| 項次 | 論文名稱 | 摘要 | 會刊名稱 | 發表日 |
| 1 | 重複觀察值擬合之線性校正曲線的預測值不確定度評估 | 迴歸分析為一實用之統計工具，常用以估計變數間的關係並預測未知的觀察值。在計量領域，係利用迴歸分析原理建立校正曲線，ISO/IEC Guide 98-3:2008 Annex H.3說明其相對應之預測值不確定度於基本模式的評估方法。而本文主要是聚焦於重複觀察值擬合之線性校正曲線，介紹如何應用熟知之變異數分析手法先檢定殘差間的組間差異，再由組間差異顯著與否選擇適合之預測值不確定度評估方法，以助評估者獲得更準確且不低估之量測不確定度。 | NCSLI measure- The Journal of Measurement Science | 20240716 |
| 2 | 管制圖更新於校正實驗室之實務應用 | 管制圖是實驗室監控量測系統穩定性時常使用之品質工具，而適時更新為影響監控有效性的關鍵要素之一。本文以電量校正實驗室之量測系統為例，示範管制圖更新之檢定流程，即利用 F 檢定和 t 檢定判斷新舊查核數據之間是否具有顯著差異，以檢定結果作為更新管制圖的科學依據。 | 量測資訊（量測中心） | 20241129 |
| 3 | 量測不確定度評估實務常見問題解析 – 基本概念篇 | 量測不確定度是用以評定量測結果有效性與可靠度的量化程度，也是實驗室展現其技術能力的重要指標。本文以實務觀點探討ISO/IEC Guide 98-3:2008（GUM）量測不確定度評估，經由量測、受測量、量測結果，以及量測不確定度等基本概念，解析因為疏忽量測本質上的意義，而導致量測不確定度評估不完整或估算錯誤的問題。希望藉由本文分享，讓校正與測試實驗室的相關人員，熟悉量測不確定度基本概念，也對評估過程與估算方式具有更清晰且正確的認知，協助實驗室自我檢視及確認量測不確定度評估符合GUM所述原則，並滿足ISO/IEC 17025:2017標準對量測不確定度之要求。 | 量測資訊（量測中心） | 20241129 |
| 4 | 直流電度表型式認證技術規範研究 | 世界各國政府都在制定行動計畫，來因應複雜且長期的二氧化碳減少排放挑戰。正因如此，使得電動車、電動車充電站、儲能系統和可再生能源系統等相關技術為近年全球熱門產業，其中，電動車充電樁內部使用之電度表為使用者繳納電費的依據，其準確度與否對確保公平交易扮演著非常重要的角色。本文針對直流電度表型式認證，列出一經產官學界討論後之型式認證技術規範草案之試驗項目，提供經濟部標準檢驗局於未來制定全國性直流電度表型式認證技術規範之依據，以確保計量的一致性和準確性。 | 量測資訊（量測中心） | 20240628 |
| 5 | 手持式表面溫度標準器製作及溫度準確度校正介紹 | 非接觸式輻射溫度計廣泛應用於現代工業生產線、醫療院所、民生日常生活，其測量結果的準確度有很大的影響性。為確保非接觸式輻射溫度計量測結果的正確性，本文介紹由工研院量測中心研發之手持式表面溫度標準器，該表面溫度標準器除了提供穩定的輻射溫度源外，其溫度標準並追溯至國家度量衡標準實驗室(NML)。 | 量測資訊（量測中心） | 20240328 |
| 6 | 量測中心之散射參數與阻抗量測系統評估，波導接頭型式頻率提高至110GHz | 今年，量測中心正在評估散射參數/阻抗測量系統，及擴展量測頻率範圍高達110 GHz。評估向量網路分析儀（VNA）之量測不確定度，評估方法基於EURAMET cg-12[1]校正指南。本文顯示WR10波導接頭型式不確定度的評估結果。我們並設計了CCD視覺對位平台，確保同軸接頭和波導接頭連接時可對位平行。 | CPEM | 20240709 |
| 7 | CMS/ITRI與BIPM臭氧標準系統之關鍵比對報告(BIPM.QM-K1) | 本關鍵比對報告(編號：BIPM.QM-K1)是工業技術研究院/量測中心(CMS/ITRI)維運之臭氧標準系統與國際度量衡局(BIPM)維運之臭氧參考標準系統，在 0 nmol/mol 至 500 nmol/mol 的標稱臭氧濃度範圍內進行比對量測的成果說明。 | Metrologia | 20240902 |
