搜尋功能  
   

    • 主題分類
    • 篇名
    • 作者
    • 下載
    • 特稿
    • 篳路藍縷‧石破天驚－－ 專訪本院前材料研發中心副主任張關宗、陳崇一
    • 林慶章‧王百祿／專訪　王百祿／綜整

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    材料暨光電研究所高溫材料組是本院精碳、陶瓷材料的專業研發與製造單位，成立三十餘年來， 已建立國內首屈一指的高溫材料研製設備與技術能量，尤其在玻璃纖維強化陶瓷基複材(CMC)、石英纖維強化陶瓷基複材 (QCMC)的研究發展方面，更是創下獨步 全球的陶瓷複材鼻錐天線罩應用於先進 飛彈武器系統的量產先例。高溫材料組組本部位於本院三峽光 武營區，當年在院內長官高瞻遠矚的擘劃之下，責由科技研發菁英帶領團隊群策群力，依計畫需求為導向，一步一腳印，從 無到有；一棒接一棒，精益求精。如今，已籌建完成一座含括原料配方、胚 件製造、機械加工、性能測試、及品質檢驗等製程道次的一貫化鼻錐 罩研發與生產基地，歷年來研製供應本院各型飛彈鼻錐罩組件，圓滿達成各計畫賦予之任務。本期新新季刊中心論題係由高溫材料組負責撰稿，在人物專訪部份，特別情商高溫材料組草創時期的兩位重要人物：張關宗前副主任以及陳崇一前副所長接受訪問，暢談當年胼手胝足、披荊斬棘的建廠及開發歷程，並提供文稿分享心得與感想。

    關鍵詞 ： 光電暨材料

    • 中心論題
    • 「高溫材料應用及發展」 序言
    • 程一誠

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    本期新新季刊以「高溫材料應用及發展」為中心論題，並針對本所「陶瓷」、「精 碳」、「功率微波」及「碳化矽半導體」等四項國防與民生產業相關的材料技術發展，精選十餘篇專文，闡述高溫材料應用發展概況，期能號召本院同仁投入相關領域研發，擴大國防與民生應用領域，以達堅實國防與富國裕民之目標。陶瓷是一種具耐高溫、耐磨耗、耐腐蝕等卓越特性的無機材料，非一般金屬或高分 子材料所能取代，廣泛地應用於結構陶瓷、電子電機、超導、半導體、光學、生物醫學 工程及航太工業上。但陶瓷材料最大的致命傷，在於其脆性破壞。本所近二、三十年來 的發展，已開發出同時兼具陶瓷耐溫性與複材韌性之纖維強化陶瓷基複合材料，開拓出 嶄新的耐高溫材料應用領域。其中，石英纖維強化磷酸鋁陶瓷基複材鼻錐罩更兼具微波 電性設計及精密製作加工技術，是全球首創應用於先進高速防空飛彈量產佈署之實例。碳／石墨材料由於具有導熱、導電及耐高溫等優異特性，被廣泛地應用於各式民生 及國防產品上。本所已建立國內首屈一指的碳／石墨研發生產技術與能量，過去成功應用在各式飛彈噴嘴之噴喉元件，同時輔導國內產業開發煤焦瀝青建立鋰離子二次電池負 極材料(MCMB)及超級電容用活性碳生產，目前MCMB年產能已達5,000噸，活性碳則已 規劃運用於輕軌捷運車輛動力電池使用。本所另投入高性能碳／陶瓷煞車碟盤、耐燒蝕碳／碳複材防燄板及大尺寸石墨材等開發，將協助廠商突破仰賴國外進口及受到國際管 制的困境，更達成提供本院國防高性能武器系統應用之重要使命。關於功率微波的微波電性設計及檢測核心技術，本所規劃朝結構匿蹤複合材料、電子干擾高功率放大器、高能微波武器系統等方向發展。結構匿蹤材料須具有質量輕、比剛性高、比強度高及吸收頻帶寬等優點，可成型各式複雜形狀組件，如進氣道、機翼、尾翼等，為現今匿蹤材料研製之發展主流。除了透波與吸波材料的開發，本所也研發毫 米波微波管，支援本院計畫完成階段性研發任務，相關技術能量正衍生運用於電子干擾 高功率放大器系統開發與高能微波武器系統先期研究。有鑒於近年來固態微波元件興起的趨勢，本所也投入資源進行固態微波元件相關之材料及應用技術研究。本所也將陶瓷晶體成長技術能量運用於碳化矽半導體產業發展，碳化矽功率半導體具有耐高溫、耐高電壓、高頻操作及散熱性佳等優異特性，是繼藍寶石後，下一世代新 興半導體材料。本所不僅規劃將碳化矽晶體推廣至高功率車用電子元件等民生應用，也 籌劃與國內業者加強合作打入國內與全球產業供應鏈，更將應用於國防雷達系統高阻值半導體材料元件之開發，建立本院關鍵自主性化合物半導體研發基地。鑑古知今，繼往開來，我們專訪當年草創高溫材料組，奠定本所今日在高溫材料核 心技術應用發展堅實基礎的張關宗前輩與陳崇一前輩，分享兩位先進寶貴的工作經驗，以及對本院未來蓬勃發展的殷殷期許和祝福。

    關鍵詞 ： 材料暨光電

    • 中心論題
    • 鼻錐罩發展趨勢與展望 Trends and Perspectives of Radome Development
    • 周兆玲(Chao-Ling Chou)‧李國豪(Kuo-Hao Lee)‧葉明山(Ming-Shan Yeh)

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    鼻錐罩安裝於導彈的最前端，用以保護雷達尋標系統不受到外界嚴峻環境的干 擾，是確保導彈完成精確導引極為關鍵之組件。隨著導彈飛行速度加快，鼻錐罩性 能要求比以往更高，對於鼻錐罩材料的選用及成形加工技術更是一大挑戰。本文除 介紹耐高溫陶瓷及複合鼻錐罩材料外，因導彈趨向主被動複合、紅外線／射頻多模 等尋標方式發展，亦將簡介說明寬頻鼻錐罩及多模透明光罩材料的研發進展。 Radome is installed at the tip of the missile for the purposes of protecting the seeker from the harsh environments and it is the critical component in missile for precision guidance. As the speed requirement increases, the performances are more demanding than ever before, therefore the materials selections, manufacturing and machining become highly challenging. In addition to high temperature ceramic and composite radomes, we also introduce radomes for broad band and IR transparent applications in this article.

