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台灣電鏡攻顯微鏡 液態技術 練出火眼金睛

2018-02-04 00:20經濟日報 記者李珣瑛/新竹報導

台灣電鏡創辦人陳福榮教授(中)、董事長林俊吉(右)及總經理黃祖緯 記者李珣瑛/攝...
台灣電鏡創辦人陳福榮教授(中)、董事長林俊吉(右)及總經理黃祖緯 記者李珣瑛/攝影

台灣電鏡儀器(temic)公司是衍生自國立清華大學陳福榮教授指導的電鏡團隊,2013年勇奪科技部(原國科會)的「創新創業激勵計畫(FITI)」優勝,獲得200萬元的創業基金,從此開啟了台灣電鏡專注於發展桌上型液態電子顯微鏡產品及服務的創業之路。

台灣電鏡儀器2017年進駐竹科矽導研發中心,推出新一代桌上型電子顯微鏡EM200S。這款新產品突破過去電子顯微鏡無法觀察含水樣品的限制,同時搭載掃描式與穿透式的桌上型電子顯微鏡,能對精密零件掃描或複雜的化學製程動態過程進行檢測,大為降低建置奈微米分析設備成本,提供更創新有效的解決方案。

台灣電鏡董事長林俊吉表示,台灣電鏡延伸清華大學電鏡團隊的核心技術,並在工研院創新育成的加持下,鏈結漢民科技在半導體設備的開發管理與服務經驗,將在核心規格與創新功能上不斷努力研發,並以「液態檢測電鏡領航專家」自詡,訂定目標為全球產業提供「40奈米以下液體粒子檢出」與「濕式製程監控」的優勢技術,並供應最具性價比的小型電子束檢測設備。

電子顯微鏡是許多科學研究和工業製程的重要基礎設備,可提供較一般光學顯微鏡更高的放大倍率,獲取更清晰的影像,掌握物質的實際狀況與變化。然而,電子顯微鏡技術長期為國外大廠所把持,台灣電鏡儀器在掌握小型化及液態電子束等技術後,逐步建立產品特色。

林俊吉表示,台灣電鏡儀器結合產、政、學、研的能量,進駐竹科以就近服務科技業,協助產業解決問題和提高品質管理為定位,要創造獨特的利基市場。

2013年,台灣電鏡儀器以新創公司之姿進駐工研院育成中心,除了與工研院展開技術合作之外,更獲得工研院創新公司的初始投資。雙方更以共同合作開發的「流體螢光共顯微電子顯微鏡」技術,一舉獲得第12屆國家新創獎。

台灣電鏡儀器創辦人、清華大學講座教授陳福榮表示,台灣電鏡儀器產品不論在規格或影像品質上,都已接近市場領先者。未來除繼續提升技術外,還要在市場業務與行銷推廣上著力。

桌上型液態電鏡技術的特色,是小型化、成本低,以業界需求為主要出發點,成為市場競爭一大優勢。台灣電鏡最新推出的桌上型電子顯微鏡「EM200S」,是針對工業使用的桌上型電子顯微鏡,同時具備掃描與穿透功能,除了能夠檢測元素的組成,還能運用軟體進行定量分析。最特別的地方在於能觀察檢測液態的樣品與特徵,包括運用電子光學設計與非真空技術,樣品不需處於真空狀態,直接觀測維持在濕潤、懸浮或流動性質的液相物料,而且只需這一台電鏡儀器就能檢測塊材、粉體、膠體、流體等多樣類型的樣品。

台灣電鏡總經理黃祖緯指出,以往液態電子顯微鏡應用多以學界研究為主,主要限於大型穿透電子顯微鏡,與所搭載的電子顯微鏡系統整合度較低。台灣電鏡儀器自主開發的液態電鏡技術,能夠小型化、大幅降低成本;輔以業界需求設計整合軟體的檢測方案,成為市場競爭的一大優勢。已為客戶提供液態顯微電鏡產品及客製性分析服務,包括:乳液或流體狀的化妝保養品,或是清潔劑等民生用品,協助廠商掌握產品品質。

黃祖緯拒絕讓夢想爛尾

台灣電鏡儀器總經理黃祖緯,31歲時就成為台灣電鏡的共同創辦人之一。回顧創業來時路,黃祖緯十分感謝過程中陸續出現的貴人,讓他在「不想爛尾」的信念下堅持下來,繼續與同仁們在創業的路上一起向前走。

黃祖緯唸桃園武陵高中時,原本進大學的第一志願是想唸資工系。不料,因緣際會進了清大工程與科學系所(原核工系所),起初他選了當時最夯的微機電(MEMS)技術領域,碩士班時開始接觸儀器系統。

黃祖緯唸博士時,因為指導教授大膽提出「儀器改造」的題目,熱血的黃祖緯也認為這項應用研究,將會對產能有實質貢獻。沒想到就一頭栽進了儀器改造、儀器自製之路。

儀器改造已跳脫純學理的研究,而是項需要更多的「動手實做」。黃祖緯回憶當年埋首無塵室的日子說,經常時是與凌晨4點交班實驗室管理員打過招呼後,才拖著疲憊的身驅回宿舍補眠。

