 電 路 由 是 閘 電 路 依 於 第 二 電 壓 信 號 之 上 升 1 1 而 闢 閉 因 此 中 斷 供 懕 數 位 霣 壓 信 號 至 算 術 蓮 算 機 構 0 1 I 於 本 發 明 之 另 一 種 形 式 閘 電 路 包 括 有 1 1 I 正 反 器 電 路 具 有 第 — 輪 入 端 輪 入 一 預 定 之 高 位 準 1 1 電 壓 信 號 第 二 輸 入 端 輸 入 第 — 電 壓 信 號 第 三 輸 入 端 擧 输 入 第 二 電 壓 信 號 及 1 1 U 與 ” (AHD) 電 路 檐 構 > 具 有 第 一 輸 入 端 連 接 到 正 1 1 反 器 電 路 之 输 出 端 ； Μ 及 第 二 输 入 端 連 接 到 類 比 / 數 位 1 1 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 9 3 9 06 1 --404874 五、發明説明（8 ) 轉換機構之輸出端。 由上述之配置，第一電壓信號输入至正反器電路之第 二輸入端•從第一输入端输入之定高位準電壓從輪出端輸 出至M與”電路機櫞之第一輪入端*由是從類比/數位轉 換櫬構來之數位霣壓信號輪入到算術運算機構。當第二電 壓信號輸入至正反器霣路之第三輪入端時，則從第一轆入 端供應至“與”霣路櫬構之定霣壓被中斷，而使得數位電 壓信號不會_入到算術蓮算櫬構。 於本發明之又一種形式，正反器電路包括有D-型正反 器電路，其具有資科端形式之第一轆入端•時鼷端形式之 第二輪入端，以及簠設嬙形式之第三输入端。 於本發明之又一種形式，D-型正反器電路產生η-位元 並職形式之η -位元數位霣壓；Κ及“輿”電路機構包含複 數個“與”電路，數位電壓之η位元被分別Κ並聯方式從 D -型正反器霣路输入至此複數個“與”電路。 於本發明之又一種形式*距離感測器包括渦電流感測 器。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由上述之配置*至另一個表面板之距離由從渦電流感 测器至另一涸表面板所幅射之磁場所檢测，以及代表檢測 之距離值之類比霣壓信號從淌電流感測器输出。 於本發明之又一種形式，距離感測器櫬構係嵌入於一 表面板中，其末端置入於一表面板之内。 由下列之詳细說明，並配合所附圈式，本發明之上述 及其他目的、特徵和優點，對此技藝方面之相闞技術人貝 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） Γ〇 3906 1 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __404874 b7_ 五、發明説明（9 ) 將變得更為明瞭。 睡式夕篛置銳明 第1圔顯示依照本發明之裝設有自動測量裝置之研光 装置部分切雛之正示圖； 第2圖為第1園之自動測量装置之方塊圜； 第3圈為顯示第1圖之研光裝置拋光操作，部分切離 之正示圖； 第4圖為顯示下和上表面板與渦電流感測器之間距離 之横剖面圓； 第5(a)圖為顬示第2 _之第一感測器6A之操作位置之 平視示意圈； 第5(b)画為顯示第2圈之第二感測器6B之操作位置之 平視示意圓； 第6(a)匾為顯示從第一感測器6A輪出電騮信號SA之波 形之時序圖； 第6(b)圖為顯示從第二感測器6B輪出電壓信號SB之波 形之時序圖； 第6(c)圈為顯示從第2國之D-FF電路71輸出電壓信號 SQ之波形之時序圖； 第7圓為顬示依照本發明之數位電懕信號之頻率分佈； 第8圖為顯示習知自動拥量裝置之示意圈；以及 第9圈為顯示第8圜之習知自動測量裝置所產生之數 位電壓信號之頻率分佈。 