機械工業網 - 機械工業雜誌 - 機械產業的入口網站

作者:張高德、陳于堂、陳鑾英觸控面板抗反射光學膜技術

隨著觸控感測元件快速的發展，已改變人類目前的生活習慣，如社交、工作方式和娛樂。近年來，為了因應觸控面板高品質的需求，ITO（Indium Tin Oxide）透明導電光學設計在觸控面板上扮演了重要的角色。本文將針對目前透明導電膜之光學需求進行設計，並提供相關的設計概念，除此之外，最後再針對大尺寸觸控面板所需的透明導電膜及光學需求進行介紹。

作者:陳鑾英、張高德、鄭陳嶔、陳奕均晶圓級LED全光通量檢測技術

為了提升晶圓階段LED特性檢測速率，同時平行檢測電特性及光特性是必要手段。非成像的集光器陣列可用來同時收集晶圓上多顆LED的光學特性。為了能夠匹配光纖數值孔徑（NA）以及來自LED之朗伯光源發散半角，在本研究中討論反式角度轉換器（reversed angle transformer, RAT）之設計使用。並利用商用光學模擬軟體LightTools®，根據Monte-Carlo光線追跡方法進行模擬設計。藉由模擬幫助，可以發現入口處可收集接近94 %的朗伯輻射光源能量，反式角度轉換器的收集比例接近99 %。

作者:張高德、陳鑾英、林俊廷、鄭陳嶔金屬網格透明導電膜專利分析

隨著觸控感測元件快速的發展，已改變人類目前的生活習慣，如社交、工作方式和娛樂。由於近年來觸控市場呈現爆炸性的成長，因此，各家廠商均積極地在此戰局內進行相關的專利佈局。其中，美日韓的佈局最完備，中國則是從2013年開始掘起，反觀台灣在專利的佈局上仍是相對弱勢；在本文中將介紹目前各家廠商的專利佈局情況，以及近來以金屬網格技術應用於觸控感測器上的發展趨勢。

作者:張高德、陳鑾英、林俊廷、鄭陳嶔金屬網格透明導電膜專利分析

隨著觸控感測元件快速的發展，已改變人類目前的生活習慣，如社交、工作方式和娛樂。由於近年來觸控市場呈現爆炸性的成長，因此，各家廠商均積極地在此戰局內進行相關的專利佈局。其中，美日韓的佈局最完備，中國則是從2013年開始崛起，反觀台灣在專利的佈局上仍是相對弱勢；時至今日，由於觸控市場的飽和，因此，相較於去年，整體專利件數則呈現出下滑的趨勢；此外，因應薄型化及低價化的需求，單層金屬網格技術及印刷製程的發展，成為現今製作觸控感測器的主流。在本文中將介紹目前各家廠商的專利佈局情況，以及近來以金屬網格技術應用於觸控感測器上的發展趨勢。

作者:張高德、林俊廷、陳鑾英晶圓級光學透鏡專利分析

影像感應器（CMOS image sensor, CIS）已成為日常生活中，不可缺少的一部份，從手機相機、網路攝影機、數位相機、行車記錄器到保全監控系統等。未來的物聯網（internet of things, IoT）及先進駕駛輔助系統（automotive advanced driver assistance systems, ADAS）更是扮演極為重要的角色。因應IoT及ADAS的發展來看，相機需要具備微型化、薄型化及低價化等特性，因此，晶圓級光學（wafer level optics, WLO）之技術也隨之孕育而生。本文將以專利分析的角度，來探討目前全球大廠晶圓級光學透鏡專利的發展，及未來技術策略佈局的趨勢。

作者:翁志強、丁嘉仁、張高德次世代半導體晶圓複合加工技術

碳化矽（SiC）由於其優越的物理和電氣特性，被認為是用於高功率和高溫應用的下一代半導體功率器件材料。相較於矽晶圓相對容易使用機械或化學的方法加工，碳化矽晶圓的加工製程相對困難、更昂貴且需要更長的加工時間。主要因為碳化矽為一種非常堅硬、易碎的非氧化物陶瓷材料。本研究主要開發超音波輔助輪磨技術以及電漿輔助拋光兩種複合加工技術，作為提升碳化矽晶圓加工速率的手段。

