Excimer UV Dry Clean

第一份工作在面板廠進行設備研發時，
有刻意避重就輕的先挑了像洗淨丶AOI、物流等非製程直接設備為優先方向投入研發製作LCD相關設備，
計畫累積無塵室設備經驗跟增加對製程的了解程度後再逐步挑戰製程設備進行開發。

其中在洗淨製程部分，可以算是塗佈(包括旋塗、蒸濺鍍等)製程的必經前處理製程，
因為不同鍍膜製程洗淨設備的概念與需求類似，使用數量多，設備單價高，因此開發的效益高，
相對製程技術也比較容易掌握，所以在投入的優先選項中被列為優先。

洗淨的製程目的在於清潔基材的表面，這裡的基材就看產業別與特性，
例如LCD的基材是玻璃，IC半導體、太陽能是矽晶圓，LED是藍寶石晶圓等等，
到了生技產業，例如血糖測試片就改成塑膠材質，PCB產業改成玻纖板、銅箔、軟板等等。
因應基材的特性就必須選擇適當的洗淨方式，以避免造成基材的損傷。

除了基材以外，另外要考慮的是表面要去除掉的汙染物質種類、型式，
例如是固定或可動的汙染物？汙染物的型態是固態、液態？是有機物還是無機物？

針對不同基材與需要移除不同汙染，
洗淨製程就會有許多不同的製程方式可以選擇，
甚至為了加強後續塗佈上去材料對基材的附著性，
會在洗淨製程中同時加上表面改質的製程，
因此"洗淨"已經不是單純的"洗淨"，
後來就重新定為"表面改質"或"成膜前處理"製程，以涵蓋更大範圍的技術。

廢話一堆以後，回到標題："Excimer UV Dry Clean"，
Excimer其實應該用大寫EXCIMER，原因是來自兩個字的縮寫：Excited Dimer，
Excited的意思是受激發的，
Dimers的意思是二聚物，一種由兩個相同成分聚集在一起的分子，例如N2、O2、Xe2...
可以參考Wiki的說明，有列出常用在作為UV Lamp的Dimers可以激發出的UV波長：

圖片來源：Wiki

在台灣，EXCIMER在某些產業(生醫)的行銷上被賦予了一個名稱："準分子"，
例如 Excimer LASER就翻譯成"準分子雷射"，聽起來就很酷，超級高深的...

國外的製程設備研發能力真的是基於基礎科學研究，
想要移除有機汙染物，但是要省水、甚至不要用水、不要用溶劑、不可傷到基材表面，怎麼作？

傳統的洗刷、超音波都不行，用水、用溶劑、有廢液...
後來的AP Plasma(常壓電漿)不錯，但是溫度、離子轟擊效應有可能損傷基材表面...

有能人就從有機汙染物的主要成分：C、O、H、N等相關鍵結下手，
以光照方式打斷鍵結，再將C氧化成氣體CO2帶走，
想出了激發Xe2回到基態時放出的172nmUV光，
打斷C-H鍵結，又可以游離化O2變成 O + O，再結合O2成為O3成為強氧化劑，
如下圖示：

圖片來源：Hamamatsu型錄

UV的光能量又不至於像使用AP Plasma使用氮離子或氧離子的撞擊能量大造成基材損傷，
均勻性也有機會控制得更好，如下圖示：

圖片來源：Hamamatsu型錄

然後就用在了設備上，申請專利、生產燈管、電源供應器(控制器)、作成模組、作成設備在賣，真的是太厲害了。

設備的架構可以參考：

包括：

1. 關鍵的燈管模組跟電源供應器(控制器)

2. 臭氧與反應後衍生物抽氣

3. 輸送被加工物件的物流設備

可以參考以下的連結會有更詳細的介紹說明：

UV and VUV examples (IHCE SB RAS)

Excimer Lamps (Ushio)

XERADEX® Lamp (OSRAM)

Flat Excimer EX-400 (Hamamatsu)

Excimer UV irradiation system (Quark Technology)

當然Excimer UV的應用不適僅限於作為表面清潔，還包括改質等等。

可是也要小心注意Excimer UV會打斷有機份子跟產生臭氧，
被清潔物若含有有機材料會有鍵結破壞的問題，
或者是活性材料跟強氧化劑臭氧產生反應的問題，
或者是吸收172nm UV光波長產生材料變化的問題。

Machine buy off，立會，設備驗收的感想

各行各業都會有一些行話，
而且經常會使用一些英文縮寫來代替，
例如最近就經常看到MBO，
如果上網查詢MBO，
看到最多的是“目標管理”，Management by Objective，
不幸的是，這應該跟我最近聽到需要MBO的狀況有點不同，
好不容易有人講了完整的句子：
“machine buy off”。

“machine buy off”在意義上會比較接近設備驗收，
對習慣日系設備的工程師來說，也就是“立會”。

用中文來溝通的話，"machine buy off（MBO)"、“立會”都是“設備驗收”。

設備驗收是一門學問，
在技術上包括設備功能、操作性、穩定性、維修、使用成本等等考量，
驗收過程除了牽涉到技術以外，
還包括情緒管理、人際關係、合約、法律等等多個方面。

雖然最基本的驗收條件還是以技術為主，
但是以一台機械設備動輒由幾千個零組件組成，
加上使用軟體界面設計與個人操作習慣的影響，
設備驗收在技術的細節上，
永遠有雞蛋裡挑骨頭的狀況發生。

