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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    微機電LIGA製程之銅合金電鑄技術開發
    (2006) 劉榮德
    摘 要 由於半導體銅鑲嵌製程的發展,且銅因具有高導電、高導熱等優點,故本研究以低成本之直流電鍍技術來沉積銅合金,並應用於微機電LIGA製程中微結構之製作。 本研究探討了銅鉬、銅鈷及銅鎳三種合金。實驗首先藉由哈爾氏槽試驗來測試鍍液與添加劑對鍍層的影響,再挑選較合適的鍍液組成進行不同電流密度之銅合金電鍍。研究中採用不同的錯合劑、電流密度、鍍液成分、鍍液濃度及沉積時間來進行銅合金電鍍,再經由SEM、EDS、Alpha-Step及ESCA等設備觀察量測鍍層之表面形貌、金屬沉積比率、粗糙度及厚度等特性。最後,從三種銅合金中選定較佳的鍍層與電鍍參數,經微影及電鑄等步驟完成以LIGA製程製作微結構之應用。 由實驗結果可知:(1)以焦磷酸銅鍍液進行銅鉬合金電鍍時,在電流密度2~5 ASD下具有銅鉬合金沉積,但鉬的含量僅2~3 at%。此外,因合金中有大量的氧原子沉積,造成鍍層出現嚴重的裂痕。(2)銅鈷合金可藉由添加檸檬酸鈉於硫酸銅鍍液中被沉積出,鍍層中鈷離子沉積量會隨著電流密度、鍍液中鈷離子濃度及檸檬酸鈉濃度的增加而增加,但會隨著沉積厚度的增加而逐漸減少,造成此現象的原因可能是鍍層中鈷原子易遭銅離子置換所造成。(3)銅鈷合金中,鍍層在電流密度4~5 ASD時,鈷離子含量可達50~60 at%。若鍍浴中加入銅光澤劑時,在電流密度6 ASD以上可沉積出具金屬光澤之銅鈷鍍層,但因過多的氫氣泡阻礙鍍層的沉積,導致坑洞的產生及電沉積效率的降低。(4)硫酸銅鍍液中添加檸檬酸鈉可沉積出銅鎳合金,但所沉積出之鍍層色澤偏暗且具粉末狀顆粒。光澤劑的添加,於電流密度2~3 ASD時,可得金屬光澤之銅鎳合金。(5)經微影及電鑄過程後,5 m厚之銅鎳合金微結構可被製作,但所沉積的結構有應力、粗糙度及厚度等問題,仍有待進一步探討。
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    新型微機械式可變電容之設計與製作
    (2005-11-25) 程金保; 楊啟榮; 黃信瑀; 劉榮德; 湯杜翔
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    微機電LIGA製程之電鑄銅合金研究
    (2006-11-11) 楊啟榮; 程金保; 劉榮德; 張明宗; 彭榆鈞
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    新型高深寬比奈米孔洞陣列製作技術
    (2005-11-25) 楊啟榮; 黃茂榕; 湯杜翔; 劉榮德
    本研究結合奈米球微影以及光輔助電化學蝕刻兩項技術之優點,用於製作高深寬比的奈米孔洞陣列。實驗的結果証實利用旋轉塗佈搭配震盪塗佈的方式,可將奈米球規則地排列於矽基板上,並且定義出單層與雙層奈米等級的圖案。而在光輔助電化學蝕刻的實驗中,証實了在添加界面活性劑的作用下,蝕刻液的接觸角可降低至 15度,具有超親水性的特性,並大幅改善擴孔現像,使得奈米級的高深寬比孔洞能夠輕易的產生。當使用1 V的蝕刻電壓與HF 濃度2.5wt%的蝕刻液,經過12.5分鐘的蝕刻後,能夠產生高度6.2μm,直徑為90nm 的高深寬比之奈米級孔洞,而孔洞的深寬比約為68:1。
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    微機電LIGA製程之電鑄銅合金研究
    (2006-11-11) 楊啟榮; 程金保; 劉榮德; 張明宗; 彭榆鈞
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    新型微機械式可變電容之設計與製作
    (2005-11-25) 程金保; 楊啟榮; 黃信瑀; 劉榮德; 湯杜翔