機械工業網 - 機械產業的入口網站

:::

當期雜誌

作者:吳秉翰、沈威志、簡志維、鄭中緯飛秒雷射加工矽晶圓之特性研究

作者:鄭中緯、沈威志、陳政雄、李依如飛秒雷射應用於軟性基板之多晶ITO圖案研究

作者:吳秉翰、蔡武融、鄭中緯、沈威志飛秒雷射誘發功能性微奈米結構製作技術

作者:鄭中緯、簡志維、吳秉翰飛秒雷射之透明材料微細加工及應用

作者:沈威志、吳秉翰、郭靜男、鄭中緯飛秒雷射微鑽孔製程技術

雷射鑽孔為工業應用中重要的一環，例如：積體電路整合技術中的through silicon vias （TSVs）、微孔噴嘴、PCB電路板鑽孔、光學元件之模具製作等。傳統雷射加工存在大量的熱效應，周圍材料經高溫冷卻後形成改質區，除了材料特性產生變化外，高溫下晶格擠壓造成殘留應力與破裂等問題，更會降低材料本身強度，使得傳統雷射所製作之微孔，往往在實用上存在許多限制。飛秒雷射有別於傳統長脈衝雷射加工，具有低熱影響區及非線性吸收特性，因此雷射剝除區周圍大部分材料能保有本身特性，確立飛秒雷射在業界應用之必要性。本文針對工研院南分院雷射應用科技中心之飛秒雷射實驗系統作介紹，並針對在多種硬脆或高韌性材料上之微鑽孔成果做說明。

作者:沈威志、郭靜男、鄭中緯飛秒雷射之透明材料內部改質應用

所謂超快雷射是指其脈衝寬度達到皮秒甚至飛秒的等級，一般當雷射功率密度大於1013 W/cm2，此時材料對能量吸收與雷射脈衝功率密度的n次方呈非線性關係（n=1、2、3…分別表示單光子、雙光子、三光子吸收）。本文首先介紹超快雷射非線性吸收現象，並透過電子晶格雙溫模型解釋分析在飛秒尺度下，超快雷射於透明介電材料內部之雷射退火改質特性，文章後段則主要介紹南分院雷射中心，發展飛秒雷射透明材料內部改質製程技術，並將其與台灣光電產業應用做結合，包含：Stealth Dicing、生醫材料內部3D結構製作、內部光柵、LCD亮點修補…等，以提高台灣產業的製程技術與競爭力。

作者:鄭中緯飛秒雷射之精微加工技術

金屬雙極板具有低成本與高機械強度的特性，但是質子交換膜燃料電池的金屬雙極板因為操作在溫度較高的硫酸環境中，所以金屬板會遇到腐蝕的問題。透過雷射披覆碳膜於金屬雙極板上可提供抗腐蝕之保護。

作者:陳園迪、張光博、蔡武融、鄭中緯繞射光學元件－矽基液晶之雷射微加工

利用矽基液晶（Liquid crystal on silicon, LCOS）作為繞射式光學元件，可動態調制雷射光束傳遞特質，優點包括高開口率、畫素間距小、相位調變範圍大。雷射光入射到達畫素的反射電極，再折回原光路，藉由驅動層內含的液晶調制雷射光束波前的相位，矽基液晶可藉由輸入的驅動訊號產生任意的相位式繞射光學元件。此外，飛秒雷射（Femtosecond laser）的脈衝寬度極短，可在金屬或其它材料上，實現低熱效應之微米或奈米尺度加工。將矽基液晶應用於飛秒雷射光束整形，使得飛秒雷射加工應用領域更加擴大。加工應用時首重穩定性，文中針對飛秒雷射照射反射式矽基液晶時能承受的閥值與穩定度做測試。