所以在驗收過程中就考驗到雙方的情緒管理，
被刁難的設備供應商一方如何排解與處理客戶端不斷湧出各種不合理情況而不會抓狂？
客戶端則很容易因為憑自身經驗提出的意見沒有被設備商重視，
或對策處理的速度與效果不滿意，
加上經營主管施加的生產時程壓力，
再加上財務端操作的要求拖延驗收要求，
種種壓力也很容易會讓使用者抓狂。

在兩邊都有可能抓狂的狀況下，
居中協調的人物就很重要，
要讓設備商心甘情願的改，
要讓客戶端主管願意付錢，
尤其是在眾多台灣老闆的“強大經營管理能力”與“獨特經營哲學”的影響下，
說實在話設備商要成功如期驗收真得是一種藝術；
最終走上法律途徑解決紛爭的例子也有。

以前看過在一台設備驗收過程提出超過200條的瑕疵，
光寫白板就可以寫了擦再寫好幾次，
設備商的業務跟工程師臉色說多難看就有多難看。

客戶端刁難驗收過程的目的是什麼？
不外乎減價驗收，ㄠ備品、工具、延後付款等等，
這還算是檯面上為公司爭取利益的，
至於有沒有檯面下的？
應該難免會有人想從中獲取好處，
不過就我工作環境中看過的，
比例其實並不高。

其實台灣老闆在刁難設備商這一點上最糟糕的是欺負自己台灣人最厲害，
一方面也是台灣廠商的設備產品獨特性不足、技術上不爭氣，
客戶端容易找到第二來源競爭，
因此被客戶當作可利用工具而不是合作夥伴，
過程中自然會碰到很多不合理的對待，
這種現象在大型電子公司、分工細的組織中會被放大的更嚴重，
尤其是近年來網路資訊方便，充斥各類資訊，
使得供應商必需面對更多更大的競爭壓力。

外國廠商很直接，拉設備回去、上法院…

這種刁難驗收現象對中小型設備廠商傷害很大，
放掉驗收款、上法院、消耗珍貴的人力資源陪客戶玩到底？
小廠商那來這麼多資源可以經得起這樣的折磨？！
不被客戶玩死就算厲害了！
想要進步？
真的是心有餘而力不足…

這幾年看看台灣設備廠商的發展狀況真的是令人心酸！

對工程師來說，能夠忍住幾次不抓狂？
賣雞排、上網賣茶葉蛋、租個店面擺娃娃機自己當老闆，不用被客戶跟公司主管雙面夾擊，搞不好還比較輕鬆跟好賺；
新鮮人不想作、有能力的技術人員不容易留下來，
這又是設備商另外一個問題，好人才永遠不足(想用香蕉請獅子來狩獵？)。

當本土設備商弱化下來，只能靠外國甚至中國大陸設備廠商時，
台灣的產業勢必會再進行一次殘酷的強迫性轉型，
將一些不具備設備技術能力的廠商淘汰掉。

參考：
(客製化)設備的"Q"

Visual Studio 2017 離線安裝分享

如果想要在Visual Studio Community 2017的IDE環境中編譯C++、C#、VB或Python，
就必須要先安裝Visual Studio Community 2017，廢話！！！

但是Visual Community 2017改成線上安裝，並沒有提供ISO檔，
所以在一些網路流量受限制的情況下，連線安裝會有問題，
其實Microsoft也有想到這個問題，因此也提供了一個離線安裝的方法，
但是還是需要一台可以穩定連線的電腦去下載離線安裝程式，
詳細的說明也有放在網站上：
Install Visual Studio 2017 on low bandwidth or unreliable network environments。

基本上分為三個步驟：
1. 下載Visual Studio Community 2017的連線安裝程式
2. 使用Visual Studio Community 2017的安裝程式下載離線安裝程式
3. 在離線或連線受限制的電腦上安裝Visual Studio Community 2017

步驟 1
最簡單！
點選 vs_community.exe
建議可以下載存放在 C:\或 D:\的根目錄，
再來請建立一個C:\VS2017或D:\VS2017資料夾作為準備儲存下載元件之用；
實測可以不用，程式會自動建立新的"C:\VS2017"資料夾。

步驟 2
這裡就很麻煩，可以分為四個部分來看：
要安裝哪個產品：Community？Professional？Enterprise？Desktop Express? 等等，參考網頁。
要安裝那些元件？越大的產品有越多元件可以選擇，例如 Community 跟 Enterprise。
要安裝那些語言版本？例如zh-tw是繁體中文版，代碼(14種語言)可參考網頁。
安裝選項、指令。

安裝那些元件會決定需要下載的內容，
如果硬碟夠大，也不在乎會占用頻寬，也可以下載全部的內容，
請先點選左下角視窗，輸入並執行"cmd"指令：

出現命令式對話視窗後，請輸入 "cd \" 切換到C碟的根目錄下，
然後在 C:\ 後面輸入： " vs_community.exe --layout C:\vs2017 --lang zh-tw "，如下圖示：

按下 "Enter" 執行後，接下來就會開始下載所有元件，據說超過20GB，實測28GB。
下載過程的畫面如下：

或者是可以查詢不同產品組合代號，僅下載該產品組合代號的元件，參考網頁，
網頁連結中可以進一步點進去找到該產品內的元件，例如Community的元件。

該指令的語法是：
vs_community [command] <option>...

