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作者:楊棟焜、林正生三相BLDC馬達模擬CAE數位分身

無刷直流馬達（BLDC）的高效率及高可控性等優勢讓它成為廣泛應用中的選項。此研究我們透過物理模型，建置BLDC馬達模擬數位分身。此數位分身可讓使用者在簡易操作的介面中輸入重要幾何參數並模擬torque。使用者也可透過動畫按鈕繪製磁場變化動畫。此數位分身APP分享給非CAE模擬人員，加速研發。

作者:石大明、陳一元、吳德常、林正軒無人機山區物流應用技術分析

無人機市場自2000年以後出現大幅的成長，依照2020年的市場評估，無人機市場總值達17.5兆美金，近年來隨著智能化技術的進展，無人機在物流的應用也越來越受到重視。依照研究機構對於無人機物流市場分析，市場總值在2020年將達到11.2兆美金，2027年市場總值也將達到近30兆美金，可見無人機在未來結合物流的應用已為趨勢。台灣部分區域鄉鎮、幅員廣大，居民散住各地，然而偏鄉交通不便。如能結合無人機物流應用，將增加時效且降低成本。因此本文在研究無人機山區物流應用分析、主要研究「各類型無人機在山區飛行」的可行性，主要包括：無人機起降、飛行、載重技術可行性分析。

作者:陳冠州、黃智勇、王慶鈞、李昌駿、劉彥禹、張詠瑄晶圓翹曲之應力分析技術

矽晶圓在加工的過程中，會因為各層材料之間機械性質的不匹配，而產生撓曲的現象。其中，氮化矽薄膜在半導體產業中有許多重要應用，其薄膜在製造時，受到製程溫度與壓力參數等的影響，造成晶圓翹曲的發生，將對於要求高平坦度的後續製程產生不良影響，因此，本研究欲透過模擬預測該薄膜晶圓翹曲量及內應力。根據有限元素模擬結果和實驗量測數據，氮化矽薄膜翹曲後產生的內應力，在兩者之間僅有4.2%的誤差。故藉由本研究之模擬方法，即可快速預測出實際加工之前氮化矽薄膜的本質應力、薄膜成長後的內應力與翹曲量。

作者:林士欽、賴識翔、梁沐旺、王慶鈞、唐謙仁、田春林複合薄膜製程及多層膜特性分析技術

傳統的光學濾光片使用高低折射率膜堆設計，需要有初始設計才有辦法得到與目標光譜相近之結果，新的光學薄膜濾光片製鍍方式可採用混合薄膜技術，除了具有能夠改善單一材料的物理及化學特性外，亦能使用折射率漸變光學濾光片為正弦函數分佈的混合膜設計方法取代傳統以高折射率及低折射率材料所構成之多層膜堆的光學濾光片設計。本文探討複合薄膜製程中之高品質薄膜特性問題，輔以濺鍍薄膜的技術及特性量測實驗，尋找出最佳的製程參數，使單層高、低折射率薄膜為設計基礎之多層膜光學效能提升、殘留應力有效降低，進而探討多層膜疊加後的光學效能、表面與應力行為，期使對薄膜製程及應用具有實際的功效助益。

作者:胡振煇、吳柏富交通情境模擬對自駕車發展的助力和挑戰

自駕車的開發目前正如火如荼地進行，已有許多公司大量開發測試 Level 4 以上的自駕車功能。自駕車必須針對各種不同的交通路況自行決策並且安全行駛，如何驗證日益複雜的自駕車功能是一大難題。決策控制模組是其中確保安全的關鍵。交通情境模擬可以在自駕車正式路測前針對各種可能的交通狀況驗證自駕車的決策控制。如何建立一個平台能夠彈性且貼近真實地模擬多樣多變的交通情境是一大挑戰。針對台灣汽機車、自行車及行人高度混流的型態加上許多狹窄巷弄的複雜路況，我們提出情境模擬測試框架，是一種省時、經濟且安全的方法，可以進一步保障自駕車和其它用路人。

作者:林正生CAE數位分身潛在運用- 高速轉軸診斷

我們透過物理模型，建置可作為軸承內部熱源診斷依據的數位分身(CAE Digital Twin)。此數位分身可將轉軸外部表所測量的溫度當作輸入條件，反算出轉軸的溫度分佈與滾珠模差的熱源。再經由具經驗之人員或其他方法，判斷熱源是否有異狀，採取對機台必要的操作。