    關鍵詞 ： 關鍵詞︰鼻錐罩(Radome)、陶瓷(Ceramic)、陶瓷基複合材料(Ceramic Matrix Composites)、介電常數(Dielectric Constant)、光罩(Dome)

    • 中心論題
    • 陶瓷基複合材料介紹與應用 Introductions and Applications of Ceramic Matrix Composites
    • 葉明山(Ming-Shan Yeh)‧周兆玲(Chao-Ling Chou)‧李國豪(Kuo-Hao Lee)

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    陶瓷基複合材料是以陶瓷為基體與各種強化材料結合的一種複合材料。陶瓷基體可為Al2O3，MgO‧Al2O3，SiO2，Al2O3‧ZrO2，Si3N4，SiC…等，這些高溫結構陶瓷具有高強度、高耐溫、相對重量較輕、抗腐蝕等優異性能，唯一的缺點是具有脆 性，處於應力狀態時，會產生裂紋，甚至斷裂導致材料失效。而採用高強度、高彈性的纖維與基體複合，則是提高陶瓷韌性和可靠性的一個有效的方法。纖維能阻止裂紋的擴展，從而得到有優良韌性的纖維強化陶瓷基複合材料。 Ceramic matrix composites are composites with reinforcing phases embedded in ceramic matrix whose materials can be Al2O3, MgO‧Al2O3, SiO2, Al2O3‧ZrO2, Si3N4, SiC etc. These ceramic materials exhibit excellent performances of high strength, high temperature resistance, light weight, good corrosion resistance, but the inherent drawback is brittleness. While ceramic is under stress, the tendency to crack limits its applications. To improve reliability and enhance toughness, combining high resilient fibers with matrix is an effective technique. The crack propagation will be hindered by the existence of fibers. Hence, high toughness ceramic composites can be obtained. 關鍵詞︰陶瓷基複合材料(Ceramic Matrix Composites)、纖維強化陶瓷基複合材料 (Fiber- reinforced Ceramic Matrix Composites)

    關鍵詞 ： 關鍵詞︰陶瓷基複合材料(Ceramic Matrix Composites)、纖維強化陶瓷基複合材料 (Fiber- reinforced Ceramic Matrix Composites)

    • 中心論題
    • 鼻錐罩設計與量測介紹 Introduction to the Radome Design and Measurement
    • 賴柏榕(Po-Jung Lai)‧謝岳州(Yuen-Chou Hsieh) 謝明坤(Ming-Kun Hsieh)‧張議升(Yi-Sheng Chang)

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    鼻錐罩是一種保護天線免受外部環境不利影響之罩體。飛彈鼻錐罩既是飛彈的外殼組成部分，又是影響雷達尋標器精度的重要因素。因此它不但要滿足氣動力特徵，承受熱負荷及機械負荷還必須符合雷達尋標器的電性需求。指向誤差、傳輸效益、天線場型為衡量鼻錐罩電性的三個主要指標。因此，無論是電性設計還是量測都是圍繞這三個指標。Radome is a dome that keeps antenna from threats of external environment. It is not only a part of the whole shell of a missile, but an essential part of missile which influences the accuracy of radar as well. Therefore, its shape must meet the demand of aerodynamic theory in order to sustain thermal and mechanical loading; furthermore, it also has to meet the electrical requirements of radar systems. The electrical design and measurement of radome are based on boresight error, transmitting efficiency and antenna pattern, the main indicators of the electrical performance.

    關鍵詞 ： 關鍵詞︰鼻錐罩(Radome)、傳輸損失(Transmission Loss)、指向誤差(Boresight Error)

    • 中心論題
    • 結構型匿蹤材料介紹與應用 Introductions and Applications of Structural RadarAbsorbing Materials
    • 謝明坤(Ming-Kun Hsieh)‧張議升(Yi-Sheng Chang)‧賴柏榕(Po-Jung Lai)

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    結構型匿蹤複合材料兼具承載與電磁波吸收等功能，不需外加電磁波吸收塗料或 貼片，不會有剝蝕和脫落問題，具有重量輕、比剛性高、比強度高及吸收頻帶寬等優 點，可以成型各種形狀複雜組件，如進氣道、機翼、尾翼等，為現今匿蹤材料研製之 發展方向。本文簡述結構型匿蹤複材之發展趨勢、型式、應用與本所未來發展方向。 Structural radar absorbing materials, with both load bearing and electromagnetic wave absorbing capability, do not need extra radar-absorbing coating. Thus there are less erosion and peeling off issues. Structural radar absorbing materials offer inherent advantages over traditional radar absorbing materials with the characteristics of low density, high stiffness-toweight ratio, high strength-to-weight ratio, wide electromagnetic wave absorption bands and can be used to fabricate a complicated assembly of various shapes, such as inlets and wings of aircrafts. This article outlines the development trends, types, applications of structural radar absorbing materials, and the future development trends in Materials and Electro-Optics Research Division, National Chung-Shan Institute of Science and Technology.

    關鍵詞 ： 關鍵詞︰結構匿蹤材料(Structural Radar Absorbing Materials)、複合材料 (Composites)、雷達截面積(Radar Cross Section)

    • 中心論題
    • 透明陶瓷材料介紹與應用 Introductions and Applications of Transparent Ceramic Materials
    • 李國豪(Kuo-Hao Lee)‧周兆玲(Chao-Ling Chou)‧葉明山(Ming-Shan Yeh)

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    多晶透明陶瓷材料由於其優異的性質與應用潛力而備受矚目。本篇文章簡介影 響透明陶瓷穿透率的原因以及相關燒結技術，並針對多模鼻錐罩的候選材料，亦是 目前本院有意發展之透明陶瓷-AlON做一介紹。 Transparent polycrystalline ceramics have received more and more attention due to their excellent properties and potential applications. In this article, the factors affecting transmittance and related sintering technologies are outlined. Moreover, the candidate materials of dual-mode seeker dome, also the material our department intends to develop, AlON, are introduced.