command指令如果留空代表安裝，其他有modify、update、repair、uninstall，
可以用來對已經下載的資料夾進行元件的異動。

幾個常用的 option：
--layout C:\vs2017，指定下載儲存的資料夾路徑，會自動建立指定的資料夾。
--lang zh-tw，指定下載的語言，可以指定多種。

坦白說，除非很清楚又很計較硬碟儲存空間，直接參考上圖全部抓下來比較輕鬆。

下載後要進行安裝前，記得要先執行Certificates資料夾中的三個數位簽章認證程式，才可以避開網路連線檢查的動作。

學習寫程式的經驗分享

念國中時對電腦很有興趣，
借了同學的小教授二號(宏碁)，
使用Basic語言學著寫了一些小程式，
上了高中後買了一台光華組裝盜版的Apple2，
但是程度就停留在文字編輯跟玩一些小遊戲。
上了大學在大二時修了土木系的資訊工程概念，
但是完全沒印象學了什麼？
大三下修FEA的課程後，
報了老師的專題，使用Fortran在Silicon Graphics的視窗化Unix平臺上寫了一些FEA的前處理程式，
用來輸入一些條件餵ANSYS的處理器作運算。
到了碩班還是用Fortran在Spark工作站跟大電腦上寫桿結構平行處理與最佳化運算的程式，
再來是出來工作一年多，公司原本負責某影像處理設備的工程師離職，
接下那一台設備後續程式的改善，
MS DOS6加上C++5.0跟Matrox函式庫環境，
但是其實我都是在改介面跟作功能模組化整理，
寫程式其實只有很簡單的陣列、迴圈、最大/小值搜尋、計算平均值、標準差、Cpk等等；
有關影像處理、RS232通訊等等程式都不是我寫的，而且也不會寫。
後來轉到Windows時代後就再也沒寫過程式，
直到在CAx代理商為了要支援Inventor iLogic，
又開始試著寫了一些很簡單的程式，
但是基本上都是一些邏輯判斷式跟參數指定，
以寫程式的角度來說實在是差太遠了。

2017年換了新公司，有機會開發AOI設備，
但是找不到寫運動與影像辨識處理資料輸出的工程師，
心中想要學寫程式的小惡魔有開始蠢動，
上網下載了Microsoft的Visual Community 2017，
原本想要學C++，上圖書館借了幾本C++的書，
但是發現寫程式操作介面麻煩，但是又不想用VB，
就鎖定了程式介面、主要程式段就用C#，
一些專門的、別人寫好的C++ Code就用dll呼叫方式進行，
看看是否能夠兼顧方便性與效能。

想學寫程式，就要有程式撰寫的軟體，
每個高手、專家都有慣用的軟體，
不過我是建議選比較大不會倒的軟體公司，
可以參考另篇下載Microsoft Visual Studio的離線安裝程式。

手機光譜儀？

在查詢有關光譜量測與光譜儀的過程中，
找到了"科學Maker"上有一個手機光譜儀的活動計畫與介紹：
讓手機成為專業光譜儀
該計畫跟手機顯微鏡這兩個計畫，
目的都在利用手機相機加上透鏡放大影像或光柵片分光後擷取影像的功能，
取得顯微影像或分光影像作為科學"研究"的小工具，
讓一般民眾可以以低成本的方案體驗專業科學研究工具的功能。

後來又找到一個"鄭大師玩科學"的網站：手機光譜儀DIY，
鄭大師還提供了相關零件的來源與3D列印製作檔案，
雖然來源是國外網站，
但是願意無私分享還是非常的讚，
裡面有兩個版本，紙盒版跟3D列印版，

紙盒版

3D列印版

基本上的原理都是以光柵分光，由手機相機收光成像，
再將成像的圖片送軟體或網站(SpectralWorkBanch.org)作光譜計算。

光譜量測儀量測光譜的原理可以參考：光譜量測儀器的概念。

基本上要自己DIY還是有一點難度，
所以懶得自己動手作的，
可以上網買科學Maker的作品，比較輕鬆。

而且說真得，要動手作，就算有材料也不是每個人都可以作得很好。

看起來手機光譜儀還蠻酷的，
那專業的光譜儀'廠商就不用賣了？

當然不會，畢竟手機光譜儀的適用對象本來就是一般對科學有點興趣的網友，並不是真正的專業用戶，
所以其實要影響到專業光譜儀的市場沒那麼容易。

主要原因有三：
解析度：
精密製造的狹縫才能提供足夠的光譜解析度，
例如10微米狹縫，
自己DIY10微米狹縫應該還蠻難的，
連要怎麼量10微米狹縫都有困難，
所以解析度不容易高。
光譜範圍：
手機相機模組中通常會有一片IR/UV Cut濾光片，
用來將影響可見光成像的光波濾除，
所以在可見光波長以外的光譜幾乎都不能量。
另外就是手機上的影像擷取用感測器通常使用Si晶圓製造，
相對使用InGaAs晶圓製造的專業光譜儀用感測器，
在可偵測光譜波段範圍不同，
都會影響到可偵測的光譜波長範圍。
感測器的穩定與敏感度：
專業光譜儀選用感測器跟手機相機模組設計考量完全不同，
更大的動態範圍 (2^16 vs 2^8)，
雜訊抑制設計等等，
下圖是十幾萬的海洋光學光譜儀跟百萬以上的安捷倫光譜儀，
構造細節設計上也是不同等級，
自然不適合去跟紙盒或3D列印組件相比。

