經濟部國家產業創新獎－推薦閱讀

周大鑫副所長

「新不一定來自全新技術，舊技術新整合也是一種創新，加成法微細電子線路綠色製造技術成功關鍵在於工研院的技術整合力，及團隊為了促進產業升級的高度使命感。」

工研院機械所副所長周大鑫

綠色工業是全球一致追求的產業發展目標，節能減碳則是臺灣面對全球能源危機的重要經濟策略，此時，工業技術研究院機械與機電系統研究所開發出的「加成法微細電子線路綠色製造技術」帶來新產業革命，創造線路細微化、製程綠色化與製程工序簡化三項優勢，成為臺灣鏈結國際的新契機。

整合技術開創新綠色產線

團隊創新領航－加成法微細電子線路綠色製造技術團隊
財團法人工業技術研究院機械與機電系統研究所
【凹版轉印與雷射誘導金屬化製造技術及應用服務】

過去電子線路的製造大多運用黃光微影把電路圖像呈現在基板上，再利用蝕刻把不需要的部份去除掉，如此不僅會耗費能源、造成材料浪費，這種方法在現今追求環保的時代已經遭到質疑。

因應產業發展需求，工業技術研究院機械與機電系統研究所副所長周大鑫從2011 年開始帶領團隊思索新綠色製程可能性，逐步研究後發展出「加成法微細電子線路綠色製造技術」，不再「減法」製造，而是「加成法」結合凹版轉印與雷射誘導金屬化技術，製作電子線路，既節能，又省本。

工研院曾經以一顆燈炮來展示這項技術成果，原本燈泡內的電子線路大多只能設置在燈座上，發光源也就只有一處，但藉由加成法微細電子線路綠色製造技術製成的電子線路，不僅可彎曲，還能附著在燈泡玻璃壁上，發光源就能沿著燈泡壁設置多個，產生更豐富的視覺效果。

線寬縮小、製程縮減

加成法微細電子線路綠色製造技術的突破點，主要來自運用印刷技術，把電子線路圖案直接印在電路板上，再於印刷圖案上加疊金屬化製程，沉積出導電層，還能產生與傳統製程相同的高導電效果，「凹版轉印＋金屬化」被稱為加成法，這是一個舊技術精密整合導出的創新方法。

周大鑫進一步指出，這項新技術掌握了幾個關鍵點，包括模具先經過表面處理，使油墨能夠更確實轉印到基板上，另外，油墨材料選擇也將影響圖像能否牢牢黏在基板上，這些過程都要與供應商反覆溝通，不斷試驗，才達成使線路保持穩定的高導電性效果。

因為以印刷為主要製程，電子線路可朝向卷對卷、軟板發展，也因而展現出多項優勢：相較於傳統電子線路製程，加成法微細電子線路綠色製造技術將線寬從30μm 縮小至10μm，甚至可微細化到3μm，如此同樣一塊電路板，就可以置入更多組線路，產能提升1.2 倍。

同時，加成法微細電子線路綠色製造技術，可簡化電子線路的製造工序，從7 道簡化成3 道，只需經過以精密轉印技術印製獨特膠體、膠體活化、金屬化就能製成，大幅加快製造速度。

在這些優勢驅動下，工研院估算相較於傳統製程，加成法微細電子線路綠色製程排碳量約減少83％、節能效益70.9％、省水效益87.1％、減廢效益86.6％，名符其實的綠色製程還可降低5 成8 以上的成本。

協助產業朝向綠色製造環境發展

談起這一路的研發過程，周大鑫直言：「成功關鍵在於工研院的技術整合力，及團隊為了促進產業升級的高度使命感。」

過去也曾有研究單位試圖研究印刷製程能否取代黃光微影蝕刻，而且無論是凹版轉印或金屬化都是電子產業原本就存在的技術，「只是少有人能精密地將這兩項技術整合在一起，」周大鑫笑說，在工程院團隊作戰的氛圍中，所有整合都有可能發生，還能從整合中發現新研發創意。

追溯源頭，周大鑫指出，行政院2009 年頒布的能源國家型計畫，是加成法微細電子線路綠色製造技術發展的重要推手。

能源缺乏問題延燒全球，臺灣有98％能源需仰賴外國進口，更是首當其衝遭受威脅，為了防止能源問題擴大影響臺灣的經濟與產業發展，行政院陸續推動第一與第二期能源國家型計畫，分別從4 個面向提出具體性策略，包括能源科技、能源技術、節能減碳與人才培育。

在節能減碳主軸下，行政院補助工研院啟動多項工業節能研究計畫，其中包括周大鑫擔任主持人的「超細線寬轉印綠色製程與設備技術開發」計畫，這是加成法微細電子線路綠色製造技術發展的開端。

當時這項計畫的目標就是開發出細微導線轉印技術的關鍵材料、設備與智能監控回饋系統，團隊創新提出以加成法技術製作線寬3μm 的雙層板，突破現有黃光蝕刻製程的最小線寬30μm 限制，不僅帶動綠色製造風潮，也讓產業看見這項技術的利多，開始關注與展開產研合作。

