10多年前,印刷电子技术在电子业蔚为话题。从那时起,许多大学和研究机关、企业着手研发印刷电子技术,目前制程已可达到10μm以下,应用领域也包含被动元件、太阳能电池等。结合材料厂商或相关企业的尖端技术,施行Roll-to-Roll(R2R)生产方式后,更可望以低成本有效量产,取代目前矽晶半导体和铜箔的生产模式。
据日经新闻(Nikkei)报导,日本实际将印刷电子技术套用至电子元件,并制造产品量产,成功创立事业的案例相当稀少。理由在于印刷电路板对半导体的组抗性高,除非改变回路设计,否则难以解决此问题。
此外,离子迁移(migration)现象亦让业者伤透脑筋。尤其在高温潮湿的环境,容易导致电子回路发生绝缘不良、短路等故障现象。且印刷电子回路本质上就不适合作为高周波回路使用,运用状况相对不便。
早在1970年代,美国就已经注意到印刷制程导致的厚膜回路问题,并持续进行改善,发展至今。目前美国的厚膜回路已经在民生领域和产业领域分别建构起市场,近期甚至往航太和医疗设备领域布局。
印刷电子的特征之一在于,几乎不采用湿式制程,不需要储藏化学材料的设备和管线,以及废液处理设备,整体成本较低。因此美国电子企业较为积极建构厚膜回路制程。不仅如此,美国还有不少专业的厚膜印刷回路厂商,尝试使用新的材料研发电子元件。
相比之下,日本的电子业界虽然有仰赖精密加工(etching)的印刷电路板厂商,却几乎没有制作厚膜印刷回路的业者。尤其是几乎没有能承包可挠式材料的回路厂商。如此一来,即使回路设计者设计了新元件,也无法实际制造。
究竟是应该先有厂商着手,还是先有需求?日本在此领域已经陷入了先有鸡还是先有蛋的恶性循环。若想彻底振兴印刷电子技术,或许美国的业界状况值得分析与借镜。