量測資訊第208期：智慧產品測試驗證

目錄

前言

數位化浪潮下，工業發展躍升至以智慧製造生產智慧產品的階段，隨著精密量測技術的發展，數據分析與運算的進步，提升了智慧製造的能力，在工廠的生產線上不僅是機器人取代工人，現在更導入AI，進入智慧檢測取代傳統檢測模式，AI應用改善了製程品質，生產與製造更有效率，生活也更加便捷與進步。社會發展至今，環境變遷下，淨零議題成為全球共同努力的目標，生產非僅為大量製造或追求利潤，而是為企業的持續精進與永續經營，工業生產依據計量標準為基礎，可以精準掌握製程與產品品質，透過測試驗證改善生產流程與設備，運用智慧產品豐富的數據，進行動態分析，修正產品設計；並透過製程改善，節省材料與能源，提高產品良率，降低環境負荷，以實現永續的未來。 

本刊以智慧檢測應用為基礎，深入產業與整體環境的智慧化監控，在各種基礎工程及公共建設的測試需求上，以「2 MN萬能校正機系統改良介紹」說明力量量測標準追溯能量，讓鋼鐵材料、土木工程、橋樑工程等相關重工業有國際標準可循，確保工程品質。而在產業測試需求上以「MiniLED多通道微電流電壓檢測技術之探討」介紹可同時高速量測多個MiniLED晶粒且電流解析達1 nA的MiniLED電性量測模組，提供產線MiniLED晶粒線上快速檢測與分類，解決傳統一次檢測一顆晶粒之窘境。「空氣微型粒子偵測器電路模組技術之探討」、「TSV孔深量測技術」則分別提供光電半導體先進製程中，防止空氣中落塵微粒造成製程線路缺陷，所開發之長效監控之空氣微型粒子計數器，及在先進封裝製程中，可提供高深寬比（High Aspect Ratio）大於30:1之矽通孔孔深量測技術。透過這些新技術研發，可突破先進製程所面臨之智慧檢測瓶頸。 

另以環境保護相關之「小型化光學水質感測模組之研發與應用」介紹新研發之小型化光學水質感測模組，以靈敏、準確、快速、可微量取樣即能進行全系統分析之優點，取代傳統接觸式量測設備，縮短分析時間與降低設備維護費用。並已成功利用此模組布建於淨水廠、農田區、工業區等多樣場域，進行水質感測與驗證。另一方面在降低空氣污染所推動之電動車逐漸普及下，充電樁設置亦受到重視，「電動車輛供電設備檢定檢查技術規範介紹」介紹電動車輛供電設備檢定檢查技術規範之相關技術，包含充電站設置、充電硬體設備、充電站管理系統等項目，以確保充電樁之準確計量與安全。此外因太陽光電及風力發電等發電系統設置，促使儲能設備需求增加，「儲能系統案場驗證簡介」從儲能設備安全、電氣安全與消防安全，說明政府儲能系統安全測試驗證制度之要求，確保能源使用之安全及環境之永續。 

為抗暖化，各國積極為減碳而努力，因應歐盟的碳邊境調整機制，「溫室氣體盤查與驗證」整理目前國際對於溫室氣體排放之目標，說明目前溫室氣體盤查之依據及方法，闡述查驗單位所需注意的重點，以協助國內廠商進行自主盤查，確保查驗結果符合國際規範。另在綠色能源的開發政策中，氫能源因具有零排放的特性及發電、工業、運輸及住商應用的潛力，成為各國淨零排放技術規劃的要角，「國際天然氣混氫示範專案量測技術介紹」蒐集各國混氫示範驗證專案資訊，並詳述英法二國在混氫濃度、應用標的及技術考量等專案之內容，可做為我國導入氫能終端運用之規劃建議與參考。 

