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教育部顧問室 精密機電整合人才培育計畫 奈微機電教育改進 九十四年度計畫成果報告 執行期間 全 程:自 94 01 01 日至 97 12 31 日止 本年度:自 94 01 01 日至 94 12 31 日止 主辦單位:教育部顧問室 執行單位:國立台灣師範大學 機電科技學系

教育部顧問室 精密機電整合人才培育計畫 奈微機電 …mems.mt.ntnu.edu.tw/document/94 奈微機電計畫成果...教育部顧問室 精密機電整合人才培育計畫

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  • 教育部顧問室

    精密機電整合人才培育計畫

    奈微機電教育改進

    九十四年度計畫成果報告

    執行期間

    全 程:自 94 年 01 月 01 日至 97 年 12 月 31 日止

    本年度:自 94 年 01 月 01 日至 94 年 12 月 31 日止

    主辦單位:教育部顧問室

    執行單位:國立台灣師範大學 機電科技學系

  • 目 錄

    頁次

    第一部份 本計畫執行成果摘要.......................................

    一、成果摘要.........................................................................

    二、績效指標評估表.............................................................

    三、活動一覽表.....................................................................

    四、活動照片......................................................................... 第二部份 執行報告...........................................................

    一、緣起 ................................................................................ 二、計畫目標及預期成果..................................................... 三、實施方法......................................................................... 四、執行情形及差異分析..................................................... 五、經費運用情形................................................................. 六、成果效益檢討................................................................. 七、結論與建議.....................................................................

    八、附錄 ................................................................................

    1

  • 2

    第一部份 本計畫執行成果摘要

    一、成果摘要

    學校名稱 國立台灣師範大學

    計畫主持人 楊啟榮 電 話 0955052392 e-mail [email protected]

    計畫聯絡人 電 話 e-mail

    其他參與教授 電 話 e-mail

    其他參與教授 電 話 e-mail 計 畫 經 費

    (補助款)

    計畫網址

    成果摘要

    1. 重要成果與目標達成情形

    本年度執行計畫工作項目有四點:

    (一) 開設微奈米製程技術實驗課程 (98 %)

    完成上年度實驗課程與專題製作,已完成五件專題製作成果。

    (二) 編製微奈米製程數位化教學用教材 (100%)

    製程實驗課程之 DV 拍攝,將拍攝之影片進行剪輯與配音,並建

    置於教學網站內。

    (三) 邀請微奈米科技專家學者進行專題演講 (33 %)

    已邀請台大應力所黃榮山教授進行專題演講。

    (四) 開設微/奈米機電系統技術基礎實作研習班 (100 %)

    已於 8/23~8/26 共四日,如期完成研習班之舉辦(目前已舉辦過六

    梯次,培訓大專教師近 180 人)。

    2. 重要檢討與建議

  • 二、績效指標評估表(請各夥伴學校填寫本年度預定目標數及 94 年 12 月 31 日止實際達成目標)

    指標及評估項目 年度預定目標 實際達成目標:活動名稱

    一、教學卓越

    1.基礎環境建構:

    (1)每年將建構夥伴學校特色實驗室以及特色學程 個/年

    (2)各資源中心辦理校際教學資源整合(含產學合作教學中心

    及育成中心..等)及成果擴散工作 次/年

    (3)推動科系參與觀摩或準備認證工作 系/年

    2.協同型卓越教學活動:

    (1)推動 Lab-to-Lab 國際交流活動 次/年

    (2)Course-to- Course 之國際互動式教學活動.

    (3)區域性暨國際性學術會議及教學活動

    (4)國際主導性學程或課程開發

    (5) 辦理特色學程產學師資交流、特色實驗室設備與

    教材產學交流或辦理師資訓練及產學交流講習

    3.輸入型卓越教學活動: 人次/年

    (1)辦理國外知名學者專家來訪及國際性學術研討會

    (2)舉辦國際性競賽或觀摩活動吸引外國留學生

    4.輸出型卓越教學活動

    (1)參與國際工程教育及參與國際工程教育社

    群或工業參訪教學 活動研討會或工作參訪

    教學活動

    場次/年

    (2)海外成果發表會或推廣活動 場次/年

    3

  • 二、數位化教育

    1、e-Training:

    (1) 強化領域與特色教材數位化 件/年

    (2) 特色實驗室教材數位化與數位化教學 件/年

    (3) 辦理「虛擬」實驗與分散式訓練 場/年

    (4) 加強推展特色教材於產業訓練(OJT)應用 場/年

    (5) 製作示範動態多媒體數位教材 門/年

    (6) 結合數位學習工具辦理工程認證輔導 人次/年

    2、e-Learning:

    (1) 建構領域數位教材觀摩網站 個/年

    (2) 強化數位化教材之評估機制 件/年

    (3)辦理 e 化教學技巧與評估研討會 場/年

    3、e-Sharing:

    (1) 建構專業社群知識網 個/年

    (2) 發行聯盟電子報月刊、季刊 期/年

    (3) 辦理技術論文研討會與競賽 次/年

    (4) 推動跨領域技術之橫向合作與整合 場/年

    (5)推動成果優良之學校或資源中心結合數位科技,建構

    精密機電之產學合作平台

    4

  • 指標項目及評估基準 年度預定目標 實際達成目標:活動名稱

    三 、 建構具人文素養之精密機電工程人才培育新環境

    1、孕育產業未來所需人才

    (1) 參與策略性國際重要學術會議 次/年

    2、深化學生人文素養及核心能力

    (1) 辦理聯盟工作會議及策略會議(移到計畫管理) 次/年

    (2) 辦理人文精機週及人文與科技論壇 次/年

    (3) 以專案團隊方式推動如智慧財產權、綠色環保、人文

    關懷、師法自然、科技生活化及強化技職教育等 隊/年

    3.建構人文/科技人才培育合作平台

    (1)辦理人文與科技對話之研討會或活動 次/年

    (2)協調促成跨校、跨院之精密機電通識課程 門/年

    四 、 專題實作及競賽

    1、舉辦全國性學生專題實作競賽暨成果展示會 次/年

    2、舉辦國際學生專題實作競賽 次/年

    3、舉辦技術實作國際學術研討會 次/每 2 年

    4、參加海外國際實作競賽 人次

    5、舉辦資源中心學生專題實作競賽 次/年

    5

  • 三、 夥伴學校:___國立台灣師範大學 機電科技學系___活動一覽表 94 年 1 月 1 日至 94 年 12 月 31 日

    活動 項目

    活動名稱 舉辦日期

    及地點 參加對象

    參加

    人數活動概述

    產學合作 (包含計

    畫、合辦

    之活動)

