機械工業網

作者:林原慶、唐俊傑、李姿儀具物理楔面特徵之雷射鏟花油袋對磨潤性能影響之研究

本研究目的在於探討具物理楔面特徵的油袋在缺油潤滑中對硬軌磨潤性能之影響，以奈秒雷射於低碳鋼試片表面加工具物理楔面特徵的油袋，並使用迴轉式磨耗試驗機進行磨擦試驗，並透過掃描電子式顯微鏡、能量散佈光譜儀等分析儀器觀察其磨耗機制，藉此評估不同油袋幾何特徵對於硬軌磨潤性能之影響。研究結果顯示當油袋出口端深度h1為0 μm、油袋底部傾角為0.16°時，物理楔面之漸縮區指向滑動方向時，能產生明顯微液動壓之效應，進而降低摩擦係數，提升磨潤性能。

作者:邱慶龍、葉錦清、黃楹鈞雷射產業與技術發展趨勢

因應國際產業需求的發展，雷射產業與技術開始往5G半導體、智慧車輛製程需求發展，國內雷射產業以發展多年，已經深具基礎，但是為持續跟上國際腳步，雷射技術自主化需要加緊進行。本文將分析目前國外雷射產業發展趨勢，並描述未來數年內國際產業發展需要的關鍵技術，透過雷射高值應用整合技術，分別開發可應用於上述產業製程需要的雷射源、高速掃描、超快雷射加工與雷射積層製造等關鍵技術，提供國內廠商技術能量，協助國內產業打入國際市場。

作者:陳園迪、蔡武融超快雷射玻璃微銲接技術

本文介紹超快雷射玻璃微銲接技術之國際開發進展與專利分析，並說明工研院雷射中心在本技術的發展狀況。本方法所銲接之工件具有優異的機械強度、耐熱性、抗腐蝕性及高氣密性等優點。可應用於互補式金屬氧化物半導體（CMOS）晶片銲接、生醫晶片銲接等。工研院並開發可變長度微光柱模組，將焦點整形為均勻的微光圓柱狀，且光柱長度可變，用以提升各類銲接件之銲點均勻度與強度。

作者:黃佩君、范芝榕、許鈞淮、李明蒼以雷射全加成製程技術製作三維導電微結構

本文介紹利用雷射直析技術（Laser direct synthesis and patterning, LDSP）製作三維微米尺寸的導電結構。雷射直析技術原理為金屬前驅物反應溶液(precursor)吸收雷射光後，於聚焦點附近的溶液溫度局部升高，達到金屬離子還原的溫度，即可析出金屬結構。此技術的優點為能在常溫、常壓下進行，製程步驟簡易，製程溶液能回收再利用。藉由多重物理耦合模擬分析離子反應溶液中，雷射聚焦點附近的熱流傳遞現象，以了解製程參數的效應，並獲得對應個別反應溶液混合比例的有效還原溫度。同時，本研究成功運用動態網格生成技術，動態模擬微結構成型，以貼近真實製程中的暫態熱流固耦合傳遞現象。

作者:黃萌祺、高端環、林冠廷、蕭富仁、李明遠智慧化雷射修整天線技術與設備

隨著多樣性產品與元件對於輕薄短小之體積要求逐漸增加，微波介質陶瓷元件因具有體積小、元件密度高等優勢，而需求量大幅增加。但由於微波介質陶瓷元件的製作方式是使用銀漿料或銅漿料置於網版中進行圖案印刷後，再將陶瓷基板進行高溫燒結，銀膠高溫燒結後與陶瓷二次燒結所產生的膨脹係數差異將導致尺寸收縮，將會造成造成線路偏移，導致微波介質陶瓷元件之訊號不準確，故目前廠商採取人工修整方式，進行天線訊號調整，需耗費大量人力與品質不穩定等問題。本論文開發智慧化雷射修整天線技術，整合紅光雷射、視覺系統、向量分析儀等進行線上天線訊號量測與中心頻率修整，可取代傳統人工手動修整天線方式，智慧化雷射修整天線時間只需要20秒內，大幅降低天線修整時間達3倍以上，最小修整線寬可達60 µm以內，符合未來B4G（Beyond 4G）或5G高頻模組之發展需求。

