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軟板的發展趨勢

2017-01-30 07:42

      因資通訊電子產品行動化的發展趨勢下,具有高密度3D配線功能及高可靠性的軟板,近年來需求持續快速成長。預期未來全球軟板受惠于3G智慧型手機、數位相機及顯示器對軟板的需求將有加溫的效果,可以維持每年8-10%成長幅度。

      依據現今國際第一大軟板制造商,日本的NOK公司所制定之Roadmap (表1)來看,軟板制程將由50um進程到2007年的30um pitch,為符合這樣的技術需求,傳統以減去法制作的軟板制程將會有重大改變,強調細線路的加成或者半加成法將浮出臺面。

表1.NOK公司的軟板技術Roadmap

Plating Process

2004

2005

2006

2007

Subtractive

 

 

 

 

Super Subtracive

 

 

 

 

Semi-additive

 

Pattern Pitch

Single side

50

45

35

30

(um)

Double side

60

50

40

40

Via/Land

NC drill

150/350

150/350

130/300

100/280

(um)

Laser drill

50/200

50/200

40/150

35/15

 

資料來源:NOK 2005 JPCA show

 

       當然因應應用產品需求所衍生的制程技術改進,也同時帶動軟性基板材料的發展,表二是以專業生產高階2L-FCCL的新日鐵化學所做的該公司技術Roadmap ,該公司是以其所生產的軟性銅箔基板材料的發展,作了這一份軟板材料技術發展趨勢。薄銅(9um)及薄基材(Base Film<12.5um)與高階無接著劑型軟板材料(2L-FCCL)使用率將逐年增加,甚至強調具有環保可回收與低吸濕(<0.5%)及高尺寸安定性(<0.01%)的非PI系新基材將會逐漸出現在市場上。另一家軟板材料廠一三井化學所做的軟板材料技術Roadmap(表3),這也是該公司發展的高階軟性基板材料為基本所定下的技術發展趨勢,以應用及制程需求觀點來描述新一代軟板材料的發展趨勢。由以上兩家先導軟板材料公司所做的技術預測來看,現今軟板材料的發展方向將朝向包括一薄型化、高耐折、超高尺寸安定、超低吸濕(水)、高傳輸特性等,總體而言是圍繞在搭配應用產品所需的高密度、輕量及高可靠的趨勢而發展。而且兩家公司所做的技術預測內容及趨勢大同小異,在整體材料技術發展向上呈現出一致的觀點。

表2.新日鐵化學公司軟板材料技術Roadmap

 

 

2004

2005

2006

2007

2008

Metallizing method

Subtractive Process

Semi-additive Process

moisture adsorption

1.50%

0.80%

0.50%

Next generation grade

Dimension stability

0.04%

0.02%

0.01%

Next generation grade

Thermal stability

高耐熱化

Flexibility

高耐折化

Mechanical

低彈性率化

Copper foil

Under 9um copper foil

 

Plain finish copper foil

 

High ductility copper foil

 

Half-etched copper foil

Dielectric constant

高頻高速化(Low DK)

PI thickness

8um

12.5um

Environmental friendly

Recyclable substrate(LCP)

 

表3.三井化學公司軟板材料技術Roadmap

 

2005

2006

2007

FPC laminate

 

 

 

Pitch of FPC

9um

50um

40um

Copper thickness

9um

5-8um(low profile)

Flexibility

高耐折化

PI thickness

18um

12.5um

COF laminate

 

 

 

Device channel

720

1026

1280

高速應對基材

 

 

 

介電常數

3.4

3

<3.0

高頻電路(DK)

 

 

2.4

傳輸速度

400Mbps

600Mbps

800Mbps

光回路應對

 

 

>1Gbps

      我國軟板制造技術皆跟隨日本技術之后發展,主要原因是關鍵上游原物料及基板材料掌握在日本手上,近年來雖然在傳統3L-FCCL基板材料方面已逐漸建立自主化,自制率已超過70%,但在高階2L-FCCL基板材料還是掌握在日本手上,尤其應用于IC(顯示器驅動IC)軟性載板的基材幾乎被日商由材料、制程設備與制造技術所壟斷,此一現象不僅使我國軟板產業鏈無法完整建構,同時使得我國在軟板制程技術上落后日本先進技術3年以上。這一現象已不僅是我國軟板產業所面臨的關鍵問題,對于其背后所支撐的光電顯示器,及高階資通訊電子產業都將造成重大影響。

      另外因軟性電子產業興起,使得原本即具有可撓特性的軟板被認為在此一先端技術應有角色扮演之空間,但必須在原有軟板結構中賦予新功能,例如整人被動及主動元件,或是結合顯示功能,使整體基板功能化。也必須在基板材料上更強調吸濕與高尺寸安定性,甚至需要有透明基材的開發,以因應軟性顯示器的需求,當然這些是較長程的技術開展課題。

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