创新突破、迎向未来　工研院43周年发表工研菁英奖

工业技术研究院今日发表43周年院庆颁发的杰出研究奖及产业化贡献奖金牌等四项成果，工研院院长刘仲明表示，谈到产业升级转型，就希望软硬能够结合，这次获奖的技术也呼应了这样的趋势与方向；回顾过去台湾产业发展的轨迹，多是由技术研发开始，再往市场去思考，但现在台湾产业的能力已经到了一个程度，需从市场端回来，进行软硬整合、跨领域就变得很重要。

工研院43周年院庆颁发的杰出研究奖，分别是“无线行动3D扫描器”、“化学SEI改质长续航力电动车锂电池”、“新世代溶液中纳米微粒监控系统”；至于产业化贡献奖则是“从无到有建立台湾Cloud OS新产业”。这四项成果分别在智慧生活、半导体前瞻制程监测、高效率储能电池及云端产业服务上带来突破*创新，展现智能系统整合的技术实力，为产业界提供需要的完整解决方案，进而带动产业升级转型。

“先进的技术就扮演驱动的角*，非常重要。”刘仲明院长认为，以世界上很成功的公司为例，像是Google当时就是因为抓住趋势，善用新兴技术与独特商业模式而崛起，等它壮大到一定规模时，还是要建立技术门槛，建立自己的技术能力；再看台积电，成立前20年，因为有好的商业模式加上某个程度的技术能力，得以成长茁壮，但台积电现在成为世界顶尖的公司，还是靠深化技术，从20纳米到7纳米，跨越相当大的技术门槛。值此创新经济时代，“深化技术，将创新能量导入，产生足够门槛，创造更高的附加价值，才是软硬结合、台湾转型升级之道。”

工研院今天发表的工研菁英金牌奖成果包括产业化贡献奖金牌的“从无到有建立台湾Cloud OS新产业”，工研院成功发展出国内首套大型云端系统软件技术，具备“伺服器、储存、网络、监控、管理”等项目的虚拟化功能，可支援整合庞大资料中心虚拟化管理的云端基础架构服务，近五年来已技转10家国内厂商，发展出各式云端作业系统产品及解决方案。

另外，杰出研究奖金牌奖包括“无线行动3D扫描器”，这是工研院3D扫描技术上的精进，可算是全球首款专为Android智慧行动装置设计的彩*3D扫描器；能够提升电池循环寿命的“化学SEI改质长续航力电动车锂电池”就像为电极材料穿上弹*保护衣，保护其不受电解液攻击而产生损伤，提升电池的循环寿命；让半导体业者掌握湿式制程更有效率的“新世代溶液中纳米微粒监控系统”，可随时监控制程中所使用的化学溶液品质是否符合标准与需求，一旦发现溶液微粒不符需求，溶液品质低于标准，可马上暂停、更换，以维持产品良率。

工研院杰出研究奖金牌技术

●无线行动3D扫描器

“无线行动3D扫描器”是工研院3D扫描技术上的精进，自主研发小型3D扫描器的关键技术，包括使用乱点比对计算深度、设计特殊绕射光学元件进行定位校正及运用智慧手持装置平行处理能力进行即时彩*3D模型重建等，并取得相关国内外专利，是全球首款专为Android智慧行动装置设计的彩*3D扫描器。

“无线行动3D扫描器”特地为搭配智慧手持装置而设计，整合了红外光深度感测与彩*影像感测在单一取像模组上，能够减少体积及重量，机身约与一台5英寸手机相当，外型轻巧，可以单手持握、携带方便，尤其内建充电式锂电池，不需外接电源，增添其可携*。透过无线传输技术，使用者只需在手机、平板或笔电上安装应用程序，就可以无线连接3D扫描器进行扫描，扫描过程中在荧幕上可立刻观看正在重建的全彩3D模型，并随时依需求调整扫描角度及位置，让3D扫描的图像更完美，并自动存档。此外，“无线行动3D扫描器”可应用于个人化3D模型制作与列印、VR/AR模型开发等，可望带动3D相关产业的创新与加值服务，潜在商机庞大。

●化学SEI改质长续航力电动车锂电池

你有电池使用一段时间后，却无法充电或充电量减少的经验吗？这是锂离子电池在充放电时，因有机溶剂攻击电极材料产生电化学反应而形成固体电解质界面膜的后遗症，由于会消耗电极材料自身的锂离子并使其界面阻抗增加且产生结构微裂缝的现象，随着充放电次数越多，累积的症状就会越严重，所以电池即有充放电量不足的困扰。工研院开发的化学SEI改质长续航力电动车锂电池，是以化学法直接在电极材料表面披覆稳定优异之纳米级SEI膜来保护电极材料，有效大幅减低其在充放电过程中受有机溶剂的攻击与破坏程度。