無論是產業面或是環境面，在AI人工智慧與物聯網緊密結合下，下世代產業將有客製化的智慧測試驗證需求：或為解決碳排，企業需要為自身量身訂做一套碳盤查與驗證機制，以確保產品在未來市場的“淨爭力”。期能透過本次智慧產品測試驗證相關技術導入各領域應用之介紹，為產業永續發展與環境保護提供解決良方。 

篇名：2MN萬能校正機系統改良介紹 

摘要 

國家度量衡標準實驗室（National Measurement Laboratory, NML）之2 MN力量量測系統為我國產業界之力量量測的追溯標準，滿足鋼鐵材料、土木工程、橋樑工程、航太等相關重工業產業等之力量量測追溯。然而本系統主要儀器已老舊，許多量測性能已無法滿足目前國際標準實驗室之需求，甚至故障或無法維修。為避免因儀器老舊故障而影響校正服務，110年完成系統汰換更新，以確保系統正常運作及校正服務品質。本系統預定完成後之量測範圍為100 kN ~ 2 MN，相對擴充不確定度為5´10-4，除解決系統老舊故障無法對外服務問題，亦可提升操作安全性，維持NML力量量測標準。 

篇名：MiniLED多通道微電流電壓檢測技術之探討 

摘要 

MiniLED又名「次毫米發光二極體」，意指晶粒尺寸約在100微米的LED，因為晶粒體積小且晶圓待測晶粒數目多，MiniLED晶圓待測晶粒約為傳統LED晶粒數的10~100倍，所以傳統LED電測技術的單通道及10 nA漏電流量測規格，並無法完全滿足MiniLED的量測速度及1 nA漏電流需求。本文探討MiniLED製程前後的多通道微電流電壓檢測模組設計，可提供MiniLED晶粒驅動所需之微小電流與電壓，並於不同定電流下量測MiniLED順向電壓，並提供MiniLED逆向漏電流之量測功能，針對晶粒的電性進行全檢測試，依據電性檢測結果進行MiniLED級別分類。為改善傳統LED量測模組一台儀器一次僅能量測單一晶粒，量測速度過慢問題，設計一次同時高速量測多個MiniLED晶粒且電流解析達1nA的MiniLED電性量測模組，以達高速量測MiniLED晶粒電器特性及線上檢測與分類的目的。 

篇名：空氣微型粒子偵測器電路模組技術之探討 

摘要 

空氣懸浮微粒計數器(Airborne Particle Counter)為無塵室分級的主要依據。因此，不論何種產業的無塵室均需要執行落塵測試，才能宣告該潔淨區域屬於何種等級的無塵室。否則只能稱為潔淨室。ISO對於落塵測試已訂定了一些基本的規範，在測試儀器方面，傳統常見的空氣懸浮微粒計數器有手持式與桌上型兩種。最大的差別在於取樣之「空氣體積流率」不同。通常手持式的流率為0.1 CFM (2.86 l/min)；而桌上型的流率為1 CFM (28.6 l/min)。桌上型的缺點在於笨重，但在測試上較為穩定；而手持式雖然輕巧，但效率略低，如需取樣空氣量至2公升，須取樣1 min以上。 

在光電半導體先進製程設備中，為防止空氣中落塵微粒造成製程線路缺陷，常以微粒子計數器來監控預警。監控模組需滿足產線24小時量測於機台內量測、且可大量佈點的需求微粒子計數器的使用模式，本文開發空氣微型粒子計數器，具備可長時間監控、微型、透過網路介面可多點監控等設計特徵，以補足現有國內外並無對應產品技術的缺口，來提升產線良率及智慧工廠程度，滿足光電半導體廠的測試需求。 