於任富淪俐夕註佃銳明 本紙張尺度適用中·國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 11 39061 I---------—种衣----^--.'1T----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 404874 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 10 ) 1 I 規 將 參 照 所 附 圖 式 而 詳 细 說 明 本 發 明 之 較 佳 實 施 例 1 1 I 第 1 圖 係 顬 示 依 照 本 發 明 之 裝 設 有 白 動 測 量 裝 置 之 研 1 先 1 光 裝 置 之 部 分 切 離 形 式 〇 於 下 列 說 明 中 與 使 用 於 第 7 圖 閱 讀 \_ 背 1 和 第 8 圖 中 相 同 符 號 者 係 表 示 相 同 或 相 對 應 之 元 件 〇 面 I 之 1 碼 注 I 於 第 1圓中 參考號碼1 表 示 研 光 裝 置 參 考 號 4 表 意 事 1 示 白 動 澜 ft 装 置 0 研 光 装 置 1包括下表面板2 » 位 於 下 外 殻 項 再 1 填 1 裝 1 0 內 之 上 部 Μ 及 上 表 面 板 3 •懸置於臂1 1下 本 頁 1 下 表 面 板 2 之 形 狀 為 圖 碟 狀 構 件 於 此 圓 碟 狀 構 件 上 1 I 安 裝 有 複 數 個 載 盤 100 而各載盤1 00上 保 持 有 一 工 件 101 1 1 〇 於 下 表 面 板 2 之 上 表 面 上 設 有 複 數 個 從 中 心 孔 朝 向 周 掾 1 1 訂 徑 向 延 伸 的 横 向 粒 紋 20 9 而 由 此 旋 刮 在 上 表 面 上 成 泥 漿 狀 1 之 拋 光 物 件 〇 1 1 下 表 面 板 2經由- -對在疆動袖1 2a 上 之 m 承 13而 可 旋 轉 1 1 地 安 裝 此 驅 動 袖 1 2 a 具 有 固 接 於 接 近 其 頂 端 之 太 陽 齒 輪 威 12 〇 亦 然 內 部 齒 輪 14經 由 一 對 在 下 表 面 板 2 之 外 周 緣 上 1 I 之 袖 承 15而 可 旋 轉 地 安 裝 0 1 1 I 上 表 面 板 3 之 形 狀 為 圓 碟 狀 構 件 ， 此 圓 碟 吠 構 件 由 支 1 1 撐 環 16所 支 撐 俾 使 得 當 將 由 載 盤 100所保持之工件101推 ! I 向 下 表 面 板 2 之 上 表 面 時 可 Μ 旋 轉 0 尤 其 是 袖 承-構 件 1 1 17 固 定 附 接 到 支 撐 上 表 面 板 3 之 支 撐 環 16之 上 表 面 有 — | 圓 柱 體 18 之 桿 18 a 插 入 於 此 袖 承 構 件 17 中 此 圓 柱 體 18係 1 I 由 支 撐 柱 19之 臂 11所 支 撐 0 ! 此 種 結 構 如 第 3圖所示 各保持有- -個工件101 之 1 本紙張尺度適用中國國家標準（⑽靖（2淑靖）1 2 3906 1 A7 B7 404874 五、發明説明（1 1 ) 載盤100設置入輿太陽齒輪12和内部齒輪14銜接，並共同 設置在下表面板2上。以此種狀態，於圓柱體18經由桿18a 之媒介作用下，上表面板3被驅動向下方向移動，而使得 驅動器12b通過於上表面板3之中心孔•此驅動器12b係設 在驅動袖12之上端，並具有禊數個形成在外周緣面上之满 或凹槽12c。结果，於糴動器12b之外周緣面上之垂直凹槽 或溝12c與固定安裝在上表面板3上之驅動器满16a接合。 於此狀態，驅動袖12a由此處未K合示出之馬達動作 而驅動旋轉*由是太隈齒輪12和上表面板3得Μ同方向旋 轉。與此同時，下表面板2和内部齒輪14由此處未顯示之 馬達櫬構驅動而與太限齒輪12Μ相反方向旋轉，俾使得當 太陽齒輪12Μ自己的袖旋轉時，載盤100會缡著太陽齒輪 12而娌轉，其结果由載盤100所保持之工件101可由彼此旋 轉於相反方向之下表面板2和上表面板3之機構而拋光。 於另一方面，如第1圔所示*自動測量裝置4設有渦電 流感測器5形式之距離感測器•被嵌入於上表面板3中，用 來測量上和下表面板3、2之面對表面間之距離；第一感測 器6Α形式之第一載盤感測器·和第二感測器6Β形式之第二 載盤感測器；Μ及裝置本嫌（apparatus pr〇per)7。 