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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:薛毓弘、胡振煇、林敬智、吳明軒自駕車系統安全設計驗證與診斷系統

一般民眾對於自駕車最大的疑問就是自駕車的安全性，這也是自駕車要落地營運的最大挑戰。工研院機械所作為全台最早進行自駕車開放道路實車運行的團隊，自駕車的安全性一直都是我們致力發展與確保的議題。為此，我們發展了三套自駕安全驗證與監控系統，包含(1)虛實整合模擬架構、(2)即時自駕系統診斷、(3)實車運行安全監控，分別在實車上路前與實車道路運行中進行全面性的自駕系統安全確保。

作者:莊昇祐、張信常、鄭志平跨平台實機虛擬化加工檢視技術

快速切削模擬為CNC加工驗證的良好解決方案，但考量花費、機種及新舊，對廠內所有機台安裝獨立模擬設備大有困難。本文的跨平台實機虛擬化加工檢視技術，單一系統即可實現全廠各式機台的加工模擬。利用通訊介面將廠內所有機台與本文之模擬系統連結，取得各機台獨立資訊，配合以對應機台構型建置的運動鏈，模擬出在加工區內與實機高一致性的虛擬加工環境。執行NC(Numerical Control)碼即可快速檢視正確性與預估工時，並於3D畫面瀏覽加工結果、有無干涉或碰撞。接著利用M碼G碼轉換機能，轉檔為目標廠牌控制器的NC碼，將其發配至對應機型，並開始加工程序。本文技術有效消弭異個控制器品牌間的差異、降低機台硬體需求，提升總體效率並減少人力與材料耗損。

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:蘇濬賢、蘇志杰、王裕銘12吋晶圓接合模組熱固耦合模擬與驗證

電子封裝技術及設備不僅關係到整體IC的運作效能，生產線良率的穩定性更是影響甚大。以封裝設備中的晶圓接合設備而言，除了加工誤差外，由於結構部件不平均的熱源分布、冷卻、熱變形影響的熱誤差可能導致晶圓貼合相對位置偏差，而合理的熱平衡設計可以最大限度地減少溫度場對熱變形的影響。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。藉由目前開發的熱壓接合設備平台，導入熱-結構耦合有限元數值方法，分析熱壓接合模組的溫度分佈，同時在高溫條件下加入高壓合力以得到模組的變形和應力。

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: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、許勝傑焊接機器人自動化模擬技術

機器人自動化解決方案已被引入各種製造過程和生產線，以應對勞動力短缺的問題，在採用機器人解決方案時，基本問題是如何進行具有可接受精度的路徑規劃，以滿足製造要求，因此，機器人的精度要求以及模擬生成路徑技術在加工應用上相當重要，機器人端點的校準成為後續準確的路徑模擬生成和軌跡運動的基礎，本文討論了機器人焊接應用所採取的路徑生成策略與校準，採用了具有創新機械測量設計的十字雷射裝置來校準焊接噴嘴端點，並開發了輕量高效整合的機器人路徑生成模擬軟體，並且還將追踪傳感器集成到機器人中，以生成準確的焊接路徑，進而能協助解決焊接自動化的相關問題與挑戰。

作者:林士欽、賴識翔、王慶鈞、唐謙仁、田春林全介電質複合薄膜光學模擬及特性分析技術

光學薄膜製鍍方式採用複合薄膜技術，除了具有能夠改善單一材料的物理及化學特性外，亦能得到與目標光譜相近之結果。本文介紹多層結構薄膜色度與物理參數變化模擬及鍍膜開發，設計複合薄膜以玻璃/(HL)PH/空氣為主結構，利用各層結構變化可調控青色、橘色、紫色色度。全介電質膜層堆疊結構採用AlN及SiO2薄膜材料堆疊，主要特色為膜層折射率可控，結構具有絕緣性，不會影響通訊頻段電磁波的傳輸性，而當入射角大於45度時產生全反射，不會有色彩的變化。

作者:陳品洋、曾郁安、游秉鈞結合虛擬控制器之雲端加工驗證技術

現行 CAM（Computer-aided manufacturing）模擬多僅重建理想幾何刀路，無法反映控制器加減速與伺服動態，形成「模擬正常、實切失真」落差。本文提出以虛擬控制器為核心的雲端加工驗證技術，忠實重現 CNC（Computer Numerical Control）插補與速度規劃，在雲端產生接近實機的時間序列插補點與軸速訊號，作為 3D（three-dimensional）切削模擬、切削力學分析以及 3D 渲染的共同基準。透過服務化與可擴充運算架構，本技術提供可重複、可追溯的遠端驗證流程，相較僅依通用 NC（Numerical Control）解譯器之幾何模擬，更能降低試切成本與撞機風險，強化智慧製造場域之導入效益。

作者:李灃峻、高永洲銑削工具機3D數位操作模擬孿生系統之研究

在銑削加工操作流程中，經常會使用模擬軟體輔助加工，常見的加工模擬軟體功能有：產生數值控制程式碼（NC codes）、進行整機干涉檢查、輔助規劃製程等。然而一般的銑削加工模擬軟體幾乎都是獨立存在，幾乎沒有和實體工具機的CNC連線以及與實體手搖輪整合。本文聚焦在開發一般銑削加工模擬軟體較少見的功能，包括：整合實體手輪進行程式零點量測（透過尋邊和刀長量測）、整合機聯網於程式啟動（Cycle Start）時進行整機碰撞偵測、整合實體手輪建構教導式切削作動之操作模擬（可以沿刀具路徑往前或往後即時移動）、並進一步結合切削力學開發NC程式優化功能。本文將說明這些功能研究的雛型系統，建構一銑削工具機3D數位操作模擬的數位孿生系統並探討其實際之應用。

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。

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