| 8 | 由空品監測網歷年數據評估PM2.5自動監測與手動檢測結果差異並探討可能肇因 | 本研究主要針對近五年空氣品質監測網PM2.5自動監測與手動檢測結果進行差異分析，進以探討不同量測原理或監測系統設計對於量測結果的影響。此結果除了可以讓大眾與相關從業人員更為瞭解不同方法對於量測結果必然造成的差異，亦可從中建立不同方法應用於空品監測之容許誤差，其結果可運用於設備驗收、性能評估及科學教育，同時用以精進監測技術之品保維護作業，輔助污染成因分析研究。 PM2.5自動監測數值分析主要包含環境部設置之78個固定型空品監測站，手動檢測數據則來自於31個測站，該測站每3天進行1次24小時採樣，採樣與檢測均需由取得許可證之環境檢驗測定機構執行。此31個測站進行手動採樣時，同時有自動設備執行即時監測工作，因此，自動監測的結果可參考NIEA公告方法、透過手動檢測（標準方法）進行效能評估。若依循NIEA公告方法，將以季節為週期進行自動監測與手動檢測結果的線性回歸分析，當參考英國公告方法，則會以年為週期進行全年度監測數據評估。 目前的評估結果顯示在高污染季多數測站的線性回歸結果滿足NIEA公告方法之效能要求，當不符合出現時，亦可透過適當時機執行自動監測儀器HEPA零點測試與調整獲得改善。由近年的維護作業顯示，零點調整需強化執行的月份為空污季，站點則以彰化至新營區域及沿海測站為主。另參考英國公告方法進行歷年監測結果的不確定度評估，用以建立監測結果的容許誤差，就自手動檢測結果的絕對差異（以下簡稱自手動差異）而言，自手動的日均容許差異可設定為4 mg/m3，月均差異可設定為2 mg/m3，季或年之差異則在（1.0至1.5）mg/m3之間。 此外，本研究亦利用全年度自動監測數據，以圖像方式進行70餘個自動監測站監測濃度與環境溫濕度變化的關連性分析，同時搭配各站點風速風向資料，進行區域一致性評估，此結果將有利於監測網維護作業的分群，同時也可用以支援測站的適宜性評估。目前的分析結果發現：彰化大城的高污染發生時，環境相對濕度均在80％RH以上，反之，在高雄小港的高污染事件日主要發生在相對濕度低於80％RH的環境條件中，由於80％RH為相關硝酸鹽類之潮解點，因此，微粒成分、粒徑、環境溫濕度等多參數所造成的效應值得後續深入研究。本研究亦規劃透過machine learning等工具進行關鍵影響因子的評估，進以瞭解可能的反應機制。 |
第31屆國際氣膠科技研討會 | 20240920 |
| 9 | 國家臭氧標準系統之國際比對成果 | 環境部於2024年3月份邀請美國NIST專家抵台，並以品保實驗室的SRP 57系統與美國 NIST的傳遞標準件(SRP 0系統)進行國際比對 。本文將針對我國 SRP 57系統與美國 NIST的傳遞標準件(SRP 0系統)進行國際比對之相關成果作說明。 | 中華民國環境工程學會年會暨各專門學術研討會 | 20241116 |
| 10 | 直流電力標準追溯研究 | 因應直流電力系統之發展，國家度量衡標準實驗室參考先進國家針對直流電力標準追溯方法，設計符合直流電力追溯鏈之相關實驗方法及流程評估，以供未來建置國家直流電力標準之參考。 | 量測資訊（量測中心） | 20241129 |
| 11 | 風機塔柱動態行為研究 | 風力發電機的振動特性可能會影響系統的穩定性、性能和壽命。這項研究利用理論和實驗方法來預測和研究風輪塔柱的動態行為。使用風機結構、塔架模型與塔柱結合基礎模型三種有限元素模型來預測風機的固有頻率。並實際測量驗證模型的正確性。期望利用不同外力、基礎條件下的變形模式進一步確定風機塔柱結構健康的關鍵因素。 | InterNoise | 20240829 |
| 12 | 麥克風陣列的幾何參數及入射聲波對定位的影響 | 麥克風陣列應用於音源定位技術是利用多個麥克風同步進行音源訊號的收集，透過分析聲波的到達時間和相位差異，實現對音源位置的精確定位。本文簡要介紹麥克風陣列的基本原理，並探討不同參數對音源定位精度的影響。包括麥克風陣列尺寸、麥克風間距、麥克風個數以及音源頻率等因素。 | 量測資訊（量測中心） | 20240301 |
| 13 | NIM和CMS實現ITS-90銀凝固點的比對報告 | 因之前APMP舉辦的比對活動，最高溫度只達鋁凝固點(660.323 ℃)，並未涵蓋銀凝固點(961.78 ℃)，致使NML/CMS在CMC的溫度登錄上限僅能達鋁凝固點。反之因NIM可以參加CCT舉辦的銀定點比對，且又以不高的不確定度登錄在BIPM CMC資料庫，因此趁參加APMP活動時邀約NIM進行銀定點的雙邊比對。當時NIM要求比對所需的protocol由CMS負責撰寫，比對件也由CMS準備，但NIM自己要擔任pilot，為了能申請CMC就接受了條件，展開雙邊比對量測。幾經CCT審查委員的提問與作者回應或修訂後，銀凝固點比對報告最終獲得CCT審查通過。 | Metrologia | 20240125 |