渦電流感測器5嵌入於上表面板3之周緣部分，如第 1圖所示。詳言之，第4圖中可清楚地看出•於上表面板 3之周緣部分設有成階層狀之孔30，渦電滾感测器5之末端 裝配入孔30中，此末端與階曆狀孔30之階層或肩部接合。 结果，渦電流感測器5之末端可定位於從上表面板3之下表 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 13 39061 ---------- -------ΐτ-----Ά (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 404874 五、發明説明（12) 面3b起垂直分離之預定距離d位置。此種裝配方式可防止 渦電滾感測器5之末端受到由於上表面板3之下表面3b因磨 損所造成之傷害。 渦電流感測器5為一種習知型式之感測器*此渦電流 感測器產生至下表面板2代表距離L之類比電壓信號A 。渦 電流感測器5產生指向下表而板2之磁場，Μ便在下表面板 2上產生滿電流。當渦霣流感拥器5漸趨近於下表面板2時 ，因此產生較大之渦罨流，而使得渦電流感測器5之線圈 的電感量增加。因此，渦電流感测器5與下表面板2之間之 距離L愈短，則變成有愈大之類比電壓A，然而有愈長之距 離L，則變成有愈小之類比電壓A。於此實施例中，當距離 L為0時，渦電流感测器5輪出“-5V”之類比電壓A ，以及 其最大時能產生+ 5V之類比電壓信號。 如第2圖所示，感測器6A、6B安裝在上表面板3之外周 緣表面而K渦電流感測器5插置其間，使得他們能夠檢測 到載盤100並分別產生第一高位準電壓信號SA和第二高位 準電騮信號SB。詳言之，第一和第二感測器6A、6 BM “當 渦電流感測器5位於二個相鄰接的載盤100(100-1,100-2) 之間之空間Μ的右側端時，則如第5(a)圖所示，第一感測 器6Α位於右邊載盤100-1之右側邊緣；而當渦電滾感測器 5位於空間Μ的左側端時·則如第5(b)画所示，第二感測器 6Β位於左邊載盤100-2之右側邊緣”之方式配置於上表面 板3之外周緣表面。 _如第2圔所示，第一和第二感測器6Α、6Β之輪出導線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公嫠） 1 4 3906 1 IL-------—裝----^--訂------線 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 404874__ 五、發明説明（13) 或線60A、60B *和渦電潦感測器5之轆出導線或線50A、 50B，係經由放大器8和旋轉連接器9而連接到裝置本體7。 裝置本«7之作用為可根據從渦電流感測器5來之類比 電壓信號A而計算下表面板2和上表面板3間之距離L’請參 閲第4圖），此裝置本«7包含有Μ類比/數位（A/D)轉換 電路70形式之A/D轉換櫬構；閘電路，包含有D型正反器 (D-FF)電路71;以及複數個（於此實施例中說明為η個）“ 與（AHD)”電路72;以算術運算霉路73形式之算術運算櫬 構；Μ及監視器6。 A/D轉換霣路70於3-5千赫（KHz)範圍之取樣頻率中從 渦電流感測器5取樣類比信號A，並連鑛地將此取樣之類比 信號A轉換成相對應之η-位元數位信號P。A/D轉換電路70 連纜地输出各數位電壓信號P，此數位電壓信號P被轉換成 η -位元並聯形式*以便進行下列處理。 包括D-FF電路71和AND電路72之閛電路設於A/D轉換電 路70之輪出級，並依於第一電壓信號SA之上升而開啟，和 依於第二電壓信號SB之上升而闞閉。詳言之，D-FF電路71 具有連接至供應高位準恆定霣壓之資料端D形式之第一输 入端，和分別連接至输出線60A和60B之時脈端CK形式之第 二_入端和重設端R形式之第三輸入端，以及連接至各複 數個（η個）AND電路72之第一輪人端之輪出端Q。