作者:林玉堃、丁嘉仁、張高德探討不同結合度的砂輪磨削於藍寶石晶圓之聲射訊號特徵

本研究分析5種不同結合度之鑽石砂輪，在氧化鋁晶圓薄化製程中其聲射訊號上之差異。實驗平台為立式輪磨加工機，每顆砂輪各進行3次進給量為200 μm的磨削減薄製程，擷取磨削過程的聲射訊號後進行訊號分析。分析訊號後，從原始訊號中擷取出7種特徵，觀察5種砂輪的特徵差異，與研磨過程的訊號特徵變化。比較各類特徵，發現磨損率 > 0.1的砂輪與第一次進行磨削的藍寶石晶圓，因晶圓表面粗糙度值較後續進行的兩次低，所以訊號特徵表現較其他兩次不同。相反的，較小的磨損率 < 0.05則較不受加工件表面粗糙度所影響。不僅從特徵訊號中歸納出砂輪的表面變化差異，而且驗證不同結合度在聲射訊號頻帶上的比率。

作者:翁志強、劉展羽、李祐昇、丁嘉仁、張高德大氣電漿輔助鑽石拋光技術

作者:劉展羽、翁志強、李祐昇、張高德常壓微能量束奈米級面形修整技術

本研究提出一種可於常壓環境下進行之非接觸式微能量束精微拋光技術，具備奈米級面形修整能力。透過反應性氣體在射頻激發下產生高反應性物種與材料交互作用，實現材料的選擇性去除與無應力加工。系統整合即時面形量測與回饋機制，並搭配自建修整路徑演算法，可針對非球面與自由曲面光學元件進行高精度修整，達成面形誤差＜λ/10與表面粗糙度Ra~1 nm。特別適用於高精度光學鏡片製程中後段之精密加工需求，展現其在精密光學製造領域的高度適應性與技術潛力。

作者:翁志強、李祐昇、丁嘉仁、張高德、楊志強、曾永標大面積大氣電漿改善輪磨加工後碳化矽晶圓翹曲量的先期研究

碳化矽（SiC）是一種寬帶隙半導體材料，是克服矽在高壓/高功率器件中局限性的具吸引力候選材料，已廣泛的被應用在儲能、風電、太陽能、電動車等對高功率、高壓具高度要求的產業。然而，眾所周知，碳化矽因其超硬、脆性和熱化學穩定性的固有特性而難以進行高效和平滑的加工。再者，因應SiC晶圓尺寸的放大，具有高材料移除效率的輪磨製程逐漸成為加工的主流之一。然而，由於塑性變形和斷裂等「應力誘導」現象，研磨過程不可避免地會在晶圓表面下方引入損傷層。本文嘗試以自行發展的大氣電漿乾式蝕刻設備，去除輪磨加工應力導致的翹曲。實驗初步結果顯示大氣電漿設備可快速且有效的將晶圓翹曲量由單面輪磨(採用8000號砂輪)後的110-150 µm，降回10-20 µm（輪磨前的晶圓翹曲量）。

作者:林義暐、鄭貴元、呂文鎔、丁嘉仁、張高德碳化矽裂片技術淺談與其產業應用

根據IHS（Information Handling Services）Markit的預測，全球功率半導體市場規模將以年增長率4.1%的速度成長。其中，以目前正蓬勃發展的第三代半導體材料碳化矽（Silicon Carbide, SiC）為例，此材料具備高頻、高功率、耐高溫且耐高壓的電器特性，預期未來會更廣泛的應用在電動車、充電樁、太陽能、離岸風電、基地台與5G等[1]。硬度方面，SiC僅次於鑽石與碳化硼，因此在切割、研磨時也較為困難，並且晶圓尺寸越大越棘手，SiC晶錠切割為晶圓的過程即唯一重要的製程技術，如何透過快速、有效率的技術進行晶錠切割，許多公司都投入資源進行相關的技術研發。本文將針對近年來各種主要切割技術進行討論與分析，提供讀者在進入晶錠切割技術領域的參考。

作者:劉俊葳、張高德、翁志強、陳稺榤、李佑昇、伍必霈高精度光學透鏡電漿拋光技術

本研究在傳統拋光製程後利用微能量束作形狀修整技術，以達到高精度品質之玻璃透鏡。大氣電漿噴嘴設計為以RF射頻電源驅動噴流，並藉由內外雙套管的設計，於內管內導入電漿製程氣體，外管導入限制電漿束尺寸的惰性氣體，以此調控內外氣體種類以及流量，實現單一噴嘴以氣流侷限方式控制電漿中央區的範圍以調控能量束口徑狀態。本實驗同時採用光學放射光譜儀分析電漿物種隨氣體比例以及功率等參數的變化，了解電漿反應與表面狀態、蝕刻速率的關係，以獲得一最佳的拋光參數。由實驗結果得知玻璃透鏡表面之蝕刻率可控制在50 nm/min至450 nm/min，表面粗糙度可達< 5 nm。

歷史雜誌