精密機械產業技術係一高度科技整合技術，主要係針對精密製造設備及系統進行設計、分析、模擬與製造，期望提高對精密製造設備的生產製造品級、效能與生產力。其範疇包括精密工具機、各式物理、化學或綜合形式的製程設備，特別是半導體、平面顯示器、新興能源與環保、生技醫藥及其他新興高科技產品製造所需高精密製程設備、模具、精密量測設備及關鍵零組件等。

因機械產業範疇廣泛，於研發資源有限的前提下，本研究計畫乃由國際競爭力、內需市場與進口取代、產值與平均成長率、機械共通性技術等要素，篩選出我國應聚焦的四個重點產業，再從篩選之重點產業中研擬出43項關鍵技術，最後由專家之訪談與問卷調查，找出我國值得優先投入之20項技術項目。經由技術評估挑選出5項關鍵技術，預測於2015年我國有機會能趕上國外之技術水準。最後再提出技術發展策略與行動方案。

在重點產業篩選方面，先從我國機械產業國際競爭力探討國機械出口全球排名前五名者共有工具機、電子與半導體生產設備、非傳統加工設備、木工機械、紡織及成衣機械、空氣壓縮機等六項，但因後四項之產值及近六年的平均成長率均偏低，故宜建議挑選高產值或高成長率之工具機、電子與半導體生產設備二項機械次產業。至於電子與半導體生產設備應聚焦發展那一產業，可從內需市場與進口取代角度分析，我國機械內需市場之進口依存度約達65%，其中電子及半導體生產設備進口約佔機械總進口的53%，而IC/FPD製程設備又約佔電子及半導體設備總進口90%，亦即IC/FPD製程設備約佔機械總進口的48%，故IC/FPD製程設備之研發對我國應有急迫性。其次，我國半導體產業已為全球最大生產基地，全球IC資本設備支出，台灣市場規模約佔全球23%；至於平面顯示器產業，全球LCD設備市場，台灣市場規模則約佔全球40%；況且台灣半導體與平面顯示器產業的技術係數近幾年有逐年下降趨勢，顯示其製程技術已日益成熟，自主化程度應相對提高，對於我國設備自主化之提昇應是良好機會。而半導體製程設備則以前段製程設備之附加價值最高，目前市場均集中於少數國外大廠，且User對設備品牌之忠誠度高，而我國機械業規模小，不易切入，故建議暫緩將半導體製程設備納入本研究範疇，未來若需發展前段製程設備技術，建議以個案方式採用與國外技術合作或技術引進的方式執行，效益將會較顯著。另外，近幾年興起之太陽能光電產業，已被視為具發展潛力的快速成長產業，未來其設備自主能力將是產業生存的重要因素，且因其製程技術與平面顯示器雷同，故建議可同時納入本研究發展範疇內，於產業效益之推動上應可收事半功倍之效。綜合上述看法，建議應聚焦於工具機、平面顯示器產業設備、太陽能光電設備等三大重點產業來推動之。此與目前專家調查結果，認為我國最需要也最具經濟效益的三大產業分別為太陽能光電設備產業、平面顯示製程設備產業、工具機產業是一致的。

另外，從專家的意見中多數都認為我國於規劃精密機械產業之技術發展，重點應以深化機械產業的基礎技術為主，未來方能追求高精度、高穩定與高信賴性的高附加價值之機械設備；其次可結合高科技產業的需求，再尋找具創新突破之技術或產品。故深化機械產業的基礎技術方面，專家建議應發展次世代奈米製造加工技術及深化工具機核心技術。於考量結合高科技產業的需求，我們建議應規劃發展奈米表面製程技術，因該技術之表面結構與薄膜技術將能夠與高科技產業結合，應用於平面顯示製程設備及太陽能光電製程設備。綜合前述專家的意見，故本研究最終建議產業之篩選應聚焦除工具機、平面顯示器產業設備、太陽能光電設備等三大重點產業外，再增列微奈米製程與設備來推動之。

在產業發展願景方面，擬規劃以精微化、智慧化、系統化來提昇精密機械產業競爭力；發展目標則期望能深化機械共通性核心與製造技術，使我國機械產業能成為國際先進製造設備之技術先驅者，並進口取代國內新興高科技產業所需之製程設備，使國內新興高科技產業取得國際領先地位。在深化機械共通核心技術之重點，初步研擬包含精密機構設計技術、精密驅動控制技術、精密進給定位技術、熱變形抑制補償技術、精密鏟配與組裝技術、精微模具技術、奈米表面加工製程技術為主。在技術應用規劃面，擬以精密工具機技術為基礎，結合奈米表面加工製程技術，應用於平面顯示之鍍膜/蝕刻及電極圖案製程等前段製程設備、太陽能光電製程之鍍膜製程設備。

