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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: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:陳園迪、蔡武融、劉松河超快雷射多層複合基板切割技術

多層複合基板切割技術廣泛的被使用於面板製程之玻璃切割與半導體製程之晶圓切割。行動穿戴式裝置的需求，使得高強度之多層複合基板成為未來的發展趨勢，為了建置此類新基板，更先進的切割技術之導入是勢在必行。雷射運用於多層複合基板切割其長時加工之穩定性高，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。本文介紹雷射切割技術、雷射隱形切割技術，內容包含硬脆材料與多層複合基板之加工成果。最後，並介紹工研院投入超快雷射多層複合基板切割技術之開發成果。

作者:吳士傑、趙偉克、周毓麒埃秒雷射原理與應用簡介

科學家對於細微尺度科學的不斷探究，讓我們開啟了一個全新的美麗新世界。上世紀末，長久的研發努力後，奈米科技（Nano-technology）已經開花結果，在不同工程領域都找到應用。那在細微時間尺度的方面呢?邁入二十一世紀，超快光學也引導我們進入另一個世界，除了飛秒（Femto-second）雷射已經成功運用在電子業微加工上，最新的發展則是埃秒（Atto-second）雷射。相較於奈米科技，埃秒雷射尺度更小，能夠更接近原子內部，除了將是物理學家探討原子物理的新利器外，原子-電子-光子間各種有趣的反應，也使得它成為工程應用的處女地，等待我們去開發的另一“埃秒新世界”。本文將簡單介紹埃秒雷射原理，如何產生埃秒雷射以及可能的應用。

作者:蔡宗汶、李永明超快雷射之微觀熱傳行為

近年來金屬薄膜是一種具有廣泛應用前景的材料，特別是多層金屬薄膜在目前的工程應用中更是廣受注目。而高能量超快雷射應用範圍，除了多層金屬薄膜以外，還包括雷射微加工與製造及相關物理、化學、生物與光學科技；且雷射本身具有不和物體直接接觸的特性，因此可以對奈米科技做很準確的熱處理[1]。而高能量超快雷射可成功的應用於實際加工技術，主要基於以下三個因素[1]：雷射的脈衝寬度（Pulse Width）、強度和實驗技術的發展具備良好的特性；可靠的微觀熱傳導模式；可預防薄膜熱損壞。所以本文將針對薄膜受到超快雷射加熱後的物理機制與目前文獻上許多學者針對不同觀點所提出的數學模式做說明。

作者:林汶宥、王森茂、姚福財、蕭文澤超快雷射於鈦金屬表面生成微/奈米結構之探討

超快雷射技術具備低熱傳導、極低之熱影響區、高加工解析、多光子非線性吸收及加工尺度達次微米等特性，可廣泛應用於各種材料之微/奈米結構生成。本文使用皮秒綠光超快雷射於鈦金屬材料表面生成微/奈米結構，其雷射光波長為532 nm，脈衝寬度<15 ps，平均功率>8 W，脈衝頻率200 kHz。

藉由參數調變探討微/奈米結構生成之影響，調變參數包含雷射脈衝能量（5 μJ、15 μJ、20 μJ及30 μJ）與掃描時間（12.3 s、36.9 s）等。依據測試結果發現在雷射脈衝能量5 μJ時，可以在鈦金屬表面生成週期性結構，其結構間距與雷射波長532 nm相同。當改變掃瞄時間，在低脈衝能量時（5 μJ）表面結構不會有太多改變，唯有在微結構的表面會生成一些極微小的顆粒；而將雷射脈衝能量提高至30 μJ時，可在表面生成微/奈米結構。

作者:陳園迪、劉祥益、洪育維、劉祥麟雷射輔助碳化矽晶圓快速拋光技術

本文說明雷射輔助碳化矽晶圓快速拋光技術。超快雷射誘發多光子分子鍵解離效應，碳化矽改質軟化後鍵結被破壞，分解成矽（Si）、碳（C）與非晶態碳化矽（Amorphous SiC）。改質軟化後碳化矽晶圓表面呈現柱狀週期性微結構，拋光過程的機械應力可輕易將此拋除。此法大幅降低碳化矽硬度90%以上，並可加速碳化矽晶圓之製程速率約30%，並大幅降低拋光之耗材消耗。

作者:陳園迪、蔡武融超快雷射玻璃與金屬微銲接技術

本文聚焦於工研院所開發之超快雷射玻璃與金屬微銲接技術，並介紹本技術之國際開發進展。工研院計畫成果預計協助國內台灣廠商逐年導入微銲接加工技術，提升台灣廠商之國際競爭力。本銲接方法所接合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。可應用於銲接真空管頂蓋、CMOS感測器、衛星或望遠鏡中的VCSEL、紅外微輻射熱計等。工研院開發之多峰值光束整形模組，將高斯光束整形為四道子光束。子光束之角度與間距可變，用以形成熔融嵌合結構，提升銲接結構強度。

作者:王俊智、陳峻明、黃建融、林于中、陳易呈碳化矽（SiC）之雷射切片技術

碳化矽具高能隙值、高硬度、高熱傳導性及耐高溫等特性，在高溫、高壓、高頻等條件下均有優異的性能表現，已被廣泛應用於能源、電力、電子及汽車等領域。碳化矽極高之硬度為目前碳化矽基板的製造瓶頸，業者採用鑽石線切割不僅材料損失大（350 μm 的基板約損失 260 μm）且切割速度緩慢（6 吋約 144 mins/ 片），使得基板製造為當前碳化矽功率模組產品中，占比最大的成本來源（約 50%）。本文將介紹碳化矽晶錠分切成晶圓之雷射切片技術，闡述雷射改質碳化矽機制並開發低料損及高品質之碳化矽雷射切片生產系統，為碳化矽基板之取得提供一高效、高速及低成本之解決方案，期待能提供全球業者獲得碳化矽基板之先進技術。

作者:盧建宏、宋育誠、連慶、謝卓帆應用於兆赫波激發之超快雷射源技術發展

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:陳智禮、李姿儀、徐尚聿超快雷射加工技術與實驗場域介紹

立陶宛產高功率飛秒雷射源(Femtosecond Laser)，因為穩定性高、速度快，在全球工業應用上具有舉足輕重的地位。在經濟部協助下，工研院攜手立陶宛雷射產業於工研院南分院成立「超快雷射研發創新中心」，引進立國飛秒雷射源、關鍵光學零組件及設備/製程控制技術。在超快雷射源中，飛秒雷射的因脈衝更短（～10-15秒）、峰值能量更高與極低熱影響區之加工特性，在精準醫療模具製程、半導體晶圓製程、5G精微電路及電子元件製程等超精密加工應用的相關產業上具有極大的優勢。本文將介紹以立陶宛飛秒雷射源搭配工研院光學光路設計達成的材料表面選擇性加工製程技術，其主要可應用於模具微深刻技術、雷射誘發週期性微結構生成技術與軟性印刷電路板銅箔雷射成型技術。

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