隨著加工技術的日新月異，工件之尺寸也因加工精度的提升而越來越小，各種介於介觀至微米級(Meso-to-Micro)的零件如星羅棋布般不斷被開發、生產。為了精確地量測其尺寸，目前以掃瞄式探針顯微鏡(Scanning Probe Microscopy)搭配適用之探針，或是利用三次元量床(Coordinate Measuring Machine)搭配紅寶石探針為常用之測量方式。而最小的紅寶石探針球頭直徑為300-500μm，因尺寸太大而不適用於毫米級產品之微米級特徵尺寸的量測，若使用掃瞄式探針顯微鏡則需要花費大量的時間。
本研究目的為研製適用於介觀尺寸產品之三次元輪廓尺寸與特徵掃瞄設備所使用之球頭探針，並考量製造難度及製造成本，選用單模玻璃光纖作為球狀探頭玻璃探針之材料。利用實驗室自行開發之光纖熱熔拉機，製造出直徑小於50μm之探針本體。本研究同時嘗試沿用第一代光纖熔燒機之模組加以改良，設計出新型光纖熔燒機並用來進行球狀探頭熔燒的實驗，製造出本體直徑50μm、頭端球狀頭端直徑100±5μm、真球度在2μm以內之光纖微探針。
μ

Since micro machining technologies are dramatically improved, many kinds of meso-to-micro scale products are developed. The Coordinate Measuring Machine(CMM) and the Scanning Probe Microscope(SPM) are the most commonly used instrument for precision measurement. To acquire geometric characteristic of products in meso scale, the CMM is not adequate due to the minimum diameter of ruby-ball head probes are 300 to 500μm; while the SPM will be a time-consuming process. Thus, proper probes for meso-scale coordinate measuring machines are necessarily developed.
The commercial fusion splicers are available to fabricate glass probes with spherical head. However, the commercial fusion splicers are expensive and the fiber clamps can not fit the diameter of probe stylus in this study. Therefore, instruments are implemented to fabricate the glass probe with spherical head for the meso-scale coordinate measuring machine. The

誌謝 i
摘要 ii
Abstract iii
圖目錄 vii
表目錄 x
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 2
1.3 研究目的 4
1.4 論文架構 9
第二章 文獻回顧 11
2.1 微探針之應用 11
2.2 微探針加工方法 14
2.2.1 化學蝕刻法 14
2.2.2 熱熔拉抽絲法 15
2.3 光纖探頭熔燒之探討 16
第三章 實驗設備 19
3.1 光纖熱熔拉機 19
3.2 光纖探頭熔燒機 21
3.3 光纖探頭熔燒機之改良 24
第四章 研究方法與成果 28
4.1 探針本體熱熔拉實驗 28
4.2 光纖探頭熔燒實驗 31
4.2.1 熔燒目標 31
4.2.2 球狀探頭外徑修正 32
4.3 球狀探頭外徑修正實驗 34
4.4 實驗成果 35
第五章 結論與建議 46
5.1 結論 46
5.2　　 未來展望 47
參考文獻 48

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