實驗室設備

HiPIMS濺鍍機

目的:

HiPIMS屬於低溫電漿製程，基板不需加熱，就能使薄膜獲得足夠能量。優點為具有高電漿密度、高靶材游離率。藉此增加薄膜的緻密性、附著力與晶體結構。也解決了傳統磁控濺鍍於耐熱性低的基板不易製作薄膜的問題。

方法:

HIPIMS就是使用直流功率施加大電壓與氬氣產生電漿轟擊金屬靶，使金屬沉積在基板上。HiPIMS 電源是以電容充放電方式輸出短脈衝電壓至磁控靶材，瞬間放電之電壓電流數值皆比傳統磁控源大，在幾百μs 時間內瞬HiPIMS 電源是以電容充放電方式輸出短脈衝電壓至磁控靶材，瞬間放電之電壓電流數值皆比原本的大，在幾百μs 時間內瞬間電流可達到上千安培，屬於百萬瓦等級高功率，脈衝時間內的電漿密度遠高於傳統磁控源所產生。

KUKA機械手臂

目的:

能取代人力的自動化機械手臂來進行精密研磨以利於改善效率過低且工件缺乏品質穩定性的問題。

方法:

為了解決目前機械手臂在精密研磨上的問題，機械手臂前端加裝加速規、陀螺儀、施力感測元件和氣動裝置，可在一個自由度上提供恆力控制之柔性接觸表面加工。

圖為手臂前端表面研磨回饋裝置(Buff)，使機械手臂能夠重現資深研磨師父之研磨精細度。

微拉伸機

目的:

利用微拉伸機了解薄膜機械性質。

方法:
在固定應變的條件下，藉由對sample反覆的拉伸，觀察sample在斷裂前應力釋放等的機械行為。(圖為微拉伸機)

圖為微拉伸之試件，其中左圖放大的部分是我們待測的材料，而待測材料以外的微結構，功能有如一彈簧，與待測材料相接

全域型真空量測系統

目的:

在大氣中量測薄膜動態響應時會由於空氣所產生的阻力導致薄膜所產生的響應降低。如果要準確且有效的量測薄膜的動態機械行為，就必須要將因大氣所產生的影響降至最低，因此真空系統在動態量測中即扮演著重要的角色。

方法:

當下方驅動電極提供一固定電壓時槳型結構試件會因靜電力作用而向下彎曲，將此驅動電壓瞬間移除後槳型試件會因試件本身的回復力而產生上下震盪的行為，當試件與上方感應電極的距離產生變化時，兩者耦合所產生的電容值也會隨之變化，因此可用於量測試件震盪時振幅的變化。

圖為試件震盪量測示意圖

麥克森干涉儀

目的:
利用麥克森干涉儀測量為小尺度的位移。

方法:

本實驗是利用麥克森干涉的原理。槳型結構的試片，在不同的電壓下造成形變，而由CCD連接到電腦，記錄下干涉條紋的變化，而知道形變所變化的位移是多少。

圖即為麥克森干涉儀在電壓區動下，藉由CCD所量測到的干涉條紋

電容感測法的量測設備

目的:
利用電容感測的方式測量位移變化量。
方法:
此實驗裝置放置在真空腔裡，利用所謂的Bulge test的測量方式。主要的儀器結構是，sample(sample是上下兩面鍍有金屬薄膜的試件)介於上下兩電極之間，上電極與sample上表面形成電容，而下電極為驅動sample造成變形、突起。當sample變形時所造成上電極與sample表面之間的電容值改變，藉由電容值的改變，我們可以知道sample突起的變形量(上圖是整體大略的系統圖)

圖即為真空腔，為了排除air damping的影響，精密的實驗所需要的設備

PSD光學量測系統

目的:

利用雷射光束打在待測物上，因待測物的上下位移而改變光束的反射角，再使用CCD擷取反射光來測量微小位移。

圖為槳型試片位移量測。

微奈米工作平台

化學櫃

用途:

可抽氣化學櫃是進行試片的清洗、酸洗或蝕刻所使用的工作平台，還有操作有氣體產生的實驗。

化學電鍍槽

目的:

電鍍金屬薄膜在試片上。

光學晶像顯微鏡

目的:

高倍顯微鏡可以觀察試片表面。

Ansys有限元素模擬

目的:

以Ansys有限元素模擬分析軟體解決工程上遇到的問題，諸如：固力、流體、熱傳、耦合場等問題。

Page updated

Report abuse