    關鍵詞 ： 關鍵詞︰透明陶瓷(Transparent Ceramic)、燒結(Sintering)、AlON

    • 中心論題
    • 精碳材料應用與發展 The Development and Application of Fine Carbon Materials
    • 葛春明(Chuen-Ming Gee)‧張信評(Hsin-Ping Chang)

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    碳材料具有許多優異性能，如良好的熱與電導體、高溫強度、耐磨耗與耐熱性、耐化學與耐腐蝕性、低彈性及獨特的自潤性，使得碳材料具有非常寬廣的應用。石墨 電極、等向性石墨與碳纖維為三種不同類型之精碳材料，正逐漸獲得注目。中國鋼鐵 產量的成長，促使其成為全球最大的石墨電極生產國，然而太陽能應用的出現，也使 其成為矽晶錠及電池的世界工廠，成為等向性石墨最大的消費國。碳纖維用於航太、軍事、建築、醫療與運動用品持續增長，用於汽車領域之碳纖維強化複材可使結構件重量顯著減少，將針對精碳材料的現狀、發展與應用趨勢做一介紹。 Carbon materials have many excellent properties, such as excellent thermal and electrical conductivity, high temperature strength, wear and temperature resistant, chemical and corrosion resistance, low elasticity and unique self-lubricating, which make the carbon materials widely used. Graphite electrode, isotropic graphite and carbon fiber are three different types of fine carbon materials, which are gaining increased attention. The growth in steel production has prompted China to become the largest graphite electrode producing country in the world, while the emergence of photovoltaic applications has made the country the world factory of crystal silicon ingots and cells, hence the largest consumer of isotropic graphite in the world. Carbon fiber has been growing continuously with a focus on aerospace, military, construction as well as medical and sporting goods. In the automotive fields, carbon-fiber-reinforced composites can significantly reduce the weight for structural parts. In this article, current situation, development and application trend of the fine carbon materials are introduced.

    關鍵詞 ： 關鍵詞︰石墨電極(Graphite Electrode)、等向性石墨(Isotropic Graphite)、碳纖維 (Carbon Fiber)、精碳材料(Fine Carbon Material)

    • 中心論題
    • 碳石墨於儲能應用與發展 Storage Application and Development of Carbon/Graphite
    • 張信評(Hsin-Ping Chang)‧林君翰(Chun-Han Lin)‧周子原(Tzu -Yuan Chou)

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    本研究重點著重於石油瀝青精煉技術，藉由此技術精煉得到高純度、高品質 的介相瀝青，它具備高度結晶順向性、光學異向性，再經過碳化與石墨化處理，得 到優異的石油系介相負極材料並運用於鋰電池使用。本研究成功建置批次式瀝青熱 處理爐，來驗證大量生產負極材料的可行性。目前半電電池性能測試，電容量達 348.3mAh/g與庫侖效率92.4%均優於市場其它負極材料產品。 This study focuses on the extraction technology of petroleum pitch. By this technique, high purity and high quality mesophase can be produced and it posses superb characteristics of high crystalline orientation and optical anisotropy. Applications in Liion battery with this excellent mesophase can be achieved by further carbonization and graphitization. Feasibility of mass production of this negative material for Li-ion battery has been demonstrated by batch-type heat treatment furnace. Our capacity of 348.3 mAh/g and coulomb efficiency of 92.4% are better than all other products on the market.

    關鍵詞 ： 關鍵詞︰石油系(Petroleum Based)、介相負極材料(Mesophase negative material)、萃取與分離(Extraction and Separation)、碳化與石墨化(Carbonization and Graphitizion)

    • 中心論題
    • 微波管介紹與應用Introduction to Microwave Tube and Application
    • 鄭復興(Fu-Hsing Cheng)‧謝岳州(Yuen-Chou Hsieh) 賴柏榕(Po-Jung Lai)‧吳佳勳(Chia-Hsun Wu)

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    微波管屬於真空電子器件的一種，也是微波產生源重要的組件，它有複雜的組成，需要電子槍技術、慢波結構技術、磁聚束技術、超高真空技術及收集極設計。早期它普遍運用於雷達系統、尋標器及通訊系統等等，現今亦可運用於食品加工、工業加熱、全球定位系統、SNG轉播車、醫療儀器及粒子加速器等等，用途仍在發展中。但因製程複雜不易大批量生產，近年來有被砷化鎵或氮化鎵製成之固態微波元件所取代的趨勢，如主動式相位陣列雷達的T/R模組就是採用固態微波元件，但仍 有大量武器系統仍沿用高功率的微波管，並未在科技潮流下完全被取代，微波管的未來僅能朝向更高頻及更高功率發展，唯有如此方能和微波固態元件相區隔。 Microwave tube is a kind of vacuum electronic devices, and it's also an important component of microwave generation source. It has a complex structure, and requires a lot of techniques to make a functional product, such as electron gun technology, slow-wave structure technology, magnetic focusing technology, ultra-high vacuum technology and collector design. It is commonly used in the early radar system, seeker and communications systems. Nowadays, applications have extended to food processing, industrial heating, global positioning systems, SNG broadcast, medical equipment and particle accelerators. Further applications are still under development. Due to its complicated manufacturing procedures, replacement by solid state devices for T/R module in active phase array radar become inevitable. To maintain the territory of microwave tube, the future trends must be higher frequency and higher power which can not be achieved by solid state devices.