篇名：TSV孔深量測技術 

摘要 

由於電子設備小型化需求不斷成長，推動 3D TSV 市場的成長需求：3D TSV設備市場是分散型的高度競爭市場，該市場呈現多元化參與者樣態，因為市場中存在大中小型供應商和本地供應商，提供客製化需求服務，造成激烈的競爭。目前我國市場仍是以國外大廠為主要供應商，除矽蝕刻、濕製程外，幾乎沒有台廠打入 TSV 供應鏈。台灣封裝測試業者中包括日月光、矽品、力成等廠商，皆已對Via Last 的 TSV 3D IC 製程技術投入研發。封測廠雖無法為客戶提供技術支援或完整解決方案，但 Via Last製程具備生產速度快、非常適合大量生產的優勢。參考市場研究顧問公司Yole Développement 的2021年資料顯示，2020~2026年先進封裝市場年複合成長率約為 7.9 %。2025年預計先進封裝市場營收就將突破 420億美元，幾乎是傳統封裝市場預期成長率的3倍。本文將介紹半導體矽通孔孔深的檢測需求，並介紹相對應的量測技術。在我們的量測分析中，此技術可以量測高深寬比（High Aspect Ratio）大於30:1 之矽通孔孔深。 

篇名：電動車輛供電設備檢定檢查技術規範介紹 

摘要 

臺灣做為全球汽車製造與進口消費的一環，勢難迴避全球在新能源車的發展趨勢，國內業界也積極發展電動車產業相關技術，故公共充電站的佈建已成為我國之政策考量重點。而隨電動車數量上升，也已帶動一連串充電設備等相關需求，包含充電站設置、充電硬體設備、充電站管理系統等，各國政府已加速補助業者於各公共區域、鄉鎮市級道路和辦公大樓等積極佈建充電站，以期追上快速成長的電動車數量。因此，制定電動車充電樁檢定檢查技術規範有其必要性，以保障充電用戶之電力交易公平性。本文主要介紹電動車輛供電設備檢定檢查技術規範之相關技術內涵。 

篇名：儲能系統案場驗證簡介 

摘要 

氣候變遷使社會快速改變，為達到無碳目標、阻止氣候暖化，各國積極制定減碳政策，目前已超過137個國家或地區聯盟宣示淨零排放的承諾，雖然全球開始提倡再生能源，但再生能源受天氣影響且有間歇性特徵，為緩解這些不確定性因素，儲能技術成為必要解決方案之一，無論是穩定電網頻率、或是要讓晚上能使用白天的太陽能發電，抑或是讓白天用到晚上的風力發電以及不斷電系統等，都需仰賴儲能技術，其重要性可見一斑。 

篇名：小型化光學水質感測模組之研發與應用 

摘要 

利用光譜分析技術解析特徵波長，搭配水質多成分定性定量演算法，並整合紫外光、可見光及近紅外光波段建立多波長感測模組，可針對不同特性水樣選擇最佳光源，快速解析水中濁度、懸浮固體與化學需氧量之濃度。本研究以水質感測系統之即時性與自動化為設計主軸，將所開發準確靈敏的小型化光學水質感測模組，搭配基本水質測項(酸鹼度、導電度、溫度)、外部抽水與過濾裝置、電源供應及無線通訊傳輸模組，整合為一套可布建於實際場域之固定式水質感測設備，並於多樣場域進行實場布建與感測，提供主管機關即時數據作為環境監測與污染監控使用。 

篇名：溫室氣體盤查與驗證 

摘要 

近年來全球積極走向淨零碳排，我國產學研各界也群起動員，爭相學習歐盟碳邊境調整機制(CBAM)、碳定價、碳交易等趨勢與規則。尤其台灣為貿易國家，各廠商與國際供應鏈有緊密互動，在溫室氣體排放領域更是首先受到衝擊，因此爭相詢問與組織碳排放密切關聯的溫室氣體盤查及產品碳足跡等導入方法。 

本文章之目的在於整理目前國際對於溫室氣體排放之目標，並說明目前進行溫室氣體盤查之依據及方法，以協助國內廠商順利進行自主盤查，並闡述查驗單位所需注意的重點，確保查驗結果符合國際規範。