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作者:宋育誠、蘇信嘉、張耀文、林士廷高功率直驅式半導體雷射之發展

雷射製造已成為世界上不可抵擋之趨勢，其中金屬切割與銲接工程需求不斷地成長，雷射源技術都對應著不同加工應用來推陳出新，過去從二氧化碳雷射進展到光纖雷射後，研究方向開始探討更有效率的製造方式來因應加工需求。進步至今，直驅式半導體雷射的建構技術已開始逐步發展。時間快速推進，具有40％以上的電光效率和小於4 mm·mrad之光束特性的雷射系統設計中，具備無需復雜的光纖元件熔接與架構簡單之特徵。其證明高品質的直驅式半導體雷射可有效地加工材料，本文將針對過往的高功率雷射製造技術到目前新世代的直驅式半導體雷射進行介紹。

作者:林茂吉、曾介亭、胡平浩車載玻璃創新雷射加工技術

2020年全球汽車總產量將上看1億台且未來陸續導入先進駕駛輔助系統之情況下，每輛車的玻璃使用量將由原本的35%提升至40%。為了因應汽車產業少量但多樣化的需求，傳統玻鑽石刀機械式切割由於製程轉換繁瑣、後處理研磨製程造成之玻璃粉塵與水汙染環保問題，以及未來車載玻璃電子裝置需無水式的加工製程等條件下，已經無法滿足需求。因此工研院針對汽車玻璃載具需求，提供整套雷射加工製程解決方案，預期以先進雷射加工技術推動台灣玻璃產業進行轉型升級，接軌國際發展趨勢讓台灣在車載玻璃加工市場維持競爭力。

作者:林政毅、林昭志、高端環、黃萌祺、李遠明微波介質陶瓷金屬化之製作與研究

本研究藉由雷射圖案化與無電鍍銅方式將微波介質陶瓷金屬化，整個金屬化的過程溫度相對其他製程方法如：低溫共燒多層陶瓷（Low Temperature Co-fired Ceramics, LTCC）、直接覆銅接合技術（Direct Bond Copper, DBC）製程低，顯示此技術能夠有效地降低能源的損耗和大幅地減少冷卻設備的成本。另外，此製程相較於傳統銀漿燒結方法，孔壁內的金屬不會有短路或附著不完全的現象發生。因此每批陶瓷雷射金屬化完成後不需要逐顆地檢查，不只能縮短整個製程的時間，也能減少人力成本的支出。雷射參數經過最佳化後，最小線路寬度誤差在±50 μm，線路的位置精準度則在±50 μm內，訊號的正確性和可靠度皆會提升。此外，本計畫能藉由雷射進行圖案化修整，將能使陶瓷元件進行頻率位移與效率提升，有助於解決陶瓷材料之成份差異而造成元件頻偏之問題。

作者:李益志、黃承好準分子雷射與飛秒雷射在眼科手術上的應用

本篇文章主要簡介雷射光源於眼科手術上的發展與應用，以準分子雷射（Exicmer Laser）與飛秒雷射（Femtosecond Laser）為介紹主軸。飛秒雷射光源除了應用於機械加工、半導體檢測設備外，在眼科手術上的應用更是一大突破。本公司研發的主力產品”飛秒眼科手術儀”即是整合飛秒雷射與周邊設備，透過自主研發該項產品提升國內高階醫療產業的競爭力。

作者:陳玠錡、高端環、周敏傑應用於半導體設備之高濃度臭氧陶瓷金屬電極製作及封裝技術

目前高濃度臭氧產生系統主要應用於CVD、ALD、清洗等半導體製程中，其設備主要由國際大廠所供應，其中最關鍵的零組件耗材為臭氧產生之陶瓷電極電極，因其電極壽命只有一年左右且目前僅能由國外大廠提供。為因應先進製程中高濃度臭氧 ( > 13% ) 長時間穩定供應的挑戰，本研究針對臭氧產生器之關鍵元件─陶瓷金屬電極，提出一套具高介電強度、高附著力與高可靠度之製作與封裝技術。本文將以介電常數約9 (@1 MHz) 的氧化鋁陶瓷為基板材料，並搭配陶瓷雷射金屬化技術 (Ceramic Laser Metallization, CLM)，將導電金屬電極嵌入陶瓷基板內部實現共平面結構，並透過晶圓級壓合工法進行電極模組封裝，有效降低側邊漏電、裂片風險與提升電極面積。結果顯示所製作之臭氧反應電極模組可於8 kV高電壓條件下具備優異穩定性與壽命表現，展現應用於半導體用高濃度臭氧產生器的潛力。

作者:鄭景云、劉泰翔、葉賜旭超快雷射突衝模式製程應用之機會

本研究探討超快雷射突衝模式的特性與其在未來精密製造中的應用潛力。突衝模式有別於以往單脈衝加工模式，透過在極短時間內發射多個高頻脈衝，實現高效材料去除率與低熱損傷，適合應用於微米與奈米級的精密加工。此模式不僅可大幅提升製作精度，亦能雕刻複雜結構，除了在加工速度有大幅的進步外，更可有效減少雷射加工時作用在材料表面的熱影響區，實現高品質的製程表面與細緻精準的加工。因此，這種模式下的加工製程，對於高精度需求的加工尤為重要，可預期此模式在微加工領域得到更廣泛的應用，尤其是在電子元件和生物醫學裝置的製作中。