    關鍵詞 ： 關鍵詞︰微波管(Microwave Tube)、行波管(Traveling Wave Tube)、磁控管(Bagnetron )

    • 中心論題
    • 模擬技術於微波管設計之應用 Application of Simulation Technology in the Design of Microwave-Tube
    • 吳佳勳(Chia-Hsun Wu)‧鄭復興(Fu-Hsing Cheng)‧葉明山(Ming-Shan Yeh

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    微波管是一種複雜的真空電子元件，它的功能就是將電子動能轉換成電磁波，主要運用在雷達、通訊、電子戰、粒子加速器等，其他應用也包含了：電漿加熱、材料處理、功率傳輸與微波烹煮。早期微波管的設計開發是依據理論，透過實驗方法來驗證，並經由多次嘗試與失敗的經驗來優化。隨著模擬技術快速的發展，並利用高速電腦輔助運算，微波管的開發成本與時間也大大地降低。本文將介紹一些模擬軟體應用在微波管設計上的範例。 Microwave tube is a kind of complex vacuum electronic devices, which transfer kinetic energy of electrons to electromagnetic wave. The predominant applications are: Radar, Communications, Electronic countermeasures (ECM), and particle accelerators, other uses include plasma heating, material processing, power transmission and microwave cooking. Early investigation of microwave tube was based on theory, verified by experiments and optimized through trial and error. Now with the fast development of simulation technology and the assistance of high speed computer, the cost and time in developing microwave tube are decreased dramatically. This article will introduce some examples of simulation in design of microwave tube.

    關鍵詞 ： 關鍵詞︰模擬技術(Simulation Technology)、微波管(Microwave Tube)、週期結 構(Periodic Structure)、返波管(Backward Wave Oscillator)、行波管 (Traveling Wave Tube)、磁控管(Magnetron)、虛陰極振盪器(Vircator)

    • 中心論題
    • 高功率微波介紹與應用Introduction to the High Power Microwaves and the Applications
    • 聶雅玉(Ya-Yu Nieh)‧劉安民(An-Min Liu) 黃崇華(Chung-hua Huang)‧王百祿(Pai-Lu Wang)

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    高功率微波系統其功能源自於供給之電源，經由升壓及脈衝的塑形，讓電子經 由微波源的共振機制激發出微波，利用導波管進行模式轉換以利能量傳遞，最後經 由天線聚焦及控制發射方向，成功的將微波能量傳達到目標物體。由於不對稱戰爭 型態概念興起，美國、俄羅斯及中國已投入大量的資源進行高功率微波系統研究與 開發，我國也在本院過去的努力下開發了雛形系統，未來持續朝功能提升為目標進 行研究。 The design and construction of HPM systems can be represented by following 5 subsystems. Prime power subsystem generates relatively low power electrical input then switched to shorter electrical pulses by pulsed power subsystem. Microwave subsystem transforms electrical pulses into electromagnetic waves. Mode converter subsystem optimizes transmission and coupling of microwave to an antenna subsystem, which directs the microwave electromagnetic output, and compresses and focuses that output into a higher intensity beam. United State of America, Russia and China have been spending much resource in the development and research of HPM system on the trend toward asymmetric warfare. Our country also has developed the prototype by NCSIST, and still in progress.

    關鍵詞 ： 關鍵詞︰高功率微波(High Power Microwaves)、脈衝電源(Pulsed Power)、微波源 (Microwave Source)、高功率天線(High Power Antenna)

    • 中心論題
    • 碳化矽半導體材料發展及未來應用 The Future Applications and Development of SiC Semi-conductive Materials
    • 李大青(Ta-Ching Li)

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    本文簡介碳化矽功率半導體材料的發展歷史、材料特性以及數種碳化矽半導體元 件的基本原理，並介紹未來可應用的產品和領域。由於碳化矽元件具有高崩潰電壓、高導熱率以及可以高溫、高頻操作的特性，因此將成為繼藍寶石之後，下一代的新興半導體材料。本院具有工程發展和產品系統設計的經驗和能力，不僅可以將碳化矽功率元件應用在國防武器系統中，並可以推廣至民生應用，促進國內產業升級。 This article briefly introduces the developmental history and the characteristics of silicon carbide (SiC) power semiconductive materials, as well as the several types of SiC semiconductive devices and their future applicable products and fields. Since SiC devices possess the properties of high breakdown voltage and high thermal conductivity and can be operated under high-temperature and high-frequency circumstances, they would be the next-generation, novel semiconductive materials after sapphire. NCSIST, with the experience and capability to develop the engineering and to design the product system, can not only to apply the SiC power devices to the defensive weapon systems, but also promote them to the civil applications and up-grade the domestic industries.

    關鍵詞 ： 關鍵詞︰碳化矽(Silicon Carbide)、寬能隙半導體(Wide Bandgap Semiconductor)、功率元件(Power Device)、高電子遷移率電晶體(High Electron Mobility Transistor)

    • 中心論題
    • 碳化矽單晶生長方法與模擬過程簡介 Introduction of SiC single Crystal Growth Method and Simulation Process
    • 馬代良(Dai-Liang Ma)‧陳學儀(Hsueh-Yi Chen) 郭志偉(Chih-Wei Kuo)‧葉書佑(Shu-Yu Yeh)

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    碳化矽晶體因其優異的熱與化學穩定性，在半導體市場占有不可取代的地位。雖然碳化矽相較於傳統矽材料有著較優異的表現，但因在生產方面有許多課題需克 服，例如控制生長速率、抑制缺陷生成等。所以在應用上仍有限制。目前碳化矽單晶生長主要由物理氣相傳輸法(Physical vapor transport method, PVT)，在物理氣相傳輸法的生長過程牽涉到許多物理或化學的程序，包含了熱量傳遞、質量傳遞、流場流動及相關的化學反應。所以生長條件控制不易，導致缺陷生成影響晶體品質。為了了解晶體生長的過程，實驗前的模擬則變成一個節省成本及驗證想法的工具。本文將簡介碳化矽單晶生長方法與模擬過程。Silicon carbide is not replaceable in the semiconductor market for the superior thermal and chemical stability. Even though, the silicon carbide shows better performance compared to the traditional silicon material, there are still some restrictions in application for some issues need to be overcome, i.e. the growth rate control, the defects growth inhibition, etc. Currently, the silicon carbide is grown by physical vapor transport (PVT) method. The PVT involves many physical and chemical processes, including heat and mass transfer, fluid flow, and chemical reactions. So, the growth conditions are hard to control, the birth of defects would affect crystal properties. The simulation method becomes a cost-saving and idea-verifying tool to study the processes. This article introduces the progress of silicon carbide growth method, and the simulation process.