作者:李姿儀、楊映暉、曹宏熙雷射感應技術發展與應用

本文主要探討雷射感應技術的發展與在開關上的應用。雷射感應技術以雷射光束作為感應光源，並應用於需高靈敏度之非接觸式感應開關上，利用雷射光高單調、高同調以及良好指向性之特性來提高感測的精確度與穩定性，開創感應新領域。為提升感測精準度與降低誤判機率發生，本研究將以光學模組之穩定性與雜訊抑制電路之抗干擾性作為主要研發目的，在實驗設計上，將分為光學模組開發與電路設計兩部分來探討，進而分析雷射感測技術之優勢、應用與未來研發走向，藉以開拓雷射應用上之感應新境界與提升其產業利用價值。

作者:方彥博、張隆武、柯順升雷射輔助碳纖貼合自動化模組

本計畫開發雷射輔助碳纖貼合自動化模組，係將雷射運用於碳纖維添加熱塑性材料之複合材貼片貼合作業上。藉由雷射加熱，使熱塑性碳纖維布軟化或熔解，然後加壓進行貼合，並且冷卻後回到原來的固體狀態。此自動化設備生產模組，可幫助雷射貼合速度快，表面平整度佳，不需後續修整動作。本自動化模組建構三大機構來進行雷射輔助碳纖貼合作業，包含壓輪機構、滑台機構及雷射機構。為了評估此自動化模組貼合的效益，特別採用三組不同的熱塑性碳纖布，貼合後進行彎曲試驗、衝擊試驗及層間剪切試驗。在彎曲試驗結果中，以Carbon+PC-0.3t之剛性表現最佳，抗折強度平均值為162.8 MPa，抗折模數為10.8 GPa。在衝擊試驗結果中，三種熱塑性碳纖材料衝擊強度差異不大。在層間剪切強度中，Carbon+TPU-0.3t之層間剪切強度表現最佳，層間剪切強度平均值為 61.3 MPa。

作者:楊映暉、李姿儀、曹宏熙雷射清潔技術與應用

雷射清潔有著非接觸性、選擇性移除、穩定快速與低環境汙染的優勢，在工業製造、金屬加工、建築與文物古蹟修護都具備廣泛應用前景。透過雷射對金屬材料表面髒汙與氧化層的作用，可快速移除表面疏鬆孔洞與氧化層，降低表面粗糙度。本文將針對清潔技術的發展、雷射清潔研究現況與應用進行介紹，作為國內產業發展方向的參考。

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:邱慶龍雷射產業與技術發展趨勢

因應國際產業需求的發展，雷射產業與技術開始往5G半導體、智慧車輛製程需求發展，國內雷射產業以發展多年，已經深具基礎，但是為持續跟上國際腳步，雷射技術自主化需要加緊進行。本文將分析目前國外雷射產業發展趨勢，並描述未來數年內國際產業發展需要的關鍵技術，並透過雷射高值應用整合技術，分別開發可應用於上述產業製程需要的雷射源、高速掃描、超快雷射加工與雷射積層製造等關鍵技術，及提供國內廠商技術能量，協助國內產業打入國際市場。

作者:陳園迪、徐尚聿、吳秉翰、蔡武融、劉松河超快雷射光學模組及雙層基板切割技術

本文聚焦於工研院所開發之波長轉換光學模組與雙層基板切割技術。將雷射之入射光波長轉換至雙層材料之共同透明波段，便可由一側進行切割，縮小製程複雜度。本方法可應用於切割微機電或光電半導體產品之基板，如矽基玻璃、硬脆材料、雙層基板及鍍膜玻璃等。工研院之技術與傳統輪刀技術相比，具備切割道邊緣崩角小，且無輪刀之磨耗問題。由於切割道寬度很小，因此單片晶圓可切割出更多顆晶粒，因此提高生產效率。

作者:邱琬雯雷射應用市場與雷射加工智能化趨勢

雷射之應用領域廣泛多樣，隨著不同應用產業之開發，雷射產業逐年成長。2017年全球雷射產值約124.3億美元，相較於2016年成長18.2%，2013~2017之CAGR為5.0%。預計2018年將持續成長，全球雷射產值將達130億美元。因應工業4.0需求，雷射加工走向智能化趨勢。雷射大廠導入數位分身技術，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。

歷史雜誌