    2005 多光域頻率選擇性材料開發技術研討會

    不限 33

    主辦單位:經濟部技術處。

    中山科學研究院化學研究所。

    中山科學研究院材料暨光電研究所。

    協辦單位:師範大學工教系暨機電科技研究所

    講 員:楊重光 教授,魏大欽 教授,

    李元堯 教授,鄒正德 博士。

    課程內容:紅外光選擇性薄膜制備與檢測技術。

    電漿技術在光電材料製備與改質之

    研究。

    奈米碳管之新穎製程。

    電磁波吸收材料開發應用技術。

    活動 項目

    活動名稱 舉辦日期

    及地點 參加對象

    參加

    人數活動概述

    學術會議

    主辦單位: 會議議程: 活動效益:

    6

  • 活動 項目

    活動名稱 舉辦日期

    及地點 參加對象

    參加

    人數活動概述

    實作競賽 『奈/微機電系統術』

    94年度專題實作競賽 94/10/20

    交通大學

    本研究室

    成員 5

    主辦單位:奈微機電教學資源中心。

    競賽項目:電化學蝕刻技術應用於微懸浮結構

    之研製。

    參觀 訪問

    鈺德科技參訪

    94/02/05

    林口華亞

    科技園區

    本研究室

    成員 13

    主辦單位:鈺德科技公司。

    參訪行程:鈺德科技公司副總經理以及其工程師。

    活動內容:當日先由副總報告其公司狀況,還有其 生產之產品之特色與優點以及展望,接

    著由副總理報告,內容大多也是其公司

    大概的情形,再來便由楊啟榮老師報告

    我們實驗室的狀況,以及我們研究的成

    果與未來的方向,會議結束後我們去參

    觀工廠和他們的無塵室,他們產品主要

    是 CD 和 DVD 光碟片,無塵室規模也不錯,參觀完便結束行程。

    7

  • 其他 2005 台灣平面顯示器展94/06/09

    台北國際

    世貿中心

    本研究室

    成員 10

    主辦單位:財團法人光電科技工業協進會。

    內容概要:當日由老師帶領我們來到會場參觀,先

    在大廳 換證接著就進入會場參觀。參

    觀過程中老師有時還會充當一下解說

    員,讓我們了解這個產品的特色及用

    途,使我們在業界上更有實務的經驗,

    參觀完便結束這次的行程。

    其他 台灣國際奈米科技展

    覽會

    94/09/25

    台北國際

    世貿中心

    本研究室

    成員 9

    主辦單位:奈米國家型科技計畫辦公室。

    中華民國對外貿易發展協會。

    工業技術研究院。

    中央研究院。

    中華民國微系統暨奈米科技協會。

    內容概要:微/奈米科技,為近幾年來急速成長的

    高科技技術,許多國家投下人力物力於

    研究相關科技,也使得奈米科技成長的

    速度,也相對的增快了許多。藉此國際

    奈米科技展覽會,參觀國內外對於奈米

    科技的發展及應用,藉以瞭解相關科技

    多元化之方向,促進本研究室對於微/

    奈米科技在科技上多方研發領域的瞭

    解。

    8

  • 四、活動照片

    活動項目 單位 照片

    參觀訪問 鈺德科技公司

    實作競賽 國立台灣師範大學 機電科技學系

    9

  • 其他 2005 台灣平面顯示器展

    其他 台灣國際奈米科技展覽會

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  • 第二部份 執行報告

    一、緣起

    台灣師範大學在微機電系統相關的教學與研究活動已有多年經驗,目前

    正朝向奈米科技主題進行教學與研究規劃。本計畫目的在於整合學校目前之

    相關設備以及未來四年所採購之設備,建立微/奈米製造工程教育的課程與教

    材,實作環境與製程、檢測標準技術,並進行微/奈米科技研究開發,以發展

    本校自有特色的相關學程與研究領域。在資源共享的原則下,與他校或產業

    界進行硬、軟體的整合與擴散,並達到教學、實作、研究支援與合作及產業

    服務的目標。

    計畫規劃項目:

    1. 微/奈米製程實作環境的建立

    目前可提供微/奈米製程實作環境為微機電系統實驗室,其為 10000 等

    級、面積 90 m2之無塵室,其內分為黃光微影區,化學實驗操作區及微系統封

    裝檢測區,共有UV微影製程設備(光罩對準曝光機、光阻旋塗機、HMDS蒸鍍

    機、影像擷取金相顯微鏡、熱墊板、化學層流台);精密鎳、銅、鎳-鈷電鑄槽、

    溼式矽蝕刻槽、晶片-玻璃陽極接合機、真空蒸鍍機、真空濺鍍機、反應性離

    子蝕刻系統、表面輪廓量測儀、微探針電性量測平台、超音波洗淨器、高頻

    電壓增幅器…等設備。未來四年將陸續添購光輔助奈米蝕刻槽與原子力顯微

    鏡,並發展奈米自組裝技術,建立微/奈米結構與元件的製程技術能力。

    2. 實施微/奈米製程實作課程與教材編撰

    本校在大學部與研究所已開設微機電系統相關課程共四門,包括微機電

    系統技術導論、微機電系統原理與應用、微轉換器分析與設計、微機電系統

    專題研究、光學微機電專題研究。本計畫將在微機電系統技術導論(大學部)

    與微機電系統原理與應用(研究所)課程中,除了微機電製程實作外,另加上奈

    米結構的製程、檢測實作課程。其中,將逐年按序選定以下三個實作主題,

    11

  • 並進行教材編撰工作:

    光輔助蝕刻奈米級多孔矽製作與應用技術

    自組裝技術應用於奈米柱製作與應用技術

    微流道系統應用於半導體奈米微粒之合成與鑑定技術

    3. 完成微/奈米製程實作多媒體教材與網頁設計製作

    教材名稱為微/奈米製程技術與應用以及微/奈米製程技術實務。微/奈米製

    程技術與應用將編撰簡介與理論性質的教材,包括微機電製程與檢測技術;