    關鍵詞 ： 關鍵詞︰碳化矽(Silicon Carbide)、物理氣相傳輸法(Physical Vapor Transport Method)

    • 智權專欄
    • 產品銷售之智慧財產權議題探討
    • 劉維欽

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    在現今知識經濟的時代，各國為保護國家經濟利益，皆訂定多項智慧財產法律，以保護其國內企業的智慧財產資產。企業在產品銷售時，如果沒有注重產品智慧財產的保護，其他企業可以抄襲而立即取得企業努力的成果，將使企業產品競爭力降低，無法為企業帶來長期的收益。又企業如果沒有意識其產品可能侵害他人智慧財產權的法律問題，企業將可能面臨產品於侵權國海關被查扣，無法進入市場銷售的命運，導致企業營運產生危機，甚至有倒閉的風險。所以，企業在產品銷售時，應審慎思考與產品相關的智慧財產權問題，其中，如何做好智慧財產的保護，如何避免產品侵害他人智慧財產權，如何訂定產品銷售契約智權條款，是企業在產品銷售時須審慎面對的重要課題。本文將針對上述三項產品銷售智慧財產議題進行探討。

    關鍵詞 ： 關鍵詞：產品銷售、智慧財產權、侵權風險、智權契約

    • 智權專欄
    • 探討研究機構的Spin-off執行策略及作法
    • 鄧清丰

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    中科院（以下簡稱本院）於民國103年轉型行政法人後，隨著導入企業經營管理模式，公司價值逐漸重視，如何為公司帶來獲利及維持營運穩定，其最關鍵在於如何運用關鍵技術創造價值。本文主要探討利用技術移轉中的Spin-off為公司帶來價創，其中探討範圍包含Spin-off與內部創業各自優劣點，在執行初期如何以技術發展水平評估推動期程，相關執行作法則藉由分析五大關鍵指標作探討。此外，藉由分析工研院在Spin-off上如何作發展評估、發展流程及運用哪些輔助機制和單位，再透過衍生案例，提出適合本院的選題策略、發展方向之參考議，期能實際運用並成功衍生具產業競爭性之新創事業。

    關鍵詞 ： 關鍵詞：Spin-off、內部創業、五大指標、工研院、中科院

    • 一般論述
    • 智慧型遠端監控系統運用於高速風洞試驗設備設計開發The Intelligent Remote Monitoring System Applied in High SpeedWind Tunnel System
    • 黃清輝(Ching-Huei Huang)‧吳俊賢(Chun-Hsien Wu)‧徐榮男(Richard Shyu)

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    順應3C時代潮流趨勢，產業4.0世代戮力發展於智慧型數位化遠端監控系統平台及有效提升人力資源彈性化及智慧節能科學化，據此成效目標評估一套智慧型遠端監控與系統維護平台之整合開發；航太產業發展過程中，風洞試驗具有舉足輕重之地位，數位化儀電控制系統可讓風洞裝備試驗工作人員線上掌握系統裝備妥善現況及妥適安排試驗期程，亦能讓管理階層調配支援任務，以利人力資源發揮最大效益，配合工程師手機待命，進而達到積極彈性運用科技人力；另線上系統故障偵測則可有效提升及維護試驗裝備妥善。The 3C intelligent remote monitoring system is used to enhance the human resourceflexibility and energy-saving scientific wisdom in technology 4.0 generation. According to theresults, the effectiveness integrated platform of an intelligent remote monitoring and systemmaintenance is developed. The wind tunnel testing plays a pivotal initial role in development ofaerospace industry. Digital digitizer electrical control system in wind tunnel test equipment canproperly grasp the status of availability online and arrange the testing effectively. Fault detectionsystem online can effectively improve and maintain test equipment properly, and then reach theactive use of scientific and technological human resources by the phone on call of engineers.

    關鍵詞 ： 關鍵詞： 產業4.0(Technology 4.0 Generation)、數位化遠端監控系統(IntelligentRemote Monitoring System)、風洞試驗設備(Wind Tunnel Testing)、系統故障偵測(Fault Detection System)

    • 一般論述
    • 以系統晶片開發ModeS詢問機之數位電路Development in Digital Circuit of Mode S Interrogator Implemented on SOC
    • 王美蓉(Meei-Rong Wang)‧鍾泰炎(Tai-Yean Chung)

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    本文介紹敵我識別系統Mode S詢問機數位電路開發，主要為改善傳統二次搜索雷達(Secondary Surveillance Radar, SSR)易受干擾及夾纏(garble)等缺點，供民航機識別、管制及其他防撞、導航擴展性的應用；數位電路精進原有HDL硬體語言設計方式，利用矽智財庫(Intellectual Property, IP)及自行設計VHDL硬體語言，建構(Systemon Chip, SOC)系統晶片，研發高性能、低功耗之Interrogator詢問機。由於SOC的晶片設計，需硬體先編譯成功，才能發展軟體程式；硬體如ARM處理器、週邊的記憶體、傳輸介面UART、Ethernet介面元件，當硬體編譯成功後，會自動產生可啟用的應用程式介面(Application Programming Interface, API)程式，再進一步研改軟體程式。軟體設計的過程中，由於API驅動程式無法成功啟用Ethernet，我們運用介面元件的暫存器從每個位元的狀態，一步、一步除錯控制，至Ethernet傳輸成功，改進了原廠提供的API驅動程式。目前完成嵌入式作業系統FreeRTOS的多任務程式，可即時處理Ethernet、USB、LED、IO中斷任務。The Mode S Interrogator, which is the subsystem of IFF(Identification of Friend or Foe system)or SSR(Secondary Surveillance Radar), are commonly used in the automatic dependent surveillancebroadcast,anti-collision and navigation system.In this paper the traditional digital circuit board of the Mode S Interrogator has being replaced bynew design using SOC (System on chip). There are several benefits in integrating a large digital systeminto a SOC .These include lower cost per gate, lower power consumption, faster circuit operation, morereliable implementation, smaller physical size, greater design security and more important that our newdigital circuit is more efficiency to combat the interference and garble in the SSR system.To implement the new digital circuitofMode S Interrogator, the Smartfuion2 embedded system SOCis used. Firstly, we design an executable specification for it, and thenrefine it manually step by step to HWSWimplementation. However, in our case Smartfusion2's API (Application Programming Interface)cannot be applied to Ethernet communication. We reprogram the new API and choose the FreeRTOSoperation system for our multi task, Ethernet, USB, LED and IO interrupt applications. The SOC system isworking well and the benefits which it brings are significant in terms of speed, area and power.

