機械工業網 - 機械產業的入口網站

:::

歷史雜誌

依專輯名稱關鍵字搜尋或依年份搜尋，年份輸入範例202406

作者:林昆蔚、陳俊廷雷射輔助低溫成長微晶矽基薄膜技術

增強式電漿化學氣相沉積（PECVD）常用於工業界薄膜成長製程，以反應氣體矽甲烷（SiH4）成長之非晶矽薄膜具有高吸收係數，特別適合做為太陽能電池材料，但非晶矽薄膜在長時間照光下，薄膜品質易產生光劣化現象（Staebler-wronski Effect），乃因薄膜中SiH2比例過高所致，因此國內已有研究單位針對矽薄膜成長品質來做改善。基於提高解離矽甲烷（SiH4）之速率，提出二氧化碳雷射輔助解離化學氣相沉積技術（Laser-assisted plasma enhanced chemical vapor deposition system, LAPECVD），利用矽甲烷對二氧化碳雷射波長10.6μm具有高吸收效率，在低溫成長環境下經由雷射輔助促使矽甲烷解離成矽氫鍵（Si-H）進而成長具高緻密性及低缺陷品質的微晶矽薄膜，以拉曼光譜作分析，其峰值訊號往520cm-1方向做偏移，顯示隨著雷射功率增加，薄膜型態逐漸由非晶形態轉換到結晶形態，且其微結構參數（microstructure parameter）也隨雷射功率增加而下降，表示雷射輔助有助於形成緻密性較佳的薄膜，將雷射輔助低溫成長微晶矽基薄膜製程應用於成長矽薄膜太陽能電池，所成長元件之光電轉換效率由原來無雷射輔助之6.04%有效提升至有雷射輔助之7.01%。

作者:賴豊文、林昆蔚低溫連續式複合薄膜封裝技術

本研究利用感應耦合電漿化學氣相沉積系統及採用六甲基二聚矽氧烷作為反應氣體，以連續低溫製程方式沉積類有機矽基薄膜與無機氧化矽薄膜於可撓式塑膠基板上製作氣體阻障層，藉由沉積適當條件之類有機矽基薄膜能有效降低無機氧化矽薄膜與可撓式塑膠基板間之殘留應力，進而提升薄膜附著度及阻水氣能力。以此方式連續沉積多層堆疊薄膜，具有高達90%之可見光穿透率且可達水氣滲透率小於5.7×10-6 g/m2/day。本封裝技術將可應用於各式軟性光電元件上。

作者:林昆蔚、柯順升雷射調光模組於太陽能矽晶片微裂檢測系統之應用

為因應雷射工業之快速發展以及雷射應用產業之需求，本文提出一種結合雷射之曝光調節裝置應用在檢測系統上，此系統針對太陽能電池微裂檢測用。利用Line scan Camera擷取透射過矽晶片之近紅外光影像，我們可以很容易分辨Line scan Camera擷取影像之微裂紋和晶粒邊界。此外在系統中使用雷射曝光調節裝置，對於厚度不一的多晶矽太陽能晶圓微裂檢測非常有效，此檢測系統可符合太陽能電池廠生產線上矽晶片品質控制之需求。

作者:柯順升、林昆蔚雷射感測調光模組於合板缺陷檢測系統之應用

為因應雷射工業之快速發展以及雷射應用產業之需求，本文提出一種結合雷射感測之曝光調節裝置應用在檢測系統上，此系統針對合板缺陷檢測用。利用線掃描相機擷取透射與反射過合板之白光影像，我們可以很容易分辨Line scan Camera擷取影像之合板缺陷。此外在系統中使用雷射感測曝光調節裝置，對於厚度與表面粗糙度不一的合板缺陷檢測非常有效，此檢測系統可滿足合板製造廠商生產線上等級分類與篩選之需求。

作者:沈軒任、林昆蔚、林東穎化合物半導體之產業應用趨勢

在高階應用領域，產業正從傳統矽基材料主導的局面加速邁向以化合物半導體為高效能核心的新局。本文梳理代表性材料的物理特性與擅長應用，並著重碳化矽（SiC）的應用擴張側寫，AI 世代的先進封裝對大面積、低翹曲與高散熱的需求，開啟 SiC 導入散熱基板/ 中介層應用的新契機；為降低切割損失與提升良率，低損耗的雷射改質分片製程技術成為受關注的重要選項。本文最後將歸納化合物半導體產業面臨的三項關鍵挑戰：成本結構、可靠度與供應鏈韌性議題，並展望在AI 與綠能趨勢下的應用成長與產業布局機會。

作者:王俊智、林昆蔚、林東穎、沈軒任、陳峻明碳化矽晶錠超音波輔助雷射低應力分片技術

碳化矽為寬能隙之半導體材料，具高硬度、熱導率與耐高溫特性，是高壓/ 高頻/ 電力電子之關鍵材料之一。其硬脆特性使晶錠分切相當困難，鑽石線鋸受線徑限制，材料損失極大且速度緩慢，使碳化矽基板成本居功率模組之冠。本文提出超音波輔助雷射切裂碳化矽：將雷射聚焦於碳化矽內部，生成改質裂紋，再施加高頻超音波，裂紋將沿既定方向互連並分離。同時，工研院南分院建置示範設備，整合雷射、超音波、研磨、機械手臂、檢測等模組，完成高良率與高產速之連續分片，此設備兼具低料損與低成本優勢，將可強化臺灣於碳化矽基板供應鏈之競爭力。

作者:吳紹璿、林昆蔚、林東穎、王郁仁、李祐旭超聲波輔助碳化矽單晶劈裂技術研究

碳化矽材料因具有高分解電壓、低通電電阻和可在高溫環境下運作的特性，在高功率電子元件中有廣泛應用。在傳統碳化矽切割的製程上，切片手法不僅耗時，還會增加表面損傷的風險。本文為解決傳統製程上之缺陷，探討了一種利用超聲波輔助切割碳化矽的方法。碳化矽晶錠需預先使用皮秒雷射創建改質處，接著進行雷射掃描使改質處橫向發展，引發微裂縫的產生，雷射預處理後，藍杰文超聲換能器生成軸向振動促使微裂縫相互連結，同時，由安裝真空吸盤的拉伸機提供拉力，可成功將1毫米厚的晶錠中分片出一個尺寸為4吋且厚度為500微米的碳化矽晶圓。本文將針對有限元素模擬的藍杰文超聲換能器振動模態、應力分佈以及設計進行介紹。