镍钴铝三元系材料是目前电动车动力电池常用具高能量密度的正极材料，但却有安全*较低、循环稳定*与高温放电容量损失较大等问题。工研院以化学SEI改质技术，可在各类锂离子电池用之正负极材料表面均匀披覆一层结构稳定优质且接着力强的创新型化学SEI膜，就像为电极材料穿上弹*保护衣，保护其不受电解液攻击而产生损伤；此层化学SEI膜能有效保护NCA材料避免产生微裂缝现象，且使其在充放电循环过程中，抑制材料表面SEI膜的增长，能减低累积阻抗，进而提升电池的循环寿命。未来可设计使用能量密度更高的电极活物材料组合，使电池芯更容易轻薄化，将电池的体积能量密度推到1000Wh/l以上，电池循环寿命(常温-80% DOD)也可提升超过3000次；以Tesla电动车为例，行驶里程数将可提高至550公里，电池的使用寿命也能超过10年。

●新世代溶液中纳米微粒监控系统

工研院开发的“新世代溶液中纳米微粒监控系统”，提供24小时线上连续监测半导体前瞻制程化学溶液中粒子的大小与浓度，如研磨液、制程用化学试剂及超纯水等。现今一般半导体产业采用光学原理量测化学溶液的方式，其监测极限为40纳米，不但无法监测新世代前瞻制程窄缩所需控制的微粒缺陷外，光学量测过程中也常受到溶液中微纳米气泡的影响，误导监控结果。以气胶粒子技术为基础之“新世代溶液中纳米微粒监控系统”，监测范围可到达5到1000纳米，也可去除溶液中微纳米气泡的干扰，可协助半导体产业监控20纳米以下的前瞻制程，因此受到先进半导体业者的肯定，并于2014年开始在台积电进行原型机测试。

为能精准量测化学溶液中5到1000纳米粒子之粒径大小与分布情形，“新世代溶液中纳米微粒监控系统”突破现有仪器40纳米的量测限制，将待测的溶液气雾化后再进行量测，气雾化后的纳米微粒不再受原溶液中气泡影响，突破现有仪器之量测物理限制。此系统不仅提供粒子尺寸、分布及浓度，也提供化学溶液添加物之特*，更精准的掌握化学溶液的状态，以确保制程良率。

“新世代溶液中纳米微粒监控系统”对半导体产业的重要*不言而喻。以国内半导体制造大厂为例，若可减少因40纳米以下微粒污染或制程瑕疵之晶圆缺陷，晶圆制造良率提升，每提高0.1%良率，可增加净利约600万美金。而以纳米微粒量测技术为基础的“新世代溶液中纳米微粒监控系统”，应用广泛。除应用于半导体产业外，也可推展至其他纳米量测监控相关的光电制造或生物制药等产业。

工研院产业化贡献奖金牌

●从无到有建立台湾Cloud OS新产业

工研院近五年来，从无到有建立台湾云端系统软件新产业，引领台湾资讯硬件产业转型为云端系统软件服务的新市场。其中的核心技术—“ITRI Cloud OS”是目前世界上最完整的云端资料中心作业系统，具备“伺服器、储存、网络、监控、管理”等项目的虚拟化功能，可支援整合庞大资料中心虚拟化管理的云端基础架构服务，目前已技转10家国内厂商，促成投资累积金额高达新台币82亿元以上，并协助本土厂商结合硬件实力研发云端系统、以高*能价格比策略切入市场，成功输出到日本及东南亚市场。

工研院并以“ITRI Cloud OS”衍生成立“双子星云端运算公司”，发展企业应用领域之私有云及实体主机租赁服务等先进技术；另成立“铁云科技”，结合视讯监控云端运算、大数据视讯采矿及人工智慧技术，提供整体云端解决方案，未来三年内预期每年将有50%以上成长率的业务增长。

(图／工研院43周年工研菁英金牌奖得奖团队合影：左起工研院材化所所长彭裕民、材化所研究主任吴弘俊、资通所所长阙志克、院长刘仲明、电光系统所经理汪德美、量测中心博士何信佳、电光系统所所长吴志毅、量测中心主任林增耀。)