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文章內容均屬於「雷射光谷推動促進網」所有,禁止轉載或節錄。 2019 07 | 1 2019 德國先進雷射技術應用參訪團之新知分享 工研院雷射中心 洪基彬 副執行長 雷射在先進製造當中扮演重要角色,全球製造業正在導入雷射製造以提高產業價值。 台灣的電子及工具機等產業深具國際競爭優勢,唯面對國際產業發展,需要更加精進 技術。德國是雷射產業發展最先進的國家之一,慕尼黑雷射展(Laser World of Photonics)是兩年一度的雷射專業展,全球重要雷射產業相關廠商都將與會參加, 為推展台灣雷射應用產業,師法德國發展經驗,此次雷射光谷為協助國內廠商鏈結 國際市場,結合產研共同組團,以落實雷射光谷計畫的產業群聚國際化,主要成員有 名光、麗僑、PIDA、及技術處與法人單位,共同參訪 2019 年 06 月 24 日至 06 月 27 日慕尼黑雷射展,並參訪 EOS 及 Trumpf 公司,目的為(1)參加慕尼黑雷射展收集市場 動態; (2)拜訪德國雷射廠商,同時作為未來台灣組團一同國外參展預作見習,希望 藉此參訪活動,對國際領先的雷射及其應用的研發狀況有更進一步的瞭解,並能夠 引導更多的創新研發。 (1)參訪慕尼黑雷射展 今年慕尼黑雷射展幾個整體的概況:(1)參展商共計 1,325 家,較 2017 年的1,293 家,成長約 2.5%,來自 40 國(2)參訪者約有 34,000 人,較 2017 年的 32,700 人, 約成長 4.0%,超過 60%來自德國境外,主要成長人數來自美國及亞州。 兩年一次的 Laser World of Photonics 2019,幾乎全球重要雷射廠商皆有參與, 包括 TRUMPF、Coherent- Rofin、JENOPTIK、IPG、SPI、Scanlab 等;其中地主國 德國居於歐洲雷射領導地位,重量級廠商(如 TRUMPF、Rofin 等)亦為展場焦點,而 德國研究機構 Fraunhofer、LZH 也同步發表研發成果;中國廠商參展攤位也不少, 包括其中具知名度的有大族激光、MAX 等。擷取展場重點如下: 1. IPG: IPG 為全球最主要光纖雷射源大廠,今年看到 IPG 主要展出脈衝紫外光、 綠光光纖雷射含奈秒、皮秒及飛秒、20,000W~30,000W QCW 雷射、藍光雷射、 RGB 雷射、掃瞄頭及各式加工頭等,以微細加工為主,但從雷射源延伸到掃描頭、 ITRI LAMC

2019 德國先進雷射技術應用參訪團之新知分享 · 為推展台灣雷射應用產業,師法德國發展經驗,此次雷射光谷為協助國內廠商鏈結 ... 今年慕尼黑雷射展幾個整體的概況:(1)參展商共計1,325家,較2017年的1,293