軟板大廠嘉聯益率先響應，帶頭整合嘉聯益、網版印刷設備製造商妙印精機、及材料商達邁、創新應材公司組成產業鏈聯盟，共同開發卷對卷全加成軟板產線與設備，建立全球第一條卷對卷全加成軟板綠色生產線，預期將開創出至少15 億元的年產值。

2017 年11 月，工研院為這項產研合作案舉辦成果發表會，當時嘉聯益總經理吳永輝(現為嘉聯益副董事長) 便直言，卷對卷（Roll to Roll）全加成軟板生產技術採取加法製造，直接轉印電子線路於基板上，不僅具開創性又兼顧環境友善，雖然臺灣電路板產值佔全球市佔率超過3 成，是全球之冠，但面對中國廠商緊追在後，臺灣廠商依舊充滿警覺心，這項新技術將更成功提升臺灣電路板產業的國際競爭力。

掌握技術克服難關

工研院的技術整合力將臺灣電路板產業推向更高境界，攤開這個技術團隊的背景資料表，結合了電機、化工、機械、物理、材料等領域人才，每個人都是專業一時之選，加上工研院緊密溝通的工作環境，促使團隊能夠隨時因應需求與規格改變，轉化研究思維，攜手突破研究瓶頸。

周大鑫是其中的總舵手，取得清華大學動力機械碩士學位後，熱愛研究的周大鑫即進入工研院工作，一待10 多年，優異表現讓他破記錄在34 歲升任工研院機械所組長，走進他的辦公室，書櫃上更擺滿獎座。

笑起來靦腆的周大鑫，工作時卻是個拼命三郎，一天工時超過12 小時是稀鬆平常，他帶著毅力與努力完成許多創新研究案，譬如他曾率領團隊開發出領先國際的非真空薄膜製程設備技術，奪得第5 屆經濟部國家產業創新獎，還拿下美國華爾街日報「全球科技創新優選獎」、美國《R&D》雜誌「百大科技研發獎（R&D 100 Awards）」。

帶著同樣拼勁，周大鑫再次率領團隊奪得經濟部國家產業創新獎，過程中他覺得最困難是做到整合與全加成，無論是卷對卷軟板、轉印、金屬化，近年來工研院一直有成員在進行相關研究，但要整合這些技術卻是第一次，這中間必須克服的問題是1+1 ＞ 2，團隊要一一解鎖。

國際鏈結開拓新市場契機

經過8 年努力，加成法微細電子線路綠色製造技術不斷升級，也已經對產業發展提供具體貢獻。

未來產業聯盟開發出的新軟板生產線將可運用於觸控模組、行動電話、穿戴式電子裝置、平板電腦與車用電腦等終端產品，可見未來無論是平面基板、軟性基板或3D 結構基材，均可運用這個平台進行新製程開發。

同時，工研院機械與機電系統研究所團隊也將結合更多國內外重要產、學、研單位，投入更多元的新材料與新應用產品研發。

目前工研院已經鏈結國際，與美國玻璃大廠康寧（CORNING）及日本國家級研究單位AIST 等，分別跨國合作研究在先進基板表面印製圖案化線路，這些線路還要產生不同功能性，擴展加成式微細電子線路製造技術的應用層面。

從關鍵材料、製造設備、監控回饋系統，到印刷電路板製造，工研院加成法微細電子線路綠色製造技術團隊已經串起完整的卷對卷軟板綠色產線生態鏈，再加上國際鏈結，未來發展將無限延伸，為全球綠色工業發展帶來貢獻，也為臺灣產業墊高國際競爭力提供實質助益。

感言：工研院機械所副所長周大鑫

謝謝第6 屆國家產業創新獎評審委員與主辦單位對於本團隊的肯定，在此要感謝經濟部技術處長久的支持與工研院跨領域研發環境的培育，讓我們能夠逐步建構起這個具備領先國際級水準的加成法微細電子線路綠色製造平台技術。產業問題一直是工研院研發的重點，回想團隊在計劃執行之初即拜訪國內多家廠商了解產業的問題及需求，在機械所長官的支持與所有成員的努力下，以創新的想法構築了技術發展藍圖，並透過跨領域的技術整合成功自主開發全加成微細電路生產製造技術，相關成果不但協助國內龍頭廠商建立全球首創卷對卷全加成軟板產線達到技術轉型升級外，更透過技術移轉成立新創事業，協助國內產業進行次世代電子產品的試量產並聯結日本及美國等大廠，期能以技術領先帶動臺灣產業競爭力提升。這次得獎的榮耀將激勵本團隊持續追求精進，期盼能成為臺灣的光電製造業朝向永續發展目標邁進的重要推手。

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第六屆產創專輯-加成法微細電子線路綠色製造技術團隊(團隊類)

周大鑫 副所長