作者:鄭暉達、李采錞、郭靜男、王雍行複合材料雷射加工發展趨勢

由於複合材料（Carbon Fiber Reinforced Plastics, CFRP）重量輕、強度大、可設計性好、耐衝擊及耐腐蝕等優勢，使其廣泛被應用於汽車、航空、航太、綠能等領域，且在使用上隨著時代進步、運動器材的輕量化、風力葉片發電效能的提升、交通運輸工具的節能需求與工業生產設備大型化需求 … 等，均使複合材料結構件朝向大型化與輕量化的趨勢。然而複材產業加工應用技術仍以傳統接觸式刀具加工為主，其中刀具嚴重的磨耗問題及加工參數沒有辦法有效調整的情況下，加工品質容易出現問題，使得廠商常面臨高成本、低良率的問題。近年來，雷射的興起帶來非接觸式加工的熱潮，亦同時為複合材料加工帶來新的發展。透過非接觸式雷射加工玻璃纖維複合材料，可避免接觸式鑽削加工對於材料之脫層影響達到降低粉塵之功效。而材料吸收率對於雷射加工的品質具有很關鍵的影響，針對玻璃纖維材料使用波長 10640 nm是較為適合的波段，但其光路傳遞無法像光纖雷射般便捷，需另外加裝導光臂系統才可搭配機器手臂及CAD/CAM （Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing）路徑規劃，進行大尺寸三維切割應用，例如運動器材管件切割、車體殼件切割等應用。本文將針對複合材料雷射切割技術、技術發展趨勢進行介紹。

作者:周敏傑、黃萌祺、高端環、黃悅真、羅慶峰、林寶洲雷射誘發金屬化3D電路製造技術與應用

隨著科技的飛速發展，電子產品的體積越來越小，但功能卻在逐漸增加，將電子電路集成到結構部件上的三維結構電子技術已成為必然趨勢。一種新開發的雷射誘發金屬化 (LIM) 技術可直接在大部份由塑料、金屬、玻璃或陶瓷製成物體的三維表面上製造電路。LIM技術是在物體表面噴塗一種特殊的雷射活化溶液，然後進行雷射結構化和化學鍍銅；也可以逐層重複步驟，形成三維多層電路。本文已將 LIM-3D 電路技術應用於影像感測器的探針卡、仿人機器人手指上的觸覺感測器、手機背蓋上的雙層2G/3G/4G微型天線和NFC 天線。未來LIM-3D電路技術與三維固晶技術結合後可以為三維結構電子的發展開闢新的機遇。

作者:李炫璋、林依穎、林敬智雷射加工智能化發展與應用趨勢

雷射之應用領域廣泛且多樣，近來因為雷射源技術的突飛猛進，隨著不同應用產業之開發，雷射產業逐年成長。雷射應用於材料加工(Material Processing)已經超越光通訊與光儲存成為全球雷射最大的應用領域，再加上雷射源的可控性，使得雷射可以很容易與自動化模組或設備連結。透過系統整合並導入智慧化，成為智慧製造的重要一環。因應智慧製造需求，雷射加工走向智能化趨勢。雷射大廠相繼開發智能化技術，雷射中心亦建立先進雷射應用服務中心，開發智能化系統與機聯網技術以提高可靠度及產品品質；建立智慧工廠，優化生產，獲得最佳效益。

作者:許勝傑、紀佃昀、洪國峰機械手臂加工路徑修正技術

工廠大量使用機械手臂來加工生產已是近年來的發展趨勢，雖然市售主流的機械手臂可搭配對應的離線編程模擬軟體來產生加工路徑，但需具備精準的設備定位與工具校正精度之前提，才能達成自動化加工生產的功效，這對於生產少量多樣產品的工廠來說是非常大的挑戰，因此大部分的產線仍以教點的方式產生加工路徑。教點式加工路徑最大的缺點是撞機即失效，因此本文介紹一種透過十字雷射感測器修正撞機路徑的方法，達成產線快速復原生產的功效。

作者:黃光瑤、蕭忠信、李炫璋雷射擺動光斑銲接技術發展與應用趨勢

雷射加工技術快速的發展，具備之高效率、高精度、高品質等優勢，很符合自動化生產趨勢；近年來，為擴大傳統工業的金屬粗加工應用與產業升級需求，積極開發高階雷射加工技術導入金屬加工產線，其中雷射擺動光斑銲接技術是重要製程技術之一，其擁有高光強度、低熱變形、高銲道偏差容忍度等特性，很適合金屬粗加工應用，可應用於大尺寸管件銲接、異型鈑件拼接、送線銲接等應用。本文將針對雷射擺動光斑銲接技術、應用範例進行介紹。

作者:陳坤坐、蔡宗穎、李采錞、簡志維、石慧萱鋰電池模組雷射掃描式銲接技術

近年來，能源危機以及環境污染問題愈趨嚴重，電動車市場隨之蓬勃發展，快速高品質之鋰電池模組化技術需求因應而生，因此對於銅、鋁等金屬之同質或異質銲接需求日趨重要；掃描式雷射銲接具有加工速度快且不須保護氣體的優勢，本文將介紹掃描式雷射銲接技術以及該技術應用於鋰電池模組化之結果，並於文末介紹本技術已開發完成量產型設備並成功導入量產。

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