各AHD電路 72具有連接至相對應其一 A/D轉換電路70之η-位元並聯輸 出。各AND電路72具有連接至算術運算電路73之输出端。 _以此種配置方式，從A/D轉換霄路70輪出之各數位霣 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 15 39061 ---.------'丨裝----.--訂-----線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 404874 at B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 14 ) Ί i 壓 信 號 P之各個位元輪入到相對應AND電路72 於 此 AND 電 1 1 路 72各 數 位 電 m 信 號Ρ之各位元與從D-FF電路7 1 之 相 對 懕 1 I 轆 出 SQ作 邏 輯 44 AHD”蓮算 3 —S 先 1 因 此 9 當 D- FF 電路71 之 _出 SQ為高位準 時 A/D 轉 換 閱 ί *貝 背 1 電 路 70 之 数 位 霣 壓 信號Ρ經由AND 霣路72輪出 到 算 術 運 算 霄 I 之 1 注 1 路 73 由 此 當 w! 出 SQ為低 位 準時 ，從A/D轉換電路70 來 之 意 事 1 數 位 霣 壓 信 號 被 AHD電路72所中斷。 項 再 ] 填 1 裝 1 於 此 種 方 式 * D-FF 電 路 71之 鑰出SQ由分 別 轆 入 到 D- FF 馬 本 頁 電 路 7 1 之 時 序 端 CK和重設 端 R之 第一和第二 霣 壓 信 號 SA 1 I SB所 控 制 〇 1 1 Ί 詳 言 之 如 第 6 (a)圓所示 從D-FF電 路 71 之 資 料 端 1 1 訂 D之高位準電壓輪入依於第- -電壓信號SA之上升（ 由 箭 號 所 1 指 示 ) 而 輪 出 作 為 输出信 號 SQ 〇 亦然，如第 6(b) 圖 所 示 9 1 1 當 第 二 電 壓 信 號 SB上升時 輪出 信號SQ被重 設 至 低 位 準 〇 1 1 结 果 如 第 6 ( C ) η 所示， 输 出信 號SQ僅當時 序 從 電 壓 信 號 線 1 I S A 之 上 升 至 電 壓 信 號SB之 下 降時 間期間為在 高 位 準 Μ 允 許 從 A/D轉換電路70來之數位電壓信號P输入 到 算 術 運 算 電 1 1 I 路 73 0 1 1 顯 示 於 第 2 圔 之算術 運 算電 路73決定於 個 別 输 入 數 位 1 1 電 壓 信 號 P 之 間 具 有最大 發 生次 數或最大頻 率 之 特 定 數 位 1 1 電 壓 信 號 並 根 據 於此已 決 定之 最大頻率數 位 電 壓 信 號 > I 計 算 下 和 上 表 面 板 2、3之 間 之距 L ' 〇 1 I 再 者 算 術 運 算霣路 73包括 頻率計算器 74 » 個 別 之 數 1 1 位 電 壓 信 號 P 以 並 聯之形 式 輪入 到頻率計算 器 74 以 及 .電 1 1 本紙張尺度適用中·國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 16 39061 404874 A7 B7 五、發明説明（15) 器 換 轉 度 厚 / 壓 後 於 明 說 细 詳 將 其 對 相 Ρ 號 信 壓 電 位 數 入 输 之 別 個 算 計 將 4 7 器 算 計 率 頻 佈 分 率壓 頻電 之 壓 電 化 變 於
之 P
