IDC 預測，隨著 AI 持續推升高階邏輯製程晶片需求，以及高速 HBM 滲透率提升的推動下，2025 年整體半導體市場將成長超過 15%，並且在半導體供應鏈上下游的橫縱合作，共創新一波成長契機。在這樣的趨勢下，企業如何強化生產效率和產品服務品質以回應市場需求？看見半導體業者需求的聚賢研發，決定將目光放在高品質焊接上，整合雷射光源、焊接特性、自動控制等具發明專利之技術，全新推出全球第一台「管路自動雷射焊接機」，實現管路焊接效率和精確度的顯著提升。
「在半導體晶圓廠廠務建廠期間，主系統一次配建置工期長、管路尺寸較大，工程設施以整廠需求考量。然而進入製程設備裝機工程階段，廠務特殊氣體二次配需要仰賴技術人員豐富的經驗，但氣體性質涵蓋有機、毒性、腐蝕性或者是爆炸性氣體，這些因素增加安全性的風險，相對施作要求門檻高」聚賢研發設備研發部門經理王佩瑜表示，半導體特殊氣體供應系統可以劃分為一次配與二次配工程，前者包含氣體站建置、施作管路至各樓層供應點控制閥開關。後者是從各樓層的使用點接近設備機台端，供業主運行製程。聚賢研發聚焦特殊氣體供應系統二次配的工程服務，在配管作業和 QA（品質保證）、QC（品質控管）的檢查，還有配合業主拆裝機流程進行拆管，藉由三個階段評估，進一步優化二次配管路配置流程。
王佩瑜指出，透過自動化減少對人工的依賴、將永續減碳概念融入設備開發過程中、重視焊接品質與機台的靈活性、數據化管理，皆為管路技術重點發展的方向。當業界使用的傳統的氬氣電弧焊接機，需要親自調整焊接參數、進行焊道試片，並符合業主廠區焊道寬度、凸度等規範，才能上機開啟焊接作業；另一方面，在 ESG 永續進程上，企業的耗能、碳排放量、焊接時間等數據收集將會被詳細檢視。藉由這個契機，聚賢研發不只希望將逐漸稀缺具專業焊接老師傅調整參數的經驗整合，也嘗試在焊接工作導入雷射光源作為突破，為企業實現減碳及精準能源管理的目標，「以客戶痛點為中心思考:我們研發團隊具備雷射光源開發應用能力，在管路自動雷射焊接機的設計過程，整合外部雷射技術團隊，於虎尾科技大學創新育成中心成立專案研發辦公室，透過產學合作的方式激發無限可能，以高功率雷射焊接技術提升焊接速度 60%，降低能耗達 35%」王佩瑜說明。
克服傳統使用氬氣電弧焊接機的痛點
除了降低對人工與經驗的依賴，王佩瑜進一步剖析「管路自動雷射焊接機」的效能。在節能方面，氬氣電弧焊接機的能量屬於扇型發散，接觸管路需要花費更多時間加熱熔池，導致焊接速度較慢，相較之下雷射具備光源集中的特色，以外徑 6.35 mm 的 1/4” 管路為例，使用氬氣電弧焊一口管路的時間將近 18 秒，透過雷射焊接機可以大幅縮短至 5.8 秒， 以外徑 34 mm 的 25A 管路，更從焊接時間 42 秒降低為 14 秒。另外，管路自動雷射焊接機的操控面板支援量化追蹤碳排放等數據，協助企業有效優化生產流程，高功率雷射焊接還可以減少熱能產生與碳析出，讓客戶端相對加快測試時間，並且提升產品良率。
「便捷性也是我們研發管路自動雷射焊接機強調的亮點之一」王佩瑜指出，業界目前的焊接機沒有配備無線遙控器，使用者要操作模式為夥同作業，一人操作焊接機器，一人手持焊把夾住管路，才能開始燒焊、完成焊接工作。而聚賢研發提供的焊接解決方案可搭配無線遙控模組功能，只要預先選取燒焊尺寸，在 20 至 30 米外的距離就能遠端控制焊機的啟動與停止，「我們將氬氣電弧焊接、雷射焊接的管路和原母材送至 SGS 進行拉力檢測，確保焊接品質符合行業標準。在雷射圓周精準繞焊工法上已取得台灣發明專利認證，並且已在中國、美國、日本、新加坡、韓國、德國開展專利佈局」王佩瑜分享。
以雷射繞焊技術完備焊接解決方案
「現在的雷射焊接技術大部分採取物件轉動，雷射光源固定，或者運用大型龍門、機械手臂固定位置進行焊接，但是這些方法有其限制性，並在半導體廠應用不適用。因為管路經過焊接前端就無法轉動，旁邊也有其他管路，一旦轉動就會相互影響，焊接主機及焊把隨管路配置需移動至適合位置進行焊接」王佩瑜指出，聚賢研發的雷射繞焊工法與一般技術不同之處，在於可以讓雷射光源轉彎繞焊，以此工法打造的管路自動雷射焊接機不僅能應用在半導體產業管路氣體配置工程，只要各領域使用不鏽鋼管、大型風管，聚賢研發皆可為企業打造客製化解決方案。王佩瑜表示，聚賢在創新發明雷射繞焊技術的關鍵重要時刻將為產業帶來實質效益，未來無論在製造業、鋼鐵業、化學業或是風力發電、軍工等潛在可能需求產業，都能開創新的應用場景。
聚賢研發不僅開發適用於氣體供應系統二次配工程現場使用的設備和各式夾治具、輔具，更提供從軟體設計到硬體規劃的完整解決方案，「雷射這項技術除了完成焊接應用，也有機會擴大至切割面向，因此我們期待從自己專業領域出發，將整個服務做廣做深，同時也配合客戶腳步佈局海外市場，在今年度成立日本、新加坡、德國子公司，將設備產品帶至海外。」王佩瑜說明。
聚賢研發藉由自動化雷射焊接設備，滿足企業對於提升焊接品質和效率、符合 ESG 環保趨勢的需求，自動化設計也解決缺工人力不足的痛點。王佩瑜強調，「我們的出發點就是共好，和員工、股東共好，也希望透過創新技術和業主共好，協助提升市場競爭力、持續推動產業升級與產業共好。不只如此，隨著 ESG 永續浪潮來臨，我們也開始運用廠務系統整合及氣體供應系統技術，攜手工研院在沙崙綠能園區打造出全新綠電經濟模式，進一步跨產業與社會共好。」
