美國、日本印刷電子展覽產品技術發展趨勢分析

摘要：綠色化製造為下一世代工業界發展重點，其中印刷技術採用全加成製程（full additive process），相較於黃光製程的減去法（subtractive），具備低污染、低製作成本及高產量之優勢等；近年來，為因應電子產品的線路微細化需求，以及可應用於穿戴式電子製作等特點，印刷技術已應用於觸控感測元件、透明導電層、軟性印刷電路板、被動元件製作，及微組裝（micro assembly）。本文將針對美國、日本相關展覽（IDTechEx 2014, Finetech 2015, Printed Electronics 2015）中印刷電子技術發展現況及其應用進行介紹。

Abstract: Green manufacturing is the development focus for next generation industries, in which the printing technology uses full additive process, compared to the subtraction of photolithography, having the merits of low pollution, low production costs and mass production capability, to name a few. It recent years, to response the demand for fine line of electronic products and suitable for wearable electronics production, the printing technology has been developed and applied to touch sensor, transparent conducting film, flexible printed circuit board, passive components production, and micro-assembly. This article will introduce the status of US and Japan related exhibitions (IDTechEx 2014, Finetech 2015, Printed Electronics 2015) in printed electronics technology and its applications.

關鍵詞：加成製程、印刷電子、穿戴式電子

Keywords：Full Additive Process, Printed Electronics, Wearable Electronics

前言
根據2014年IDTechEx的分析師James Hayward指出，分析穿戴式電子市場在未來的十年中，將由2014年的102億美金，於2020年將大幅提升到400億美金（圖1） [1, 2]；目前的半導體等電子元件的製造流程包括蒸鍍、曝光、顯像、蝕刻等流程。要經過非常大規模的流程才能形成電極和半導體層圖案。因此採取印刷法的印刷電子元件除了製造程序非常少、印刷設備有望比以往的設備降低成本。而且，製造程序的材料利用效率非常高，廢料少。另外，工藝簡單、無需真空環境，這有助於大幅削減能源的使用，也有利於降低成本。而隨著電子元件的輕薄化，如何在輕薄化的軟性基板上大量生產是個關鍵的問題，在此，卷對卷傳輸則是個最重要的考量，結合印刷技術除了大量增加生產效率外，還大幅簡化生產製造過程，本文作者於近期參訪了美國及日本印刷相關展覽，蒐集許多印刷電子產業的現況，發現傳統的印刷產業已成功轉型，結合電子產品充分發揮印刷技術快速製造之優勢。

刷電子展覽產品技術發展趨勢分析

美國印刷電子展覽（IDTechEx 2014）產品技術發展現況
隨著穿戴式電子議題的加溫，穿戴式的市場在未來的十年中將大幅成長，而根據配戴的位置，可分為頭部、耳、眼、身體軀幹、手腕、手部以及腿部等分類。在IDTechEx分析了1200家可穿戴式的廠商後，其主要的分布排名，則為身體軀幹>手腕>耳>頭>眼>手>腳。其也提到54 %的穿戴式健康管理以及66 %的醫療用途穿戴式設備等科技較高的產品，其公司集中在北美；而大陸則集中在發展簡單的耳機、腕帶式裝置等技術較低，容易大量生產的產品為主；至於歐洲近期內則有占世界約39%的研究資金投入在穿戴式的領域中。然而其分析中指出，由於投入的公司在近期內過多，可標榜的產品特性已經無法看出差異性；僅有在降低能耗延長待機時間以及降低生產成本兩方面才可能突圍。另外，James Hayward也提到，軟體的發展在未來的穿戴式市場所佔的比例也會逐漸提升，硬體所讀取的資料，需要以淺而易懂的圖表、訊號等方式提供給使用者，讓使用者有意願穿戴，才是穿戴式的基本要素。