十幾萬的光譜儀
圖片來源：海洋光學

300萬的光譜儀
圖片來源：安捷倫Cary4000/5000/6000型錄

當然還會有其他很多細節，
例如量測的重複性、精確性等等，
這些又會跟光源的光譜與強度有關，
專業的光譜儀甚至會有兩道光同時通過跟不通過樣品作比較以取得更即時正確的穿透率。
專業光譜儀貴還是有它的道理存在的。

但是必須很公平的說，
對一些光譜量測精度、準確性、穩定性要求不高的應用來說，
光譜量測範圍在可見光波段的使用上來說，
手機光譜儀已經是堪用的，
對學生跟業餘使用者來說，實在是一個好工具，方便。

但是對一般人來說，玩過一陣子大概就變成"專業"的"珍藏品"，
畢竟一般人誰會沒事在那邊量光譜？
沒事量光譜要幹嘛？？？

Inventor MBD ?

MBD是 "Model-Based Definition"的縮寫，
Inventor MDB是Autodesk 在 Inventor 2018版推出的新功能：


這個功能的目的說起來很簡單，
就是要在3D 模型上加上註解，
這個想法很有"創意"，
印象中在本世紀初的時侯，就在日本一篇討論CAD軟體發展趨勢的文章中看到，
那時候Catia就把這個功能加進去測試版中進行測試其應用。

對從2D 手繪圖或 CAD時代過來的工程師來說，
設計、繪圖、製圖、註解全部都在同一個環境中表現，如下圖範例：

圖片範例：新化高工機械製圖丙級檢定範例網頁

在裡面主要包含了模型尺寸的說明，
根據這些尺寸說明可以讓看圖的其他人了解機械零件的尺寸，
但是對真正在實施製造的程序步驟是不夠的，
真正的製造要知道有材料、基準位置、加工公差、表面粗糙度、熱處理或表面處理等等，
向上圖中就有這些重要資訊未標示的問題，要拿去製造加工是有問題的。

所以如果只有描述模型尺寸，坦白說是不夠的，
因為就像郭董說的"魔鬼就藏在細節中"！

因此實際上的圖面標註有一個很重要的關鍵在模型尺寸標註以外的輔助說明，
例如上述提到的材料、基準、公差、熱處理或表面處理、表面粗糙度等，
這些資料如果沒標，但看這一張圖，要變成可以用的零件不是不行，
但是組裝起來或開始用的時候問題就會跑出來，
組裝配合太鬆或著是干涉裝不起來，
開始用的時候表面硬度不夠，磨損速度很快，很快就發生故障等。

因此長期以來在已經有3D模型存在、
CNC可以吃3D曲面檔進行加工、
甚至3D列印直接形塑出零件等等的情況下，
為什麼還需要2D工作圖面？
就是要把這些註解加上去。

想要完全捨棄2D CAD，就必須能夠將這些註解加進去3D模型中，
而且必須是放諸天下的標準資訊才有意義。

其實現行每套3D CAD都可以在特徵上加註解，
但是這些資訊在不同3D CAD軟體之間卻是無法共通的，
無法溝通註解資訊這種情況阻礙了3D CAD的進一步衍生應用發展。

所以上下游需要有一樣的標準規範跟語言來解譯這些資訊，
但是各家CAD自行其是，各有各的想法，
所幸ISO組織提出了 ISO-10303-242標準，
把製造資訊放進來step格式中，
讓所有的要使用3D模型製造資訊的軟體有了一個共通規範。
基本上這個規範的推出對"積層製造技術"會有很大的幫助，
長遠來看也是"智慧製造"在資訊上必須要的，
如果能夠成功，可見的未來就是2D工程圖將會被取代而逐漸沒落。

短期內最大的問題是，使用者的習慣性！

對Autodesk最大的衝擊就AutoCAD在2D工程圖市場受到影響。

這個概念很早就有，但是一直沒有很大量被成功應用，
不過既然"先進"的Autodesk開始把這個功能放進來Inventor，
那表示這種型態的應用已經開始實用化且不可忽視，
所以在Inventor也要趕快推出，免得被其他3D CAD狂打Inventor不能作"MBD"！

舊思維要套在新東西上比較困難的會是在習慣上的改變，
以前在2D上的標註行為改到3D上。

目前這個功能看起來只有在"零件"功能中才有，"組件"功能中並沒有這個指令。
其實功能也不難，就以下幾個：



但是感覺上還不是很完善，
例如跟參數公差設定連結，平坦度、平行度、垂直的幾何公差等等都還不行！
所以2D工程圖還是跑不掉。


但是從說明檔中看起來又可以？？？
是版本問題？
期待有高手可以解惑。

在完成設定輸出成其他CAD格式時，請選擇 Step，
開啟選項選擇輸出 "242- 以受管理模型為基礎的3D工程"，翻譯的很難理解，不是真正製造出身的翻譯者難免會有這種照著字面直譯的問題。

看起來要實用化還需要努力。

光譜儀量測穿透率

傳統的機械工程師對看得見、摸得到的東西都能夠理解、想像，
也可以很快進入狀況。
但是對光、波、聲音、輻射、電、磁、熱、流這一類摸不到甚至看不到的，事情就大條了，
而且在相關領域的專家一般也不容易碰到，而且還要人家願意教...
更慘的是基礎知識領域完全不同，
用的專有名詞常常也都不一樣，
要學還真的要有緣分跟運氣。