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    2019 德國先進雷射技術應用參訪團之新知分享

    工研院雷射中心 洪基彬 副執行長

    雷射在先進製造當中扮演重要角色,全球製造業正在導入雷射製造以提高產業價值。

    台灣的電子及工具機等產業深具國際競爭優勢,唯面對國際產業發展,需要更加精進

    技術。德國是雷射產業發展最先進的國家之一,慕尼黑雷射展 (Laser World of

    Photonics)是兩年一度的雷射專業展,全球重要雷射產業相關廠商都將與會參加,

    為推展台灣雷射應用產業,師法德國發展經驗,此次雷射光谷為協助國內廠商鏈結

    國際市場,結合產研共同組團,以落實雷射光谷計畫的產業群聚國際化,主要成員有

    名光、麗僑、PIDA、及技術處與法人單位,共同參訪 2019 年 06 月 24 日至 06 月 27

    日慕尼黑雷射展,並參訪 EOS 及 Trumpf 公司,目的為(1)參加慕尼黑雷射展收集市場

    動態; (2)拜訪德國雷射廠商,同時作為未來台灣組團一同國外參展預作見習,希望

    藉此參訪活動,對國際領先的雷射及其應用的研發狀況有更進一步的瞭解,並能夠

    引導更多的創新研發。

    (1)參訪慕尼黑雷射展

    今年慕尼黑雷射展幾個整體的概況:(1)參展商共計 1,325 家,較 2017 年的 1,293

    家,成長約 2.5%,來自 40 國(2)參訪者約有 34,000 人,較 2017 年的 32,700 人,

    約成長 4.0%,超過 60%來自德國境外,主要成長人數來自美國及亞州。

    兩年一次的 Laser World of Photonics 2019,幾乎全球重要雷射廠商皆有參與,

    包括 TRUMPF、Coherent- Rofin、JENOPTIK、IPG、SPI、Scanlab 等;其中地主國

    德國居於歐洲雷射領導地位,重量級廠商(如 TRUMPF、Rofin 等)亦為展場焦點,而

    德國研究機構 Fraunhofer、LZH 也同步發表研發成果;中國廠商參展攤位也不少,

    包括其中具知名度的有大族激光、MAX 等。擷取展場重點如下:

    1. IPG: IPG 為全球最主要光纖雷射源大廠,今年看到 IPG 主要展出脈衝紫外光、

    綠光光纖雷射含奈秒、皮秒及飛秒、20,000W~30,000W QCW 雷射、藍光雷射、

    RGB 雷射、掃瞄頭及各式加工頭等,以微細加工為主,但從雷射源延伸到掃描頭、

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    加工頭,甚至也展出雕刻機,意味逐步踏入各雷射關鍵模組,乃至利基系統,

    從其掃描頭、光束整形模組及加工模組的組合,顯示在製程技術方面也頗有涉入。

    2. Coherent:該公司為全球主要雷射源大廠之一,專注在雷射源的開發,應用領域

    包含 micro 到 macro,會場展示主要以各種不同波長的雷射源(UVIR),包含

    氣體雷射、固態雷射與半導體雷射,今年主要展出超短脈衝雷射、加工應用,

    強調其雷射源搭配加工模組可有良好製程品質,並展出各式應用,諸如 UV 皮秒

    雷射用於 OLED、IC wafer 切割,薄膜加工的高速低熱影響區,今年各廠力推的

    汽車電池電極、電動馬達粗線圈端頭等銅-銅、銅-鋁的銲接,鋁鑄 Pump Housing

    的 3.8 kW 雷射銲接取代傳統 O-ring 鎖固,以永絕漏水氣問題,汽車儀錶板日夜

    兩用雕刻,汽車不鏽鋼油管銲接,皮秒雷射用於 Bus Bar Stripping 的銅-polymer

    銲接,不鏽鋼 Sensor Housing 銲接,不鏽鋼 Heating Device 銲接,不鏽鋼 ABS

    Brake Sensor 銲接等,也展出以 Excimer UV Laser 及其光學投影模組進行

    Flexible OLED 及 Micro LED 大面積的 lift off transfer,顯然雷射巨量轉移也是

    目前應用的趨勢,除汽車應用,顯示面板應用也是熱門市場。

    圖 1. Coherent 的 Monaco UV 飛秒雷射可應用於微細加工

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    3. TRUMPF:本次展出主要有打標、切割、銲接、微細加工、3D 列印及產線數位

    連接(TruConnect),展場以電動汽車為載具,說明前述五大技術在車子的應用例,

    其中,銅-銅、銅-鋁的銲接展品頗多,顯示此應用正夯或技術頗具挑戰;在銲接

    技術上除銅質銲接,其光纖雷射結合循跡掃描達成精準銲接,使得銲接品質相當

    良好;微細加工以超短脈衝雷射進行硬脆材料、高分子複合金屬、高分子複合

    硬脆材料、異質金屬材料間的銲接、切割也都有展示;3D 列印含 PBF 及 LMD,

    展出汽車部品如以 LMD 在剎車盤面披覆耐磨材料、PBF 製作齒輪連件等;產線

    數位連接命名為 TruConnect,透過各雷射設備通訊協定及感測器,可將機台雷射

    參數回傳到 Trumpf 控制中心,以統計系統內各模組數據諸如雷射功率、平台

    移動速度、掃描器速度/範圍等,以通知客戶設備各模組正常與否、該否維修等,

    強調不蒐集製程參數,不外洩客戶資訊,可能會逐步完構工業 4.0 功能甚至全廠

    人工智慧化;整體而言,Trumpf 本次較強調技術應用,對雷射設備本身較未若

    往昔般強調,應該是想以應用及其成效來凸顯公司本身設備的優異。

    圖 2. 以 E-Mobility 作為展場應用情境的 Trumpf ITRI L

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    (2)廠商拜訪

    前兩天行程參訪德國雷射展與研討會,後兩天則安排拜訪德國重要雷射公司,

    主要目的想了解德國在積層製造、雷射源、雷射應用設備等方面的進展及合作機會,

    訪談重點摘要如下:

