HA-SAP技術研發成功 突破印刷電路深寬比障礙

作者: 陳妤瑄
2016 年 10 月 28 日

隨著行動裝置的資訊傳輸量增加與體積輕薄化,對電路板線路微細化的要求也隨之提升,未來印刷電路的線寬將逐步朝10~20μm邁進,但目前黃光蝕刻技術僅能達到30μm。工研院(ITRI)電子與光電系統研究所近期發表「高深寬比無光罩超細線印刷技術(High Aspect Ratio Semi-Additive Process, HA-SAP)」,大舉突破了電路印刷的技術瓶頸,可實現線寬10~20μm的印刷電路,可望帶動相關產品發展。

電子與光電系統研究所副所長胡紀平表示,未來許多電子產品所使用的電路板,其線路密度將越來越高,如何實現更纖細的印刷線路,成為一大重點。但以目前的技術,要進一步實現更纖細的印刷電路有其困難。目前印刷電路的線寬最細可做到18.4μm,但高度卻只有7.5μm。由於深寬比(Aspect Ratio)不足,這樣的電路對電流的承受能力有限。HA-SAP技術則可實現寬度14.2μm、高度16.6μm的印刷線路,深寬比可達1:1,因此線路能承受的電流可比目前還要大2.5倍。

胡紀平也指出,一般印刷電路的線路剖面為半圓型,其形狀特點不容易偵測,以致於無法應用於高密度3C產品、車用等高階應用,而HA-SAP技術做出來的電路剖面是方形的,溝壁與底部的角度接近90度,是技術上的一大突破,如此一來,許多物聯網感測器的資料便可採用新的導線技術來傳輸。

另外,此技術還有一項特點在於,現有的印刷電路技術須要用到電鍍鎳、銀線來印刷,而HA-SAP則是採用全銅線路。此一技術的突破,可望帶來新的市場應用,尤其是高階的柔性電路板(FPC)。目前柔性電路板所使用的線路材料中,導電率最高的是銅。

工研院也透過與日本印刷大廠SERIA締結合作夥伴,目前已有支援該技術的機台,可提供完善的量產技術給未來需要此製程的客戶。過去工研院與SERIA的合作是在觸控面板領域,不過當觸控轉到柔性電路板時,須要的不只是細,還要能乘載更高的電流,導致線路截面積必須很大。為此,工研院花了一年多時間,研發出HA-SAP技術,才順利增加線路截面積。

SERIA代表取締役社長新妻勉表示,超細電路印刷並不容易,該公司在轉寫上使用的油墨、機台的印刷精度方面做了不少調整,並透過與製程結合,才得以有此一細線印刷的成果。

在應用市場方面,HA-SAP未來主要瞄準的市場有三,一是消費性電子,因其所需密度很高、資料量要很大;二是輕薄、低功耗的物聯網感測器,要達到低功耗,線路導電度必須夠高;三是4K/8K顯示器,當線路越來越多,驅動器晶片也會越來越多,成本將隨之提升,因此透過將其變細,本來要8~10顆的驅動器晶片,使用數量將可降低一半,可大幅降低成本。

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