軟板油墨技術專欄(系列二)─軟板耐撓折技術大幅提升 軟性油墨取代 PI 覆蓋膜
- 葉聖偉
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Apple iPhone點燃了全球消費者對智慧型3G手機的需求，然而很多消費者不知道在Apple、Nokia 、Moto、 Samsung、或是htc的手機內，卻有著台灣軟板廠商的突破性材料發展貢獻。也就是這種新材料才讓手機變的更輕更薄，不只是智慧型手機要講求輕薄趨勢，電子書、平板電腦、LED液晶電視、筆記型電腦、AIO 電腦…，都極力往此趨勢發展，讓新一代3C電子產品的工藝設計開創新局也同時追求成本更加經濟。
要能突破現有科技在機構件的限制，軟性電子扮演著關鍵性的因素。軟性電子(Flexible Electronics) 是把半導體技術所應用出來的電子電路與電子零件，以照相顯影印刷方式直接印製在軟性的基板上。這種蝕刻好線路並加以軟板防焊油墨保護的電路板，就稱做軟性電路板或俗稱軟板。具有輕、薄、耐摔、可撓曲等特性，應用範圍極為廣泛，例如：RFID電子標籤、智慧型手機、液晶螢幕、筆記型電腦、可攜式電子書、軟性太陽能電池、軟性光源、軟性記憶體、軟性電子看板等。
由於軟性電路板與硬板的結合，可取代傳統連接器，不但提高電路的穩定性，更可降低手機的設計高度與減輕重量。現行軟性電路板上用來保護排線的PI Cover Layer(覆蓋膜)，已可被優質耐撓折的軟性油墨所取代，這樣一來又可以大大降低手機的成本。
台灣的軟板產業發展較日本為晚，目前還處於急起直追的局面。但隨著3C電子產品的應用越來越廣，且軟板可取代傳統連接器，有效降低產品機構件的高度，對輕薄化的電子產品幫助非常大，所以自今年的第二季起，軟板廠商首次面臨了產能應付不了需求的榮景。軟板製程上一直有個困擾軟板研發工程師的老問題，那就是軟板與硬板接合處，常常會在凹折幾次後就斷裂，造成良率無法提高的現像.問題就是出在使用的防焊油墨用錯啦 !.許多硬板廠在最近幾年轉型成軟板廠，但是經驗習慣使然，還是在用適用於硬式電路板的防焊油墨，但是這種硬板油墨不夠軟，延展性不行，板子一彎就龜裂了.好的軟板油墨是以環氧樹脂做基材，可耐高溫烘烤，但油墨仍然是軟質的，還有極強的延展性，在板材彎折時，它會順著基材的彎曲度延展，不會碎裂或割斷排線。軟性油墨還有一個新趨勢，就是取代高價的 PI 覆蓋膜以大幅降低成本。
不過，過去軟性電路板材料主導權掌控在日系廠商手中。以軟性防焊油墨為例，台灣自給率不到10%。基於材料成本考量，軟性電路板廠商希望能得到台系材料商的供應鍊支持，而台系材料廠也希望拿下材料自主權。經過多年努力，台廠已開始展現成果，目前冠品化學產品已獲台灣80%軟板廠採用，該公司的軟性防焊油墨早可取代保護膜(cover layer)，不但耐撓折性極佳，在多次撓折後也不會龜裂，耐高溫度甚至可達攝氏400度。
冠品化學葉聖偉博士表示，該公司的軟性油墨是屬於熱固型軟膠軟墨，除了有阻焊的功能外，也具備表面散熱的特性。當用來取代PI覆蓋膜時，軟性油墨會充份的包裹住軟排線，讓排線在撓折時有軟性油墨的延展保護不會斷裂。冠品軟性油墨的散熱特性，可把電流在排線上的熱能藉由油墨從表層散去，如此可提高線路的訊號穩定性。現該公司的軟性油墨已被數家手機品牌大廠指定為專用的手機軟板油墨，並開始進行其它應用的統合研發中。[軟板油墨技術專欄(系列二)]
作者小檔案
冠品化學是由台大留美學人葉聖偉博士創立，他曾任美商3M明尼蘇達州總部的研發主管，在高分子化學領域浸淫甚久，回台後也被各大學院校邀約授課。目前他帶領的陳堯明，陳天一兩位碩士研究員，都是化工界的後起之秀，陳堯明是前台塑企業出身，陳天一原任職於友達液晶部門。新式快乾油墨就是在葉聖偉指導下，由陳堯明與陳天一完成配方。