    1. 參訪單位/拜訪對象:EOS GmbH Electro Optical System

    EOS 已成立 30 年約有 1200 人,德國占 70%,其他約 30%,全球 50 國中有 75

    個據點,20 年前開始進入 3D 列印,致力於醫材、航太、治具、汽車、生活等應用。

    目前已售出 3000 台系統,54%金屬設備,46%高分子設備,2017/2018 年營收 350

    百萬歐元,為推廣 3D 列印進入大量量產線,剛完成與航太及汽車廠商一年試營運

    計畫,其中汽車業者為 Dmaimler,正等待業者決定是否正式導入量產中。

    2. 參訪單位/拜訪對象:TRUMPF Laser and Systemtechnik GmbH

    公司創立於 1923 年,2017/2018 年銷售額 3,566 百萬歐元,成長 14.6%,

    迄 2018.06.30 全球共 13,420 人,德國 6,788 人,德境外 6,642 人,稅前收益 514 百

    萬歐元,成長 52.3%,淨利率 14.4%,研發支出 337 百萬歐元,成長 5.9%,研發

    員額增加 9.5%,資本投資 216 百萬歐元,成長 8.0%,兩大事業部 2017/2018 營收

    分別為 Machine tools for flexible sheet metal processing 3.02 bn.€,成長 11.3%,

    Laser technology 1.50 bn.€,成長 21.5%,雷射源以 CO2、光纖及 Disk 雷射為主,

    其中 CW Disk 雷射源營收最多,全球據點分別德國 14 個,美國 10 個,歐洲 26 個,

    亞太 16 個,區域銷售,德國 719 m€占 20%,成長 15%,西歐 950 m€占 27%,

    成長 22.2%,東歐 357 m€占 10%,成長 29.5%,美國 601 m€占 17%,成長 11.4%,

    亞州 918 m€占 26%,成長 41%。13.5nm EUV 光源是該公司的創新項目,主要提供

    給 ASML、日本用於半導體及 PV 製程設備,利用 5 台 12KW CO2 激發出 EUV,相較

    日本三菱是目前市場主流。 ITRI L

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    (3)結論

    本次主辦單位原規劃 A2、A3 為雷射系統及雷射源展區,B2、B3 是光學展區

    主軸,透過實際參訪發現,B2、B3 的展區卻有很多非一線品牌的雷射源廠商,且其

    產品都很亮眼,主辦單位的規劃可能可以再進一步思考歸類。

    今年度的展區參觀共花費兩天時間,期間要聽演講又要看展出,並且需要花

    很多時間訪問及對話,如 IPG、COHERENT、TRUMPF、SCANLAB、FRAUNHOFER

    等大廠,雖然已有詢問涵蓋雷射源、掃瞄頭、加工系統的完整性等資訊,但在有限

    時間下,卻少有時間可以另外去了解其他新秀及新議題,只能利用短暫訪問了解

    大致原創意義,如 IOF/FRAUNHOFER 展出 Compact Quantum Imaging System,

    其說明是利用晶體將飛秒雷射展頻,由一道波長分成紅、綠兩波長,便可進行非線

    性成像,其餘資訊無法在這短暫對話中獲得,真的很可惜。

    此展美國、法國、德國、大陸等等都有國家館,台灣宏惠、友嘉、搏盟、迪伸

    等公司以掛台灣館的標示,分散在各區域展出,未若其他國家館是以一專區方式

    呈現,較能吸引人。台灣雷射廠商近年非常活絡,未來若能透過台灣雷射相關團體

    出面協助整合,以台灣館專區壯大氣勢,展現台灣雷射技術能量,應有助於台灣

    雷射產業推動。

    ITRI L

    AMC