至 V 值 壓 I 渦 算 計 圖 4 並 號 信 壓 I SOT 位 數 率 頻 大 最 出 輸 及 Μ 器 換 轉 度 厚 器 算 計 率 頻 從板 據面 根表 75下 器和 換 轉 度 厚 離 距 掉 器減 测 感 流 電 離 距 從 d 來 /1-L 離板 距面 之表 間下 之得 獲 以 2 和 2 值第板 壓看面 電參表 之請上 離 距 之 間 之 3 器 視 監 至 號 信 出 输 之 L 0 距 表 代 生 -*&=· 適 並 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 76 〇 監視器76根據從電壓/厚度轉換器75來之輸出信號顯 示代表距離L'之數值。 現在，將詳细說明依照本實施例之自動测量裝置之操 作。 首先，如第3圖所示，上表面板3被驅動朝向下方向移 動，俾使得於驅動軸12a頂端之驅動器12b***並通過於上 表面板3上之中心孔3a·此驅動器12b於外周緣表面具有垂 直溝或凹槽12c(請參照第1圖），而與驅動器鉤16a銜接。 於此狀態•太限齒輪12和上表面板3被驅動旋轉於相同方 向*以及此時下表面板2和内部齒輪14被驅動旋轉於與太 陽齒輪12旋轉相反之方向。 以如此之旋轉蓮動，當太陽齒輪12 Μ自身的軸旋轉時 ，載盤100會鏡著太隈齒輪12而迴轉，其结果由載盤100所 保持之工件101可由彼此旋轉於相反方向之下表面板2和上 表面板3之機構而拋光。_ 本紙乐尺度適用中·國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 17 39061 -----:-----^----.--1T-----▲ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __4048.74__ 五、發明説明（16) 從第2園可看出，每次其一下表面板2、横向粒紋20和 載盤100*以及低磁阻之工件101從渦電流感測器5之下方 通過*渦電流感測器5將分別檢测他們並產生代表到他們 距離之類比電壓信號A。 此類比電壓信虢A由放大器8所放大，然後經由旋轉 連接器9輸入到A/D轉換電路70。此A/D轉換電路70K從 3-5KHz之取樣頻率範圍中取樣類比電壓信號A ，並連鑛地 输出η-位元數位電壓信號P。 更詳细之說明，請參照第2圃和第4圖所示，具有分別 對應至下表面板2之距離、至横向粒紋20之距維、至載盤 100之距離和至工件101之距雛之振幅之類比電壓信號A ， 被連鑛地輸入至A/D轉換電路70，此A/D轉換電路70以上述 之頻率取樣他們並输出η-位元數位電壓信號P。 與此搡作同時，第一和第二感测器6Α和6ΒΜ下述方式 檢测載盤100。 第5(a)和5(b)圖顯示第一和第二感测器6Α和6Β之操作 情形，於此等圖中安裝在上表面板3上之渦電流感洒器5和 第一及第二感測器6Α和6Β旋轉於相關於載盤100由箭頭所 指示之方向（即順時鐘之方向）。 不管載盤100出現或不出現，渦電流感測器5皆操作以 輪出類比電壓信號Α。當渦電流感測器5到達空間Μ之右側 端時，第一感測器6Α位於載盤100-1之右測邊緣，並檢測 以產生高位準電壓信號SA。 當上表面板3相對於下表面板2繼鑛進行旋轉，當渦霣 本紙張尺度適用中·國國家梯準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 18 39061 ---„----------t.----；--IT-----^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 404874 五、發明説明（17) A7 B7 第 如 時 端 側 左 之 Η 間 空 達 到 5 器 測 感 流 二 第 示 所 圖 盤 載 於 位 Β 6 器 測 感 位 高 生 連Μ 测 檢 並 緣 邊 測 右 之 號 信 壓 罨 準 號端 信序 壓時 電之 之71 升路 上電 而FF - 1 D 0-至 10人 盤输 載先 測首 檢為 於， 依示 , 所 式圈 方a) 種6( 此第 W如 圖 2 第 照 參 請