作者:楊棟焜模具感應加熱模擬技術

模具感應加熱技術，是利用電磁誘導感應的方式用以溫度精準快速控制，以最節能並在最短時間內搭到溫度目標，且必須考量冷卻水路冷卻的週期時間和效果，可以藉由模擬的方式，達到優化設計。特定設出成型模具需要達到特定溫度，傳統方式是使用電熱方式加熱模具到達目標溫度值，相較感應加熱方式，加熱時間冗長且耗能。故感應加熱方式由線圈通電並靠近加熱物，電磁誘導在被加熱物上產生一相對應的感應渦電流，產生渦流損以至於達成快速加熱的目的。可以在此兩方面達到跳躍的改善。

作者:蘇志杰、蘇濬賢、呂文鎔、謝志瑋、鄭貴元智能化晶圓熱壓合設備開發

電子4C產品的薄化、微小化快速發展，效能的多功運算及智能化的整合需求趨勢下，產品內部的控制IC晶片也必須同步升級。電子封裝技術就扮演實現IC整合的重要地位，其中封裝技術及設備的優異不僅關係到整體IC的運作效能，生產線良率的穩定性更是影響甚大。目前國外設備對此也導入智能化的監測平台及製程手法加以改善。有鑒於此，國內業者也應加緊跟上腳步。本文即針對先進封裝技術說起，接著說明晶圓級接合技術種類及方法，並著重於目前開發的熱壓接合設備平台開發流程、智能化模擬整合的導入及未來展望。

作者:林顯群、陳佑政、林郁民、黃昱菘氣壓式電磁閥之動態特性的數值研究

汽車行駛中發生緊急情況必須踩煞車減緩車輛速度時，此時若裝載ABS系統便能以頻率式的踩放煞車限制其強度，如此即能避免車輪卡死導致駕駛無法操控方向，因而反使車輛煞車距離有增加之危險性。ABS系統中運用氣壓式電磁閥控制煞車強度，其靈敏度便極為重要，若能快速執行充、放氣的機制，便能以更高的頻率進行煞車控制；其中電磁閥之壓力上升時間(ts75%)與壓力下降時間最為關鍵，是否符合國際 Tier1車廠規範的需求，即是電磁閥設計之成敗指標。本文利用CFD軟體計算出電磁閥作動時之壓力反應時間，採用真實可壓縮氣體方程式分析，並將鐵芯動態行為考量進來，此精準的分析模式將可提供做為電磁閥設計與改善之重要工具。

作者:林士欽、林義鈞、賴識翔、梁沐旺、王慶鈞、唐謙仁、田春林複合薄膜製程及多層膜感測特性分析技術

精密系統所需之機、電、光及聲等元件規格日趨嚴格，高品質複合薄膜扮演的角色也日益重要，如使用單一的薄膜材料，無法鍍製出符合規格特性的光學濾光片，或無法使用傳統高低折射率材料之堆疊方式設計出符合規格的薄膜濾光鏡功能，因此新材料開發及可精確調控薄膜折射率的製程已是目前多層薄膜研究之重要方向。本文探討複合薄膜製程中之高品質薄膜特性問題，輔以濺鍍薄膜的技術及特性量測實驗，尋找出最佳的製程參數，使單層高、低折射率薄膜為設計基礎之多層膜光學效能提升、殘留應力有效降低，進而探討多層膜疊加後的光學效能、表面與應力行為，期使對薄膜製程及應用具有實際的功效助益。另鍍膜模擬分析方面，主要採用波茲曼方程式，用以陳述分子傳輸現象。

作者:廖建智、王承緯、何筱晨、林政傑、周國華、王仁傑智慧化機電分析模組技術於工具機實務應用

在高效率航太加工與高精度需求的模具加工中，過切一直是關鍵的問題點，造成過切的因素可分為CAM工法規劃與機械振動兩大類，針對過切問題，使用者常在機台調機與加工刀法規劃上尋求解決，但業界目前仍無明確的科學化模型。

本文整合CAM路徑規劃模組與工具機機電系統，首先對CAM的品質進行確認，包含極短反向背隙與減速率及減速數量…等指標，接續整合機電分析模組進行刀尖點誤差分析，並將其三軸向動態誤差轉換為模面法向誤差，最終在模面上以色點後處理方式呈現誤差分佈，使用者即可以快速進行切削模擬預測加工狀況，並透過調整CAM工法規劃或重新設計機台動態響應…等方式進行加工模面的誤差狀況修正，有效連結CAM路徑規劃與機台動態響應之間的關係，建立相對應的科學化模型。

作者:紀佃昀數位設計與自動化機器人系統模擬器介紹

本文主要介紹工研院目前開發中的機器人系統模擬器與其應用，內容包含其各種功能說明，可以用於什麼樣的應用場合，以及擴展與通訊相關資訊，本技術主要針對以工業機器人為主體之自動化單元模擬，透過機器人單元的模擬，能事先得知作業的生產情形，並針對可能的問題進行模擬與解決，而能有效地提升生產效率。

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