| 14 | 自校型溫度感測器應用於主軸即時溫度校正研究 | 工具機產業為我國主要機械設備製造業出口之一，2019 年至2023 年我國工具機產業的年平均出口值達873 億新臺幣[1]。在工具機切削過程中，有40 ％ 至70 ％ 的加工誤差是由熱變形引起的[2]，因此如何即時掌握熱變位補償相關的溫度準確度就成為確保所需精度的關鍵之一。目前在工具機的溫度感測器缺乏線上校正方案，加工期間可能因溫度漂移造成品質難以掌控，品檢需停機、拆裝與後送校正實驗室，整體耗時可達12 天以上。本文將利用微型定點囊的技術，發展自校型溫度感測器可滿足工具機線上溫度校正之需求，實現溫度領域新的標準傳遞方式，改善廠商或使用者在校正所需的成本及時間。 | 機械工業雜誌 | 20241001 |
| 15 | 雙軸旋轉平台設計與組裝精度分析 | 本文針對雙軸旋轉平台之滾子輪式凸輪減速機構進行設計、分析與平台之組裝品質分析。首先，利用剛體轉置法進行滾子輪式凸輪外廓合成，再微分幾何分析凸輪之壓力角及曲率半徑。另利用向量投影法進行滾子輪式凸輪之作用力分析，包括正向力，凸輪與輸出滾子盤的切線力、徑向力與軸向力等，由正向力選取滾子尺寸與計算凸輪接觸應力分析，凸輪切線力求取凸輪所需扭矩與動力。並利用兩個不同減速比之滾子輪式凸輪建構雙軸旋轉平台，利用空間幾何學，輸入14項輸入之組裝品質參數，包含3項基座結構鎖點、4項A軸、4項C軸及3項虎鉗零件設計尺寸及其組裝誤差，完成雙軸旋轉平台組裝品質分析。 | 中國機械工程學會第四十一屆全國學術研討會 | 20241115 |
| 16 | 戶外智能判煙流濃度系統建置 | 為了加強固定污染源的排放管制，環境部除了在大型的固定污染源建立連續自動監測設施外，亦以目測判煙的方式來研判小型工廠的排放是否超過排放標準。現行的目測判煙以林格曼煙塵濃度圖做為參考基準，由稽查人員以目視方式進行主觀判定。由於環境變異與主觀判定等不確定因素，影響了判定的穩定性與準確性，因此亟需一個更科學化與標準化的鑑識工具。為此，本研究為了以科學且即時判斷工廠煙囪排放狀態，開發戶外智能判煙濃度系統，該系統包含即時氣象與拍攝工具之硬體設備建置、氣象背景解析、以卷積神經網路建置的智能圈煙模式、不透光率計算模組。本研究建置的室內不透光率校正系統與國家度量衡標準實驗室色度量測系統的誤差僅有3.33 ％的誤差，在不透光率量測上，本研究開發之系統硬體設備與室內不透光率校正系統的誤差僅有5.1 ％的誤差，在智慧圈煙的準確度高達96 ％，且最重要的是黑煙不透光率的誤差結果小於15 ％，而白煙不透光率雖然誤差偏高，但目前本研究已找出原因，可以做為未來修正白煙不透光率的參考依據。最後，本研究所建構的即時氣象與拍攝工具之硬體設備、智能圈煙技術、黑煙不透光率計算模組希冀可提供給當地政府作為科技執法之工具。 | 國環院年報 | 20240329 |
| 17 | EUV計量標準與量測系統不確定度 | 為配合國內半導體先進微影技術發展，國家度量衡標準實驗室(National Measurement Laboratory, NML)啟動發展極紫外(EUV)波段光輻射量測與校正技術，首先進行的是EUV光偵測器分光響應(spectral responsivity)校正系統與技術之建立，已與國家同步輻射中心(National Synchrotron Radiation Research Center, NSRRC)合作，建置相關硬體設備與量測系統，並執行相關量測系統評估與校正流程之測試。本文將以EUV光偵測器分光響應校正為例，介紹其系統架構、量測原理、系統追溯圖、及量測不確定度，希望透過此計量標準的建立，協助晶圓廠更精確地掌握曝光參數、精簡製程程序、進而達成節能之效。 | 科儀新知 | 20240930 |
