土木工程學系張陸滿教授—高科技廠房設施研究重要推手 帶動臺大竹北校區持續發展與願景

長久以來,臺灣的半導體產業享譽國際,在世界的半導體市場中佔有一席之地。不過在這樣風光的成就背後,臺灣的電子工業實際上是經歷了漫長的轉型,從勞力密集的裝配加工出、發展大規模的積體電路製造,到今天的許多高科技研發創新,過程中招來各領域的一時之選,集眾人之力,使這朵植栽於臺灣的科技之花,在國際中散放馥郁的芬芳。在這過程中,臺大土木工程學系教授張陸滿博士,不僅是現今高科技廠房設施研究的重要推手,更是臺灣半導體發展過程中,高科技廠房興建的早期領航員之一。

在1970年初,台灣計劃由勞力密集產業轉型到資金及技術密集產業,因此,在經濟部工研院成立了推動台灣半導體發展的電子研究中心。張教授於1974年進入工研院,負責中興院區整地及公共設施興建,並於1975年加入「積體電路示範工廠」的興建團隊。憑藉著熱情和捨我其誰的信念,協助設計及監造了臺灣第一座積體電路工廠,亦是今日工研院之第15館,此館目前仍持續運轉中。張教授表示,當時,興建團隊目標明確,每一位成員都深知臺灣「要靠這個廠翻身」。張教授也慶幸當年有機會以一個土木工程師的身分,在炎陽日照、竹風刺骨之下,與電子研究中心的同仁,分工協力完成建廠計畫。

當年,為了將半導體的製造技術移轉到台灣,工研院甚至派員遠赴美國RCA公司學習積體電路技術,但縱使具備了發展技術的軟實力,尚需有充分的硬體廠房及設備來配合實作才行。早期的無塵室對於環境控制的重點,主要放在空氣中之塵埃汙染,這種對於生產環境嚴格要求的概念,是在打造第一座積體電路工廠時才出現的。隨著半導體科技的進步,現今對於高科技廠房的要求已越趨嚴格。環境控制則有拓展到更寬廣的範疇,包含溫濕度、空氣與水的品質、化學物質與氣體的純度、噪音與微振程度、電磁波與電頻干擾、靜電消除、去氣物質(out-gassing)、安全接地、人員健康、安全之確保與生物病毒危害之防治等。臺灣的第一座積體電路示範工廠於1976年7月份動土,而張陸滿教授即是第一位被派往RCA公司,吸取技術經驗的建廠工程師。

1977年示範工廠即將落成之際,張教授自認在高科技廠房營建管理方面之知識不足,毅然前往美國進修。1983年於德州大學土木系取得營建工程與專案管理博士學位後,先後至佛羅里達大學與普渡大學任教。普渡大學自2000年起,集中資源投入奈米及生物醫學科技之研發,建造先進的奈米研究中心,張教授時而在研究中心規劃上給予一些建議,也運用興建中的設施,在普渡大學開設高科技營建及無塵室設計之課程。2006年,他回到臺大土木系,持續從事高科技廠房設施之的教學研究。

2006年返臺後,張教授有感於土木工程尚未與台灣如火如荼的高科技產業接軌,積極推動土木工程與高科技產業的結合。張教授指出,土木工程在高科技廠房設施領域扮演著相當重要的角色,因為所有的生產設備及公共共用設施,都要架設在土木的基礎結構上--安全基礎結構材料之選用;純水、廢水、氣體、化學物之處理;環境生態的保護;高科技廠房中,幾千部晶圓矽片及光電元件載貨櫃的交通管制需求;一座造價1~3仟億台幣的高科技廠房,從破土到製造機台搬進,須於10個月內完工之營建管理考量等,在在都與土木工程有關。雖然其他領域,如電機、化工、機械,在廠房設施中各司其職,但都不能各行其是,勢必要加以整合,才得有所成。以此觀之,土木工程正可居於這種主導整合的地位。

而下個世代的高科技廠房設施之研發建造,更會是跨領域的結合,包括土木、建築、機械、化工、電機、物理、化學、生物、材料、醫學、生態,甚至於法律、管理、經濟、人文藝術等等的人才投入。在張教授及臺大土木系諸多教授的支持之下,成立了「高科技廠房設施研究中心」,廣邀台大校內外各領域的優秀人才,共同提昇高科技廠房設施的研發創新,同時培養台灣高科技廠房設施的研發建造人才。

張教授一直致力於高科技廠房設施的研發教學。除了在校總區,他更在臺大新竹竹北校區碧禎館落成啟用後,率先從台北校本部遷移進駐!就近與新竹科學園區的高科技廠家產學合作,促使臺灣半導體製造技術更上一層樓,並強化基礎,使半導體廠房技術持續具有領先優勢。期望能以關鍵廠房設施技術突破領頭,帶領臺灣廠房設施研發能力的提升。

竹北校區,目前己設立4間實驗室,擁有十多位研究員組成的團隊。迄今,孜孜矻矻,屹立不搖,重點研究內容包含「空氣分子汙染」、「微震動的干擾防制」、「混合式電磁消除控制系統」、「綠廠房」、「智慧監測」及「廠房資訊模擬」。

進駐竹北校區以來,張教授雖偶爾自嘲在竹北「蘇武牧羊」,但是,他仍用立足臺灣、放眼天下的胸懷,透過教學、研究,為提升與推廣高科技廠房營建的相關技術效力,將土木專業發揮於其中,使土木工程與高科技產業結合,更讓臺灣在此一領域有長足的發展與持續燦爛的前景。

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