光機電產業設備系統設計

　　我國半導體光電產業經過二十餘年來的發展，已經形成完整的供應鏈體系。在這半導體光電產業鏈中，製程設備與檢測設備是最關鍵的一環。這些設備的性能，關係著生產的成本及品質。「設備本土化」將是臺灣半導體製程設備相關產業發展的重要根基。這也提醒了我們，提高產業的設備自製率、掌控關鍵技術與專利，才能有效降低生產成本，提高國家競爭力。      

　　本書內容可分為兩部份，第一部份是由第一章至第六章所組成的基本技術原理介紹，內容包括各種光機電元件的介紹，電氣致動、氣壓致動、各式感應元件與光學影像系統的選配等。第二部份則是由第七章至第十章所組成的光機電實體機台與系統應用，內容包括雷射自動聚焦應用設備，觸控面板圖案蝕刻設備，LED燈具量測系統與積層製造設備等。   

本書特色

　　本書的編撰人員除學界老師外，特別邀請工研院的專家學者，將其研發經驗，尤其是針對實體機台的設計製作等實務經驗，撰寫成相關章節收錄其中。本書除了詳細的學理知識外，更包含廣泛實務的應用，提供有志於光機電產業的讀者入門之參考。
 

作者簡介

李朱育

　　現職：國立中央大學 機械工程學系暨光機電工程研究所 副教授(2008,8~迄今)
　　學歷：國立交通大學 光電工程研究所 博士(1999,6)
　　經歷：工業技術研究院 量測技術發展中心 研究員(1999,10~2004,8)
　　　　　國立中央大學 機械工程學系暨光機電工程研究所 助理教授(2004,8~2008,7)

劉建聖

　　現職：國立中正大學 機械工程學系 助理教授(2012,8~迄今)
　　學歷：國立成功大學 機械工程學系 博士(2010,6)
　　經歷：工業技術研究院 南分院 雷射應用科技中心 工程師(2003,2~2011,1)
　　　　　國立中央大學 機械工程學系 助理教授(2011,2~2012,7)

利定東

　　現職：國立中央大學 機械工程學系暨光機電工程研究所 (2009,8~迄今)
　　學歷：美國密西根州立大學 博士 (1982,3)
　　經歷：美國應用材料 資深處長(2004,5~2007,3)
　　　　　國立中央大學 電機工程學系 客座教授(2007,8~2009,7)
　　　　　工研院電光所 金屬中心 顧問 (2007,5~2010,12)

洪基彬

　　現職：工業技術研究院 南分院 積層製造與雷射應用中心 中心主任(2013,4~迄今)
　　學歷：國立成功大學 光電工程與科學研究所 博士(2007,6)
　　經歷：工業技術研究院 雷射應用科技中心 中心副主任(2006,3~2013,3)
　　　　　工業技術研究院 光電工程研究所( 2004,8~2006,3)

蔡裕祥

　　現職：華夏技術學院機械系 副教授(2005,6~迄今)
　　學歷：台灣大學 機械工程學研究所 博士(2005,1)
　　經歷：華夏工商專科學校 機械科 講師(1995,8~2004,7)
　　　　　華夏技術學院機械系 講師(2004,8~2005,5)

黃衍任

　　現職：國立中央大學 機械工程學系 教授(2002,2~迄今)
　　學歷：美國加州大學柏克萊分校 機械工程研究所 博士(1993, 6)
　　經歷：國立中央大學 學務處僑生暨外籍生輔導組 主任(2004,8~2007,7)
　　　　　國立中央大學 機械工程學系 副教授(1994,8~2002,2)

王雍行

　　現職：工業技術研究院 南分院 積層製造與雷射應用中心 工程師(2009,7~迄今)
　　學歷：國立清華大學 動力機械工程研究所 碩士(2004,6)
　　經歷：工業技術研究院 光電所 副工程師(2005,1~2005,12)
　　　　　工業技術研究院 南分院 積層製造與雷射應用中心 副工程師(2006,1~2009,6)

林央正

　　現職：工業技術研究院 南分院 積層製造與雷射應用中心 工程師(2008,9~迄今)
　　學歷：國立中央大學 光電科學研究所 碩士(2000,6)
　　經歷：台灣積體電路有限公司 產品工程師(2003,2~2003,7)
　　　　　協志高中 專任教師(2003,8~2008,7)

胡平浩

　　現職：工業技術研究院 雷射應用系統部 工程師(2007,7~迄今)
　　學歷：國立清華大學 物理研究所 碩士(2005,7)

李炫璋

　　現職：工業技術研究院 南分院 積層製造與雷射應用中心 研究員(2000,9~迄今)
　　學歷：國立雲林科技大學 電機工程研究所 碩士(1998,6)
　　經歷：資訊工業策進會 資訊技術處 副工程師(2000,6~2000,8)

楊鈞杰

　　現職：工業技術研究院 南分院 工程師(2001~迄今)
　　學歷：國立交通大學 電子物理學系 碩士(2001.06)
　　經歷：工業技術研究院 南分院 光電所 工程師(2001,10~迄今)

莊傳勝

　　現職：工業技術研究院 南分院 積層製造與雷射應用中心 工程師(2005,1~迄今)
　　學歷：國立雲林科技大學 機械工程研究所 碩士(2004,6)