| 18 | 高霧度量測比對-ASTM D1003/ ISO14782/雙補償法 | 國家度量衡標準實驗室於 2017 年至 2022 年間進行高穿透霧度量測的先期研究，針對 穿透霧度 (Transmittance Haze; TH) 樣品在亞太地區進行比對。在本次比對中，高穿透霧度 定義為樣品之 TH ＞ 40 ％，在此範圍的霧度樣品不適用於現有常用的規範標準 -ISO 14782 和 ASTM D1003。本文將以比對數據，探討 ASTM D1003 於高霧度樣品所產生的誤差和修正方 式。此外，ISO 14782 原則上以此方式量測獲得數據會比較接近理論值；雙補償法為工研院量 測中心研發的方式，同 ISO 14782 一樣，測得數據應會接近理論值，實驗結果顯示在樣品之 穿透霧度值約為 70 ％ 時候有最大差異，在雙補償法為 0.89 ％，在 ISO 14782 為 0.80 ％，惟 實驗室間之擴充不確定度均為 0.68 ％ ~ 0.70 ％，En 值均小於 1，比對結果顯示此方式量測結 果產生誤差在不確定度範圍內 |
量測資訊（量測中心） | 20240301 |
| 19 | 工研院量測中心EUV分光響應校正技術進展 | 為配合半導體先進微影技術發展，工研院量測中心發展建立極紫外 (EUV) 光偵測器分光響應 (spectral responsivity) 校正技術。既有系統採用同步輻射為校正光源，計量標準追溯至德國聯邦物理技術研究院(PTB)，波長範圍涵蓋10 nm至15 nm，包含半導體業界最常用之13.5 nm。本論文為了降低量測不確定度研究了幾種克服光源擾動的方法，於13.5 nm最佳之量測不確定度為4.6 ％ (k=2)。另外我們也開發了晶圓型EUV劑量量測儀，目標是開發簡便且可信度高的線上EUV輻射功率及曝光劑量量測方法。 | Journal of Physics: Conference Series | 20241025 |
| 20 | APMP高霧度先期研究 | 這篇文章主要呈現亞太計量學會（APMP）高穿透霧度（TH，大於40％）的比對結果。本研究使用了數種方法，包括ASTM D1003、ISO 14782、雙光束法和雙補償法。結果顯示，即使在高霧度樣品中，ASTM D1003方法仍然受積分球架構不一致的影響，實驗室間有較大差異。相較之下，其他方法如預期表現出良好的一致性。本文亦分析了使用雙補償法獲得的全穿透（TT）和擴散透射（DT），理論上該方法能準確確定TT、DT和TH，並探討了積分球體內壁和白板之間反射率不一致可能對結果一致性的影響。 | Journal of Physics：Conference Series | 20241025 |
| 21 | 高精密直射計和室溫絕對輻射計之室內直射比對 | 本文提出了一種可行的室內方法，通過直接比較日射計與室溫絕對輻射計（RTAR），克服因天氣條件限制而造成的室外日射計校準不便。RTAR 在工業技術研究院計量技術中心作為輻射功率、輻射照度、照度和光強度的主要標準。由於 RTAR 與直射計具有不同的靈敏度曲線，成功比較的關鍵在於設計一個入射光束，使 RTAR 和日射計能在各自均勻靈敏度區域內運行。儘管室內入射光束的輻照度遠低於太陽輻射，但比較結果顯示 RTAR 和日射計之間的測量一致性相當良好。由於室內方法不受天氣影響，室外方法中複雜的數據採集程序可以因為穩定的室內入射光束而簡化。儘管當前文件標準建議進行室外日射計校準和比較，但本文提出的室內方法可作為輔助手段，在兩次校準或比較之間評估日射計的準確性。 | Journal of Physics：Conference Series | 20241025 |
| 22 | 輻射通量標準追溯 | 輻射通量為光源向四面八方發射光束的功率總和，在多種光電產業領域中均為重要的參數。不論是LED產業、UV-C LED 、VCSEL或是Micro-LED產業，其關鍵光輻射參數之掌握，均攸關產品研發及製程可靠度。而其中輻射通量(W)為重要之參數，因此輻射通量標準追溯是提供應用廠商的重要基石。本文說明輻射通量標準追溯，由偵測器響應標準之追溯方式。 | 量測資訊（量測中心） | 20241129 |