他表示,清大工科系所教授陳福榮主持的電鏡實驗室已有逾20年的歷史。早期以分析電鏡技術為主,第二階段進入「儀器改造」;2009年開始跨入「儀器自製」的研究。

黃祖緯唸博士時,就投入液態電鏡技術,一直到博士後留在實驗室,率領團隊於2013年4月參加國科會舉辦的第一屆「創新創業激勵計畫(FITI)」。

第一屆FITI有245隊參賽,台灣電鏡以紮實的技術入圍前20名後,再以堅強的實力搶進五強,並獲得200萬元的創業基金獎勵,成為未來公司成立的第一桶金。

問他創過程是否曾經遲疑?黃祖緯坦言,也許是初生之犢的心態,當時根本不知道怕。直到成立公司進入工研院育成中心後,才發現有許多的不足,開始學習業務推廣,接觸市場。

在進駐竹科後,台灣電鏡進入學習工業化的時期。幸而一路有清大校友、工研院及院友和產業界投資人的協助,讓台灣電鏡儀器這家新創企業,能站上產業供應鏈的起跑點。

突破限制 打開商機

台灣電鏡新推出的EM200S,是第一台搭載掃描式與掃描穿透式雙影像偵測器(SEM/STEM)的桌上型電子顯微鏡,結合特殊的直接液態檢測技術(採用對電子束透明的特殊薄膜,將液體或揮發性軟物質保存於真空中),可同時滿足微米結構掃描量測與奈米粒子穿透分析。

2017年10月,開發冷凍電鏡技術的Jacques Dubochet等人獲諾貝爾化學獎,表彰他們在「開發冷凍電子顯微鏡,對溶液中生物分子結構進行高分辨率測定」方面做出的貢獻。此獎項一公布,讓液態電子顯微鏡的曝光度大增。

台灣電鏡總經理黃祖緯表示,諾貝爾獎是獎勵三人將以往不能看的液態,成為可以冷凍方式在顯微鏡下呈現。然而不是所有受測物都可以被冷凍後仍保持原有的樣貌,這也是冷凍電鏡要應用在一般工業上的限制;而液態樣品觀測則可應用於油類(工業)、液體(化工)、乳液( 美妝)以及懸浮粒子液體原料等進料檢驗。

冷凍電鏡最大缺點是「冷凍」會造成被檢視物品的「裂」,它類以模擬的水,而為維持冷凍狀態,系統須全程控制在低溫,才不致融化。舉例來說, 如果要觀察蝦子,冷凍電鏡須將蝦子裹粉冰凍才能觀察。而液態電鏡,則可以直接觀察水中游動的蝦子。所以液態電鏡的優點,是能真正維持在原生狀態做檢測。

黃祖緯指出,台灣電鏡的一台桌上型EM200S設備,可以檢測從塊材、粉體、膠體乃致流體的廣泛樣品類型,體積卻是傳統電子顯微鏡的五分之一,並深具價格優勢(不及傳統電鏡的十分之一),在半導體與電子製程檢測、生技製藥與醫材檢測與化工塗料檢測上都能有廣泛的應用。

這款新開發的直接液態檢測裝置DirectLiquid Pro,具備可調整液體下景深距離的功能,是第一個可實現微奈米金屬蝕刻即時觀測的產品,搭配自主開發的分析軟體,對於面板/電子業的金屬線寬蝕刻或電鍍等精密製程,都能提供優化的解決方案。

台灣電鏡小檔案

董事長:林俊吉

總經理:黃祖緯

資本額:5,950萬元

主要產品:桌上型液態電子顯微鏡、技術評估服務

致勝心法/創造力X執行力=創新

段岱佳

全球化競爭下,企業積極追求創新與時俱進。但創新的關鍵,也許不在科技,而是在組織文化。組織文化中的3P:人才(People)、做事方法(Process)、創新場域(Place),則需結合不同特質的人才,兼具廣度與深度做「設計思考(Design Thinking)」,加上強而有力的執行力,才能帶來突破性創新。

IBM創辦人沃森(Thomas Watson)在1966年曾說:「好設計就是好生意。」直到近十年,大家才發現它的重要性,美國也開始有許多企業把設計部門提升至戰略性地位。根據國際設計管理協會(Design Management Institute)研究,全球以設計為中心的15大品牌,如蘋果、可口可樂、福特、星巴克等,過去十年的股價表現,超過標準普爾指數200%以上。由此可知,一旦企業注重設計,其產品或服務獲得商業模式的支持,便能轉化成為企業及股票價值。

以人為本、技術到位、獲利價值是「創新」的三大要素。除了滿足人類需求,技術本身要夠強,還要能幫企業賺錢。而能夠串連起這三者的最佳方案,就是「設計思考」。設計思考也有五個步驟:同理心(Empathize)、定義(Define)、發想(Ideate)、原型(Prototype)、測試(Test)。設計首重利用同理心了解使用者需求,再定義使用者可能會面臨的問題,腦力激盪發想各種點子,設計出解決方案,最後進入反覆實測,便可獲得最佳的結果。

有一個「設計思考」的成功案例:奇異公司(GE)製造MRI核磁共振掃描儀,過去兒童病患一看到機器就大哭,導致80%的兒童需全身麻醉才能檢查。GE工程師經過「設計思考」訓練後,將核磁共振掃瞄儀重新設計成「冒險體驗」,導入海底世界、太空探險等主題,請護士先向小病人講故事,減輕恐懼,結果需全身麻醉的比率降至一半,凸顯「設計思考」的效益。與此同時也驗證「創造力X執行力=創新」的概念,先「明確界定問題(Problem Finding)」,運用創造力及「解決問題」的能力,才能帶來突破性的創新。

現代管理學之父彼得.杜拉克曾說,「不創新,就等死!」可見創新不只是紙上談兵。一個企業如果能夠運用設計思考,轉型創新成為企業價值,累積能量符合市場趨勢,再創企業巔峰並非遙不可及。

(本文由丰聚醫創共同創辦人口述)

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