盤 載 測 檢 於 依 及 M 號 信 第 如 至 入 输 為 示 所 圖 壓端 電設 之重 升之 上71 而路 -2® 第號 從信 , 壓 SQ霉 號升 信 IX 出從 。 輸於準 之SQ位 72號高 路信在 電出持 ND输保 ip 此 ， , 間 出期 B 看 S 地號 楚信 清壓 可電 中升 圖上 C)至 至 生 產 11 7 路 電 F F- D 此 由 圖 2 器 第測 如感 f 流 即 電 此渦 當 僅 時 至 Μ 入間 输空 - 於 示位 所 是 5 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝 Q S 號 信 出 输 之 2 7 路 S 〇!ΒΓ 在 及Μ 準 位 高 在 是 、-0 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 其他時間當渦電流感測器5是位於載盤100或工件101時， 是在低位準。其结果，僅有這些從A/D轉換電路70來之輸 入至AHD電路72之取樣數位信號P，會從AND電路72输出， 而此取樣數位信號P代表著至位於空間Μ之下表面板2的上 表面之距離L，或至下表面板2上之横向粒紋20之距離。 Μ此種方式*已通過AND電路72之數位電壓信號Ρ輸入 到頻率計算器74，而各數位電S信號P之電壓值和由他們 所發生之次數或頻率，在此頻率計算器7 4彼此產生連结。 此時，输入至頻率計算器74之數位電壓信號P僅包括 相闞於下表面板2和横向粒紋20之距離資料，如此頻率計 算器74建立一個由數位電壓信號P之頻率曲線I)’·其代表 著至下表面板2之上表面的距離，與數位電壓信號P之頻率 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 19 39061 404874 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 18 ) • 1 1 曲 線 S ' > 其 代表著 至横向粒紋 20的 距離 所 組 成 之 頻 率 分 1 I 佈 〇 1 I 從 此 頻 率分佈 ，可清楚地 看 出 ，頻 率 曲 線 ϋ ' 之 最 大 頻 —V 請 1- 先 1 率 和 頻 率 曲 線S ’之 最大頻率之 間 有 明顯 的 不 同 0 因 此 於 閱 讀 1 背 1 頻 率 計 算 器 74，取 出相對懕於 頻 率 曲線 U ' 之 最 大 頻 率 之 電 面 1 注 | 壓 值 V >因此代表著從渦電流感测器5之 末 端 或 下 端 至 下 表 意 京 I Ψ 項 | 面 板 2之上表面的距濉L。 再 填 1 1 如 第 2 画所示 *電壓值V 從 頻 率計 算 器 74输 出 至 電 Μ 寫 本 頁 裝 I / 厚 度 轉 換 器75， 於此電壓/ 厚 度 轉換 器 75能 將 此 電 m 值 1 I V轉換成相對懕之距離值L1由 此 距 離值 L減去定距離d 而 1 J 獲 得 下 表 面 板2與上表面板3之 間 的 距雛 L ' 0 1 I 訂 由 上 述 可清楚 地看出，依 昭 ,、、、 本 實施 例 之 白 動 測 量 裝 置 1 9 嵌 人 於 上 表面板 3之渦電流感測器5能 夠 不 用 接 觸 而 檢 測 1 1 出 至 下 表 面 板2之 距離，Μ及 相 似 之其 他 距 離 而 使 得 不 1 1 會 有 由 於 AW m 電流感 测器5之磨損而導致之測量錯誤 啟 1 I 再 者 因為自 動測量裝置 構 造 成使 得 從 上 表 面 板 3 至 下 表 面 板 2之距離， 在此距離之間工件1 0 1被 夾 持 住 9 此 距 1 1 1 離 由 替 上 表面板 3之向下位 移 量 而直 接 檢 測 如 此 即 1 1 1 使 下 表 面 板 2有實霣磨損時，亦不會有各工件1 01 之 厚 度 測 1 1 量 錯 誤 之 情 況發生 。