中央大學光電科學研究中心

臺科大金屬玻璃鍍層技術與應用中心

 

金屬玻璃，或稱為液態金屬，兼具金屬與玻璃兩種材質的特性，具有絕佳的高硬度、超高彈性變形極限、抗蝕性佳、耐磨耗、耐疲勞性佳等優點，過去卻因為製程不易、良率不高，無法完全掌握材料性質，使得大量的商業應用遲遲無法推展，臺科大朱瑾講座教授慧眼獨具，早期投入金屬玻璃鍍膜的研發，是將金屬玻璃優異的性質以鍍膜、鍍層方式呈現，成功地應用於醫療與半導體製造等領域，不僅將研發成果推向業界，發揮產學合作的能量，並連獲大獎肯定，為國爭光。

 

朱瑾講座教授指出，金屬玻璃經由環保的真空濺鍍法製備成薄膜型態，其薄膜韌性遠高於塊狀金屬玻璃，不會像後者那樣容易脆裂，看好金屬玻璃鍍膜的發展，他組成了全球極少數以鍍膜為主的研發團隊，經過多年研發，其鍍膜已具多項優異的應用性。

 

朱瑾講座教授團隊的研發成果效能強大、應用多元，也吸引了全球目光，2018年參加東京國際奈米展獲得美國化學學會獎，還有2018年法國Concour Lepine巴黎國際發明展銀牌獎、第16屆有庠科技獎，以及2019國家新創獎、2019侯金堆傑出榮譽獎(金屬)、2021科技部傑出研究獎等。近期則以運用金屬玻璃鍍層進行髮針及其相關醫療器具的性能提升研究，加入科技部「創新醫療器材」專案計畫，朱瑾講座教授欣見臺科大團隊的技術能見度已快速提高，未來團隊也將續與各類型的廠商合作，進一步拓展產品應用範圍。

 

由於金屬玻璃鍍膜在醫療領域的應用以注射器的針頭為主，經過此製程的針頭，在進出人體皮膚時，均不會與皮膚組織沾黏，此一特性可降低病患打針時的疼痛感，另外金屬玻璃鍍層也可用在多次使用的植髮針具上面，這項研究已於2018年發表在國際會議中，獲得大會的獎項，同時2019年也取得臺灣FDA第一類醫療器材的許可。

 

除了醫療之外，金屬玻璃鍍膜也能在半導體製程中大展身手，例如在半導體製程中，由於半導體的導線極細，銀膠噴頭的的噴孔孔徑也必須隨之縮小，然而銀膠顆粒較大，容易沾附在噴孔中造成堵塞，而噴頭經過金屬玻璃鍍膜後則可減少沾黏，可確保銀膠順暢的通過不受影響。另外一個應用是晶圓上的晶粒切割。以目前主流的鑽石刀切割為例，鑽石刀在切割時，會因為阻力產生讓脆性的晶圓出現裂紋，而此時如果刀具不停繼續往下切，則裂紋會逐漸擴大，此時，如果在鑽石刀上有金屬玻璃鍍膜，將有助於縮小裂紋，同時一次切割時，裂紋也不會擴大，有利於提升製程產量。

 

除此，現今以金屬的奈米管是非常稀少的，如果有，價格也十分昂貴，朱瑾講座教授的團隊打破從來沒有金屬材質、尤其是有序金屬奈米管陣列的障礙，採用廣為使用的半導體常溫製程，讓金屬奈米管在有序的奈米尺度陣列可以大量、大面積製造與使用，且進一步可搭配其他奈米顆粒、奈米線等形成nanohybrids奈米結構，延伸更多如SERS檢測、生技醫療、能源、光電等後續應用的研究。

 

在朱瑾講座教授的帶領下，臺科大的研究中心已發展成為國際首屈一指的研究重鎮，所開發的金屬玻璃鍍膜技術，拓展了醫學科技、新奈米管材料與精密機械等技術的視野，同時透過產業合作的良好互動，啟動未來產業發展的新契機。