    奈米粒子、結構、元件製程與檢測技術。微/奈米製程技術實務教材將根據上

    述三個實作主題,分別進行實務課程內容的教材製作,其內容除了儀器設備

    的介紹與操作外,還包括實作製程說明之影片與 VCD 錄製。在網頁的製作方

    面,其內容將包括:

    收錄有關微/奈米科技的各種資訊與連結相關網頁。

    收錄實驗室設備的基本資料。

    收錄微/奈米科技相關的教材。

    建立設備使用申請的線上作業。

    4. 產學合作與技術推廣服務

    利用本計畫所建立的技術能力與教材,建立產業服務與產學合作關係,

    透過技術移轉、技術諮詢等方式,將微/奈米科技擴散,並以研習班的方式,

    培訓學生、教師、工程師等科技人才,儲備國家發展微/奈米科技所需之人力。

    二、計畫目標及預期成果

    本計畫預估在資源整合與共享、教學改進、人才培育與知識擴散、研發

    創新與產學合作四方面將有具體的成果,其預估的成果將包括:

    1. 建立與開放實驗室,進行硬體資源整合與共享。

    2. 建立實驗室網頁或網站,進行軟體資源整合與共享,達到知識擴散的目

    的。

    12

  • 3. 製作多媒體教材,達到技術分享與知識擴散的目的。

    4. 開設新課程或課程改進,達到微/奈米科技人才培訓目標。

    5. 微/奈科技研究開發與創新,學術論文發表與專利申請。

    6. 產學合作與開設推廣教育課程,達成技術移轉、產業服務與產業人才培訓

    的目標。

    年度 預定完成之工作

    94

    1. 開設微奈米製程技術實驗課程

    2. 建構領域數位教材觀摩網站

    3. 邀請 3 位微奈米科技專家學者進行專題演講

    4. 開設微/奈米機電系統技術基礎實作研習班

    95

    1. 微機電製程實驗課程之 DV 拍攝與編輯

    2. 舉辦專題實作競賽

    3. 協調促成跨校、跨院之精密機電通識課程

    4. 推動科系參與觀摩或準備認證工作

    5. 辦理特色學程產學師資交流、特色實驗室設備與教材

    產學交流或辦理師資訓練及產學交流講習

    96

    1. 微機電系統技術線上教學 CAI 製作

    2. 開設微/奈米機電系統技術基礎實作研習班

    3. 辦理人文與科技對話之研討會或活動

    4. 推動跨領域技術之橫向合作與整合

    97 1. 完成編製微奈米製程數位化教學用教材

    2. 完成共十梯次微機電系統技術基礎實作研習班

    13

  • 三、實施方法

    本年度執行工作項目有四點:

    (一) 開設微奈米製程技術實驗課程

    (二) 編製微奈米製程數位化教學用教材

    (三) 邀請微奈米科技專家學者進行專題演講

    (四) 開設微/奈米機電系統技術基礎實作研習班 分別說明如下: (一) 開設微奈米製程技術實驗課程

    本計畫藉由教育部經費的補助,在大學部與研究所開設之微奈米科技相

    關課程中,加入製程實驗課程。94 年度的課程規劃包括:

    (A) 94 年 2 月至 94 年 7 月 (93 學年度下學期)

    1. 大學部課程實習與專題研究

    ( I ) 工教系:機械專題研究(一) (修課人數 14 人)

    姓名 專題研究題目 組別 邱景揚 蔣雅郁 楊建亭

    靜電式微馬達設計與製造

    第一組

    古耀方 洪御誌

    矽晶圓-玻璃陽極接合實驗 第二組 羅嘉佑 陳逸杰 徐詠棠

    低熱膨脹之銅合金(Cu-W、Cu-Mo)電鑄製程研究

    第三組

    陳俊佑 吳潔鴻 蔡松宏

    各種玻璃蝕刻特性研究與微流道設計

    製造

    第四組

    王裕強 黃道成 許益菁

    電熱式微致動器設計與製造

    第五組

    14

  • 2. 研究所課程實習與專題研究

    ( I ) 機電所:微轉換器分析與設計 (修課人數 8 人) 微轉換器包括微致動器與微感測器,在微機電系統中扮演很重要的角

    色,本課程由電動機械原理擴展應用至微致動器與微感測器的設計與製

    作,內容包括靜電式及電磁式微致動器的工作原理、製程分析、系統整合

    模擬與測試,期使學生能有獨立的微感測器分析設計與製作能力。除了微

    致動器與微感測器的基本原理與製程技術講解外,並提供壓電致動器、靜

    電致動器與電熱式致動器之製程實務實習,包括光罩設計、黃光微影、溼

    式蝕刻、乾式蝕刻、犧牲層蝕刻釋放技術、電鑄技術…等,並進行致動器性能檢測,包括驅動電壓、驅動位移、振動頻率、共振頻率等。

    預定教學進度 1. 微轉換器簡介 2. 機械式微轉換器 3. 熱型微轉換器 4. 微流體轉換裝置 5. 光學式微轉換器 6. 靜電及磁式微轉換器 7. 化學及生醫微轉換器 8. 微轉換器產業應用 9. 微轉換器未來發展趨勢 ( II ) 機電所:光學微機電系統專題研究

    本科目旨在協助研究生加強其光學微機電系統相關的研究能力,將以

    創新性實例探討的方式,藉由理論模擬、分析與設計、製程實作及檢測等

    技巧的練習,培養學生在光學微機電系統技術方面的研究能力與實務經

    驗。此外,藉由專業的技術報告訓練,讓學生於書面技術報告與 Oral report方面的表達技巧有所精進。 預定教學進度 1. 微光機電元件靜/動態分析模擬 2. 製程評估與光罩製作 3. 微機電製程–試片製備、微影、蝕刻、鍍膜…等 4. 微機電製程–爐管表面改質、電鑄、模造…等 5. 製程良率評估與改善方法 6. 微光機電元件精密量測技術 7. 微光機電元件組裝技術 8. 微光機電元件功能測試技術