    關鍵詞 ： 關鍵詞︰系統晶片(System On Chip, SOC)、矽智財庫(Intellectual Property, IP)、應用程式介面(Application Programming Interface, API)、乙太網路(Ethernet)、詢問機(INTERROGATOR)、答詢機(TRANSPONDER)、FPGA(FPGA)、MODE S(MODE S)

    • 一般論述
    • 非平面天線線路與封裝模組開發之研究The Study of Non-planar Antenna Circuit and Package Module
    • 王玉平(Yu-Ping Wang)‧姜智豪(Chi-Haw Chian)‧王銘嘉(Ming-Jia Wang)林盟斌(Meng-Bin Lin)‧方人瑞(Ren-Ruey Fang)‧王　智(Chih Wang)李浚瑀(Jyun-Yu Li)

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    t本研究目的在於開發一種非平面線路製程方式，並欲應用於反輻射武器的尋標天線，藉由天線線路微細化與適形化設計，以提升天線的超高頻與超寬頻之電信特徵與其它武器特性。本研究所使用的非平面螺旋線路為電子所天線組所設計，研究工作包括非平面天線基材表面工程技術開發、非平面線路成形製程開發與線路互連封裝技術開發。本研究成功開發一非平面線路製程，將精密高／寬頻天線圖案製作於錐體基材上，工件最細之線距與設計誤差約0.6% (1μm)，說明本項製程適用於精密非平面天線製作，將可改善以往研製新式飛彈所遭遇尋標天線功能無法滿足設計需求之問題。The purpose of this study is to develop a process of non-planar circuit which couldbe applied to the seeker antenna of anti-radiation weapon and enhanced the range oftelecommunication for antenna based on the microminiaturized and conformal design. Therelated work includes development of surface treatment, circuit formation and interconnectpackage for non-planar substrates. The pattern of spiral circuit used in the study is designedby the antenna group of electric division. The circuit of antenna having high precision andwide band was fabricated on conical substrates and the error of the thinnest line distance tooriginal design was about only 0.6 % (1μm), substantiating a process of non-planar circuitis successfully developed and expected to meet certain demand for the seeker antenna ofnew-type missile.

    關鍵詞 ： 關鍵字：高頻(High Frequency)、寬頻(Wide Frequency)、螺旋天線(SpiralAntenna)、非平面線路(Non-planar Circuit)

    • 一般論述
    • 大型相位陣列天線場型分析Antenna Pattern Analysis of A Large Phased Array Antenna
    • 蕭丞鈞(Chen-Chun, Hsiao)‧陳信宏(Shin-Hon, Chen)

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    大型相列雷達具有一個可以任意掃描水平或垂直角度方向的大型相位陣列天線，其組成係以單一號角天線作為相位陣列天線之饋入天線，再結合眾多天線元成為一個大型相位陣列天線。本研究的主題係利用計算電磁模擬技術針對大型相位陣列天線進行天線在不同掃描角度下的天線場型、掃描損失及掃描誤差分析。研究結果實現了一個大型相位陣列天線之模擬分析能量且驗證此天線波束在水平或垂直掃描角度範圍內，皆可維持正常的輻射場型性能。本研究之模擬分析技術已可針對大型相位陣列天線的複雜系統層級特性，先期提供模擬分析資訊作為天線設計及製作研究參考，並有效發展適切的產品系統。In this research, a large phased array antenna which can scan region in φ =0°(horizontalplane)or φ =90°(vertical-plane) principal plane is synthesized to be used in a large phasedarray radar. In this process, horn antennas are utilized in each of these linear antenna arrays.Using computational electromagnetic (CEM) simulation technology to simulate the antennapattern, scan loss and scan error of a large phased array antenna is the subject of the research.Realizing the numerical simulation technique, and proving that antenna maintains normalradiation pattern within operating frequency and scanning region are the results of theresearch. The CEM simulation technique has reached a point where complex system-levelbehavior of a large phased array antenna may be simulated prior to design and fabrication.

    關鍵詞 ： 關鍵詞︰相列雷達(Phased Array Radar)、相位陣列天線(Phased Array Antenna)、計算電磁(Computational Electromagnetics, Cem)、天線場型(Antenna Pattern)、掃描損失(Scan Loss)、掃描誤差(Scan Error)、區域分解法(Domain DecompositionMethod, DDM)、有限元素邊界積分(Finite Element Boundary Integral, FEBI)

    • 一般論述
    • 同步時間校正系統之研發 The development of Synchronous Time Calibration Systems
    • 葉東明(Dong-Ming Yeh)

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    在時間／頻率計量中，碼錶／計時器校正是最常見的時間校正。碼錶／計時器裝 置由電源模組、時間基準、計數器和顯示面板等組成。由於人為反應時間影響時間校正 的量測不確定度，本文介紹一同步時間校正系統，可降低時間量測不確定度，其值小於 14ms。該系統包含原級時間標準模組和時間校正電路模組，原級時間標準模組由訊號產 生器、計數器、和原子鐘所組成；時間校正電路模組為電磁式繼電器基礎的邏輯電路。原 級時間標準模組能產生一標準時間，時間校正電路模組同步控制原級時間標準模組和待校 正件以獲得時間資訊。以原級標準時間為參考標準，取得時間之器差，進一步調校碼錶／ 計時器裝置。 In the field of time and frequency metrology, stopwatch and timer calibrations are the most common timing calibration. The stopwatch\timer device is composed of a power supply, a time base, a counter, and an indicator or display. Because human reaction time influences measurement uncertainty of time calibration, this paper introduces synchronous time calibration systems for decrement of the measurement uncertainty, which is less than 14 ms. The calibration systems include a module of primary time standard and a module of time calibration circuit. The primary time standard module is a module consisting of a signal generator, a counter, and an oscillator. The time calibration circuit is an electromagnetic relaybased logic circuit. The primary time standard module can generate primary standards of time. The time calibration circuit is able to synchronously control the primary time standard module and device under test to get time information. When primary standards of time are defined as measurement references, measurement errors of time are obtained and further used to calibrate the stopwatch/timer devices.

