迎合穿戴与智能装置需求 卷对卷软板生产方案持续优化

传统卷对卷生产设备因加工工序繁复，设备体积较大，部署成本会较高。Nujay Technologies

移动设备、智能装置甚至是新一代穿戴式的电子设备，其实都有个共通的趋势，就是产品设计构型越来越小，这也刺激了软式电路板的需求持续提升，为了因应生产成本、制程优化，尤其是软式电路板环保方面的改善，卷对卷的生产技术优化在成本与改善效益显着。

设置于电子产品中的PCB印刷电路板，其实是多数使用者不曾关心的部分，但实际上随着电子产品的产品汰换周期持续缩短，产制高效能、高整合的产品持续不断推陈出新，也导致PCB在产制过程甚至是抛弃回收处理过程产生的能源消耗、环保处理问题影响持续增大，如何在保持产品的成本效益下又能兼具达到生产、回收、处理低能耗与低污染的目标，反而是现在生产相关产品最令厂商与用户关注的议题。

电子产品体积微缩  软式电路板用量渐增

尤其在小型化的电子产品上面，其实多层PCB高密度电路板使用量正逐步缩减，取而代之原本是作为连接多个不同载板存在的软式电路板，使用量却有持续增加的趋势，而软式电路板要能达到高生产效率、低成本目标，又以卷对卷的生产方案最令市场关注，尤其在穿戴型及小体积的电子产品设计方案中，软式PCB电路板的重要性甚至会高于传统多层板的需求。

传统软板制程其实做法相当多，本文仅先就卷对卷(Roll to Roll)制程工法讨论制作优化与后续衍生生产的能耗、效率与产品特性。

在卷对卷软板制程方案中，早期制作方案多半使用蚀刻的机制让软板线路产出，也就是说软板基材透过材料处理表面金属层，而PCB电子电路的布局产出则透过化学蚀刻的机制进行处理，软板制程需处理导通材料、线路蚀刻与板材的后续加工工序，蚀刻过程金属材料即产出一定比例的耗损，使用化学机制处理产出的废料也是制程中不得不面对的衍生成本。

卷对卷软式电路板  产量与产速符合需求

虽然卷对卷制程可在产量、产速达到一定改善效用，但实际上传统卷对卷软式电路板的制作其实工序相当繁杂，工序多处理步骤也相当繁复，而实际导通电路线路蚀刻工序中为「减法」制程(也就是说，先做好导通材料于基材上，在使用黄光蚀刻制程进行线路制作，制作工法可以达到约30μm线宽，减法制程的缺点可能在蚀刻不要的导通材料，就去掉整个使用区块的5成以上，其实制程工法在材料耗损上有明显待优化方向。

为求改善整体卷对卷软板制程环保效益与成本优化，另一个思考脉络下的加成式卷对卷软式电路板制程即应运而生。

「加法」概念优化卷对卷软板环保与节能效益

采「加法」概念思考的卷对卷软板制程，概念为在软性基板上透过「转印」导电材料附着于基板之上，让有用到线路的部分才使用导通材料耗材，光是制程加、减法差异对比，对于处理产制软式电路板导通线路的导通材料耗损，就能简省约5成以上的材料，另加法式的卷对卷软板制程还可在转印线路后即免去多次化学洗板程序，比传统制程需多次处理的化学品用量可大幅减省，对产制成本更有直接助益，对环境永续与保护也能达到极大助益。

再检视加成式的卷对卷软板制程，相较旧式PCB的制程来说生产成本可以获得显着的优化，例如，处理制作程序的能源消耗就可以达到5成，最实际的减省成本可达到3？4成，新式软式电路板亦可面向智能手机、穿戴电子、移动设备、车用电子等应用市场，满足各领域对成本、环保的严苛要求。

加成式卷对卷导电印制材料稳定性是关键

导入加成式卷对卷软板制程的绿色制造方案，虽说概念简单，但实际上产业链与各个关键技术也确实不容易，在生产必备的制程设备外，还需要开发触发材料、高速且高稳定性的金属化液体，生产制程设备必须满足低传送张力卷对卷的(凹版)转印设备，此外对于基材的聚醯亚胺(Polyimide；PI)基板仍须预先处理更容易附着转印金属液体的孔洞化处理，这些技术的整合才能达到加成式卷对卷制程方案的生产基础。

另一个思考重点是，加成式的软板制程，有别于运用黄光蚀刻产制的软板制程，旧的制程在黄光蚀刻条件下小能产出30μm线宽，但加成式印制产出的线宽则可做到小于30μm的线宽，让软板线路的布局更有弹性、更高密度，另外蚀刻制程与印制制程最大的差异就是前者在关键材料或蚀刻线路不可避免的化学处理，不仅会增加产线各阶段处理或清洗的复杂度，也会让制程设备更趋繁复，影响维护运作的成本。

新一代制程由于少掉不少化学处理制程，生产线的部署由于处理复杂度与工序简化，可以将同样的产线缩减仅剩三分之一，产线各个工序消耗的能约可以获得50%的节约效果，初期可能在关键印制材料或是耗材的成本略高，但实际上产线部署跟实际进行产制软板的能耗节约，各方面优化可以更为凸显出新制程的环保节能效益。