林敬智

　　現職：工業技術研究院 南分院 積層製造與雷射應用中心 工程師(2005,1~迄今)
　　學歷：國立台灣科技大學 機械工程研究所 碩士(2004,7)
　　經歷：工業技術研究院 南分院 積層製造與雷射應用中心 工程師(2010,7~2013,9)
　　　　　工業技術研究院 南分院 雷射應用科技中心 副工程師(2005,1~2010,6)

第一章   光機電概論
1-1   何謂光機電系統
1-2   光機電的基礎元素
1-2-1   照明(Illumination)
1-2-2   感測 (Sensation)
1-2-3   致動(Actuation)
1-2-4   資料訊號存取 (Data signal storage)
1-2-5   數據傳輸 (Data transmission)
1-2-6   資料顯示 (Data display)
1-2-7   運算 (Computation)
1-2-8   材料特性改變 (Material property variation)
1-3   光機電系統之應用：自動光學檢測系統
1-4   結論
參考文獻

第二章   光機電元件介紹
2-1   光電元件
2-1-1   發光二極體（LED）
2-1-2   液晶顯示器
2-1-3   太陽電池
2-2   光機元件
2-2-1   元件在運動學上的考慮
2-2-2   光學材料
2-2-3   光學元件製作
2-2-4   光學元件與機構固緊原則
2-3   電動機
2-3-1   電動機原理
2-3-2   各種電動機
習題
參考文獻

第三章   電氣致動元件選配
3-1   致動器的分類
3-2   致動器的操作原理
3-2-1   電動致動器
3-2-2   機電致動器
3-2-3   勞倫茲電磁力定律
3-2-4   法拉第電磁感應定律
3-2-5   必歐-沙伐定律
3-2-6   電磁線圈裝置的種類
3-3   選擇的準則
3-4   未來趨勢
3-4-1   更高等級的性能
3-4-2   小型化
3-4-3   集成化
習題
參考文獻

第四章   氣壓致動元件選配
4-1   氣壓概論
4-1-1   壓縮空氣之產生
4-1-2   壓縮空氣之調理與配氣
4-2   氣壓元件及符號
4-2-1   能的轉換
4-2-2   控制機構
4-3   氣壓迴路設計
4-3-1   基礎氣壓迴路設計
4-4   氣壓元件的選用及應用
4-4-1   氣壓缸的選用
4-4-2   真空
4-4-3   氣壓元件的應用
習題
參考文獻

第五章   各式感應元件選配
5-1   光感應元件
5-1-1   光二極體
5-1-2   光電晶體
5-1-3   累崩光二極體APD(Avalanche photodiode)
5-1-4   光敏電阻
5-1-5   光電管與光電倍增管
5-1-6    CCD感測器
5-1-7    CMOS感測器
5-2   熱感測元件
5-2-1   接觸式熱感測元件
5-2-2   非接觸式熱感測元件
5-2-3   熱感測元件在先進製程控制(APC)中的應用
習題
參考文獻

第六章   光學影像系統選配
6-1   機器視覺系統概述
6-1-1   硬體架構
6-1-2   軟體功能
6-2   區域(region)分群
6-2-1   影像二值化處理
6-2-2   區域搜尋法
6-2-3   尺寸濾波器(size filter) 、擴張(expand)、緊縮(shrink)
6-3   邊界找尋
6-3-1   灰階影像調整
6-3-2   邊界找尋
6-3-3   幾何近似
6-4   結論
習題
參考文獻

第七章   雷射自動聚焦應用設備
7-1   自動聚焦應用背景
7-2   自動聚焦系統架構
7-3   自動聚焦感測模式及控制模式
7-4   雷射自動聚焦應用設備實體
7-5   自動聚焦系統之應用領域
7-5-1   於TFT-LCD修補上之應用
7-5-2   於薄膜太陽能電池製程之應用
7-5-3   於AOI檢測上之應用
7-6   結論
習題
參考文獻

第八章   觸控面板圖案蝕刻設備
8-1   觸控面板技術簡介
8-2   觸控面板蝕刻技術
8-3   雷射蝕刻設備架構
8-4   複合式雷射蝕刻系統
8-4-1   雷射聚焦光路與光斑調變模組
8-4-2   雷射同步觸發模組
8-4-3   振鏡掃描控制模組
8-4-4   同軸視覺成像模組
8-5   雷射蝕刻設備
8-6   結論
習題
參考資料

第九章   LED燈具量測系統
9-1   前言
9-2   光特性量測模組
9-2-1   積分球系統
9-2-2   光特性量測
9-3   接面溫度量測模組
9-4   光形光強度量測模組
9-5   陣列量測模組
9-6   光衰量測模組
9-7   結論
習題
參考文獻

第十章   積層製造(Additive Manufacturing)
10-1   製程技術
10-1-1   光聚合固化技術(Vat Photopolymerization)
10-1-2   材料噴塗成型技術 (Material Jetting)
10-1-3   黏著劑噴塗成型技術(Binder Jetting)
10-1-4   材料擠製成型技術(Material Extrusion)
10-1-5   粉體熔化成型技術(Powder Bed Fusion)
10-1-6   疊層製造成型技術(Sheet Lamination)
10-1-7   指向性能量沉積技術(Directed Energy Deposition)
10-1-8   STL點雲檔案(Stereo Lithography Interface Specification)
10-1-9   積層製造市場與廠商資訊
10-2   金屬材料
10-3   積層製造燒結特性
10-4   積層製造實務案例
10-4-1   生醫實務
10-4-2   模具實務
10-4-3   文創藝術實務
10-5   積層製造設計考量
10-6   結論
習題
參考資料