工研院勇夺全球百大科技研发奖九大奖项

据vwin德赢北京时间2017年11月20日报道,素有科技产业奥斯卡之称的全球百大科技研发奖(R&D 100 Awards)传回捷报!在经济部技术处、环保署及能源局支持下,今年工研院勇夺九项大奖,包括「废液晶面板再利用处理系统」技术获评审团青睐,获得「绿色科技特殊贡献奖」。

今年工研院成绩创下历年之最,获奖数与国际知名研究中心橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)、洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory)并居今年首位!得奖数量超越麻省理工学院( MIT )、美国太空总署( NASA )、美国通用公司(GM)等。且多项获奖技术已实际应用于产业界,例如华南银行、润泰集团、全家便利商店、华邦电子、帆宣等业者。

工研院今年获奖的技术有「人工智慧建筑节能系统平台」、「化学SEI改质长续航力电动车锂电池」、「肌肉活动讯号手势辨识体感技术」、「可视化磊晶製程优化系统」、「废液晶面板再利用处理系统」、「半导体微波退火」、「功耗与热感知电子系统层级平台技术」、「半导体机台故障预诊断软体」,应用范围包括智慧製造、绿色能源管理、软硬整合智能系统、循环经济等,均为全球产业重视趋势。

值得一提的是,「废液晶面板再利用处理系统」获得RD100双料大奖,在RD100奖项之外,又夺下绿色科技特殊贡献奖(R&D 100 Special Recognition Awards)。该奖项是由顶尖研发机构和国家实验室成员组成的独立评审团所评选,旨在表彰致力于推动创新研发并且在该领域有卓越贡献之技术或机构,今年仅有三项技术获颁此奖,实属不易。

此外,软硬整合已是驱动全球创新经济的关键力量,工研院多年来致力于发展软硬整合智能化系统,今年共有四项软硬整合的技术在「软体与服务」类别胜出,并赢得RD 100评审团的高度肯定,可以看到工研院在软硬整合协助厂商的成就及坚强实力。

 

全球百大科技研发?资深评审委员提姆·史达特(Tim Studt)指出,「工研院过去得奖的实力让我印象深刻,在今年全球百大科技研发奖所有的获奖类别中,都能够看到工研院创新技术入围,这是非常难能可贵的事!工研院入围的十一项技术成果,囊括了现今的新科技与新产品趋势,这是最让我觉厉害之处。」

全球百大科技研发奖主办单位-美国研发杂志总编辑Bea Riemschneider也表示,「我觉得一个企业的精神非常重要,而工研院在创新研发上的成果,应该要让更多人知道;同时,工研院多年来参与全球百大科技研发奖,在得奖之外,许多美国公司与国家实验室都很期待你们的获奖技术能为科技带来新的影响。」

 

经济部技术处处长罗达生指出,经济部技术处以科技专案支持的研发成果,已经连续十年获得全球百大科技研发奖的肯定,不仅如此,今年获奖数更是创下新高,勇夺九项大奖,为这?璀璨?的十年,再添荣耀,可以说是格外的有意义。

罗达生说,近三年来,科技专案产业化关键指标表现亮眼,包括技术及专利移转总收入,近三年平均每年创造约13亿元规模,专利应用更在去年达1,251件,站上近年高峰,显示产业与厂商对科技专案技术研发品质的肯定。

同时也促进企业投资的意愿,罗达生举2016年为例,科技专案(法人科专)促成厂商投资金额超过新台币548亿元,达近年新高,近三年(2014~2016)平均每投入1元科技专案经费,促成厂商平均投资效果达3.57倍,带来的投资槓杆效益较前三年(2011~2013)有显著成长,除了厚植台湾产业发展的核心能力与创新能量,也奠定台湾产业科技的国际地位与形象。

工研院院长刘仲明表示,工研院的创新成果及背后的创新体系也是台湾转型升级的动力。工研院已经连续十年获得此项国际殊荣,今年可以说是最丰收的一年,我们刷新十年的纪录,一次拿回9个奖项,其中,废液晶面板再利用处理系统更荣获「绿色科技特殊贡献奖」,工研院十年来,已累积36个技术获奖,这些得奖的技术在与业界携手合作下,目前多已推进到产业化的最后一哩路。