| 23 | 塑膠顆粒在氣流中的遷移 | 塑膠具有化學性質穩定、絕緣性好、重量輕、耐用等特點，在生活及工業生產中廣泛的使用，帶來的汙染也是目前高度關注的議題。塑膠廢棄物會經由降解過程，分解成微米塑膠（尺寸 ≤ 5 毫米）和奈米塑膠（尺寸 ≤ 1 微米），這些被稱為塑膠微粒。塑膠微粒容易吸附汙染物，作為生物及化學汙染物的載體，一旦釋放到環境中可能會對人類及環境帶來危害。由於塑膠微粒的體積小和密度低，當進入環境後，很容易通過風或水流散播。一旦釋放，這些微粒在水和土壤中具有高度的流動性，各種環境因素皆會影響其流動性和穩定性，可能導致與其他材料微粒形成均質聚集體，或與不同水性物質形成異質聚集體。最近的研究發現，尺寸在 100-1000 奈米範圍內的塑膠微粒可以通過大氣途徑跨越半個地球的長距離傳輸。這些微粒會像煙霧顆粒一樣從表面脫落並進入氣流，通過氣流吹拂四處漂流。在大氣中，塑膠微粒會受到重力、附著力、空氣動力阻力和升力的影響。對於直徑小於 50 微米的微球，附著強度超過重力的 100 倍以上。不過，目前很少有實驗系統地探討粒徑、基材附著力、氣流速率和收集條件對塑膠微粒的影響。在本研究中，透過將塑膠微粒沉積在矽晶圓上，研究在氮氣氣流下塑膠微粒的分布，此目的是為了增加對於「風」如何影響塑膠微粒空間分布的理解。另外，研究中發現矽晶圓是一個研究塑膠微粒運輸的理想基板。 | 化學年會 | 20240331 |
| 24 | 優化單一粒子感應耦合電漿質譜儀之參數以應用於塑膠微粒量測 | 環境中的塑膠經歷風化過程後，會促使塑膠老化而產生大量的塑膠微粒和塑膠奈米顆粒。這些塑膠顆粒已在海水、淡水、土壤和空氣中被發現，且因塑膠顆粒具有較大的表面積，增加了污染物的吸附量。因此，有必要開發能夠分析和定量塑膠微粒和塑膠奈米顆粒的分析方法，以便研究它們在環境中的運輸、代謝和反應。 單一粒子感應耦合電漿質譜儀（single particle inductively coupled plasma massspectrometry , spICP-MS）是一種新興的量測技術，可用於快速分析奈米和微米顆粒，並提供數量濃度、質量和大小分佈等資訊。spICP-MS的原理係將顆粒懸浮液體稀釋至極低濃度後再導入儀器中，可將多個粒子同時到達電漿的可能性降至最低，電漿將顆粒的成分原子化和游離，使用質譜的質荷比 (m/z) 來篩選目標離子，再依據離子脈衝訊號計算顆粒數量。本研究即利用spICP-MS來量測塑膠微奈米粒子，由於碳在自然環境中無所不在，因此分析過程中需要克服碳的高背景訊號，本研究將透過優化系統內的參數，包含電漿採樣深度(plasma samping depth)和補償氣體(makeup gas)等，以降低碳背景訊號。實驗結果顯示，當採樣深度為5 mm且補償氣體為0.25 L/min時，可成功量測0.6 μm至5 μm聚苯乙烯球。 |
台灣質譜學會 | 20240626 |
| 25 | 利用微分電移動度分析儀與凝結粒子計數器進行混合成分有機溶液中非揮發性不純物分析 | 近年來半導體裝置尺寸不斷微縮，以及採用更複雜的設計與不同的材料，同時也提高了對於超純試劑的品質要求，這也帶動對試劑中超微量雜質的檢測需求不斷增長，以及提高了對分析儀器性能的要求。 非揮發性不純物 (Non-volatile residues, NVR) 可用作快速檢測超純試劑中污染物的一項指標。 NVR 由溶解態的陰陽離子、粒子和高沸點有機物等物質組成。在本研究中，使用微分電移動度分析儀-凝聚粒子計數器（differential mobility analyzer-condensation particle counter, DMA-CPC）對混合成分有機溶液中的 NVR 進行分析。首先，透過霧化器將樣品溶液轉變成氣溶膠，接著蒸發氣溶膠中的液體部分，然後進入dma-cpc測量粒子的大小和濃度。 目前大多數研究多集中於低沸點溶劑中不純物的分析，例如超純水、甲醇和異丙醇。由於混合成分有機溶液中可能包含沸點較高 (＞300°C) 的複雜溶劑成分，因此若要對 NVR 進行直接分析是會有困難的。因此，我們開發了一種測量方法，可以有效去除溶劑成分，並成功檢測有機溶液中的 NVR。此外，此研究也對霧化器流量、加熱裝置溫度、DMA流量等實驗參數進行了調整和測試。透過這些優化的參數和系統配置，我們成功區分了不同批次有機溶液中雜質的品質等級，並有助於協助半導體產業提高原物料的產品良率。 |
化學年會 | 20240330 |
