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專訪工研院光電工業研究所光電應用技術發展組光電感測部經理張裕修
現在的光碟機、硬碟或散熱風扇需求更先進的馬達技術方能匹配其不斷進步的性能。工研院光電所研發之動壓主軸馬達應用國內首見之流體動壓軸承技術，使得主軸馬達在運轉時精度大幅提昇。此技術藉由流體動壓之特性使馬達所產生之噪音降至最低，同時在震動的抑制效果上也有非常不錯的表現。工研院光電工業研究所光電應用技術發展組光電感測部經理張裕修表示，主軸馬達符合高密度光碟片在資料讀寫時之低動態偏擺旋轉精度，並具備低震動與低噪音之特性。
附圖 :
動壓主軸之動作原理為潤滑油經由流場效應，在主軸與動態軸承之間的動壓溝槽間隙裡形成油墨，以達到非接觸旋轉及Sealing之效果。其流體以人字形溝槽配合旋轉方向而朝中心建壓，軸承旋轉時流體可因離心效應集中於溝槽內部以達到防漏的效果。流場之動壓形成軸承原理，也可以穩定主軸之旋轉。
一般而言，滾珠軸承利用鋼珠轉動，雖然壽命較長，然而其震動噪音大。至於含油軸承之迴轉精度較差，壽命也較短。而動壓流體軸承之迴轉精度更佳、震動噪音小且壽命更長。因此非常適合用於硬碟主軸馬達、MPU與CPU之風扇馬達、DVD或HD-DVD之主軸馬達與中高速之polygon馬達。其關鍵技術具備動壓軸承動壓溝槽參數設計、動壓溝槽檢測技術與低頓轉扭矩之磁路設計技術。而主軸馬達之Turntable Runout也小於5μm。張裕修指出，2004年Q1已有77％的主軸馬達採用動壓軸承技術，預計在2005年Q1時使用這項技術的產品將會達到90％以上。
另外，光電所的Slim type動壓主軸馬達以流體動壓軸承之穩定流場設計、防漏油裝置研發設計並以適用於NB光碟機主軸馬達特性之要求為其研發重點，該馬達具備了非接觸之動壓軸承可有效降低磨損，並具備低動態偏擺、低傾角以及低噪音、高抗震能力，非常適用於經常移動的NB使用。Slim type動壓主軸馬達通過嚴格的壽命測試，以光電所開發之模擬分析技術完成動壓軸承設計，並設計動壓模組使用於散熱風扇之整體結構分析，與建立動壓模組成品與散熱風扇組裝技術，其Turntable Runout小於20μm，現已通過高溫高濕及8萬小時之嚴格MTBF測試，在使用壽命上將更經得起考驗。
而在磁浮風扇技術方面，利用磁排斥力之特性使軸與軸承之間完全無接觸，這種完全懸浮之磁浮軸承結構除了能將磨耗降至最低之外，也可抑制震動並降低噪音，而馬達穩定度可因此提升以達到更高轉速。其無油之特性也耐高溫，因此可大量應用於CPU、投影機、硬碟與音響之各式散熱風扇上。張裕修表示，工研院光電所之馬達技術已廣泛使用於多種領域上，隨著新技術的陸續發表，將來肯定會有更多產品受惠。
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