在技術發展方向之研擬規劃為二部份，第一部份為發展高精度智慧製造系統技術，除以機械共通性技術為主外，並選定先進工具機技術為應用載具，追求機械設備之高精度化、系統化與智慧化。目前歐日設備由於精度、穩定性與信賴度的差異，附加價值約為國內工具機的3~5倍以上，此原因在於國內機械產業之共通性基礎技術不夠紮實的緣故。另外，為配合高科技產業技術需求，加工定位精度需求已由1μm之微米級提升至0.1μm之次微米級，此乃為因應3C、光電、生技產品之加工需求，故精微製造技術已成為加工製造領域的重點關鍵。至於智慧化系統技術則考量因應個人化消費與全球化的趨勢，將追求生產系統如何與結合IT技術，發展成一智慧化生產系統。第二部份則研擬發展次世代加工製造技術，主要以發展奈米表面加工製程技術為主，進行如薄膜鍍膜技術、奈米轉印技術、R2R製程技術、雷射加工技術之研究。因目前平面顯示及太陽光電之產品發展趨勢，已朝薄型化與大面積之趨勢發展，且軟性基材應用也越來越普及性，故生產技術的需求，預測R2R製程設備之技術將會成為生產製程的主流。

若從世界各主要工業國之長程(2005~2025)技術發展規劃，由日本、歐盟、韓國之Technology Foresight資料綜整，亦可分成次世代加工製造技術及高精度智慧製造系統技術二大項。前者以奈米加工製程技術為主，包含奈米材料成形技術、奈米製造技術、奈米檢測與分析技術、奈米生物技術；後者則探討製造系統如何與IT技術的結合、追求高附加價值的製造系統、微機械技術、綠色環保的製造技術等項目。本研究規劃方向與國外技術發展規劃應該也是一致的。

故本研究針對上述工具機、微奈米製程、平面顯示製程設備及太陽能光電設備等四個產業研擬出43項關鍵技術，經由專家調查，建議政府應優先投入研發之重點技術有20項，分別為：

1.先進工具機技術
高精度壽命工具機技術
複合化技術
智慧回饋補償與效能監控調整技術
微型(Meso scale)工具機技術

2.微奈米製程與設備技術
奈米定位及對準技術
精密鍍膜技術
R2R轉印成型技術
MEMS技術
奈米光學檢測技術

3.平面顯示製程設備技術
電漿鍍膜技術
自動光學檢測技術
Roll to Roll運動平台技術
雷射電極圖案成型技術
連續真空鍍膜技術

4.能源機械設備技術
微晶矽薄膜鍍膜技術
高效率LED製造技術
大面積電漿鍍膜技術
燃料電池技術
連續真空R2R鍍膜技術
量子點太陽電池鍍膜技術

基於前述之技術發展方向規劃，研擬下列發展策略：

1.工具機以深化機械準確性技術為基礎，關鍵零組件為輔，發展高精度高信賴性加工設備，以提升產業附加價值發展高階控制系統技術，及結合控制與IT技術，以發展智慧製造加工系統

2.以精密工具機技術為基礎，結合奈米製程技術，研發如平面顯示、太陽能光電領域所需之製程設備發展薄膜鍍膜製程設備技術、R2R製程設備技術

3.半導體產業技術以國內晶圓代工實力，吸引國際領導廠商來台設置研發中心，共同研發次世代奈米製程及線上光學檢測技術，其中深化封裝技術，未來可應用於大面積高亮度LED照明設備之開發

4.擴大產學研聯合研究，籌組產品研發聯盟，推動一機一聯盟開發高階產品

5.結合上中下游體系，建立產業供應鏈
建立整機廠與零組件廠交流平台，協助零組件廠發展整機廠所需之高階零組件；建構特有設備實驗生產線，發展驗證設備及關鍵零組件研製技術

6.人才需求推動：
●進行機械產業大型前瞻研究計畫，吸引教授及學生投入機械領域研究
●推動精密機械產業技術學院，培育高階機械研發人才

目前至2015年約8年期間，依專家評估技術研發風險屬中等者、且至2015年與國外先進國家之技術差距縮短至2.5年內，並可技術商業化之項目有電漿鍍膜、高效率LED製造、智慧回饋補償與效能監控調整、自動光學檢測、MEMS、Roll to Roll轉印成型等六項關鍵技術。而研究機構以科專計畫研發資源的聚焦投入之角度進行評估，認為2015年我國技術有機會可追趕上國外之技術水準者，有R2R轉印成型技術、電漿鍍膜技術、奈米光學檢測技術、高效率LED製造技術、控制系統技術等五個重點技術項目，其中高階控制系統目前均依賴日本或德國進口，其設計大多採封閉式架構，使user無法更動與修改控制碼，或以高科技管制之限制，阻止高階控制系統的輸出，故控制系統技術的發展主要是配合高精度工具機與智慧化技術之需求而研擬之技術項目。綜整上述結果有下列建議：

1.深化精密機械共通性技術是我國精密機械產業向上提升須紮根的工作
精密驅動定位控制、精密鏟配、熱變形抑制與回饋補償、機械效能監控等技術必須長期進行紮根
為實現高精度與智慧化，我國必須投入高階控制系統技術之研發