    15

  • 9. 微光機電系統工程分析 10. 技術報告撰寫 11. 技術成果 Oral 報告

    姓名 專題研究題目

    楊証皓 高壓暨高溫環境下之單晶矽非等向性濕式蝕刻特性研究

    黃信瑀 微機械式可變電容之分析、設計與製作

    王服賢 厚膜光阻製程應用於靜電式微夾持器之研製

    唐隆綾 微反應晶片應用於硒化鎘奈米微粒合成之研製

    林明憲 高深寬比光輔助電化學蝕刻技術應用於微致動器之研製

    黃茂榕 整合自組裝奈米球與光輔助電化學蝕刻之奈米柱狀陣列製作技術

    (B) 94 年 9 月至 94 年 12 月 (94 學年度上學期)

    1. 大學部課程實習與專題研究

    ( I ) 工教系:微機電系統技術導論 本科目旨在協助機械∕電機∕電子等工程背景學生瞭解微機電系統

    的技術內容,包括基礎 IC 製程技術、微機電製程之微加工技術、微感測器與微致動器、系統能源供應、封裝檢測、應用技術及微機電系統技術現況

    與未來發展趨勢。

    預定教學進度

    1. 微機電系統技術簡介 2. 基礎 IC 製程技術 3. 微機電矽表面微加工技術 4. 微機電矽基體微加工技術 5. 微機電 LIGA 製程技術 6. 微機電微機械加工技術 7. 微機電系統封裝技術 8. 微致動器技術 9. 微感測器技術 10. 微機電系統檢測技術 11. 微機電系統應用技術 12. 微機電系統的市場與未來發展

    16

  • ( II ) 工教系:機械專題研究 (二)

    本科目旨在協助研究生加強文獻的蒐集與研讀能力,Oral report 的表達技巧,機電光元件技術研究方向的探索與研究過程分析,並讓學生進行機電

    光元件的實例製作,加強其在精密光機電整合元件與系統之設計、製程、模

    擬與分析方面的實務經驗與能力。 2. 研究所課程實習與專題研究

    ( I ) 機電所:微機電系統原理與應用 本科目旨在協助機械∕電機∕電子等工程背景學生瞭解微機電系統的技

    術內容,包括基礎 IC 製程技術、微機電製程之微加工技術、微感測器與微致動器、系統能源供應、封裝檢測、應用技術及微機電系統技術現況與未來發

    展趨勢。

    預定教學進度 1. 微機電系統技術簡介 2. 基礎 IC 製程技術 3. 微機電矽表面微加工技術 4. 微機電矽基體微加工技術 5. 微機電 LIGA 製程技術 6. 微機電微機械加工技術 7. 微致動器技術 8. 微感測器技術 9. 微機電系統能源供應技術 10. 微機電系統封裝技術 11. 微機電系統應用技術 12. 微機電系統的市場與未來發展

    ( II ) 機電所:微機電系統專題研究 本科目旨在協助研究生加強論文的蒐集與研讀能力,Oral report 的表達

    技巧,微機電研究方向的探索與研究過程分析,並讓學生進行微機電元件的

    實例製作,加強其在微機電設計、製程、模擬與分析方面的實務經驗與能力。

    預定教學進度

    1. 微機電系統論文蒐集 2. 論文研讀與討論 3. 研究方向評估 4. 實例個案選擇與分析 5. 預定研究過程與進度規劃

    17

  • 6. 微元件靜/動態模擬 7. 製程評估與光罩設計 8. 微機電製程–試片製備、微影、蝕刻、鍍膜…等 9. 微機電製程–爐管表面改質、電鑄、模造…等 10. 微元件檢驗與測試

