精密印刷技術之發展及應用

摘要：印刷技術因具有製程簡單、可連續生產、低生產成本及低汙染等優點，成為印刷電子產業之關鍵製程技術，其中凹版轉印技術因具有高線路解析度，可取代目前之黃光製程，而被視為下世代電子產品之先進製造技術。目前日韓兩國積極開發凹版轉印製程，期能加速取代黃光製程應用於觸控感測元件之製作，進而達到低材料耗損、低污染及低耗能等優勢。工研院機械所針對凹版轉印製程之關鍵模具及轉印材料進行研發，最小印刷線寬可達~10 µm，並成功應用於單片式觸控、單層式觸控及金屬網絡觸控等元件之製作。本文將介紹工研院機械所於凹板轉印生產整合製程技術之發展現況。

Abstract: Printing process provides a fast and continuous production with low production costs and pollution, and has been a key process technology for printed electronics. Owing to its high line resolution, the gravure offset printing technology may overtake the current photolithography process and become the advanced manufacturing technology for next generation electronic products. Currently, Japan and South Korea are actively developing gravure offset printing processes, and hope to accelerate replacement of the photolithography process for application in touch sensor device manufacturing. Industrial Technology Research Institute (ITRI) of Taiwan has aimed to develop printing mold and materials of gravure offset printing process, and has successfully applied this on one glass solution (OGS) touch sensor, one layer solution (OLS) and metal mesh touch sensor with minimum linewidth of 10 µm. This article describes the current status of ITRI in the development of gravure offset printing integration technology.

關鍵詞：印刷電子、凹版轉印技術、細微線路

Keywords：Printed Electronics, Gravure Offset Printing Technology, Fine Line

前言
一般常見的印刷技術主要有網印、噴印、以及卷對卷輪印的凹版、凸版與平版印刷，其分類與產品應用如圖1所示[1]。凸版印刷因凸版的圖形製作較不易，無法應用於精細圖型的印刷，一般應用於黑白雜誌、紙板、包裝材印刷。在電子產品應用上以柔版印刷（flexography printing）為主，利用網紋輥（anilox roller）供墨方式，可以快速、精確的轉移油墨至凸版上，並改善油墨的厚度與均勻性，可以應用於聚醯亞胺（Polyimide, PI）薄膜配向膜的印刷製程。網版印刷因製程較簡單、網版製作容易，因此發展較為成熟，從網板、油墨（銀漿）到網印設備國內都有完整的供應鏈，而其應用也最廣，包括軟性電路板、太陽能電池、觸控面板導線之生產等，利用卷對卷生產製程已可印製50 µm之導線。噴印具有精度高、不需遮罩（模版）、省材料、不傷基板等優點，但是其中最關鍵的精密噴印頭及油墨材料都掌握在國外廠商，生產成本相對較高，在大面積、細線路之應用仍屬開發階段，短期內較不容易普及。相較於前述兩者、凹版轉印技術除了具有高精度與高線路解析度外，又易與roll-to-roll製程整合，具有很高的量產性，特別適合於印刷電子元件的需求，已逐漸成為未來印刷電子產品的主流技術。