像光譜量測對我來說算是一個新的領域，
常常看到光譜，LED光譜、太陽光譜、可見光譜...
但是要怎麼量？

我不是學光電，也不是作相關實驗，也沒進過非破壞檢測實驗室，
坦白說還真得不知道要如何下手；
每次看到同事或文章講到量測光譜，只能抱著敬畏的心情遠觀。

但是好奇心與強烈的求知慾，碰到這種新東西實在會忍不住心中燃燒的小宇宙。

所以查詢了一堆光譜儀的資料，記錄下整理的心得：光譜儀量測的概念；
但是還是沒用過。

從網路文章上鎖定了Hamamatsu的光譜儀，Mini-Spectrometer，
挑了一個寬波段、高解析的跟廠商借測，
原本不抱任何期望，
沒想到代理商對這個新市場也是頗有興趣，
還真的從日本調了樣品機到台灣來給我試試。

證明了真的要動手作了才會有感覺。

東西到了，安裝隨附的光譜量測程式，再接上機器，
比想像中容易的操作介面，還蠻容易上手的。

所以不知天高地厚的來跟大家分享一下光譜量測的過程與計算穿透率的方法。

Hamamatsu提供了一個MiniSpecEvaluation程式，
要記得先安裝好程式，才能接上Mini Spectrometer，
使用USB接上後，就可以使用程式中的"Update list"功能偵測與電腦連線的光譜儀，
如果有偵測就會顯示偵測到的光譜儀數量，
透過USB接了幾台就會出現顯示找到幾台，
接下來使用"Open Spectrometer"功能開啟要使用的光譜儀，
先不看量測的設定。

這一個程式的操作使用功能其實很基本也很簡單易學，
"Start Monitor"指令功能可以即時顯示目前光譜儀讀到的光譜值，
"Start Measure Mode"、"Start Reference Mode"、"Start Dark Mode"功能，光譜儀會讀取一次光譜值，
並分別儲存到記憶體中暫存，
可以利用顯示控制的功能"Tool" -- "Artithmetic"功能選擇是否要顯示Reference跟Dark數值，
也可以決定在顯示Reference跟Measure mode 數值時自動減掉Dark mode數值。

因此在畫面上就可以清楚看到Measure、Reference與Dark三筆資料的數值圖形結果，
說真得在操作上還真的是蠻容易的。

難的問題在於量測上取Dark、Reference、Measure mode三種數值的目的為何？

這時候重點就來了。

電子儀器難免都會有雜訊，光譜儀的核心是一個線型CCD或CMOS感測器，
如同在工業相機中的介紹，會有雜訊、動態反應範圍等等性質。
其中Dark Mode的目的就是要在沒有開光源的情況下先記錄一筆背景值，
這個背景值包括電子儀器本身電路產生的雜訊，
而且這個雜訊訊號是浮動的，會隨溫度等條件飄移，
除了電路雜訊外，另外就是環境中的各種輻射線，
不要懷疑！
環境中除了光以外，這些微量的輻射線會使感測器產生光電轉換效應產生訊號疊加在電路雜訊上輸出。

這些訊號對使用光源作參考進行量測時是一個不可避免的背景雜訊，
因此稱為"Dark Mode"，也就是不給控制光源情況下感測器的訊號輸出光譜值。
以借測的Hamamatsu光譜儀為例，Dark Mode的平均值約470，最高最低會加減20，
而且是從短波長往長波長遞減，這也是正常的現象，
我猜是因為短波長、高能量的輻射線對矽晶圓感測器來說敏感度比較高，
因此造成Dark Mode光譜值從短波長往高波長呈現遞減的趨勢。

再來要建立控制光源的光譜值，也就是Reference Mode的光譜值，
目的就是將單純僅有光源通過空氣所呈現的光譜值紀錄下來，
因此，當有物件置於光源跟光譜儀中間時，
就可以將取得的量測值來跟光源的量測值作比較，
進而計算出穿透率或吸收率。

在這裡要注意的是，參考值的強度分布狀態會影響到不同波長在計算穿透率的準確性，
理想中的光源是可以呈現完美的均勻性，
但是實務上要製作這種光源的成本很高，也很難，
所以在選擇適合的光源就很重要，會影響到光譜儀計算的準確度。

假設Dark mode量測到背景雜訊的光譜值為[S].D，
Reference mode量到光源的光譜值為[S].R，
Measure mode量到物件的光譜值為[S].M
那該物件的穿透率可以用以下公式計算：

T% = ( [S].M - [S].D ) / ( [S].R - [S].D ) * 100 %

如果光源未穿透全部是被該物體吸收，
穿透率的結果就可以換算成該物件的吸收率：

A = - log10 (T)

所以其實用光譜儀在控制環境下量測穿透率或吸收率比想像中來得容易，
有機會可以來試試。

中國大野狼與台灣小綿羊？

這幾年中國大陸的經濟發展迅速，全世界都感受到壓力，
但是這個壓力究竟有多大？

台灣地理位置處於中國東南方的海島上，
不幸的是很難擺脫其影響，
不論是在經濟上的往來或者是在大中國民族主義的陰影下，
台灣想要走出一條完全不鳥中國的路，說真的不可能！
連同樣隔著東海，甚至多個朝鮮半島擋著，
經濟規模跟人口數幾乎十倍於台灣的日本都很難！

