機電工程學系

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系所沿革

為迎合產業機電整合人才之需求,本校於民國 91年成立機電科技研究所,招收碩士班學生;隨後並於民國93年設立大學部,系所整合為「機電科技學系」,更於101學年度起招收博士班學生。103學年度本系更名為「機電工程學系」,本系所之發展方向與目標,係配合國家政策、產業需求與技術發展趨勢而制定。本系規劃專業領域包含「精密機械」及「光機電整合」 為兩大核心領域, 使學生不但學有專精,並具跨領域的知識,期能強化學生之應變能力,以適應多元變化的明日社會。

教學目標主要希望教導學生機電工程相關之基本原理與實務應用的專業知能,並訓練學生如何運用工具進行設計、執行、實作與驗證各項實驗,以培養解決機電工程上各種問題所需要的獨立思考與創新能力。

基於建立系統性的機電工程整合教學與研究目標,本系學士班及研究所之教育目標如下:

一、學士班

1.培育具備理論與實作能力之機電工程人才。

2.培育符合產業需求或教育專業之機電工程人才。

3.培育具備人文素養、專業倫理及終身學習能力之機電工程人才。

二、研究所

1.培育具備機電工程整合實務能力之專業工程師或研發人才。

2.培育機電工程相關研究創新與產業應用之專業工程師或研發人才。

3.培育具備人文素養、專業倫理及終身學習能力之專業工程師或研發人才。

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    晶圓穿孔陣列之光輔助電化學蝕刻特性研究
    (2008) 羅嘉佑; Jia-You Lo
    本研究自行開發低光源成本之光輔助電化學蝕刻(photo-assisted electrochemical etching, PAECE)設備,藉由改變光照強度及界面活性劑等實驗條件,並改善電化學蝕刻穿孔製程,得到較高之蝕刻速率與低孔壁粗糙度的穿洞陣列。未來可應用於積體化微探針陣列之製作,或利用晶圓內垂直導體之晶圓內連線而實現晶圓級堆疊封裝之目的。此技術開發有設備與製程成本低、可批次生產、良率高,且與半導體製程相容性高等特點。 由實驗結果已驗證,在利用光輔助電化學蝕刻技術製作高深寬比微穿孔陣列方面,可得到500 um的孔洞深度、穿孔時間最快約為16.7 hr的微穿孔陣列,且孔壁形貌有極佳之表面粗糙度。電化學蝕刻之孔徑最小約為21 um,蝕刻孔洞之深寬比最大約為17.7。相關之實驗條件如下:光源照度為32000 lux至18000 lux,選用陽離子型界面活性劑1 wt.% DC-1、陰離子型界面活性劑1 wt.% MA、強氧化劑2.5 wt.% H2O2及有機界面活性劑1 wt.% Alcohol。經此技術蝕刻而得之黑色微孔洞陣列,在僅添加陰離子型界面活性劑1 wt.% MA且蝕刻2 hr後,其反射率最低可降至約0.43%,而使用界面活性劑蝕刻穿孔之結構亦能有約0.4-0.5%之反射率。 本研究證明了利用此技術已能局部取代乾式蝕刻之應用領域,並對於積體化微探針陣列之製作,或晶圓內連線之晶圓級堆疊封裝有極大的助益。且經此技術所製成之黑色微孔洞陣列結構,將有機會應用於太陽能電池之抗反射層,大幅提升太陽能電池之轉換效率。
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    新型三維微探針陣列製作技術開發
    (2007-11-23) 楊啟榮; 曾柏翔; 賴昶均; 羅嘉佑
    本研究提出一種新型微探針陣列製造技術,利用微機電製程特有之矽基體型微加工技術、KMPR厚膜光阻微影、精密電鑄製程,並結合PDMS聚合物材料之選用,於可撓曲基板上製造出三維微探針陣列。於實驗中,建立新型厚膜光阻KMPR 1050之相關製程參數,使得以一次旋轉塗佈的製程,便可得到厚度約130.mu.m之光阻膜。配合KOH蝕刻、精密電鑄製程與本實驗所提出之二階段式光阻去除步驟,可於撓曲基材上製作出高度約170.mu.m、寬為50.mu.m,深寬比達3.4,且具出平面特性之微探針陣列。
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    整合光輔助電化學穿孔蝕刻與微電鑄技術應用於微金屬柱陣列之研製
    (2007-11-23) 楊啟榮; 李明承; 羅嘉佑; 張龍吟
    本研究將整合光輔助電化學蝕刻(ECE)與精密電鑄技術,以開發高密度金屬垂直結構陣列之製程技術。利用改變光照強度與電流密度等實驗條件,以電化學蝕刻達到矽晶圓高密度微穿孔的目的,再利用精密電鑄技術進行穿孔之金屬導體填充,如此可實現高密度金屬垂直結構陣列。未來可應用於積體化探針陣列之製作,或利用晶圓內垂直導體而實現晶圓級堆疊封裝之目的。此技術開發有設備與製程成本低、可積體化生產、與半導體製程相容性高、批次生產與良率高等特點。 基於上述,本研究利用自行開發之低成本電化學蝕刻(ECE)設備,順利測得相關製程之最佳參數。由實驗結果已驗證,在利用電化學蝕刻技術製作高深寬比微孔洞陣列方面,當蝕刻時間達到31.5小時,可得高深寬比之穿孔結構。所用之晶片為n-type <100>,其蝕刻液為2.5 wt.%之氫氟酸溶液,陽極放置矽晶片,陰極為白金電極,獲得之穿孔其線寬為40 μm,深寬比約為12.5,證明利用此技術已能局部取代乾式蝕刻之應用領域。在金屬柱電鑄方面,利用正負脈衝電流,使金屬柱陣列能順利成形,其金屬柱高度約500 μm,深寬比約為12.5。