    (C) 可提供之實作環境與設備

    微機電技術實驗室為 10000 等級、面積 90 m2之無塵室,除無塵衣更衣室與氣浴室與機電設備室外,其內分為黃光微影實驗室,化學蝕刻與電

    鑄實驗室及微系統封裝檢測實驗室等三個工作區域,多靶式平行濺鍍系統

    將與各個實驗室現有的週邊設備配合,構成完整的微光機電製程與檢測實

    驗室。 (1) 黃光微影實驗室:化學層流台、光阻塗佈機、UV 曝光機、熱墊板、工

    具顯微鏡、真空 HMDS 烤箱、超音波洗淨器。 (2) 化學蝕刻與電鑄實驗室:化學操作台、極譜儀、鎳電鑄系統、銅電鑄

    系統、鎳-鈷電鑄系統、表面張力量測儀、精密天平、超音波蝕刻槽、磁性攪拌器、反應性離子蝕刻系統、DC&RF 真空濺鍍系統、光輔助電化學蝕刻槽。

    (3) 微系統封裝檢測實驗室:金屬蒸鍍系統、陽極接合系統、微探針測試平台、表面輪廓量測儀、高溫方形爐、波形產生器、電壓放大器、數

    位式示波器、鐵電壓電特性量測儀。

    18

  • (二) 編製微奈米製程數位化教學用教材

    本計畫藉由教育部經費的補助,在大學部與研究所開設之微奈米科技相

    關課程中,加入製程實驗課程。這些實驗課程內容,將請專人拍攝成影片,

    並剪輯成適合教學的教材。此外,教學用 Powerpoint 影片也將錄製 CAI,以

    方便日後電腦輔助教學,供有興趣的同學自修之用。這些數位化教學教材,

    亦將整理放置於以下台師大機電系微光機電系統實驗室網頁中,並提供下載

    服務,達到線上學習的目的。

    19

  • (三) 邀請微奈米科技專家學者進行專題演講

    本計畫將針對「微機電系統」、「奈米科技」相關材料、製程、檢測、

    應用等主題,聘請各大學、工研院、國實院等專家二至四位,進行專題演

    講。此外,這些專家學者將對本系之微奈米科技研究發展方向提供寶貴意

    見,並被邀請參與本系之合作研究工作,相信必能提升本校之微奈米科技

    教學、研究目標。校內參與的教師主要是以機電系、工教系、應電所教師

    為主。演講的開放對象則為全校各系所之教師、大學部與研究所的學生。

    講演的電子檔內容並將公佈於網站中,方便瀏覽者上網查閱相關主題資

    料。預計邀請的學者專家,初步規劃的名單如下表所示。

    姓 名 學 歷 現 職 與 經 歷 周元昉 美國普度大學航太博士 現職:台灣大學機械系教授

    經歷:台灣大學機械系副教授 張所鈜 美國辛辛那提大學博士 現職:台灣大學機械系教授

    經歷:台灣大學機械系副教授 林鶴南 美國布朗大學物理博士 現職:清華大學材料系副教授

    經歷: 清華大學材料系助理教授 國科會精密儀器發展中心工程師 國科會精密儀器發展中心副研究員 中研院物理研究所助理研究員

    曾繁根 美國加州大學洛杉磯分校機械工程博士

    現職:清華大學工科系副教授 經歷: 清華大學工科系助理教授

    蔡宏營 清華大學動力機械工程博士 現職:工研院機械所微機電系統技術組 奈米工程技術部 經理 經歷:工研院機械所鑽石薄膜技術組

    研究員 謝哲瑋 清華大學動力機械工程博士 現職:國家實驗研究院儀器科技研究

    中心 副研究員 經歷: 國科會精密儀器發展中心 副研究員

    20

  • (四) 開設微/奈米機電系統技術基礎實作研習班

    臺灣師範大學科技學院機電科技學系,為使技專校院教師能深入了解微/奈米科技技

    術,培養微/奈機電系統技術的教育人員,使微/奈機電系統技術的基礎觀念與教育知能能向

    下紮根,特舉辦此微/奈機電系統基礎技術實作研習班,其活動主要目的如下:

    1. 增進技職院校教師對微/奈機電技術與應用領域的暸解。

    2. 提供技職院校教師教授微/奈機電系統技術的內容與方向。

    3. 提升技職院校教師微/奈機電製程的基礎實作能力。

    參與技職教師微/奈機電系統技術基礎實作研習班的學員將可獲得以下的教學或技術

    能力,具備落實微/奈機電系統技術的教育、應用與研製的基礎能力。

    1. 暸解微機電系統技術(MEMS)與應用領域。

    2. 瞭解微機電製程與封裝(package)技術。

    3. 獲得微感測器(μ-sensor)與微致動器(μ-actuator)的原理與製作技術。

    4. 暸解微光機電系統技術(MOEMS)與應用領域。

    5. 暸解生醫微機電系統技術(Bio-MEMS)與應用領域。

    6. 認識奈米技術(nanotechnology)與應用領域。

    7. 建立微機電製程的基礎實作能力。

    8. 具備基礎微機電系統技術的教學能力。

    為使研習活動可以達到預期的目標,必須招募足夠的技職院校教師,故

    必須有正確且迅速的宣傳管道。本計畫已擬好技職教師微/奈機電系統技術基

    礎實作研習班簡章 (詳見下頁附件),將透過各種管道進行宣傳工作。

    21

  • 技專校院教師微機/奈電系統技術基礎實作研習班簡章 一、宗 旨:

    隨著科技的進步,產品不斷往輕薄短小發展,因而衍生出次世代產業需求之「微

    機電系統技術」、「奈米科技」。輕如毫髮的微/奈機電系統在光電影像、生化醫療、資訊儲存與精密機械等應用領域將扮演重要角色,因此微/奈機電系統技術已被科技界公認為二十一世紀高科技產業的關鍵性技術指標。微/奈機電系統的製造需結合矽基半導體製程、微光刻電鑄模造技術及超精密加工技術,故為一新興工程技術。為

    提升技職院校教師對此新興工程的認識,培養微/奈機電系統技術的技專校院教育人員,特舉辦此微/奈機電系統基礎技術實作培訓班。

    二、主辦單位:教育部顧問室

    三、協辦單位:奈微米機電教學資源中心

    四、承辦單位:國立台灣師範大學機電科技學系、工業教育學系

    五、研習對象:技專校院相關科別教師一梯次共二十五人

    六、研習時間: 94.08. 23 (二)–26 (五)共四天

    七、研習地點:國立台灣師範大學科技學院綜合會議室

    微光機電系統實驗室http://mems.ie.ntnu.edu.tw/

    八、報名方式:即日起請填妥報名表,於民國 94 年 8 月 15 日(一)前,以電子郵件或傳真方式報名,將按照報名先後順序錄取二十五名。

    九、費 用:講義費約 500 元,中餐請自理,其他免費。

    十、連 絡 人:楊啟榮 副教授, 傳真:(02) 2392-9449;電話:(02) 2358-3221 分機14, E-mail: [email protected]

    十、師資:

    姓 名 學 歷 現 職

    周元昉 美國普渡大學航太工程博士 台灣大學機械工程學系教授

    徐文祥 美國加州大學柏克萊分校

    機械工程博士

    交通大學機械工程學系教授

    方維倫 美國卡內基麥倫大學機械博士 清華大學動力機械工程學系副教授

    曾繁根 美國加州大學洛杉磯分校(UCLA) 機械工程博士

    清華大學工程與系統科學系副教授

    楊啟榮 國立中山大學機械工程博士 臺灣師範大學機電科技所助理教授

    22

    http://mems.ie.ntnu.edu.tw/mailto:[email protected]

  • 十一、研習內容:

    日 期 時 間 課 程 內 容 講 員 08:00~08:30 報到、始業式 系主任 08:30~12:00 微機電技術介紹與製程模組(一) 楊啟榮 12:00~13:00 午餐、休息

    8 月 23 日 (二)

    13:00~17:00 微機電製程模組(二) 楊啟榮 08:00~12:00 微致動器與應用技術 周元昉 12:00~13:00 午餐、休息

    8 月 24 日 (三)

    13:00~17:00 微感測器與應用技術 徐文祥 08:00~12:00 生物醫學微機電系統技術 曾繁根 12:00~13:00 午餐、休息

    8 月 25 日 (四)

    13:00~17:00 微影與溼式蝕刻製程實作 楊啟榮 08:00~12:00 微光機電系統技術與應用 方維倫 12:00~13:00 午餐、休息 13:00~16:30 矽-玻璃接合與電鑄製程實作 楊啟榮

    8 月 26 日 (五)

    16:30~17:00 討論、結業式 所 長

    十二、附 則: 1. 研習人員一律公假,並依規定在原服務單位報支差旅費。 2. 研習人員出席時數達全部課程的 2/3 者,將頒結業證書。 3. 研習經費由教育部專案補助。

    ………………………………………………………………………………………………………….