面对物联网、人工智慧、大数据等产业趋势发展,全球产业进入高度系统化整合,长刘仲明表示,台湾必须建构完善的产业生态体系(ecosystem),才能加速产业创新转型,同时连结既有的优势,进而掌握软硬整合创新应用的契机,为产业创造新价值。

 

能源局局长林全能表示,因应节能减碳的趋势,在政府推动的「五加二创新研发计画」中,绿能科技是很重要的一环,这次能源局与工研院在绿色科技上,以「人工智慧建筑节能系统平台」在「Software/Services(软体/服务)」类获奖,即是绿色科技在日常生活中直接的应用,对于节能减碳及永续环境上意义非凡。

环保署回收基金会副执祕宋欣真表示,循环经济是国际重要趋势,也是政府积极推动的5+2产业创新政策之一,这次和工研院合作之「废液晶面板再利用处理系统」为全球首创的系统,每年可处理超过1,000吨废液晶面板,未来若能普及化,可望有效纾解国内废液晶面板的去化问题,实践循环经济的理念。

 

「全球百大科技研发奖」是研发领域极为推崇的科技研发国际大奖,每年从全球上千件创新技术中,挑选出100项年度具重大创新意义及对人类生活影响深远的商品化技术,今年已迈入第55届,已成为市场上鑑定新技术的革命性地位的重要指标。

诸如传真机 (1975年)、液晶萤幕 (1980年)、柯达照片CD (1991年)、Nicoderm戒淤贴片 (1992年)、Taxol抗癌药物 (1993年)、 实验室晶片 (1996年) 和高画质电视 (1998年)等都曾获选为当年度的百大科技奖,对人类未来生活发生重大影响,成为生活中不可或缺的一环。

在经济部能源局的支持下,工研院收集全台湾完整的建材、设施与电器耗能资料,历时四年心血研发出「人工智慧建筑节能系统平台」,用简单明瞭的介面、下拉选单及搜寻方式,建置标准建筑能源模型及资料库,包含18种屋顶、28种外牆、324种窗户等常用建材以及7,000种隶属节能标章产品的用电设备,只要30分钟,就能算出一整栋建筑物的耗能。

目前就已用在华南银行全国150间分行、全家便利商店,以及润泰集团旗下之润弘精密工程亦即将采用合作在建筑节能评估分析,其中平均让每家华南银行分行节电5至15%,导入的每家便利商店也省下30至50万元维修费用,为建筑物提供最佳节能良方。

 

锂电池充放电时,会形成一层名为SEI(固体电解质界面膜)的薄膜,这层薄膜持续积累,将加速电池老化的速度。工研院所研发出化学SEI改质长续航力电动车锂电池(ChemSEI Linker),将ChemSEI-Linker加入电池正极材料,就像帮让锂电池敷上一层「永保青春美貌」的保养品,不仅增加锂电池寿命达10年,续航力更是一般锂电池的两倍,等同一次解决锂电池寿命短与续航力不足的问题,既可减缓锂电池的「老化」,更可让充放电可达1400次,较未改质材料的电池寿命延长约70%,有助于电动车的普及。

工研院衍生公司—酷手科技创办人吴季刚,采取肌肉活动讯号手势辨识体感技术来进行手势识别,当肌肉收缩时,肌纤维彼此以及与浆液膜产生摩擦,会产生出人耳听不到的低频声音,再透过惯性元件感知器就可以进行量测。

亦可应用在小范围功能性健身与运动相关加值应用,将肌肉振动讯号资料分析后传回健身专家阅读,比对运动前后肌肉训练效度与提供肌肉受伤风险警示。酷手科技亦运用肌肉活动讯号手势辨识体感技术,进一步整合VR大厂的空间定位技术,例如HTC Vive的雷射空间定位技术(Lighthouse),以及Sony PlayStation VR的光球技术等。继2016年获得「OpenStack应用黑客松」竞赛冠军,另也获得经济部智财局国家发明创作奖。

 