| 26 | 半導體溶劑粒子不純物收集裝置開發及效率測試 | 半導體製造中所使用的溶劑，如異丙醇（Isopropyl alcohol, IPA），其純度對製程影響極其重要。在晶圓清洗、材料去除和光刻等關鍵製程中，溶劑的純度直接影響製程的穩定性和成功率，若溶劑中有微量的雜質或不純物，將可能導致器件的缺陷或故障，進而影響整個產品批次的良率和可靠性。因此，半導體製造商通常會嚴格控制溶劑的純度，以確保製程達到預期的品質標準。IPA內可能存在的不純物主要包括水分、殘留的有機化合物、金屬離子、顆粒等，這些不純物可能來自製程中的原物料、製造過程中的污染或者儲存過程中的接觸。瞭解不純物成份對IPA製程的改善至關重要，能夠有助於優化製程控制，提高產品純度和穩定性。因此，本研究開發一靜電粒子收集器用於採集IPA內顆粒不純物並進行後續成份分析實驗。靜電粒子收集器的工作原理是基於靜電吸附，當帶電粒子進入收集腔體後，透過施加高壓電於基材載台來吸引並收集帶電粒子於基材表面。實驗流程為霧化器產生標準品奈米氣膠顆粒，並透過微分電移動度分析儀(Differential Mobility Analyzer, DMA)篩分特定尺寸之帶電奈米粒子，再經由靜電粒子收集器將顆粒收集於晶圓表面，粒子收集器後方串接凝結粒子計數器(Condensation Particle Counter, CPC)用以確認顆粒收集狀況。本實驗分為兩部份，首先利用配置不同聚苯乙烯球標準品添加濃度於固定收集時間下探討樣品濃度對靜電粒子收集器收集效率的影響。而後利用IPA添加10 nm金標準粒子進行小奈米顆粒收集測試，使用感應耦合電漿質譜儀(Inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP-MS)進行成份分析。除此之外，本研究更進一步使用掃描式電子顯微鏡(SEM)確認標準品奈米粒子收集於晶圓表面的形貌。 | 環境分析研討會 | 20240502 |
| 27 | 利用衝擊器收集奈米粒子方法開發 | 因應半導體產業研發與製程之快速推進，現有的缺陷檢測及汙染物監控技術也極需跨步進展。關鍵缺陷尺度奈米化之後，製程環境中的空氣微粒、氣體分子汙染物，以及製程使用之蝕刻/清洗液的不純物，包含顆粒、離子等，皆會造成晶圓表面缺陷、進而影響半導體元件品質。因此，檢測製程環境、溶液及溶劑中的不純物，能夠在製程前端有效辨別晶圓表面的缺陷來源，更能節省缺陷元件的製程成本。 本研究以量測奈米粒子尺寸以及進行成分分析為目標，開發收集氣膠奈米粒子的衝擊器(impinger)並評估其收集效率。實驗系統架構包含霧化裝置(Atomizer)、使液體樣品霧化，靜電中和器(Neutralizer)、使氣膠粒子帶電，微分電移動度分析儀(Differential mobility analyzer, DMA)、透過施加電壓篩分不同粒徑的氣膠，衝擊器、內裝超純水(Ultrapure water, UPW)收集氣膠奈米粒子。使用離子層析儀（Ion Chromatography，IC）分析衝擊器中收集樣品的無機陰離子成分。衝擊器的收集效率計算方法為：使用微分電移動度分析儀串接凝結微粒計數器(Condensation particle counter, CPC)進行特定尺寸的氣膠奈米粒子數量濃度量測，計算一特定時間下收集的奈米粒子數量、以及對應的陰離子濃度，並使用離子層析儀測得收集溶液中的陰離子濃度，進而以(實際濃度/理想濃度)*100 ％表示衝擊器的收集效率。 本研究利用衝擊器收集粒徑10 nm、60 nm、100 nm的氯化鈉奈米粒子，其中10 nm氯化鈉粒子溶液中氯離子濃度21.82 ± 1.00 ng ·kg-1，收集效率21.8 ％；60 nm氯化鈉粒子溶液中氯離子濃度41.26 ± 3.21 ng ·kg-1，收集效率4.1 ％；100 nm氯化鈉粒子溶液中氯離子濃度200.93 ± 16.78 ng ·kg-1，收集效率13.4 ％。實驗結果證實本研究開發衝擊器於奈米粒子收集的方法，達到即時量測奈米粒子以及無機陰離子成分分析。該技術將得以應用於環境或半導體產業中的不純物及汙染物即時監控。 |
環境分析研討會 | 20240502 |
| 28 | 氣體中微汙染檢測技術與應用 | 本報告將著重於氣體中微汙染檢測技術，並探討其在半導體廠中 AMC（Airborne Molecular contamination，空氣中分子污染）檢測的應用。首先，我們將分析酸鹼與有機氣體可能造成製程缺陷的原因。接著，介紹針對 ＜100 nm 奈米粒子和 ＜100 ppt 氣體不純物等新型檢測方法的相關原理，並展望未來可能的應用情境。 | 中華潔淨協會 | 20240627 |