    技專校院教師微/奈機電系統技術基礎實作研習班報名表

    姓 名 性 別 □男 □女

    學校名稱 素 食 □是 □否

    科別部門 工作職稱

    連絡電話 E-mail

    連絡地址

    備 註 住宿:□是 □否

    傳真:(02) 2392-9449;電話:(02) 2358-3221 ext. 14;E-mail: [email protected]台北市 106 和平東路一段 162 號 臺灣師範大學機電所 楊啟榮 副教授 收 (報名表不敷使用,請自行影印)

    23

    mailto:[email protected]

  • 夥伴學校計畫經費申請表 (一) 開設微奈米製程技術實驗課程

    94 年 1 月至 94 年 12 月 單位:新台幣(仟元)

    會計科目 計算方式 金額 備註

    1.影印費 教學資料、文獻查閱、技術收集等影印費用一

    批:計3000元 3

    2.郵電費 通訊聯繫與計畫溝通用電話費與郵資費用一

    批:計3000元 3

    3.文具耗材費 1. A4 列印紙: 20 包×100 元/包=2000 元 2. 雷射碳粉匣:2 支×4500 元/支=9000 元 3. 噴墨墨水匣:10 個×500 元/個=5000 元

    16 1. 執行計畫必須之文具耗材費。

    4.耗材費

    1. 矽晶圓基板:2 盒×8000 元/盒=16000 元 2. 光阻與光阻顯影劑一批:計 30000 元 3. 鑷子、燒杯、量筒、培養皿、鑽石筆、擦拭紙、防毒

    口罩等消耗性器材一批:計 10000 元 4. KOH、TMAH、HF、H2SO4、H2O2、丙酮、

    異丙醇等消耗性藥品費一批:計 15000 元5. 五金耗材、電子零件、機械組件加工、儀

    器維修、實作無塵室空間與設備維護費、

    實驗製程代工費用等消耗性材料費一批:

    計 15000 元

    86

    1. 特色實驗教學所需之實驗材料費用,包括消

    耗性器材費、消耗性藥

    品費、消耗性材料費、

    實作無塵室空間與設

    備維護費、機械零組件

    加工費、實驗製程代工

    費用…等支出。

    5.臨時工 1. 實驗教學助教工讀費:4 人×80 元/時×20 小

    時=6400 元。 6.4 1. 特色實驗教學助教工

    讀費(實驗課程助教)。

    業務費合計 114.4

    1.差旅費 1. 計畫討論與借用別單位設備所需之旅運費

    一批計 3000 人 3

    二 、 旅 運 費

    旅運費合計 3 三、雜支(一+二+三

    5%)

    四、教學設備費 1. 光輔助奈米蝕刻槽 250

    夥伴學校計畫經費申請合計 367.4 備註說明: 1. 計畫經費編列原則請上網至教育部會計處查詢「教育部補助及委辦經費核撥結報

    作業」 2. 計畫經費表中「計算方式」欄位,必須詳填計算式.

    24

    http://www.edu.tw/EDU_WEB/Web/ACCOUNTING/index.htm

  • 夥伴學校計畫經費申請表 (二) 編製微奈米製程數位化教學用教材

    94 年 1 月至 94 年 12 月 單位:新台幣(仟元)

    會計科目 計算方式 金額 備註

    1.影印費 教學資料、文獻查閱、技術收集等影印費用一

    批:計3000元 3

    2.文具耗材費 膠水、膠帶、筆、DV 帶、電池、標籤紙、資料夾…等文具一批:計 2000 元 2

    1. 執行計畫必須之文具耗材費。

    2. 數位化教育之教材編製用材料費。

    3.臨時工

    1. 網頁設計與維護工讀費:2 人×80 元/時×40小時=6400 元。

    2. 數位教材製作工讀費:2 人×80 元/時×40 小時=6400 元。

    12.8

    1. 計畫執行成果與線上

    教學網站設計製作。

    2. 數位化教育用教材編製工讀費(拍攝 DV 與編輯影片)。

    業務費合計 17.8

    二 、 旅 運 費

    旅運費合計 0 三、雜支(一+二+三

    5%)

    四、教學設備費

    夥伴學校計畫經費申請合計 17.8 備註說明: 1. 計畫經費編列原則請上網至教育部會計處查詢「教育部補助及委辦經費核撥結報

    作業」 2. 計畫經費表中「計算方式」欄位,必須詳填計算式.

    25

    http://www.edu.tw/EDU_WEB/Web/ACCOUNTING/index.htm

  • 夥伴學校計畫經費申請表 (三) 邀請微奈米科技專家學者進行專題演講

    94 年 9 月至 94 年 12 月 單位:新台幣(仟元)

    會計科目 計算方式 金額 備註

    1.演講鐘點費 專題演講鐘點費:4 人×1000 元/時×2 小時=8000 元 8

    邀請四位專家進行專題

    演講

    業務費合計 8

    1.差旅費 邀請專題演講者之交通費 4 人×1000 元/人=4000 元 4

    二 、 旅 運 費

    旅運費合計 4 三、雜支(一+二+三

    5%)

    四、教學設備費

    夥伴學校計畫經費申請合計 12 備註說明: 1. 計畫經費編列原則請上網至教育部會計處查詢「教育部補助及委辦經費核撥結報

    作業」 2. 計畫經費表中「計算方式」欄位,必須詳填計算式.

    26

    http://www.edu.tw/EDU_WEB/Web/ACCOUNTING/index.htm

  • 夥伴學校計畫經費申請表 (四) 開設微/奈米機電系統技術基礎實作研習班

    94 年 7 月至 94 年 9 月 單位:新台幣(仟元)

    會計科目 計算方式 金額 備註

    1.文具耗材費 1. A4 列印紙: 10 包×100 元/包=1000 元 2. 雷射碳粉匣:1 支×4500 元/支=4500 元 3. 噴墨墨水匣:5 個×500 元/個=2500 元

    8 執行計畫必須之文具耗材費。

    2.耗材費

    消耗性實作材料(器材)費 1. 矽晶圓基板:1 盒×8000 元/盒=8000 元 2. 正光阻與光阻顯影劑一批:計 15000 元 3. 擦拭紙、防毒口罩、腳踏墊等消耗性器材一批:

    計 5000 元 4. 矽蝕刻藥品KOH、TMAH;清潔藥品HF、

    H2SO4、H2O2、丙酮、異丙醇等消耗性藥品費一批:計 2800 元

    5. 實驗製程委外代工費用等一批:計 5000 元

    35.8

    研習班實作課所需之實

    驗材料費用,包括消耗性

    器材費、消耗性藥品費、

    消耗性材料費、實作無塵

    室空間與設備維護費、機

    械零組件加工費、實驗製

    程代工費用…等支出。

    3.餐點費

    講員、工作人員餐點費支出 10 人×80 元/人×4天=3200 元 研習班學員茶水支出 35 人×30 元/人×4 天=4200 元

    7.4

    4.鐘點費

    1. 主持費 (開幕、閉幕主持 2 人 × 1 時/人×1000 元/時=2000 元)

