學位論文
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Item 大氣電漿沉積超疏水膜之特性探討與應用技術開發(2013) 蔡宗翰; Tsung-Han Tsai超疏水膜一般是指水滴在表面之接觸角可大於150°的薄膜，而疏水處理技術已在自潔元件、微流道系統及生物相容性等潛在應用備受關注。本研究試圖以低成本之大氣電漿系統，於低溫下(<150°C)快速沉積超疏水薄膜。此外，本研究亦探討疏水膜之表面形貌、成分與物理特性，並結合黃光微影及光阻掀離(lift-off)製程，對超疏水膜進行圖案化，應用於液珠微透鏡陣列(LMLA)之製程開發，於完成元件後，探討此液珠微透鏡陣列之光學性能，並於微透鏡所使用之液體內摻入螢光粉，進行藍光LED封裝製程之開發，使其晶片兼具提升光萃取效率及白光轉換之功能。 本研究主要分為三大項目：(1) 以大氣電漿沉積出超疏水膜，針對大氣電漿沉積系統，嘗試使用不同自組裝有機單體及不同處理時間，找出最佳處理參數。實驗結果顯示，使用壓縮空氣(clean dry air, CDA)為製程氣體，搭配六甲基二矽氮烷(hexamethyldisilazane, HMDS)有機矽烷單體，所製備之超疏水膜的水接觸角已可達到150左右，與水滴在蓮葉上之接觸角相仿；(2) 將所得之超疏水膜，進行光學性質、表面形貌、成分等特性評估。本部分實驗將使用可見光光譜儀(spectroscope)、掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope, SEM)、共軛焦顯微鏡(confocal microscope)等進行量測，初步實驗結果顯示本論文所製備的超疏水膜，可達到約88%的可見光穿透率，平均表面粗糙度Ra ≒ 500 nm，為一較粗糙之表面；(3) 應用大氣電漿技術，搭配黃光微影及光阻掀離製程進行疏水膜之圖案化，利用液體本身的表面張力，在親水區形成液體鏡頭。本實驗已利用此圖案化製程，製作出液珠微透鏡陣列，並成功於所製備透鏡之液體內添加奈米級螢光粉，後續研究將以此技術為基礎，實現低成本微透鏡陣列的製作及其在LED螢光粉封裝之應用。Item 矽膠基氮化鋁/石墨烯複合導熱膠材之開發(2017) 陳昌達; Chen, Chang-Da近年來在電子產品尺寸比例不斷縮小卻仍需達到良好工作性能的趨勢下，電子產品對於散熱系統的效能要求也越來越嚴苛，可以預期散熱元件在電子資訊產品中所扮演的角色也將愈來愈重要。熱界面材料(Thermal interface materials, TIM)是目前被廣泛應用於IC封裝及電子散熱的複合材料，通常以高分子膠體基質及具有高導熱性質的陶瓷填充顆粒組成，而目前文獻或是專利，主要都透過填充顆粒表面改質技術以及於導熱膠材內部建立更強的協同效應，來改善熱界面材料的導熱特性。本研究提出大氣電漿(Atmospheric plasma, APP)表面改質技術，對填充材料進行改質，其具有低時間成本、對環境友善等優點，並且更能提升熱界面材料熱傳導係數，故具有高度應用的潛力。本研究也以傅立葉紅外光譜儀(Fourier transform infared spectrometer, FTIR)及拉曼光譜分析儀(Raman spectroscope)，確認大氣電漿改質效果後，添加適當重量百分比例的奈米碳材，能與氮化鋁顆粒在導熱膠材內部建立協同效應(Synergetic effect)，進而使所製備的熱界面材料能有更好的熱傳導效果。本研究添加經大氣電漿改質過後的材料，60 wt%的球型氮化鋁粉末、2 wt%的多壁奈米碳管及2 wt%的寡層石墨烯，透過行星式脫泡攪拌機(Planetary degassing mixer)與高分子膠體基質進行充分混拌，並以「半熟成技術(Semi-curing)」製作導熱膠片後，以符合國際規範ASTM D5470的穩態量測機台，熱傳導係數已證實達7.02 W/mK。再透過黏度計及熱重分析儀(Thermogravimetric analysis, TGA)測試，已知該導熱膠材具有黏度335 Pa·sec，及熱裂解溫度達391.36 ℃的性能表現。 關鍵詞：熱界面材料、氮化鋁、石墨烯、多壁奈米碳管、協同效應、半熟成技術、熱傳導係數