| 29 | 開發具尺寸匹配選擇性的免標示表面增強拉曼散射方法以偵測不同尺寸的分析物 | 無標記表面增強拉曼光譜(SERS)方法，具有高靈敏度、選擇性、偵測各式大小與維度的分析物潛力。為降低干擾物質的影響，藉由在ZrO2多層奈米纖維上塗佈金奈米粒子(Au NPs)，設計尺寸匹配的SERS活性基板(Au NPs/fZrO2)，並以Au NPs嵌入ZrO2奈米碗(Au NPs/pZrO2)為參考，進行偵測效率研究，分析物涵蓋4種小型農藥分子、2株活的SARS-CoV-2病毒變異株(Alpha和Delta)以及3種干擾物質。結果顯示，Au NPs/fZrO2的纖維結構能有效濕潤樣本並偵測較大之標的分子，例如活的SARS-CoV-2病毒，因而藉由降低SERS訊號中的不想要分子，提升效能。此基板也展現Alpha和Delta變異株之間的高鑑別能力。Au NPs/fZrO2對農藥分子與病毒變異株展現與Au NPs/pZrO2相似的微量偵測能力，卻特別展現較強的峰強度與更多獨特的SERS峰，歸因於變異株。因此，基板形貌的差異影響熱點的產生與分析物與熱點的距離。這些發現對發展基於SERS的無標記分析方法，用於微量偵測各式病毒粒子，具有發展潛力。 | Surfaces and Interfaces | 20240131 |
| 30 | 利用電噴灑式微分電移動度分析儀-凝核粒子計數器(ES-DMA-CPC)、動態光散射儀(DLS)與不對稱流場場流分析系統(AF4)進行化學機械研磨液之分析 | 化學機械研磨（CMP）是一種去除晶圓表面材料的製程，近年來廣泛地應用在半導體產業中。一般而言，CMP中所使用的漿料(slurry)由二氧化矽和二氧化鈰磨料顆粒、氧化劑與有機化合物等物質混於去離子水中組合而成。而漿料中磨料粒子的粒徑分佈是 CMP 製程中的關鍵因素之一，較大的顆粒或較小顆粒的團聚都可能會導致晶圓上出現刮痕等缺陷。 動態光散射（DLS）和掃描移動度粒徑儀（SMPS）通常用於測量漿料中磨料粒子的尺寸。SMPS的原理是先透過霧化器將液體中的粒子轉化為氣溶膠，然後進入微分電移動度分析儀（DMA）進行粒徑篩分；然後這些粒子再進入凝結粒子計數器 (CPC) 量測粒子尺寸與濃度分佈。由於漿料溶液中存在的界面活性劑會導致顆粒表面形成非揮發性殘留殼層並導致粒徑分佈不準確，因此本研究使用電噴霧撒霧化器（ES），因其產生的液珠尺寸較小（數百奈米）以改善此問題。此外，本研究亦嘗試了兩種樣品前處理方法（稀釋和pH控制）來提高粒子分散的穩定性，並探討樣品前處理對粒徑分布的影響。另外，也使用不同的粒子分析儀器，包含 DLS、ES-DMA-CPC 和不對稱流場流分級 (AF4) 來測量CMP 漿料的粒徑分佈。 |
The Asian Aerosol Conference | 20241104 |
| 31 | 氣體計量追溯於氣體感測器性能評估之應用 | PM2.5與氣體感測器已被廣泛運用於空氣品質監測，為了確保感測器的數據品質，工研院量測技術發展中心將氣體計量追溯運用於PM2.5及氣體感測器之性能評估。 | APMP/TCQM GAWG Workshop | 20240723 |
| 32 | 驗證CMS之低壓氣體流量原級標準之不確定度分析和國際等同性 | 為了驗證宣告的CMC不確定度、CMS/ITRI原級標準的測量等同性，以及國際間測量數值的等同性，CMS參與CIPM CCM-WGFF及APMP RMO的關鍵比對，並在2017年至2023年間進行內部比對。CMS的原級標準包括鐘形校正器、壓力容積溫度時間校正器（PVTt），並配有三個不同體積的收集槽，傳統管式校正器（PP-1），以及先進管式校正器（PP-2）。經過不確定度分析，鐘罩流量計、PVTt系統、PP-1及PP-2的宣告CMC不確定度分別為0.10％、0.10％、0.11％及0.09％。鐘罩流量計參與了CCM.FF-K6.2011及APMP.M.FF-K6.2018的關鍵比對，PP-1則作為CMS主導的CCM.FF-K6.2017關鍵比對的測試設備。 在25 L/min至300 L/min的乾燥空氣流量範圍內，對鐘罩流量計和PVTt-500L系統的測量結果進行了比對，並計算鐘罩流量計與PVTt-500L系統之間的等效性指標︱En︱，其結果小於0.58。在0.01 L/min至10 L/min的低流量氮氣範圍內，PVTt-35L/2L系統與PP-1的測量結果進行了比對，︱En︱值小於0.59。此外，在相同的氮氣流量範圍內，PP-1與PP-2的測量結果比對後，︱En︱值小於0.52。再者，根據CCM.FF-K6.2017的比對結果，PVTt-35L/2L系統及PP-2相對於KCRV的等效性指標（︱En,KCRV︱）分別小於0.61和0.55。總結來說，研究結果顯示所有︱En︱值皆小於1，驗證了所宣告的CMC不確定度評估、CMS內部基準的等效性，以及這些基準的國際等效性。 |
