國立陽明交通大學 電機工程學系 微系統與控制實驗室

Micro System Control Lab (μSCLab), Department of Electrical and Computer Engineering, NYCU

實驗室介紹

近年來本實驗室研究重點除了在(A)微機電系統技術(B)SoC化IC設計與實現©先進控制概念……等相關前瞻技術與研究方面的精進,更以這些關鍵技術為研究基礎,實質應用多種具高度「異質整合性」之創新生醫系統與微光機電系統之置與關鍵元件開發,使這些系統或是元件達到微型化、低消耗功率、無線傳輸與高功能性的優異特性。

微機電系統元件與製程的設計、分析、模擬、製作與開發已經在本實驗室深植多年。主要研究著重於生理訊號量測電極、慣性感測元件、微感測器、微制動器、可變電容、光通訊及光儲存等元件之開發與製作。其中所使用到的設計、分析與模擬軟體包含有CIC提供的IC設計軟體、IntelliSuite……等。製程方面則包含有下線至國外MEMSCAP公司的PolyMUMPs與國內CIC提供TSMC的CMOS MEMS製程,而自行開發的製程部分則包含有多種體型微機電製程、面型微機電製程、CMOS MEMS後製程、超高深寬比電化學蝕刻、微模造、微元件批次組裝……等關鍵技術。

本實驗室於IC設計方面除了有以CMOS製程設計可動的微機電致動器/感測器,亦對於各式元件所需之後級類比感測或驅動電路著墨多年,雖然開始相關的研究僅有六年的時間,但是目前都能獲得不錯的研發成果,更多次獲得CIC的晶片設計獎。而控制技術在本實驗室中的發展除了有許多高深控制理論的研究,更值得一提的是能夠搭配準確的建模技術,開發出許多具有高度可實現性之控制器軟硬體系統,並實際應用於微振競、光碟機、堆高機、高空起重機、個人電動車(Light Electric Vehicle, LEV)等高度非線性系統的性能改善與精進,充分驗證所設計控制理論的可行性。

目前本實驗室除了持續精進與開發相關基礎技術與研發能力,更積極應用這些技術於生醫與微光機電等,具高度異質整合性之複雜系統的(A)尺寸微型化(B)功耗節能化©傳輸無線化(D)功能智慧化。過去已開發完成或是開發中的生醫系統包含有:NIR指靜脈辨識系統、NIR血氧濃度感測系統、微機電乾式電極腦波感測晶片、貼片式無線12導程心電圖儀、ppb等級硫化氫感測器、酒精感測器、一氧化碳感測器、光動力治療系統、可植入式三維神經感測與刺激晶片……等。另外於微光機電系統部分則有:微振鏡雷射掃瞄顯示系統、微型藍光讀取頭、微機電式影像穩定器(光學防手振)、陣列式微型光相位調變系統……等。

展望未來,本實驗室的研發重點將秉持著微機電技術與系統控制概念的技術本位,以能應用與開發具有高度研究前瞻性與系統異質整合性的元件或是系統為研究發展骨幹,落實於學術與產業的需求面,積極展現出本實驗室最具獨特性與領導性的研發能量,以期能讓本實驗室與交大於國際學術領域能站有一席之地,更冀望本實驗室所開發之相關研究成果能夠真正的應用於改善與造福全人類的生活,以提升大家的身心健康與生活品質。