常溫完成曲面鍍膜 光電製程革命
2025/06/05 05:30 記者吳柏軒/台北報導
半導體低碳雷射智慧製造技術結合AI與虛擬實境,能遠端遙控機械手臂製作。(記者吳柏軒攝)
清大、台大及國家儀器科技研究中心攜手達陣
清華大學、台灣大學及國家儀器科技研究中心攜手,鑽研光電半導體雷射製程,革命新法採綠色製程加低溫雷射,實現常溫常壓下的曲面鍍膜,作出微米級的金屬及光電線材,可客製多樣化的電子元件,未來可能發展出皮膚穿上感測器、隱形眼鏡直接顯影等科技,且製程縮短、能耗減半,可望讓半導體碳排大幅下降。
微米級線材 可客製多樣化的電子元件
「某天深夜,看到圖板出現一條銀線,那時感動至今記憶猶新!」清大動力機械工程系教授李明蒼回憶,當年赴美研究雷射燒結(將奈米顆粒燒成立體結構),但光準備奈米材料就需三人輪班二天不眠不休,也只能做出一小罐成品,靈機一動將「加熱」延後,用友善環境的溶劑把銀金屬化為銀離子,再雷射鍍膜到基板上達導電功能。
李明蒼解析,該技術在常溫常壓運作,並立體堆疊出微米級的金屬材質,包含金、銀、銅,更可曲面成形,製作出精細多樣的金屬及光電材料線路,過往需多重工序,新技術類似3D列印改為一次成形,經計算,新技術能耗較傳統減半,製程時間也縮短。
透明導電薄膜 線路鍍在玻璃
台大機械系教授莊嘉揚也解釋團隊另一項技術「透明導電薄膜」,亦運用雷射電漿,把透明可導電的材質液態「霧化」,再「定」到基板上堆疊,也異質整合,將金屬線路鍍在玻璃上,有助實現科幻中的隱形眼鏡顯影等功能。
該團隊技術由國科會補助研發,結合AI技術,清大資工系教授丁川康指出,以生成式AI克服實驗數據稀缺問題,幫助系統整合及製程參數優化,可預測加工品質,誤差約二.五%到三%間。
結合AI 可預測加工品質
但李明蒼坦言,新技術仍比不上量產型機台,無法取代成熟製程,而是輔助角色,盼有機會造出皮膚上的電子元件促進精準醫療,或實現未來科幻想像中的透明顯示裝置、溫控光學鏡片等。
在玻璃基底上製作精細微米級的金屬及光電線材,有助未來開發個人穿戴式裝置、溫控光學鏡片等。(記者吳柏軒攝)
清大教授李明蒼、台大教授莊嘉揚等組成團隊,研究半導體雷射製程,可製造出「透明導電薄膜」,並呼應綠色製造與異質整合趨勢。(記者吳柏軒攝)
台灣大學、清華大學及國家儀器科技研究中心強強聯手,開發出專利的圖樣化鍍膜技術,可常溫常壓下製作精細多樣的金屬及光電材料線材,實驗可降低半導體製程碳排放,並拿下2023年未來科技獎。(記者吳柏軒攝)