IMEKO 2024 XXIV World Congress | 20240828 |
| 33 | 電子水量計性能測試研究及新型水量計實驗室設計規劃 | 為了滿足智慧城市和能源管理的需求，家用三表已從機械形式轉變為電子形式。新的水量計國際標準 OIML R49 和 ISO 4064 包括電子水量計的計量和電子性能測試的要求。標準檢驗局（BSMI）委託量測中心/工研院（CMS/ITRI）依據這些國際標準對電子水量計的性能測試進行研究。本研究包括利用CFD模擬分析不同擾動產生裝置所造成的流場剖面變化，並進行實際測試以驗證其對各類水量計的影響。此外，我們也對電源突波和電源叢訊的計量影響進行了研究。然後，根據這些經驗，規劃並建立了符合OIML R49要求的實流測試系統。該測試系統於2024年開始建設，預計2027年進行水量計型式認證測試。 | IMEKO 2024 XXIV World Congress | 20240827 |
| 34 | 主軸狀態監測技術-主軸軸承預壓量測 | 本文目標開發可用於主軸之預壓力量感測器，對主軸軸承預壓進行直接的量測，提供主軸製造商、 工具機製造商及工具機終端使用者一個有效判斷預壓異常的工具。透過將主軸軸承其搭配的外環墊圈進 行改良，加入力量感測元件，達成預壓力量測的目標。本文將針對感測器架構、力量量測範圍與力量量 測解析度的驗證以及感測器性能進行詳細介紹。 |
機械工業雜誌 | 20241014 |
| 35 | 以最小系統透過X光晶體密度法實現新公斤定義 | 工研院量測中心 (CMS/ITRI) 建立了一個最小系統，透過 X光晶體密度 (XRCD) 方法實現新公斤定義。 最小系統包括一個富含矽28之矽晶球與一套整合式 X光螢光 (XRF)/X 射光光電子頻譜 (XPS) 表層質量分析系統。 本文詳細介紹了矽晶球（編號:Si28kg03a）質量量測與不確定評估的方法與結果，依據量測結果，矽晶球之質量為 1000.078400(36) g，相對標準不確定度為 3.6 × 10^−8。該量測結果與78號鉑銥公斤原器導引之結果相比較，兩種方式展現了高度之一致性。 | IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement | 20240902 |
| 36 | 以預壓力量感測器進行主軸之狀態監測 | 主軸進行組裝時，需要對軸承施加一定量的預壓，來確保主軸之剛性，此時就會使軸承受到力量，即預壓，軸承間的間隔環(spacer)也會因此承受相同力量。本研究透過將間隔環結構進行修改，於間隔環上特定位置貼附應變規，用於量測間隔環形變，進而得知軸承所受預壓，力量感測器之量測範圍達10 kN，量測解析度達10 N。 本技術已完成主軸軸承預壓力量感測器的開發，並與商用主軸整合進行測試驗證。 |
中國機械工程學會第四十一屆全國學術研討會 | 20241115 |
| 37 | 使用Hole Plate量測四軸座標量測儀參數及體積誤差 | 四軸CMM比傳統三軸CMM更廣泛使用，由三個線性軸和一個旋轉軸所組成，體積誤差會影響四軸CMM的準確性，即有27個參數會造成體積誤差。本研究使用屆觸探針量測hole plate，此方法可以評估體積錯誤。步驟如下：（1）hole plate設置在三個不同的平面上。使用不同方向的探針量測hole plate。（2）使用homogeneous transformation矩陣構造體積誤差，不考慮旋轉軸時，體積誤差範圍為0.35到1.55 μm，考慮旋轉軸時則為0.35到2.83 μm。（3）透過使用三種儀器，雷射干涉儀、自動視準儀及多邊規搭配自動視準儀驗證此方法並及參數誤差。與雷射干涉儀比較，三個線性軸的三個定位誤差參數及六個旋轉誤差參數，絕對最大差異值分別為0.56 μm和0.54″，與多邊規搭配自動視準儀相比，旋轉軸定位誤差的絕對最大差異為0.75″。對應的En值分別為0.27、0.54和0.27，結果證明此方法對於的四軸CMM的有效性。 | International Journal of Precision Engineering and Manufacturing | 20240120 |