    關鍵詞 ： 關鍵詞：碼錶(Stopwatch)、計時器(Timer)、校正方法(Calibration Method)

    • 科技管理
    • 補給手冊產製流程改善與品質精進研究The study of Improvement for Producing Procedures and Quality ofProvision Technical Manual
    • 賴啟弘(Chi-Hung Lai)‧徐百寬(Pai-Kuan Hsu)‧黃鴻傑(Hong-Jie Huang)

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    「補給手冊產製」係屬整體後勤支援的業務範疇。除用以提供顧客進行檢修時所需之基本資料外，並可據以實施料件之申請、撥發、儲存、核定或報廢等相關程序。以往產製補給手冊時，分解圖來源可能為線條圖及照片等，而這些影像資訊無法自由編輯其內容且分解圖來源不一，統整不易，造成補給手冊內容雜亂，分解圖完整性低落使得補給手冊品質不佳，影響顧客滿意度。藉由過去「A專案─全系統I級補給手冊」的產製經驗，結合發展電腦輔助教學系統(Computer Based Training, CBT)時所建立的Maya模型建置能量，再加上品質手法的應用，在「B專案補給手冊」的產製與「A專案補給手冊」改版作業中，逐步改善過去補給手冊產製所遭遇的困難，提升補給手冊品質，進而使顧客滿意度增加。The development of Provision Technical Manual (PTM) is one element of integrated logistic support. PTM is the process for providing maintenance information to users, and can determine the procedures for acquisition, distribution, storage and disposal of spare parts. Exploded View is a major part of PTM and can be presented by line drawing or pictures in former produced manuals. These source images are generated in various ways and cannot be modified or integrated. Such exploded view issues cause low quality of manuals and inconvenience of equipment maintenance. In this study, we applied experience of producing PTM in Project A to develop 3D modelling techniques in CBT production and application. Due to previous capability, we also use the quality control tools to improve the efficiency of PTM in Project B.

    關鍵詞 ： 關鍵詞：補給手冊(Provision Technical Manual)、分解圖(Exploded View)、電腦輔助教學系統(Computer Based Training)

    • 研發成果
    • 無人機酬載影像自適性串流技術研究與實況
    • 洪昆鼎、許嘉倫、丁秉煌、陳澤昕

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    先進的無人飛行載具系統(UAS)皆搭載以TCP/IP網路架構為基礎的數位資料鏈，視訊資料可透過網路即時傳輸，即時視訊資料經壓縮後，可以串流方式傳送至地面導控站，在實際應用上，資料鏈的頻寬不一定是固定的，可用的頻寬會隨著導控距離或環境因素縮減，固定頻寬的視訊串流會因為頻寬變小無法將資料送達，導致酬載所截取的畫面中斷。可適應網路頻寬變動的視訊串流技術在無人飛行載具系統可透過降低畫面更新率(frame rate)或畫面品質等方式縮小視訊的傳輸量，在頻寬不足的情況下尚能傳回即時的視訊畫面，除了可將環境影響的因素減低之外，導控距離也因此可再往前推進。本文介紹並實現兩種即時且流量可變動的串流技術，期能滿足UAS的應用需求。

    關鍵詞 ： 航空工程

    • 研發成果
    • 8KW行波管放大器研發
    • 陽慶源

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    行波管放大器為現代雷達、衛星通訊系統中發射機的關鍵主件，其發展過程概分軍用與商用兩大類， 軍用以雷達、電子戰為主，商用則泰半用於衛星通訊或儀器，從大功率的地面中繼台到低功率實驗室儀器，行波管放大器種類不一且數量龐大。近年來由於國內微波電子技術快速發展，提供發展高性能脈波式行波管放大器研製一個相當有利空間，根據資料顯示，在高功率、高頻率範疇，電子管與固態元件相比，不僅體積較小、重量較輕且更有效率，價格也比固態元件便宜和更可靠。因此，儘管歐美各國競相開發主動相位陣列雷達收發模組，但對電子管新技術之開發仍不曾間斷。對我國而言，由於現役雷達系統、衛星通訊設備等幾乎都是以外購為主，因此後勤支援不僅昂貴且緩不濟急，處處籠罩在受制於人之陰影下，為因應我國防需求，發展高性能脈波式行波管放大器，以免受制於人，實為當務之急。

    關鍵詞 ： 電子系統

    • 研發成果
    • 院製武器系統全壽期成本估算工具開發
    • 曾子政、林淇淮、吳任航

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    全壽期成本分析(life-cycle cost analysis,LCCA)主要目的在於量化產品壽命週期中的各項成本[1]，以評估武器系統從研製計畫成立開始，到研發、生產、部署，乃至於汰除之武器全壽期，所需花費之成本。執行全壽期成本估算時，估算人員須從專案規劃了解、假設條件及參數研討、蒐集，再透過人工方式發展成本估算關係，並將所需參數輸入後、不斷反覆調整相關參數及算式，方可完成全壽期成本估算，其所耗費之人力與時間相當可觀；相關全壽期成本分析市售軟體（如Cost Analysis StrategyAssessment(CASA)、Equipment Designer'sCost Analysis System(EDCAS)、Relex等）由於其輸入參數龐雜，致使成本資料難以收集，無法滿足院供武器系統全壽期成本估算，為配合作業需求，本中心乃自力發展一套符合本院實況之全壽期成本估算工具，除可減輕全壽期成本估算人員負擔外，更期望能提昇全壽期成本估算效率，進以協助院內各專案計畫順利建案。

