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工研院卷对卷整线量产解决方案及 3D 电路元件技术,引领下一波电子产业新变革

发布时间:2020-07-08 浏览量:781人次
工研院卷对卷整线量产解决方案及 3D 电路元件技术,引领下一波电子产业新变革

2015 年台湾电路板产业国际展览会(TPCA Show 2015)于 10 月 21 日正式揭开序幕,在经济部技术处大力支持下,工研院发挥创新技术实力,在「软电专区」展示「卷对卷整线量产解决方案」、「无线传能在 OLED 应用」、「雷射诱发积层式 3D 线路技术」等先进创新技术。软电技术持续精进,将有助于引领下一波电子产业新变革,更是促使台湾产业升级的大好机会。

TPCA 技术发展委员会召集人、工研院副院长刘军廷表示,台湾电子业相当发达,在全球产业链中扮演重要角色。目前全世界正在进行典範转移,包括生产力、产品与生活方式都在改变,在这个板块移动的过程中,将是台湾再次窜出的机会,而软性电子就是台湾产业的另一个驱动力量。台湾的产业正在转型,从代工转型到系统,这中间需要很多的应用加值与各式各样的智慧服务,无论是材料、设备、製程等,皆有赖于软性电子技术支持。

软性电子发生在日常生活的各个层面,包括医疗保健、工业 4.0、物联网(IoT)、社群活动等,可应用的範围相当广泛,包括穿戴式电子元件、软性照明、可挠式显示器以及软性感测器等都是。根据工研院 IEK 预估,2020 年的整体软性电子市场规模约可达到 570 亿美元,年複合成长率为 15.3%。

工研院本次展出的重点成果

卷对卷整线量产解决方案(R2R Turnkey Solution)

工研院所展示的「卷对卷整线量产解决方案」,主要展项包括电极薄膜、触控模组和触控萤幕等,期望能以卷对卷整线方式提供厂商设备、製程、材料、量产的解决方案,目前试量产良率逐年提升达到 85% 以上,优于业界研发平均水準,缩减导入业界后的磨合时间。随着穿戴式装置市场逐渐普及,带动软性生产及轻量产品的需求大量出现,工研院所推动的卷对卷製造技术因具备生产高效率、材料高使用率、低成本、简单製程和跨产业广泛应用等特性,因此卷对卷技术被誉为明日生产之星。

工研院的卷对卷整线量产解决方案是一种与以往截然不同的生产方式,取代传统的黄光蚀刻製程,直接将所需的电极和外部导线同步印刷出来。只需要一台细线印刷整线之系统模组设备,即可以取代以往的多台设备。除导入 10 微米(µm)以下超薄基板之製程外,藉由卷对卷图案化的时间大幅缩减至 45 秒,再加以前后段的卷对卷清洁和对位贴合设备,可大幅降低现行製造生产流程与成本。工研院创新研发推动「软」性製程升级,将有助于产业引领下一代的「电」子科技风潮。

雷射诱发积层式 3D 线路技术(Laser Induced Metallization 3D Circuit)

工研院卷对卷整线量产解决方案及 3D 电路元件技术,引领下一波电子产业新变革

在这次展览中,工研院也展出入围 2015 全球百大科技研发奖(R&D 100 Awards)决赛的「雷射诱发积层式 3D 线路技术」。该项技术係藉由创新「奈米触发胶材」的涂布,辅以雷射图案化及金属沉积,可在大部份材质的不规则曲面上製作多层金属线路,突破现今雷射金属化天线製程受限于塑料材质的限制,使天线的设计製造能拥有更多自由度,也解决天线空间不足的问题。

目前在天线製造的领域中,德国主导的製程技术佔有九成的市场,工研院「雷射诱发积层式 3D 线路技术」,可望打破这种几近垄断的局面。「雷射诱发积层式 3D 线路技术」可应用于手机通讯天线、多层 NFC 天线、毫米波 5G 天线、多层无线充电线圈及汽车电子元件等产品,为穿戴式电子与 3C 产品的应用兴起另一波革命与创新。

无线传能在 OLED 的应用(Wireless Power Transfer for OLED)

工研院卷对卷整线量产解决方案及 3D 电路元件技术,引领下一波电子产业新变革

想像一下,未来智慧型手机、手錶和平板电脑放在桌上就可以充电,不需要找充电器和插座。然而目前无线充电存在一些限制,例如对位须精準、充电时间长等问题需要克服,才能无接缝的供应电力。

工研院将「无线传能」与 OLED 照明灯具做巧妙的结合,OLED 与背板之间不需要电线连接,只要将 OLED 轻轻放在背板上就能发亮。使用者还可以依情境自行调整 OLED 的数量与位置,搭配 OLED 柔和的光线,这样的灯具将更使人心境获得慰藉,纾解压力。

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