幸運的是在大中國主義下，
中國始終對台灣有一個夢想：
希望流落在外的遊子回歸祖國，完整整個大中國。
因此對台灣除了文攻武嚇以外，其實還保留了許多的彈性跟優惠。
不會像對日本或韓國一般下重手抵制，
即使是表面上綠到不行的政治人物，其家人都還是可以在中國發展，沒有太大的影響，
甚至在之前很多綠綠的縣市長、黨職幹部去大陸也都OK(直到2016後才...)。

但是台灣人面對中國有沒有壓力？

有！絕對有！
而且因為同文同種的關係，只要願意其實更容易接收到很多資訊，
至少我就覺得壓力很大，而且大到不行！

以前中國的製造業發展就是跟日本、美國、德國、義大利、俄國、瑞士、台灣、韓國等買設備，
找顧問教管理，買材料放進設備就可以作，賺錢...

一直到2008年，我覺得作自動化設備台灣都還算小贏一點，
但是近幾年兩岸經濟消長，在兩兆雙星之後，
除了台積電跟有作到台積電生意的本土廠商以外，
台灣的設備業發展幾乎是跟著四大產業一起衰落。
去看看現在檯面上的幾個大型設備廠，如果拿掉在大陸的營收剩下多少？
保證會嚇死人！
當生意機會都在中國，中國的廠商難道會放過？

製造技術三大重點：
產品、材料跟製造技術！
製造技術的重點除了管理就是設備！
在中國大陸為什麼面板廠可以滿地開花？
很簡單，因為相關設備的主要供應商賣完日本、韓國、台灣以後改賣中國，
日本、韓國、台灣早期的設備投資金額在設備技術不甚成熟的情況下，
設備、材料供應商有限，價格買得都不便宜；
當日、韓、台因為資金有限而停止投資時，只有中國還在瘋狂投資(靠政府補助)，
設備廠為了要活下去，日、韓、台不投資不買，不賣中國怎麼辦？
而且我不賣別人也會賣，有錢可以賺為什麼不賺？
當中國面板廠像狼群般湧出時，日、韓、台的面板廠就GG了，
沒有市場、沒有關稅保護、沒有政府補貼，量產沒有優勢，
剩下的技術優勢也隨著時間被一點一點的蠶食鯨吞殆盡。
LED、太陽能晶圓、半導體都一樣，只剩台積電能大手筆投資而保有一點優勢。
而且高階晶圓設備是戰略管制品，中國要買好像不是那麼容易...

回到自動化設備這一塊領域，
以前中國人會抄設備，連錯誤的設計都照抄，
什麼都敢賣，機器設備不能動都敢賣，很誇張的時代；
雖然後來中國也進步很多，
但是技術整合度較高，以軟體為主的AOI設備，要抄就不是那麼容易，
光學系統、影像辨識處理只要一個地方不對，設備就不行了。
機構抄的再怎麼像都沒用。

所以AOI設備在台灣算發展的還不錯，養活不了少設備廠，
也衍生出不少徒子徒孫的小廠商，
根據自己的專業跟對特定產業的熟悉度，在狹縫中求生存，
總是可以找到一點生機，而且重點是，只要功夫好生意作不完，一直到這兩年都還是。

但這個好光景能夠持續多久？

現在完全不一樣了！
去年回到設備業開始找關鍵零組件時被嚇出一身冷汗！

AOI設備中的鏡頭、LED光源、工業相機都有中國廠商在供應？！
台灣發展了20年的AOI設備，除了LED光源，工業相機、工業用鏡頭都沒有廠商成功作起來，
中國竟然在短短幾年內就有了？

然後一家專門作IC、LED雷射切割設備的廠商突然跑來說他們也要作AOI設備，
有沒有意願評估看看？
再隔兩個月，設備已經作好了，要不要試試看？
嚇死寶寶！
砸錢找了十幾個人，分工合作，兩個月作出來？！
找台灣廠商還在慢慢的要談不談的...

再看到AOIEA網站上出現好幾個大陸廠商...
很擔心這個領域還可以撐多久？

好加在的是中國自動化市場實在是太大了，目前這方面的需求遠超過供應，
相信台灣的小綿羊應該還可以快樂個幾年，
也希望大家努力，不要在這個領域也被大野狼給吞掉。

體諒與駕駛道德

作為一個持有汽機車駕照滿30年的駕駛人，
在分享有關駕駛道德前，
先懺悔個人有作過的違規行為：
超速、闖紅燈、右側超車、跨越雙黃線、雙白線、未禮讓行人優先、黃(紅)線停車、併排停車等等；

被開過罰單有 四次超速(一次高速公路、三次市區)，一次闖紅燈，一次任意駕駛。

出過六次車禍：
第一次是19歲在停車場倒車出來時A到隔壁車的車門。
第二次是19歲在去墾丁回台南路上，在高雄小港機場附近車的右前輪葉子板撞到故障停在車道上的公車左後方保桿。
第三次是20歲在台北開車紅燈起步右轉被同樣要右轉的左前方(中線)車輛側面A到車的左前方。
第四次是30歲從板橋要上高速公路，大漢橋下思源路路口停等紅燈時被後面小貨車撞後保桿。
第五次是39歲時在竹北因前方車輛急煞，安全車距不夠輕撞到前車，再被後車大力撞上，原本的輕推前車變成二次擠壓。
第六次是39歲時在板橋右轉(我有提早打方向燈)巷弄後被後方直行機車(一群皮孩的其中一個)輕撞右後保桿，機車倒地。
基本上六次車禍都沒有人員受傷，三次是我的責任，三次是別人的責任。
在駕駛行為上，我肯定不算是優良駕駛，
所以在開車時我會希望所有駕駛都開的比我快，才不會擋到我的路。

