國立清華大學動力機械工程學系李明蒼教授團隊成功開發出具備高彈性與低碳特性的「雷射低碳製造技術」，此技術鎖定光電半導體產品，預期將大幅縮短製程工序時間、降低材料成本，並為產業帶來顯著的綠色製造效益。

左起)國研院蕭文澤研究員，臺大機械莊嘉揚教授，國科會工程處洪樂文處長清大動力機械工程李明蒼教授，資訊工程丁川康教授，動力機械工程學劉俊葳副教授

這項創新技術的亮點在於其獨特的雷射鍍膜及圖樣化製程，可在常壓常溫環境下進行，並將原本多道複雜的工序縮減為一次完成圖樣化，大幅降低製程所需的能源消耗和碳排放。

該技術應用範圍廣泛，涵蓋三維電子半導體元件、軟性光電半導體元件及矽光子元件等具備未來市場潛力的產品製造，例如透明顯示裝置、溫控光學鏡片及精準健康醫療用的個人化穿戴式裝置。

此研究團隊匯集了國立清華大學、國立臺灣大學及國家儀器科技研究中心等跨領域的專業人才，成員專長涵蓋雷射加工、機械力學、人工智慧、化工材料、光學及光機電系統設計整合。透過緊密合作，團隊成功開發出適用於「金屬薄膜」及「透明導電薄膜」圖樣化鍍膜的專利技術。

這項專利技術的關鍵在於耦合雷射與高活性離子反應流體，使其能在常壓常溫環境下，僅透過一道製程工序，便於三維自由曲面基板上選擇性地形成圖樣化鍍膜，製作出精細多樣的金屬及光電材料線路。

透過調整反應流體成分，更能在同一基板上鍍製多種材料，實現在單一雷射製造設備上完成元件製作，有效降低元件基板在製程設備間移動所導致的定位精度偏移，以及真空系統切換與多系統串聯造成的製程能耗，完美契合綠色製造與異質整合的光電半導體元件製造未來趨勢。

此外，團隊更結合運用工程物理模擬分析與人工智慧，開發出雷射製程模擬與分析技術。藉由揉合應用多重物理耦合模擬、人工智慧及光學即時監測分析等技術，顯著提升了製程的效率和穩定性。

目前，此開發完成的鍍膜材料與製程所製作出的金屬微細導線電阻率已達到甚至優於其他相似製程，而透明金屬氧化物導電膜的光電性質也已達到商業水準。

值得一提的是，反應溶液採用對生物環境較為友善的溶劑與還原劑，具備綠色製程的優勢，此技術也因此榮獲「未來科技獎」的肯定。結合智慧化的自動光學檢測技術，此技術亦可用於線路或元件修復，進一步降低光電半導體與印刷電子製造產業的成本與碳排放。

清大團隊將持續協同整合光機電技術，研發次世代的三維自由曲面光電元件複合精密數位加工技術及系統，以實現一貫式、高設計彈性的三維光電半導體精密製造。透過運用工程物理力學分析技術與人工智慧技術，於製程中即時分析辨識關鍵的複雜訊號，使製造系統能臨機應變，即時調控製程參數，最終目標為達成「零失誤」的精準綠色製造。

半導體、光學、電子相關產業鏈是我國的護國神山群，在全球環境永續議題日益受到重視的背景下，先進製造產業的低碳淨零是當前迫在眉睫的挑戰。同時，台灣作為半導體製造產業的世界領導者，半導體製造關鍵設備的國產自主化亦是重要的後盾。此低碳精準智慧製造技術與系統的創新研發動能及概念，預期將可望帶動台灣半導體設備產業發展出更多靈活的解決方案。同時，揉合工程物理與人工智慧技術的虛實整合，也將匯集尖端基礎科學研究與工程應用，全面提升整體先進製造系統設計研發實力。研究團隊將持續探索創新低碳與智慧化加工技術的藍海，為護國神山群的永續及綠色製造注入活水。