林峻逸、劉育翔、鄭瑞翔、陳炯雄、林鴻欽 / 工研院材化所
結合人工智慧、材料工程、精密製造和高頻量測等領域的技術開發與應用，包括高密度測試、高速通訊材料、製程污染控制、毫米波通訊模組驗證等產業的關鍵技術需求。透過從材料到系統驗證、現場測試到國際合作的技術驗證，建立跨領域整合能力，提供產業創新與增進製造業智慧化、高效化，廣泛應用於光電、通訊、半導體、農業等不同領域。
【內文精選】
成果案例
2. 種麴生長AI感測與運算系統技術
本技術以AI為核心的種麴生長控制系統（圖四），控制系統針對麴菌的溫度、濕度、風量及酵素力價等關鍵參數進行即時監測與分析。控制系統以非監督式學習結合CNN-LSTM模型，能夠自動辨識麴菌生長過程中的數據變化規律，預測最佳生長條件，並生成精準的參數配置建議，確保麴菌品質穩定且高效。AI模型透過時間序列與影像特徵融合，分析麴菌色澤變化，準確反映酵素力價，實現對麴菌生長狀態的智能化管理。
在模型訓練與優化方面，本系統採用GPU運算與CUDA加速，並搭配動態學習率與資料增強技術，提升模型收斂速度與預測準確度。透過非監督式分群與降維技術，AI可自動找出環境參數與麴菌特性的關聯性，無需人工標籤，減少操作經驗依賴，提升決策效率與一致性。
技術應用於高慶泉醬油之種麴培養，透過本技術製程與自動化控制，提升生產品質穩定性，大幅節省人力操作與管理成本，在每批次約50公斤種麴的培育中，對酵素力價的預測準確率達96%，實測值與預測值誤差僅148 U/g，落在允許範圍內，充分驗證本技術的AI模型的可靠性與精準性。透過AI生長控制，種麴生產不僅可維持穩定品質，亦縮短試驗調整時間，實現智能化管理與生產效率最大化，為醬油及相關發酵產品提供高品質種麴保障。
圖四、種麴品質監控檢測流程
5. 毫米波5G無線模組
透過完備的材料量測技術、射頻電路與主動元件整合設計及驗證技術，進而與國際大廠杜邦公司微電子事業部合作，從驗證LTCC材料、模組設計，最後整合IC晶片進行模組效能驗證。計畫執行過程中，透過円通科技在28 GHz無線收發傳輸模組的客製化設計，克服了後段模組傳輸特性驗證的技術問題，順利將LTCC AiP天線模組整合於無線收發模組（圖九），並經過現場的4K影音對傳的功能，展示LTCC毫米波無線通訊模組開發成功，此項合作技術獲得2022年R&D 100 Awards的獎項。本組具有積層陶瓷製造的試量線，包含可量產型陶瓷生胚製作設備、生胚打孔機、網版印刷機、自動疊壓設備與熱水均壓機、切割機等相關LTCC生產製造設備，可服務國內外相關廠商進行積層陶瓷材料到元件/模組設計與製造。檢測核心技術持續發展至今，已擴展到140 GHz~220 GHz，並為下世代6G行動通訊與AI高速傳輸的材料應用提供關鍵驗證服務---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
圖九、以杜邦低損耗材料設計製作28 GHz AiP 8x8陣列天線模組，整合於無線收發控制電路
★本文節錄自《工業材料雜誌》469期，更多資料請見下方附檔。