至於有沒有人能夠做到完全沒有故意或無意違規？

感覺上應該很少，尤其是有在上班的駕駛人，
難免會因為趕時間而便宜行事，
這幾年開車已經儘量注意不要有違規行為，
但是偶而還是會壓到雙黃線跟停在紅(黃)線上，
在台灣要完全不要壓到雙黃線實在是太難了，
光是要閃違停，連騎機車都不得不跨越，
更何況開車？！
在北部開車出門要紅線完全不停車，實在太難了！
只有不開車才有可能。

無論如何違規就是不對，
不過想要強調與分享的是：
即使沒有違規，也不能為所欲為。
這個部份就屬於是駕駛道德的部份。

舉例來說，開車在高速公路上，不趕時間，慢慢開在最低速限，
不論是內外側，雖然沒有違規，
但是在高速公路上，平均的行駛速度都會受到行駛最慢的車輛影響。
這種情況，甚至會因為後方駕駛的變換車道超車再影響到隔壁車道，
造成隔壁車道後方駕駛踩煞車的動作，再影響其後方車輛踩煞車，
在車流量大時，這種效應可以擴展到該段車流的尾端，
嚴重時甚至形成一種隱形紅燈的效應，可以影響到好幾公里遠，
最後甚至變成走走停停；
塞車就因為有一台車開的比較慢造成！
沒有人違規，但是造成塞車。

開車慢造成塞車這個問題在近幾年雪山隧道通車後才被廣泛提出來討論，
可惜的是，這種狀況還是屢見不鮮。

這種問題就是駕駛道德不好造成！

高速公路上慢速車靠右，把超車道留出來；
在道路安全情況下以接近最高速限行駛；
進入高速、快速道路要在加速道快速提升行車速度再匯入主線，
每天上班走台65經常碰到時速50出頭就切主線，
想當然主線後面的車只好踩煞車減速，後面就一路影響過去...

下交流道提早變換至往出口車道；
勿任意插隊下交流道。

在市區過紅綠燈離開路口加速前進；
路口要淨空；
多線轉彎車道外線勿切內線，
尤其是機車三寶，三線車道的T字路口，
左轉時可以從最外線切到左方道路靠近分隔島，
如果不是內線駕駛人禮讓，
從外線切最內線轉彎根本只比闖紅燈好一點，
多數駕駛人會讓，但是就會影響到最內側的後方車流：

紅線為三寶騎二輪由外車道切內車道，與四輪左轉路線交叉，
四輪若僅注意左側，沒看右側就會發生衝突
二輪騎士以綠色線段左轉會比較安全

希望很多"聰明人"可以早點認知道這一點，
不要老是想佔別人便宜，或者是自顧自的慢慢開、轉彎外切內或內切外等等。

其實只要存著體諒別人的心，在路上留點路給其他用路人方便，
自然就會使交通秩序好很多。

我最討厭一些佔著路中央慢慢開，到了路口又愛搶黃燈、紅燈，
然後留下一群被擋在後面等紅燈傻眼的駕駛人，
現在行車紀錄器很方便，總有一天要繳錢充實國庫的。

另外一種狀況是騎自行車，我自己騎碰到紅燈時乾脆靠邊停，
轉綠燈時等機車出去，再騎出去 ;
但是經常會看到有些騎U bike、淑女車 、雙避震 、無法變速的變速車等等，
在碰到紅燈時鑽車縫擠到前方路中央，
然後轉綠燈時慢慢起步，然後一堆機車從旁邊呼嘯而過，
何必呢?
騎得慢就要有自知之明，先靠邊等快車離開不是很好，
既不會妨礙別人，自己也安全，
隨便挑一個有U bike站的路口觀察一下就知道這種情形有多危險!
沒出事都是因為別人的禮讓。

另外就是在停車場，也經常會遇上一些車主的停車方式很不道德，
例如看起來身體正常的停在殘障車位，
“男”駕駛停在女性專用車位，
還有就是“技術不好”又“懶”的駕駛停在車位靠單邊，如下圖 :

圖片來源 : ETtoday

體諒別人，行車愉快!
聰明上路，保護自己。

光學濾光片(翻譯+心得文)

剛好看到Edmund Optics貼了一片有關 Optical Filters (光學濾光片)的介紹，原文網址，
因為有興趣，很努力地仔細看了內容，將重點摘要與心得分享如下：
以下文章的內容跟圖片如果沒有特別註明，通常就是來自於網址連結的文章。


光學濾光片主要利用穿透或反射特定光波長來減弱(attenuate)或加強影像，
或將一個影像分成兩個受控制下亮度不同的相同影像；
為了瞭解光學濾光片應用時的重要性跟如何進行選擇，
需要考慮一些關鍵因素，包括材料性質如吸收、折射率，製造科技等等，
這些都會深刻影響到可以取得的不同類型光學濾光片。


光學濾光片的關鍵因素

在介紹今天工業上使用不同製造科技所得到的不同光學濾光片之前，
必須先了解在這些不同技術上的重要關鍵因子，
對所有的濾光片而言，不管是採用哪一種製造技術，
基本上的共同點就是透過改變讓入射光穿透、吸收跟反射來達成。


光學濾光片的一些專有名詞定義：
CWL、FWHM、Bandwidth、Blocking Range、OD、Transmittance、Cut-off、Cut-on...