    關鍵詞 ： 系統維護

    • 研發成果
    • 81公厘迫砲照明彈電子定時引信研製
    • 吳在寧、黃瑞琦

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    本研究提出81公厘迫砲照明彈電子定時引信研製成果，期可替代M84藥盤定時引信，以改善延期藥配方原料之品質差異，導致燃燒時間不穩定或燃燒中斷等問題。所研製之電子引信為避免影響原彈道射表，在外形尺寸及重量，係參考原M84引信，並增加多項安全功能設計，包括火藥鏈錯位、慣性銷組保險、電子保險及防潮帽設計等。同時，在零件選用上，亦考量運用「商用現貨」，COTS(Commercial of The Shelf)，以降低研製成本，縮短電子引信開發時程。

    關鍵詞 ： 系統製造

    • 研發成果
    • 雲端桌面及應用程式虛擬化之研究
    • 古耕全、蕭文豪

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    隨著雲端應用的發展，虛擬化技術也日益受到重視，企業內部、學校及政府機關紛紛導入虛擬化技術來佈署相關的資訊軟硬體操作環境，像是應用程式虛擬化、桌面虛擬化及伺服器虛擬化等。而導入虛擬化技術的目的不只提供資訊管理人員能夠統一用戶端的工作環境，也讓使用者能夠更有效率的存取資源。因此本文透過整合開放原始碼軟體UlteoOpen Virtual Desktop(OVD)和OpenStack，來提供應用程式虛擬化與雲端虛擬桌面的服務。此外，本文藉由Ulteo OVD API與OpenStack API分別開發出Autoscaling服務與Server服務，透過這兩個服務的搭配，來達到掌控整體系統架構之資源使用率，以提供穩定的叢集平台。

    關鍵詞 ： 資訊管理

    • 研發成果
    • 汰役鋰鐵電池蓄能供電系統
    • 厲文誠

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    本所專注於導航系統專業研發，偶於民國100年3月在當時本所副所長廖友民博士引薦下，由科聘技士李財旺、技術員盛雲龍等 兩員首次參與微電網儲電科專計畫之定期研討，後於100年5月中旬，再加入當時中校技 正厲文誠博士一同參與，後又於101年1月本所正式承接電動車輛科專計畫之分支計畫，由厲員擔任分項子計畫主持人，並於本所組 成電池系統研發團隊，正式以「鋰電池二 次應用」為研發主軸。後於101年5月正名為「汰役電池再轉用」、103年5月再次提升為 「電池全壽期多級應用」[1-5]。然該項研究主軸，於當時因幾無任何研 究文獻可參考，在講求產品、產業發展效益的經濟部技術處補助之電動車輛科專計畫裡，備受主計畫管理單位工研院機械所、合作夥伴車輛中心與金工中心等法人單位，以及各方審查委員之強烈質疑其可行性、前瞻性等。然今日可輕易從Google、Yahoo等知 名搜尋引擎，以及IEEE、EI等知名研究 期刊資料庫等，蒐獲上千百筆相關「汰役 電池再轉用」之產業動態新聞報導、研究 文獻、先導示範運行成果等。足見本所當 時對趨勢研判及前瞻技術研發甚具遠見。

    關鍵詞 ： 飛彈火箭

    • 研發成果
    • 具頻譜感知之防救災智慧聯網系統整合平台技術
    • 潘俊男

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    台灣位處於天然災害頻仍之地帶，平均每年約有3.5個颱風侵襲至陸地，由於本島總面積近70%為山地地形，且具有坡度陡峭、地質脆弱和水流湍急等不利於土體安定的地面條件，加上地震、暴雨集 中及人為過度開發等外力之作用，以致颱風侵襲後往往伴隨著水災、崩塌、地滑、土石流、山地洪災等。世界銀行（2006 年）提出的自然災害高風險區評估報告 (Natural Disaster Hotspots)指出，台灣極易遭受天災侵襲，尤其高災害死亡率之風險區域高達九成，影響人口高達九成五，位於全球首位。而根據台灣消防署的統計資料（2010年）顯示，台灣近五十年發生的災害次數接近300次，其中70%為颱風，水災佔17%，地震佔9%。在傷亡人數上，颱風引發傷亡人數高達近47%，地震次數排名雖第三，頻率雖低，但傷亡人 口比例高達38%。

    關鍵詞 ： 資訊通信

    • 研發成果
    • 耐燃橡膠材料開發
    • 劉建宏、謝治民

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    耐燃橡膠材料是「105～108年維新傳統產業創新加值發展計畫」的重點發展項目之一。此計畫起源於103年9月時，本院軍通計畫中心來信徵求計畫書，目的是聯合金工中心、紡綜所及石材中心等法人，向經濟部技術處提案。整體計畫規劃以經濟部傳統產業創新加值中心作為示範場域，透過四大平台（材料試做、電腦設計分析雲端設計、產品創新及數位化傳承)與兩大示範（產線及場域)來建構服務體系，提供業者運用。再藉由四大加值（材料加值、製程加值、產品加值及基盤加值，即本計畫分項）鏈結標竿廠商與周邊業者，以期強化整體產業鏈合作深度、創造600人次就業人數、促進投資50億元及產值增加200億元。

    關鍵詞 ： 耐燃材料

    • 研發成果
    • 雙振動機動態環境驗證與操作模態試驗技術
    • 許君平

    卷期 ： 44 / 4

    出版年 ： 2016/10/01

    艦載或車載武器系統日漸擴增的體積與重量，傳統的夾具評估方法與單振動機負載台面與推力已達極限，面臨無法滿足軍品動態環境之驗證需求。為了執行大型軍品的低頻動態環境驗證，亟需開發可檢視夾置具動態參數的試驗技術與滿足規格推力與動態響應傳遞均勻性的雙振動機試驗技術。

    關鍵詞 ： 系統發展