    2. 研習班授課鐘點費:4 人×1600 元/時×4 小時=25600 元

    27.6

    1. 邀請兩位學者專家進行開閉幕儀式

    2. 邀請四位專家進行研習班授課

    業務費合計 78.8

    1.差旅費 研習班授課講師之交通費 4 人×1000 元/人=4000 元 4

    二 、 旅 運 費

    旅運費合計 4 三、雜支(一+二+三

    5%)

    郵寄、辦公文具、簡章影印、結業證書、標籤紙、

    場地佈置及整理等支出一批計10000 元。 10

    四、教學設備費

    夥伴學校計畫經費申請合計 92.8 備註說明: 3. 計畫經費編列原則請上網至教育部會計處查詢「教育部補助及委辦經費核撥結報

    作業」

    4. 計畫經費表中「計算方式」欄位,必須詳填計算式.

    27

    http://www.edu.tw/EDU_WEB/Web/ACCOUNTING/index.htm

  • 夥伴學校計畫經費申請表 經費總表

    94 年 1 月至 94 年 12 月 單位:新台幣(仟元)

    工作項目 會計科目 金額 小計 備註

    業務費 114.4

    旅運費 3

    雜支 0

    (一 ) 開設微奈米製程技術實驗

    課程

    教學設備費 250

    367.4

    業務費 17.8

    旅運費 0

    雜支 0

    (二 ) 編製微奈米製程數位化教

    學用教材

    教學設備費 0

    17.8

    業務費 8

    旅運費 4

    雜支 0

    (三 ) 邀請微奈米科技專家學者

    進行專題演講

    教學設備費 0

    12

    業務費 78.8

    旅運費 4

    雜支 10

    (四) 開設微 /奈米機電系統技術

    基礎實作研習班

    教學設備費 0

    92.8

    合計 490

    備註說明: 1. 計畫經費編列原則請上網至教育部會計處查詢「教育部補助及委辦經費核撥結報

    作業」 2. 計畫經費表中「計算方式」欄位,必須詳填計算式.

    28

    http://www.edu.tw/EDU_WEB/Web/ACCOUNTING/index.htm

  • ▼分項計畫工作預定實施進度及查核點 開設微奈米製程技術實驗課程分項計畫甘特圖(94 年 1 月至 94 年 12 月)

    月份 工作項目 1

    月 2 月

    3 月

    4 月

    5 月

    6 月

    7 月

    8 月

    9 月

    10月

    11 月

    12 月

    比重

    % 人力數

    量分析

    (人月)一、微奈米製程技

    術實驗課程

    ◆1 ◆2 ◆3 1.實驗環境規劃與建構

    1 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 16 2

    人月

    ◆1 ◆2 ◆3 2.特色實驗課程規劃與實驗原

    理授課 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 20 2

    人月

    ◆1 ◆2 ◆3 3.實驗器材與藥品購置

    1 2 2 2 2 2 0 1 2 2 2 2 20 2

    人月

    ◆1 ◆2 ◆3 4. 培訓實驗助教與教導分配工

    作項目 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 12 5

    人月

    ◆1 ◆2 ◆3 5.進行上年度實驗課程與專題

    製作 1 1 3 3 3 3 1 1 3 3 3 3 28 5

    人月

    ◆1 ◆2 ◆3 6.進行下年度實驗課程與專題

    製作 1 1 3 3 3 3 1 1 3 3 3 3 28 5

    人月

    預估累計工作進度(%) 5 11 20 29.5 39 48.5 56 64.5 74 84 93 100

    預估經費使用進度(%) 2 5 10 20 30 40 50 60 75 85 95 100

    合計:

    21 人月

    ▼開設微奈米製程技術實驗課程 分項計畫查核點說明

    查核點

    編號 時間 查核點概述

    1 94/ 03/ 30 完成實驗課程規劃,與實習助教人力協調

    2 94 /07/ 30 完成上年度實驗課程與專題製作,完成至少五件專題製作成

    果,修課學生達 20 人

    3 94 /10/30 完成下年度實驗課程與專題製作,完成至少五件專題製作成

    果,修課學生達 20 人

    29

  • ▼分項計畫工作預定實施進度及查核點 編製微奈米製程數位化教學用教材 分項計畫甘特圖(94 年 1 月至 94 年 12 月)

    月份 工作項目 1

    月 2 月

    3 月

    4 月

    5 月

    6 月

    7 月

    8 月

    9 月

    10月

    11 月

    12 月

    比重

    % 人力數

    量分析

    (人月)

    二、數位化教學

    ◆1 ◆2 ◆3 1. Powerpoint 數位教材製作

    1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 21 2

    人月

    ◆1 ◆2 ◆3 2. 實驗與實作課程內容 DV 拍攝 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1

    20 3 人月

    ◆1 ◆2 ◆3 3. 教學影片的剪輯與配音

    1 2 2 2 2 2 0 1 2 2 2 2 20 2

    人月

    ◆1 ◆2 ◆3 4.Powerpoint CAI數位教材製作

    1 1 3 3 2 2 2 2 2 3 3 1 25 3

    人月

    ◆1 ◆2 ◆3 5. 線上教學網頁的撰寫與維護

    1 1 1 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1 1 1 15 3

    人月

    預估累計工作進度(%) 5 11 20 29.5 39 48.5 56 64.5 74 84 93 100

    預估經費使用進度(%) 2 5 10 20 30 40 50 60 75 85 95 100

    合計:

    13 人月

    ▼編製微奈米製程數位化教學用教材 分項計畫查核點說明

    查核點

    編號 時間 查核點概述

    1 94/ 03/ 30 完 成 教 材 內 容 的 擬 定 , 進 行 製 程 實 驗 課 程 之 DV 拍 攝 與

    Powerpoint 數位教材製作

    2 94 /07/ 30 完成規劃製程之拍攝,並將拍攝影片進行剪輯與配音

    3 94 /10/30 建置教學網站,將影片與教材置於網站中

    30

  • ▼分項計畫工作預定實施進度及查核點 邀請微奈米科技專家學者進行專題演講 分項計畫甘特圖 (94 年 9 月至 94 年 12 月)