CWL、FWHM、Banwidth。

CWL：中央波長，Central Wave Length
CWL是用來表示光波長穿透率為50%的上下限波長之間的中間值，如下圖所示：

圖.1 光學濾光片光波長與穿透率關係示意圖

FWHM：半高寬，Full Width at Half Maximum，又稱半峰全幅值
在兩個50%穿透率之間的波長範圍則稱為 FWHM (Full Width at Half Maximum)。

Bandwidth：頻寬
指得就是FWHM之間的波長範圍。

如上圖1所示。


Blocking Range，Optical Density(OD)

Blocking Range：濾波範圍
指得是濾光片會減弱的特定光波長範圍，如下圖示：

圖.2 濾光片濾波範圍範例

OD，Optical Density，光學穿透密度
因為減弱的程度會跟光波長有關，所以還會以光學穿透密度(OD)來表示，如下圖示：

圖.3 光學穿透密度OD跟光波長關係

通常數值越高，表示穿透率越低，例如上圖的OD 1.5，反之數值越低，穿透率越高，例如上圖的OD 1.0，OD的計算公式如下：

T%，Percent of Transmission，穿透率
穿透率指光可通過濾光片的比例，如果從濾光片資料提供的已知OD，可以反推穿透率T如下公式：

Dichroic Filter，彩色濾光片
彩色濾光片算是一種經常使用的濾光片類型，通常是用來控制穿透或反射特定波長以上或以下範圍的光，經常應用在高通濾波(Longpass)或低通濾波(Shortpass)，通俗一點的說法就是允許某些顏色的光通過，如下圖示：

彩色濾光片(Dichroic Filter)

Dichroic Filter以Edmund Optics的說明來說，應該是一種在玻璃上鍍上特定厚度、折射率的材料的濾光片。

Cut-On Wavelength，截斷波長
用來表示濾光片過濾掉一定波長以下的光線，通常會取T50%(穿透率為50%)的光線波長值作為界限值來表示，如下圖所示：

Cut-On Wavelength

Out-Off Wavelength，截止波長
跟Cut On相反，是用來表示濾光片用來過濾掉一定波長以上的光線，通常會取T50%(穿透率為50%)的光線波長值作為界限值來表示，如下圖所示：

Cut-Off  Wavelength

濾光原理：吸收或反射

根據濾光片過濾光的方式可以分為吸收式與反射式兩種，
兩種的差別主要在於其過濾光的方式不同，
其中吸收式的濾光片是利用材料本身的特性，
可以參考：Spectral Database for Organic Compounds SDBS

Poly Sodium Acrylate 的穿透光譜

這種濾光原理通常是材料將入射光特定波長吸收並轉為能量，
通常是熱的型式，如果轉成其他波長光線出來也不能用在濾光片上，
最大的好處是相對反射式濾光片在各角度都有吸收光過濾的效果。

反射式濾光片是利用不同材料的折射率與膜層厚度控制，使特定光波長的光線發生干涉或反射，限制可以通過的光波長：

如果需要控制多種波段，就需要鍍上多層膜，甚至可多達100層 !
缺點是在某些角度以外效果會變得不好。

這兩種濾光片在市場上各有其存在的區塊，
吸收式材料雖然在功能上很理想，但是實務上卻存在許多限制，例如：
1. 添加材料可以吸收的波長跟吸收後轉換成能量的型式限制。
2. 製造過程中玻璃熔煉與燒結過程中對添加材料的溫度限制。
3. 材料在熔煉前中後的分散均勻性，材料可能聚集成團、玻璃中氣泡生成等等。
4. 長期使用下吸收光線轉換為熱能，若熱無法排除會使濾光片溫度上升，造成熱變形。
5. 使用上添加材料在高溫、高濕環境下的變性。
6. ...
因此在工業、精密元件等應用上，吸收式濾光片其實有許多限制存在而難以製造。

所以長期以來雖然反射式濾光片在表現上有其缺點，
但是透過膜層材料折射率與適當的厚度疊層設計，
可以針對特定光波長進行控制，
加上製造上只要在表面上鍍上特定厚度薄膜就可以控制光波長，
這些優勢使得反射式濾光片在市場上一直保有一定的優勢。
除了入光角度以外，
因為多層鍍膜的需要，玻璃的厚度會有一定的基本要求，
否則在鍍膜後玻璃會形成很大的翹曲變形。

直到近幾年，因為手機相機鏡頭模組輕薄短小的需求強烈，
多層膜的濾光片在厚度較厚以及角度上的影響成為手機應用上的限制；
因此針對過濾IR與UV波段設計的 blue glass 逐漸展現其優勢而取得其特定的市場，
大量製造成為手機用鏡頭模組的濾光片，
用來過濾掉會造成雜訊的IR跟UV段光線，
使彩色數位相機成像的色彩可以更貼近人眼所看到的色彩。

反射式濾光片的鍍膜方式也有很多種，
包括濺鍍 (Sputter)、蒸鍍 (Deposition)、旋轉塗佈(Spin Coating)等等，
可以處理的材料類型跟形成的膜厚不同。