此外，由 此 研 光裝 置 1 例 如 於 此 例 1 1 中 上 表 面 板 3於一次拋光處理中大約磨損1 微 米 (u m ) 則 1 渦 電 流 感 測 器5之末端與上表面板3 之下 表 面 3 a 之 間 之 距 離 1 | d於重複Η 次處理後1將畲減少總長度 κ Η xl ” 微 米 〇 於 此 1 1 例 中 電 壓 /厚度轉換器75能夠從距離L減 掉 定 值 d和Η xl 撤 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1 20 39061 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 404874 a? B7五、發明説明（19) 米之間之差值而計算出距離L’。 再者，本發明之自動測量裝置構造成使得代表至載盤 100之距離或至工件101之距離之數位電壓信號P可全都免 除不用，而使得僅須檢測用作各載盤100之間空間Μ之數位 電壓信號Ρ 。以此種構造方式，可高度正確地測量出由載 盤100所保持之工件101之厚度，而不受工件101之性質的 影響。因此•具有低磁阻之工件101之厚度能夠高精確地 測得。 不泸 並專 術請 技申 Ml附 相所 之之 面義 方定 藝明 技發 此本 之在 明， 發者 本現 的表 然所 顯例 很施 , 實 外述 此上 於 限 渦 和用 飾使 修中 之例 種施 各實 作上 可於 內然 圍雖 範， 和言 神而 精例 之舉 圍 範 構 櫬 測 感 離 ， 距器 為测 使 可 是 而 但各 M 離 距 之 2 板 面 表 下 及 2 板 本不其 是種及 變 改 或 作 5 器 測 感 流 電 感 流 電 渦 此 用 使 僅 於 限 不 並 明 發 至面 出表 测下 檢與 夠須 能 不 要而 只 ， , 離 器距 测之 感 似 之類 同他 不 種 率 頻 樣 取 之 Z ο Η 可5Κ 即 3 成用 完使 法70 方路 觸電 接換 非轉 之/D ti 觸 接 相 件 似 類 地 樣 同 然 雖 而 況 情 視 可 圍 範 率 頻 其 的 百 之 量 測 確 精 了 為 是 但 圍 範 擇 選 或 定 設 個 1 - - In i I - .....I ϋ - - - - ----- - - -1-11 -- ----- ---11 .......... (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 括 包 路 電 閘 之 構 櫬 闞 開 然 雖 者 再 數 複 和 7 路 轚 使 可 是 而 造 構 之 此 如 要 定 限 不 並 其 是 但 2 7 路 電 從第 當從 於及 依 K 夠’ 能啟 。 «HQ JiJ 屏閉 即而闞 , 時 而 路升時 電上升 閘號上 之信號 式壓信 型電壓 何一霣 任 第 二 之之第 的器之 目測器 同感測 相盤感 到載盤 達一載 用第二 本紙張尺度適用中·國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 21 3906 1 404874 A7 B7 五、發明説明（2〇) 如前之詳细說明，依照本發明之自動测量裝置，嵌入 於一對表面板之其中之一之距離感測器機構能夠由幅射電 磁波至另一表面板而檢測出至另一表面板之距離*並不用 與該另一表面板接觸•而使得不會有由渦電流感測器5之 磨損而導致之测量錯誤。 再者•本發明之自動測量裝置構造成使得從一個表面 板至另一個表面板之距離，有工件夾持在其間，此距離由 替Μ —僩表面板之向下位移量而直接檢測。Μ此種構造方 式*即使於另一個表面板有實質磨損時*各工件亦不會有 厚度上之測量錯誤。 再者，本發明之自動測量装置構造成為可完全不用於 載盤位置之數位電壓信號，而僅用作為各載盤之間空間位 置之數位電壓信號輸入到算術運算機構，來決定各工件之 厚度。以此種構造方式，可高度正確地測量出由載盤所保 持之工件之厚度，而不受工件之性質之影響。因此，能夠 高精確地测量出具有低磁阻之工件之厚度。 IL------ 1^.----i--tT------.線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張又度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 22 3 906 1