过去製程在调控参数时,只能仰赖磊晶製程人员的经验,一组参数验证往往需要6到8小时,甚至为了找出整体最佳化製程参数时,更须耗费1週以上。工研院团队开发出「可视化磊晶製程优化系统」不仅大幅缩短最佳化参数时间,由原本一週减少为两小时,准确度由92%提升为95%,大幅优化磊晶製程。

此外,此系统创新设计的关键设备模组,使机台产能成长2倍,预期将新产品上市时间从三个月缩短为一个月,进而让製造成本降低60%~70%。此系统后续将导入人工智慧,让系统更进化。除可协助LED业者技术升级,稳固台湾在全球LED市场的领导地位。还能应用于其他产业的磊晶与先进镀膜製程,包括半导体、下世代显示器、太阳能光电、无线通讯,以及高效率功率电晶体等。

液晶是种客製化的产品,光市面上常见的液晶就多达一、两百种,每种液晶又分别由十数种成分组成,搭配出上千种组合。在经济部技术处科技专案与环保署回收基管会的支持下,工研院所开发出「废液晶面板再利用处理系统」,即是将两片封装液晶的玻璃基板分离后,再用湿式循环萃取法取出液晶,透过蒸馏、吸附、过滤等重重技术程序,将液晶中所含的微量杂质去除,达到市售商品规格并回用于液晶面板製程,每日约可处理3吨废液晶面板,一年处理量超过1,000吨。

该系统也运用奈米科技,将取出液晶后的废玻璃基板加以改质,身为玻璃奈米孔洞吸附材料,对废水中的重金属有很强的吸附力,适合处理国内大量含重金属的电镀废水,让不起眼的面板玻璃,摇身一变成为高价值的环保尖兵。

 

半导体退火是将离子佈植完后的晶圆加热到高温,藉以硅晶格恢复单晶及使掺杂物质活化。退火过程攸关半导体产品良率,以七奈米製程为例,退火过程中磊晶受热温度需压低至摄氏500度以下;闸极尺寸越小,要求的温度越低,未来市场趋势要求将降低至摄氏400度以下。由交通大学、工研院、国家奈米元件实验室合作的「半导体微波退火」技术,直接以2.45GHz微波对晶圆的硅原子加热,如此可避免掺杂物质热扩散效应,可达到低温退火效果。

此外,微波退火技术可以批次处理多片晶圆,比起「快速热退火」一次仅能处理一片晶圆更有效率。目前开发的2.45GHz微波退火技术,单片晶圆的均匀性,已由95.9%增加至99.5%,已达国内半导体厂99%的基本标准,此技术已有国内厂商采用,并衍生应用于碳纤化工业及LED光电业等产业。?

 

在经济部技术处科技专案的支持下,工研院自2013年起开始研发「机台故障预诊断软体」,藉著收集、分析机台资料来监控与评估设备及其零件的健康状态,并整合十几种人工智慧演算法建立「众智式AI学习预测技术」,及早预测机台需要维修的时间点,预测准确率达到95%,使工厂能更积极掌握机台的健康情况,大幅减少产线因机台突然故障而必须停顿的风险,实践工业4.0智慧製造的应用。工研院已成功将此技术移转给国内多家光电半导体厂商,并逐步推动应用于机械、医疗、电力等更多领域的设备异常预测分析,协助更多产业进入工业4.0的时代。

随著电子产品複杂度不断提高,晶片开发从规格制订、架构设计、电路模拟、晶片布局到完成晶圆製造,整体开发时程日益增长,在设计阶段若没有确实以软体应用情境的角度完成系统模拟与验证,很可能到晶片送交客户手裡才发现过热、耗电等问题,造成极大的损失。

工研院开发「功耗与热感知电子系统层级平台技术」,针对全系统软硬整合模拟提出新方案,将耗时数个月的模拟时间缩短成半天时间,模拟速度提升了200倍,整体精确度也达90%以上,帮助设计者在开发初期能够快速评估晶片中不同区块在不同应用情境下的耗电与散热情况,提前发现问题进行改善,缩短整体开发时程。目前此技术已导入业界,运用在实际的设计案例中。

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