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《科技》PCB拚兆元產業，工研院新技術助拳
【時報記者張漢綺台北報導】工研院在2016年台灣電路板產業國際展覽會(TPCA Show 2016)中，展現創新技術實力，展示「無光罩超細線印刷電路板」、「全加成細微導線印刷技術」等PCB智慧製造創新技術，以及「車用電池微型智慧功率控制模組」等前瞻研發成果，希望能協助台灣PCB產業鏈的上下游產值，為台灣打造PCB成為兆元產值的目標奠定深厚的基礎實力。
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，轉變為以彈性客製化規格為主的形態，面對未來科技產品「少量多樣」的趨勢，台灣PCB產業必須加速朝智慧製造邁進，才能快速滿足客戶多變的需求。有鑑於產業對智慧製造的高度需求，工研院全力將PCB供應鏈上下游廠商從「自動化製造」推向「智慧製造」。
工研院本次展出的重點成果包括：
首先，無光罩超細線印刷電路板部分，隨著行動裝置的資訊傳輸量增加與體積輕薄化，細線寬/線距之軟板導線製程技術需求與日俱增，工研院此次與日本印刷大廠SERIA公司所共同展示印刷式半疊加軟板導線製作技術，結合了傳統印刷製程快速量產以及電鍍製程高品質之優點，其所製作的厚銅導線側壁幾垂直度幾近90度，好處在於不僅可提供低阻抗、高穩定度的優異導線特性，相較於傳統蝕刻製程，更可以節省約一半的銅材料浪費，大幅提升軟板細線製程的成本優勢；不僅如此，此技術還可節省曝光設備的高額資本支出，以及減少製程步驟，迎合軟板產業所要求降低成本與精簡製程的趨勢，現已朝向量產化目標邁進，將能有效提升軟板產業的競爭力。
此技術亦可搭配工研院入圍今年全球百大科技研發獎（R&D 100 Awards）的「智能減碳卷對卷製造系統（SAMMCERS）」，以達到智慧產線的目的；當製程即將超出參數所設定的最佳值，SAMMCERS會立即發現偵測製程，同時預測是否可能會有不良品出現，進而修正參數，進而導正系統；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。
再者，車用電池微型智慧功率控制模組方面，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慧功率控制模組，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。
此外，在PCB設備通訊軟體部分，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，工研院開發PCB設備通訊軟體，能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，如此一來，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、及時監控、機台相互溝通等智慧製造效益。
吳志毅指出，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；搭配工研院入圍今年全球百大科技研發獎（R&D 100 Awards）的「智能減碳卷對卷製造系統（SAMMCERS）」，還能達到低碳製造的目的，迎合智慧產線的趨勢。而工研院內也建置「超高頻系統實驗室」，是台灣第一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。
工研院IEK表示，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，引領台灣PCB產業邁入新的里程碑。工研院IEK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，成為半導體與平面顯示器產業後，再造台灣兆元等級之新產業，並成為台灣第三大的零組件產業。