2.薄膜技術之關聯性高，發展高科技產業須同步開發薄膜鍍膜技術及設備
薄膜鍍膜技術為半導體前段製程、平面顯示前段製程、太陽能光電製程、LED製程之關鍵，宜由技術面整體規劃，如何對準產業以發揮綜效

3.為串接精密工具機與高科技設備產業，應鼓勵設備使用者召集成立產業設備研發聯盟
由製程需求製定設備規格，以分析模擬輔助機械設計

4.本研究因時間因素，無法作深入的探討，探討結果可能不儘理想，未來針對中長程以上之產業技術與策略發展規劃，建議可效法日本技術foresight的作法，每隔3~5年持續規劃，追蹤前次研究成果落實進度，並探討新的發展趨勢，以修正技術發展規劃。

總之，精密機械工業的產業關聯性大。台灣面臨產業外移的困境，造成失業率的攀升，主要是因為我國的產業發展迅速，為求產業根留台灣，必須深耕精密機械技術，再思考如何與高科技產業結合，以尋找具創新突破之技術與產品，不但可促進本業的發展，尚可帶動其他關聯產業之同步發展。

目 錄

摘 要
第一章　緒 論
一、研究背景
二、研究目的與架構
三、精密機械技術群組之定義與範疇
第二章　精密機械市場現況、趨勢與挑戰
一、全球產業發展趨勢
二、國外技術發展趨勢
三、我國精密機械市場現況與重點產業的選擇
四、我國機械產業之SWOT分析
第三章　精密機械技術發展願景與目標
一、我國精密機械產業技術發展構想
二、我國精密機械產業發展願景與技術發展規劃
三、關鍵技術之展開與定位評估
四、技術發展Roadmap規劃
第四章　技術發展策略與行動方案
一、技術發展策略
二、行動方案
第五章　結論與建議
附件一　專家團隊組成
一、Panel A團隊：
二、Panel B團隊：
附件二　專家問卷與訪談名單


圖目錄

圖1-1 2015產業科技群組規劃流程
圖1-2 計畫推動架構
圖2-1 生產製造系統歷程的演變
圖2-2 韓國機械技術發展歷程規劃
圖2-3 中國前瞻計畫之實現年限
圖2-4 歐盟技術發展規劃重點
圖2-5 我國機械產業歷年產銷與內需市場概況
圖2-6 我國機械品別之產值與產值成長率
圖3-1 我國精密機械技術發展規劃構想
圖3-2 奈米表面製程技術關聯圖
圖3-3 2015我國精密機械產業發展目標
圖3-4 我國精密機械產業技術發展規劃架構
圖3-5 精微製造應用產業之趨勢分析
圖3-6 高精度高穩定性工具機技術需求
圖3-7 微影技術發展趨勢
圖3-8 精密機械技術展開
圖3-9 先進工具機技術重點項目篩選
圖3-10 微奈米製程與設備技術重點項目篩選
圖3-11 平面顯示製程設備技術重點項目篩選
圖3-12 能源機械設備技術重點項目篩選
圖3-13 技術重要性與研發風險評估
圖3-14 技術實現與商業化評估
圖3-15 與日本技術差距評估
圖3-16 與歐盟技術差距評估
圖3-17 與美國技術差距評估
圖3-18 高精度智慧製造系統技術發展Roadmap
圖3-19 控制系統技術發展規劃
圖3-20 微奈米製程與設備技術發展Roadmap
圖3-21 日本微奈米薄膜成形技術發展roadmap
圖3-22 我國R2R轉印成型技術發展規劃
圖3-23 奈米光學量測技術發展規劃
圖3-24 平面顯示製程設備技術發展roadmap
圖3-25 全球平面顯示製程設備技術發展roadmap
圖3-26 大面積電漿鍍膜技術發展規劃
圖3-27 太陽光電/LED設備產業技術發展Roadmap
圖3-28 LED設備技術發展規劃


表目錄

表2-1 各國前瞻計畫開始時間一覽表
表2-2 各國前瞻計畫資料彙整表
表2-3 日本未來技術預測
表2-4 日本前瞻調查項目整理(NISTEP，2005)
表2-5 韓國兩次前瞻科技調查比較表
表2-6 Forecast Themes of Growing Importance
表2-7 中國大陸技術前瞻項目統計表
表2-8 Top 10 of Information field
表2-9 Top 10 of Biotechnology field
表2-10 Top 10 of New materials field
表2-11 Top 10 of Energy field
表2-12 Top 10 of Resource and environment field
表2-13 Top 10 of Advanced manufacturing
表2-14 對環保和資源綜合利用作用較大的前30項技術
表2-15 2006年全球機械產品主要出口國家與排名
表2-16 台灣科技產業SWOT分析
表3-1 專家建議優先投入研發之技術分類
表3-2 先進工具機技術評估
表3-3 微奈米製程技術評估
表3-4 平面顯示製程設備技術評估
表3-5 能源機械設備技術評估