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作者:許勝傑、黎尚昆、洪國峰視覺導引路徑生成應用於機器人超音波切割單元

作者:徐立宇、張瑞旻、黃啟榮、林偉宸、梁碩芃超音波輔助蜂巢結構切割及刀具壽命預測系統

全球航空業正面臨一波換機潮，燃油效率、低排放、輕量化設計成為次世代商用客機的設計趨勢。蜂巢結構是航太產業中質輕、高強度的代表性材料而超音波輔助加工是目前國內業者主要的蜂巢結構加工方法，但由於進口機台昂貴、刀具壽命短且刀具磨耗後無法透過研磨、鍍膜重新使用等問題導致生產成本居高不下。

本文將介紹利用工研院研發團隊現有的工具機設計與智能化軟體開發能力整合學術界在複合材料性質與超音波加工方面之研究成果，發展超音波輔助蜂巢結構加工刀具壽命預測技術，並可技術移轉給國內工具機產業，以打入國際航太供應鏈。

作者:李仲淇、陳子鴻、簡瑞廷鎢合金模造玻璃模具之超精密切削加工技術研究

市面上玻璃模具的材料，大多都是選用碳化鎢（tungsten carbon, WC）或碳化矽（silicon carbon, SiC），由於此兩種材料屬於難切削材，無法使用一般的傳統切削方法來加工，必須使用研磨拋光製程，本文，改用與碳化鎢有相同特性，其含鎢量達98%以上的鎢合金，來當玻璃模具材料，並選用超精密加工製程搭配超音波橢圓震動加工技術來加工模具。

設計一個形狀為Ø3 mm，R值3 mm，深度0.4 mm的玻璃模具透鏡，來當作載具，先車削3顆銅模具來做形狀精度及重現性的印證。再將其加工參數，套用在鎢合金模具上，最後使用UA3P量測儀器，測量其形狀精度及表面粗糙度，其鏡片模具形狀精度可達到0.3 μm以內，表面粗糙度可達Ra 15 nm以內。

作者:楊忠義、洪宗彬淺談鎢鋼模具之超音波加工技術

作者:黃光瑤雷射超音波於管件瑕疵檢測應用

以脈衝雷射激發物體產生超音波之超音波檢測技術，藉由超音波訊號作為檢測物體內部資訊的方法，可以在不破壞物體的情況下獲得非透明材質表面底下的資訊。以雷射作為超音波之激發源可以配合使用掃描模組，達成快速掃描的優點，同時可以配合雷射參數的調整，使產生不同特性的超音波，使用上功能性將更具彈性。而全光學的架構可以達成非接觸式的優點，可應用於輸油鋼管高溫製造時之即時缺陷監控。

作者:蔡元勛、李仲淇、簡瑞廷、陳建羽超音波輔助射出成形微結構之研究

隨著科技蓬勃發展下，人類對物質生活的要求提昇下，一般傳統滿足功能性的塑膠製品已漸漸無法滿足消費者需求。因此如何有效提昇成形過程結構之轉寫性及降低成形能量耗用，更是當今產業界追求之重要課題，故衍生出許多提昇結構轉寫的成形技術，如快速變模溫（Rapid Heating and Cooling Molding, RHCM）、高週波感應加熱及氣體加熱等技術。

因此，本研究提出一新穎成形技術-超音波輔助射出成形技術，利用超音波模組，其接觸探頭直徑2.5 mm、長度257 mm、振幅5-15 mm及頻率25 KHz，以超音波模組輔助射出成形的概念，利用開發超音波震盪模組，結合具有微結構之塑膠模具，其模具試片規格20 × 20 × 3 mm，並具有微結構深度1 mm及V-Cut微結構角度120度之特徵，利用超音波探頭放置於澆口直接與塑料接觸，透過震盪延遲塑料固化構想進行實驗，並於實驗過程中導入田口實驗方法，以L9之直角表規劃實驗配置，探討射出速度、振動幅度、振動時間及保壓壓力等因子對微結構轉寫之重要性，由實驗結果得到保壓壓力、射出速度及振動時間為影響轉寫的重要因子，可有效提升微結構轉寫深度達0.92-0.94 mm，有效輔助微結構轉寫狀況。

