中華民國九十九年六月四日

1. 指導單位：教育部技職司 主辦單位：東南科技大學 微/奈米科技研究中心、東南科技大學機械工程系 協辦單位：教育部區域產學合作中心－國立台北科技大學 中華民國九十九年六月四日

2. 2010全國微細製造 第一名 作品說明： 　　「精微結構-台北101大樓」之作品，以微線切割放電加工法成型。加工原理如圖1所示，以一直徑13 µm微細鎢線為電極，搭配自行開發「電阻電容迴路(RC current)」、「微線割機構」、「線張力控制機構」及「短路自動退刀」等技術加工而成。在製作方式上，一直徑800 µm的碳化鎢(WC)電極，由精密主軸夾持，微細鎢線以水平方式運行，採用反向式放電法，由上而下進行切割，放電殘渣(Debris)受自然重力及加工油的微流作用，能迅速被帶走，可避免發生短路與產生二次放電的機會，設計如圖2所示，當一面完成後，主軸由伺服控制精密旋轉90度，即可繼續切割另一垂直面。成品如圖3所示，切割物件無論是表面或外觀造型，均具很好的形狀精度及表面粗糙度，顯示開發之微線割技術是可行的，可應用於精微結構的加工上。

3. 2010全國微細製造 用掃瞄式電化學放電銑削加工法於三維加工 第二名 作品說明： 　　本作品節利用掃描式電化學放電加工法，藉由Z軸少量的進給及層狀的銑削，來幫助電解液在微槽內流動的情形。在進行層狀掃瞄加工前，必須先確認在不增加加工深度的狀況下，水平方向的往復移動工具電極(類似機械銑削加工中的空跑) ，觀察對於流道的尺寸精度與表面形貌是否有影響。之後再配合NC路徑的控制，在Pyrex玻璃上製作出複雜且不同外形之三維微結構。 電極形狀為圓柱電極直徑200 μm，加工脈衝電壓40 V，脈衝供給時間（Ton）：脈衝休止時間（Toff）＝ 2 ms：2 ms，電極轉速設定為1500 rpm，電極進給速率為1000 μm/min，工作深度為50 μm，利用掃描式加工配合NC控制，進行各種微結微結構加工應用。

4. 2010全國微細製造 第三名 作品說明： 　　本作品為厚膜高分子材料所製作之45°微型光學反射鏡組，其高度約1.4mm，鏡面表面粗糙度約為20nm。作品採用微機電厚膜光阻製程，以自行設計之傾斜曝光機構製作而成。製作時先將SU-8高分子材料旋佈於玻璃基板上，再經由最佳化之軟烤、曝光、曝後烤、顯影與硬烤、鍍膜等製程參數，而成功製作出”成對式” 45°微型光學反射鏡組，可解決微光學系統中組裝及對準之問題。圖一為可應用之積體化微光學讀取頭設計，包含45°微型光學反射鏡組、HOE及非球面透鏡。圖二為製程示意圖，包含(a)微鏡面組(b)微稜鏡組。圖三為WYKO量測鏡面斜面表面粗糙度~20 nm(316 µm X 286 µm)。圖四為經傾斜曝光及劑量控制所顯影出特殊之高分子(a)45度成對微鏡面及(b)懸臂樑結構。

5. 2010全國微細製造 佳 作 作品說明： 本作品是一種以電化學、傳統CNC加工技術與結合PDMS真空澆鑄法來製作出類似壁虎腳上纖毛排列之創新製程。首先以電化學法製作出的微奈米鎢探針如圖1所示。再運用傳統CNC加工方法，以微奈米級鎢探針在平坦蠟模上壓製出微奈米孔洞結構，如圖2所示。再以聚二甲基矽氧烷(PDMS)材料以真空澆鑄法翻製作出類似壁虎腳指結構，如圖3所示。 由圖4之SEM圖可發現以壓印後的蠟利用PDMS翻製而成的成品顯示，其成形性相當良好，尖端部份翻印完整度達95%以上。此法可製作出大面積及可重複使用和回收之模具，對於傳統加工技術與奈米仿生科技做出一種突破性的結合。

6. 2010全國微細製造 石英基板之陣列微細孔 佳 作 作品說明： 本作品為石英基板之陣列微細孔。此微細孔是係利用直徑200mm的碳化鎢刀具以電化學放電加工製作而成，由於此製程技術主要是以高溫熔融材料，且此高溫可加速電解液蝕刻的速度，因此不但加工速度快，且加工精度及輪廓皆優良。從圖中可以得知，在各微細孔間隙為0.5mm之下，並無脆性破壞的現象產生，從此點可證明，電化學放電加工相當適合應用於石英基板之加工。而本作品之微陣列孔應用相當廣泛，如噴墨頭之微型噴孔片。除此之外，利用此微細陣列孔之折射特性，還可將光源聚焦、折射等應用，用作為微影術之製程技術。

7. 2010全國微細製造 圓柱狀之龍形浮雕圖細微加工 佳 作 作品說明： 　　本作品為圓柱狀之龍形浮雕圖細微加工，藉由平面圖案設計而成之龍形輪廓線圖，將此輪廓線圖轉貼於由點資料所構成之圓柱上，並將線條部分轉成高低不同之浮雕龍形CAD模型。作品係採用桌上型四軸高速加工機，工件大小為直徑40mm×60mm 長之電木，分別以R1.5、R0.5及D0.17端銑刀作粗、中、細銑削而成，隨著所使用之刀具漸小，圓柱上龍形紋理變越清晰。圖一為龍形圖案包覆於CAD 圓柱之外。圖二為本作品貼覆後之龍形浮雕圖案。圖三是以0.17mm端銑刀加工後之成品。

8. 2010全國微細製造 微球型研磨刀具 佳 作 作品說明： 本實驗結合奈米球模板技術 (Nanosphere lithography)、旋鍍法與薄膜沉積技術，製備新穎奈米微結構。先以聚苯乙烯奈米球鋪排於Si基板上，再使用NiO溶液進行旋鍍法並加熱至350 oC移除奈米球，形成連續蜂巢狀結構作為農場場地；隨後鍍製Au或Ag金屬薄膜，再進行1050 oC高溫熱處理，則在蜂巢狀結構內形成奈米尺寸之金屬顆粒，如同散佈於農場上之農作物。顆粒尺寸如同農作物健康度影響，因而略有所不同。傳統奈米球模板技術主要是將奈米球作為遮罩及利用其最密堆積特性，成長奈米顆粒陣列。本實驗製備新穎奈米微結構，將金屬奈米顆粒各自局限於單一蜂窩狀微結構內，並維持週期性陣列排列，提供未來開發奈米微結構之參考。

9. 2010全國微細製造 壓電球閥微泵 (鋁合金腔體) 佳 作 作品說明： 本作品為鋁合金腔體之壓電球閥微泵，如圖二，壓電片為直徑18mm、厚0.25mm之銅片及直徑15mm、厚0.2mm之壓電陶瓷片，球閥微泵係採銑刀為1mm之高速五軸雕刻機加工而成，故此壓電球閥可快速量產。泵之腔體深350µm且與兩微球閥結合一體，此乃首創之設計及製造，球閥之微珠為1mm之聚乙烯微珠，如圖一所示。當施加80伏特、50Hz之方波時最大被壓為603mmH2O，最大流量為8.41ml/min，此無閥式微泵之最大背壓約高9倍。此壓電球閥微泵將應用於工具機內之微量潤滑之用，可避免一般泵因輸出潤滑液太多而需間斷噴油且必需做餘油之回收。