專家傳真－促進高科技產業發展 New SI精準量測上路

工商時報【林增耀工研院量測技術發展中心執行長】 為了追求長期穩定的標準，國際度量衡大會決議，自2019年5月20日世界計量日起，國際單位制（Systeme International d'Unites，SI）中質量、電流、溫度、物量的基本單位定義將改以鏈結物理常數，不再以人造物或自然現象作為計量標準。 說到測量，相傳遠古時代，人們會用身體部位來當測量單位，像在古埃及，四個手根指頭的距離叫做掌尺，英國國王亨利一世也曾下令，拇指到鼻尖的距離是「碼」，18世紀前，世界各國沒有統一的量測單位，如此充滿不確定性的計量方式，衍伸許多問題，嚴重影響世界貿易的進行，以及工業技術的發展，直到1875年，以法國為首等16個國家率先簽署「米製公約」，並確立計量制度，定義秒、公尺、公斤、安培、克耳文、莫耳、燭光等7個國際單位制基本單位。然而，隨著科技的日新月異，國際度量衡局（BIPM）發現原有計量單位定義已無法符合精準的需求；因此，重新定義SI基本單位極為重要且迫切，無論是工業4.0、精密醫療、智慧製造、半導體製程、物聯網及大數據等新科技，皆需要更加先進的計量技術與精準的計量標準作為強力後盾，藉以有效控管製造過程，提升產品品質，為此，國際度量衡局便著手將所有單位皆以物理常數來定義，提供穩定之計量標準以滿足科技與產業發展需求。 經濟部標準檢驗局委託工業技術研究院量測技術發展中心建置「國家度量衡標準實驗室」，由工研院量測中心建立符合國際單位制的計量標準，提供我國各式量測儀器的校正。為了不在國際計量界缺席，維持經貿穩定並促進科技發展，我國於2002年加入國際度量衡委員會，並與105個國家及組織簽定「國家量測標準與校正╱測試報告相互認可協議」（CIPM－MRA），使國內產業接軌全球貿易體系，滿足台灣民生、安全、貿易、與科技發展的需求。 為了接軌國際，工研院量測中心引進德國聯邦物理技術研究院製造的矽晶球，建立我國的矽晶球原級公斤標準系統，啟動以物理常數取代實體定義的新計量時代，為我國傳統及高科技產業提供精準的計量追溯體系，並提高我國在國際計量的能見度，量測儀器透過工研院量測中心的計量校正服務，即可在國內完成校正，不須再送往國外。 新定義的實施，使基本單位不受時間地點影響，有助提升計量精準度，亦能作為工業製造、精密科技與國際貿易之技術後盾，譬如新電流定義有助提高微電流量測的精準度，確保半導體產業的前瞻量測能力；新溫度定義則能使材料、重工、煉鋼等高溫作業產業，在控制溫度方面更精準，提升製程品質。 國際單位制是人類社會運作的重要架構，新國際單位制上路，所提升的微量精準度雖然對日常生活影響不大，但對於高科技尖端精密產業的精準度與品質控管，卻有關鍵性的影響，預估對相關產業帶來的影響至少達一兆以上產值。在高科技尖端精密產業中，極微小的誤差都可能造成產品無法使用、甚至被退貨的情況，這會造成企業的財務損失，並嚴重打擊我國產業的信譽。與國際接軌的計量標準將有助於促進我國高科技產業發展，更是保持我國產業國際競爭力的一大關鍵。