作者:廖運炫、黃昭維超音波振動應用於碳化矽的機械化學拋光

碳化矽陶瓷因具有優良的機械及化學性質，已廣泛地應用於耐磨耗與耐腐蝕，近年來更被應用在光學元件及半導體等產業上，然其拋光效率與表面精度的要求也變得更加嚴苛。機械化學拋光法使用較軟的磨料拋光較硬的工件，不會有傳統硬磨料造成的微小刮痕與次表面破壞，也不會有化學機械拋光法化學液的回收問題，只是在拋光效率上還有其改進空間，未被普遍應用。為了提升其拋光效率，以自行設計的超音波振動輔助機械化學拋光裝置，對碳化矽陶瓷進行拋光實驗，探討利用超音波振動提高拋光效率的可行性，並選取施加壓力、工件轉速、拋光時間及超音波功率等拋光參數，研究超音波振動對材料移除深度、表面粗糙度與材料移除機制之影響。研究結果顯示，加入超音波振動後可提升約60~70 %的材料移除率。在較高的壓力下，超音波對材料移除深度的增加有較明顯的效果，而超音波的功率大小則與材料移除深度的提升呈現正相關性。依據研究結果並提出了超音波振動輔助下材料移除的機理。

作者:黃俊杰、劉旺林、薛羽利超音波噴塗製程與設備技術

塗佈製程技術可應用之領域甚廣，包括光電與半導體產業、民生用品與醫療器材等產業。塗佈技術發展可分為乾式與濕式製程兩大主軸，其濕式塗佈製程相對於乾式製程，在成本及產率具有極大競爭力；其中，濕式塗佈製程又以超音波噴塗技術最備受矚目。超音波噴塗技術具有高材料利用率、大面積、均勻度佳，且不同於傳統二流體式噴塗技術使得噴嘴不易產生堵塞之情況。超音波噴塗技術的發展，可使國內於非真空鍍膜製程產業真正紮根，以降低對國外設備之依賴。

作者:翁志強、丁嘉仁、張高德次世代半導體晶圓複合加工技術

碳化矽（SiC）由於其優越的物理和電氣特性，被認為是用於高功率和高溫應用的下一代半導體功率器件材料。相較於矽晶圓相對容易使用機械或化學的方法加工，碳化矽晶圓的加工製程相對困難、更昂貴且需要更長的加工時間。主要因為碳化矽為一種非常堅硬、易碎的非氧化物陶瓷材料。本研究主要開發超音波輔助輪磨技術以及電漿輔助拋光兩種複合加工技術，作為提升碳化矽晶圓加工速率的手段。

作者:林義暐、鄭貴元、呂文鎔、丁嘉仁、張高德碳化矽裂片技術淺談與其產業應用

根據IHS（Information Handling Services）Markit的預測，全球功率半導體市場規模將以年增長率4.1%的速度成長。其中，以目前正蓬勃發展的第三代半導體材料碳化矽（Silicon Carbide, SiC）為例，此材料具備高頻、高功率、耐高溫且耐高壓的電器特性，預期未來會更廣泛的應用在電動車、充電樁、太陽能、離岸風電、基地台與5G等[1]。硬度方面，SiC僅次於鑽石與碳化硼，因此在切割、研磨時也較為困難，並且晶圓尺寸越大越棘手，SiC晶錠切割為晶圓的過程即唯一重要的製程技術，如何透過快速、有效率的技術進行晶錠切割，許多公司都投入資源進行相關的技術研發。本文將針對近年來各種主要切割技術進行討論與分析，提供讀者在進入晶錠切割技術領域的參考。

作者:曾賢正、李宛龍、余祥華、古鎮南、劉家榮、Andres David Gaona Roman、陳文泉智慧型數位超音波控制器技術

超音波在醫療、軍用和工程領域中都被廣泛應用，如腹部超音波、超音波熱療、聲納等。而工程領域中，超音波焊接與切削為常見的加工技術。超音波焊接是利用高頻振盪摩擦生熱，促使加工件產生高熱融化，大幅縮短產品製造時間並可節省成本。超音波切削在加工時可有效降低切削力，使刀具負荷降低，進而提升刀具的壽命。且刀具規律振動，可提升加工工件表面品質，有效提升加工精度。工研院所開發之超音波控制器，自動追頻技術和功率控制技術，可免除因被動元件偏差需調整操作頻率，加上功率補償提高輸出穩定性，可達到良好加工效果。

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