〈工业技术资讯月刊〉加成法绿色制程开创永续之路

一次就把事情作对，比起反复修改，是不是更有效率？制造上有减法与加法之别，过去受限于科技，减法制造几乎是唯一选项，但现在有更好的选择。工研院“加成法微细电子线路绿色制造技术”以创新节能制程，减少制造工序、降低生产成本，因此获得经济部产业创新奖“团队创新领航”奖项荣誉。

工研院“加成法微细电子线路绿色制造技术”团队在机械所副所长周大鑫（手持奖座者）的带领下，荣获产业创新奖“团队创新领航”奖项。传统电子、光电制程，是以黄光微影制程将电路图案定义在基板上，再用蚀刻方法去除掉不需要的部分，属于减法制程。这种制造方法不仅浪费材料、耗费能源，还需处理废弃的化学液体，一旦处理不当，还可能造成环境污染，为解决产业痛点，工研院开始思考如何通过新制程来减废节能。 

节能环保  更省成本“比起将材料移除后作出电路，若能直接印出正确电路，是不是更有效率、更环保？”工研院机械与机电系统研究所副所长周大鑫解释，这种加法制程的好处在于不需移除材料，不会造成浪费；而直接印制线路图的第二个好处是少了铜箔压合、光阻贴合（涂布）、曝光／显影、蚀刻、光阻移除与电镀等工序，将 7 道制程简化到 3 道，使产线缩短，工厂面积也可缩小，有效达到制程绿色化。 

相较现有电路板制程技术，工研院整合“凹版转印”及“金属化”技术，能将电路线宽缩小至 3µm，如此一来电路板上便可放上更多线路。以软板来说，节能效益 82.6%、省水效益 88.7%、减废效益 72.6%，将可降低近 6 成的生产成本，是吸引厂商投入的最大诱因。 

以印刷制程取代黄光微影蚀刻的想法，一直以来都有团队不断尝试，但多半还停留在学术研究阶段，部分学者甚至提出将 7 道制程缩减为 1 道，直接印出能导电的线路，但此种做法在实务上却窒碍难行。周大鑫表示，工研院采用的方法是在印刷图样上叠加金属化制程以长出电路，如此可与传统制程的导线特性雷同，满足印刷电路板产业对导电及可靠性的要求。 

完美整合跨领域技术  符合产业所需周大鑫分析，这套全球首创的绿色软板制程不仅解决了黄光微影蚀刻造成的环境问题，还能进一步达成印刷电子细线化优势，主要归功于关键技术的掌握，包含创新的模具制造技术，模具经过表面处理，使油墨自模具完美转移至基板；其次，用作印刷的油墨材料可转印并牢牢黏在基板上，满足细线化及金属化制程，使线路具高导电及可靠性，这都有赖油墨材料的创新研发；此外，制造设备还必须符合高精度的需求，“三者缺一不可”。 

“凹版转印、金属化都是产业原本就有的技术，但能将这些技术完美整合衔接，得力于工研院跨领域的优势，”周大鑫说，团队结合来自材料、电机、机械、化工、物理等领域人才，因而能突破研发瓶颈，还能依照产品特性修改制程以符合产业规范、需求，也是此绿色制程成功的重要关键。 

加成法微细电子线路绿色制造技术现已技转国内软板大厂嘉联益，新型软板产品正进行打样测试；在此同时，嘉联益也与妙印精机、达迈及创新应材等上游材料、设备商共组研发联盟，从材料、设备、耗材到印刷电路板制造，由上到下将这项软板绿色化生产的研发成果落实到产业上，建立起完整生态系。 

科技不只是带来更便利的生活，还要为打造永续的未来而努力。周大鑫希望这套绿色制程，能扩散到更多光电及电子产品制造上，未来还将进一步导入 AI 与再制造技术，提升产品开发效率及产线良率，在节能环保的同时，迈向产品零缺陷的理想目标。 

电子元件制程技术比一比

转载自《工业技术与资讯》月刊第 329 期 2019 年 05 月号，未经授权不得转载。