為力助台廠於全球印刷電路板(PCB)產業鏈實力全面提升，工研院於2016年台灣電路板產業國際展覽會(TPCA Show 2016)中，展示多項創新技術，其中，攜手日本印刷大廠SERIA研發的深寬比達1:1以上的印刷式半加成導線製作技術(High Aspect Ratio Semi-Additive Process；HA-SAP)首度亮相，可望促使產業往高單價細線化產品邁進，全面提升PCB及軟板產業的競爭力。
工研院於TPCA Show 展會期間全面展現多元創新技術實力，包括“高深寬比無光罩超細線印刷技術”、“加成式細微導線製造技術”等PCB智能製造創新技術，以及“車用電池微型智能功率控制模組”等研發成果。
工研院電子與光電系統研究所所長吳志毅表示，電子產品從過去的標準化規格，轉變為以彈性客制化規格為主的形態，面對未來科技產品“少量多樣”的趨勢，台灣PCB產業必須加速朝智能製造邁進，才能快速滿足客戶多變的需求。有鑑於產業對智能製造的高度需求，工研院全力將PCB供應鏈上下游廠商從“自動化製造”推向“智能製造”。
其中，卷對卷細線化技術就是工研院技術上的突破，係以加成的方式取代黃光蝕刻製造線路，其技術應用於軟板產業，讓生產更有效率；搭配“智能減碳卷對卷製造系統（SAMMCERS）”，還能達到低碳製造的目的，迎合智能產線的趨勢。
此外，工研院內也建置“超高頻系統實驗室”，是台灣首座超高頻系統實驗室，為發展超高頻毫米波系統的設計、量測與驗證實驗室，具備電路板的完整測試能量，可提供高頻元件及系統研發環境，有利於提供PCB產業面對產品細線化與高頻高速需求的解決方案。
電子產品在高規格及高精密度的要求下，PCB產業必須持續投入印製、立體、薄型、高密度、卷對卷(Roll to Roll)、光學技術等生產技術。而繼半導體與平面顯示器產業後，工研院預估2020年台灣PCB(含材料及設備)產值將有希望挑戰兆元產值規模，並成為台灣第三大的零組件產業。
隨著移動裝置的資訊傳輸量增加與體積輕薄化，不僅對於細線化要求增加，也對於電流負載與日具增，未來3年，PCB/FPC各式產品大多進入到15~20µm線寬需求，採用可降低成本的印刷法及半加成法已是細線化重要方向，而過去此種方法形成的電路剖面是半圓形，深寬比不足，以致於無法應用於高密度3C產品、車用等高階應用，也使得工研院所展示的多項新技術中，與日本印刷大廠SERIA合力研發的“高深寬比無光罩超細線印刷技術”，大幅推進細線化研發進程，成為展會關注焦點。
工研院電子與光電系統研究所副所長胡紀平表示，此次與SERIA所共同展示的深寬比達1:1以上的印刷式半加成導線製作技術，結合高速印刷製程，突破高容量電路的瓶頸，其所製作的銅導線側壁垂直度幾近90度，不僅提供高電流承載、相容現有電路設計的特性，而且能節省曝光設備的高資本支出，同時可與現有製程設備相容，將可力促產業往高單價細線化產品邁進，提升PCB及軟板產業的競爭力。
此技術亦可搭配工研院的“智能減碳卷對卷製造系統”，以達到智能產線的目的。當製程即將超出參數所設定的最佳值，可立即發現偵測製程，同時預測是否可能會有不良品出現，進而修正參數、導正系統。在以上監測機制下，產線不但可以減少產生不良品，同時還能達到低碳製造的目的，估計可以減少50％的碳排放量。
另在車用電池微型智能功率控制模組方面，由於節能和環保的要求，車廠開始整合新技術，電池蓄電容量備受重視，進而帶動車用電池功率模組的需求，工研院研發團隊透過熱電力耦合原理設計車用電池微型智能功率控制模組，使其達到低電壓/高電流(24V/380A)的規格；再以具量產性的專利架構實現低導通電阻與高可靠度需求，現已通過台灣車用電池廠的電池系統實測，並搭配電池系統通過歐洲車廠認證。此模組未來可配合PCB板內埋元件製程縮小體積，提供電池控制系統更好的性能。
而工研院發展加成式細微導線製造技術，因掌握特殊材料技術，並發展創新的轉印設備、凹版模具等模組，已可印刷出線寬5 µm以下的圖案化製程，亦可應用於曲面玻璃、PET塑料上，未來包括儀表板等弧面車內裝結構件，或產線所使用的曲面機器手臂等，都可直接將設計好的電路“印”在上頭，受惠於印刷技術的突破，有效擴張了電路設計使用範圍與可能性。目前工研院與嘉聯益共同合作製成全加成超細線寬軟板，現已應用於智能型手機、平板電腦的觸控模組。
由於現階段台灣PCB廠商的產線機台，採用的通訊介面皆不一致，使得資料蒐集與上傳都面臨挑戰。為此，工研院亦開發PCB設備通訊軟件，可有效建立設備間通訊，提供可靠及符合SEMI E4/E5/E37/E30的通訊，並可廣泛應用於半導體、LED、LCD及PV等產業。此外，工研院也與台灣電路板協會攜手擬定台灣PCB設備通訊協定，希望建立機台通訊介面的共同標準，將有助於建立PCB產線的資料儲存與分析平台，真正達到建構整廠生產資訊系統，發揮預兆診斷、即時監控、機台相互溝通等智能製造效益。
Source:DigiTimes
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