    月份 工作項目 1

    月 2 月

    3 月

    4 月

    5 月

    6 月

    7 月

    8 月

    9 月

    10月

    11 月

    12 月

    比重

    % 人力數

    量分析

    (人月)

    三、專家演講

    ◆1 ◆2 1.提出邀請與時程規劃

    3 3 1 1 1 9 2

    人月

    ◆1 ◆2 2.製作宣傳海報公告與網頁宣

    傳 3 2 2 1 1 9 2

    人月

    ◆1 ◆2 3.第一場專題演講,內容並置於

    網站 3 2 2 2 10 3

    人月

    ◆1 ◆2 4.第二場專題演講,內容並置於

    網站 1 3 3 1 8 3

    人月

    ◆1 ◆2 5.第三場專題演講,內容並置於

    網站 1 1 3 2 7 3

    人月

    ◆1 ◆2 6.第四場專題演講,內容並置於

    網站 1 1 1 3 6 3

    人月

    預估累計工作進度(%) 64.5 74 84 93 100 100

    預估經費使用進度(%) 60 75 85 95 100 100

    合計:

    16 人月

    ▼邀請微奈米科技專家學者進行專題演講 分項計畫查核點說明

    查核點

    編號 時間 查核點概述

    1 94/ 09/ 15 是否已規劃好邀請演講者名單,演講主題與時程

    2 94/ 11/ 15 是否至少已邀請三位學者專家進行專題演講

    31

  • 32

    ▼分項計畫工作預定實施進度及查核點 開設微/奈米機電系統技術基礎實作研習班 分項計畫甘特圖(94 年 7 月至 94 年 9 月)

    月份 工作項目 1

    月 2 月

    3 月

    4 月

    5 月

    6 月

    7 月

    8 月

    9 月

    10月

    11 月

    12 月

    比重

    % 人力數

    量分析

    (人月)

    四、開設研習班

    ◆1 ◆2 1.規劃課程、時程與邀請講員

    2 2 2 2 2 2 0 12 4

    人月

    ◆1 ◆2 2.網頁宣傳招募研習學員

    2 2 2 2 2 2 0 12 4

    人月

    ◆1 ◆2 3.規劃研習班工作項目

    2 2 2 1 1 2 0 10 4

    人月

    ◆1 ◆2 4.舉辦研習班

    2 2 3 3 3 3 1 17 8

    人月

    預估累計工作進度(%) 29.5 39 48.5 56 64.5 74 93 93 100

    預估經費使用進度(%) 20 30 40 50 60 75 95 95 100

    合計:

    20 人月

    ▼開設微/奈米機電系統技術基礎實作研習班 分項計畫查核點說明

    查核點

    編號 時間 查核點概述

    1 94/ 06/ 16 是否已規劃好研習班之內容,包括確認研習課程、實作課程、

    時程與課程專家之邀請

    2 94 /09/ 15 是否如期完成研習班之舉辦

  • 四、執行情形及差異分析

    工作進度(%) 工作項目及預定查核點 執行摘要

    預計(%) 實際(%)差異說明及改善對策

    (一)開設微奈米製程技術實 驗課程

    1. 實驗環境規劃與建構。

    2. 特色實驗課程規劃與實

    驗原理授課。

    3. 實驗器材與藥品購置。

    4. 培訓實驗助教與教導分

    配工作項目。

    5. 進行上年度實驗課程與

    專題製作。

    6. 進行下年度實驗課程與

    專題製作。

    達到預定課程與實驗進

    度。 100 98

    差異說明:

    專題研究方面,因為並非每次實驗的實

    驗結果都如預期般的順利,有時會因為實驗

    失敗導致進度稍有落後。

    改善對策:

    加強學生的細心及實驗的熟悉度,減少

    人為因素而導致的實驗失敗。

    33

  • (二) 編製微奈米製程數位 化教學用教材

    1. Powerpoint 數位教材製

    作。

    2. 實驗與實作課程內容DV

    拍攝。

    3. 教學影片的剪輯與配音。

    4. Powerpoint CAI 數位教材

    製作。

    5. 線上教學網頁的撰寫與

    維護。

    (三) 邀請奈米科技專家學 者進行專題演講

    1. 提出邀請與時程規劃。

    2. 製作宣傳海報公告與網頁宣傳。

    完成教材內容的擬定,進

    行製程實驗課程之 DV 拍攝與 Power point 數位教材製作,並架設在網路

    上。 演講人:台大應力所 黃榮山教授 時間:94/11/7

    100

    100

    100

    33

    改善對策: 預計 94/11/28 及 94/12/19 將邀請台大機械系廖運炫教授與交大光電所林恭如教授進

    行專題演講。

    34

  • (四) 開設微/奈米機電系統 技術基礎實作研習班

    1. 規劃課程、時程與邀請

    講員。

    2.網頁宣傳招募研習學員。

    3.規劃研習班工作項目。

    4.舉辦研習班。

    已於 8/23~8/26 共四日,如期完成研習班之舉辦。

    100

    100

    35

  • 五、經費運用情形

    項目 預算數 結報數 備註

    經常門 24 萬 教育部: 補助款 資本門 25 萬

    經常門 3.6 萬 學校: 自籌款 資本門 9.8 萬

    資本門購置設備名稱:超音波鋁銲線機、氙弧白光燈源

    六、成果效益檢討

    預期成果效益 實際達成情形 差異分析 檢討與改善對筞

    1. 發表之期刊論文、 研討會論文、 專利或專著

    2. 機電所、工教所研究 生論文研究

    3. 大學部與研究所開 設相關課程

    4. 研習班開辦數 5. 專題競賽

    期刊論文:15 篇 研討會論文:30 篇專著:3 篇 專利:3 件

    論文研究:至少 25 人

    總修課人數至少

    250 人,培訓學生為其日後進入高科

    技產業作準備

    微機電系統技術基

    礎實作研習班共十

    梯次(爭取補助、自辦收費)

    (一)實際達成情形:說明各項預期成果效益、達成程度 (二)差異分析:詳細預期成果效益與實際達成情形二者差異發生之原因 七、結論與建議 八、附錄

    36

  • 37

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