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1, 鴻海威州簽約將推8K+5G生態系;
鴻海集團在美國時間11日 (台北時間12日) 與美國威斯康辛州政府簽約, 在鴻海集團董事長郭台銘率隊之下, 正式敲定四年內當地100億美元的投資合約, 目標推動8K+5G生態系統發展.
鴻海集團昨 (12) 日發布最新聲明強調, 將在當地推動8K+5G生態系統, 該園區面積達1000英畝, 將結合當地技術, 勞動, 資本密集優勢.
據鴻海集團目標, 在當地生產的世界最先進大尺寸液晶面板, 應用範圍從最新世代電視, 自動駕駛汽車, 航空器系統以及教育, 娛樂, 健康醫療, 尖端製造, 辦公室自動化, 互動零售到安全生活等, 全面革新消費者日常科技體驗. 此外, 該園區內預計包含液晶顯示面板後段模組, 顯示器模組精密機構件加工以及成型, 最終產品組裝等服務.
郭台銘也在聲明中特地對美國總統川普等人致謝. 郭台銘表示, 感謝美國總統川普的領導以及為美國創造就業的理念, 也感謝威斯康辛州州長沃克 (Scott Walker) 以及威斯康辛州經濟發展公司 (WEDC) 的合作與支援, 讓鴻海能在威斯康辛州打造世界最先進的面板製造園區. 經濟日報
2, 2018有兩款OLED屏幕iPhone GIS展望更佳;
外電報導, 2018年的iPhone將有兩款採用主動有機發光二極體 (AM OLED) 屏幕, 不僅會帶動GIS業成等觸控廠的出貨量大增, 隨著貼合難度更複雜, 出貨單價將再提高, 可說是價量俱揚, 持續推升GIS的2018年獲利.
2017年的iPhone X因為首度採用OLED面板, 導致貼合工序增加到15道, 加上首次採用Face ID, 使得貼合變的非常困難, 也使得iPhone X的貼合出貨單價, 比iPhone 8高出50%以上, 推升GIS2017年第3季獲利創曆史新高.
外電報導, 2018年將有三款iPhone, 包括5.85吋與6.46吋的OLED版iPhone, 以及6.05吋的LCD版iPhone. 可以看出, OLED版iPhone在2018年還會再增加一款, 使得出貨量將持續提升.
另外, 目前5.85吋全屏幕的OLED, 貼合工序太多, 已經搞的供應鏈人仰馬翻, 2018年的6.46吋OLED, 會貼的更複雜, 這對大幅提升GIS的出貨單價與2018年的獲利, 將有非常大的幫助. 經濟日報
3, 蘋果供應商IQE籌集近億英鎊 準備擴大業務;
IQE作為威爾士領先的技術公司之一, 他們籌集了近1億英鎊, 這筆資金將會用於支援發展世界上第一個化合物半導體集群, 同時還旨在創造2000個高科技工作崗位. IQE的總部位於加迪夫, 他們將在倫敦上市. 通過配售6700多萬股新股, 該公司成功籌集了9500萬英鎊的資金.
隨著該公司業務的不斷髮展, 蘋果公司也會受益. 因為該公司的技術被認為可以為最新版的iPhone中的新型3D感測器提供動力, 以便其可以更好的使用面部識別, 解鎖等諸多的功能.
iPhone的3D感測器需要用到所謂的VSCEL晶圓, 而IQE擁有這種晶圓80%的市場份額. 所以說, 這家公司獲得更多的資金繼續開展業務的話, 蘋果自然也是受益匪淺的.
據悉, 新一代的VSCEL晶圓的生產將會集中在紐波特的前LG Semicon鑄造廠中進行, 目前第一部分的機器已經在生產當中. 該設施據說將會布置100台機器, 隨著所有機器的投入使用, 這也會使得IQE目前擁有的機器數量翻一番, 要知道每一台機器的價值都超過數百萬美元.
產能的不斷提升將使得IQE能夠應對多種大眾市場機遇, 同時也能鞏固其在3D感測器中使用的VCSEL晶圓的領先地位.
雖然說IQE從來都沒有評論過其客戶的身份, 但是外媒也提到, 與蘋果公司簽訂的新合同將會為他們帶來數百萬英鎊的利潤. 除了蘋果公司的iPhone以外, IQE預計還會將其技術用到其他設備和部門裡, 比如說醫療和無人駕駛汽車.
我們都知道iPhone是通過無數不同的感測器和組件所構成的, 任何一個環節出現了問題, 對於iPhone的生產都會帶來非常大的影響. 蘋果當然也是希望自己每一個供應鏈上的夥伴, 都能保證產能, 畢竟, 沒有人希望看到iPhone因為某一個組件產能出現問題而導致最終供應不足這種情況出現.
相信今年iPhone X在發售之前各種供應不足的傳聞, 曾經也讓不少消費者揪心不已. weiphone
4, 納米壓印技術助力卷對卷軟性基板製程前景可期;
軟性電子的製程大致分為兩大類, 一是將軟性基板搭玻璃上, 在現有製程設備下製造元件後, 再予剝離(Lift-off)的製程; 一種是直接以卷對卷(Roll to roll , R2R)的軟性基板製作元件製程.
可以想見第一種製程是搭載在現有的製程上, 因此設備與製程開發的幅度較小, 產品也比較局限在不破(Unbreakable)與有弧度(Curvable)的產品, 對於可彎曲(Bendable)與可撓曲(Foldable)的產品比較難以因應; 而直接在軟性基板製作元件的R2R製程則是大家期待, 具有極大經濟效益的軟性製程與軟性元件, 真正能滿足可彎曲與撓曲的最終需求.
滿足圖案化製程需求印刷軟性電子效率佳
剝離製程開發的很早, 1999年Seiko Epson即開發Surface Free Technology by Laser Annealing(SUFTLA)的技術(1), 將TFT等元件製作在以非晶矽的剝離層薄膜上, 再用準分子雷射將非晶矽層剝離, 然後黏附在塑膠基板上, 這樣只需要開發剝離的製程即可以達到在塑膠基板製作電子元件的目的. 剝離層材料是剝離製程的關鍵, 最主要的是要能夠耐後續製程的溫度, 隨著PI材料高溫特性的改善, PI在400℃已有一定的安定性, 因此是剝離層的適合材料. 剝離製程有目前三星(Samsung)使用的雷射剝離與工研院開發邊緣機械剝離多用途軟性電子基板技術(FlexUP)技術(圖1).
直接在軟性基板上製作電子元件最大的製程挑戰, 是各個功能材料的圖案化(Patterning), 傳統製程是用曝光, 顯影, 蝕刻, 剝膜的製程來製作電子元件. 很顯然, 直接把圖案 '印' 到軟性基材是軟性電子最有效率的加工方式. 印刷有許多技術可以應用, 但是不同的技術對於墨水特性要求與印出來的解析度各異, 圖2(4)是文獻整理應用於軟性電子圖案化製程之技術比較表.
由圖2可以看出, 相對於傳統的黃光技術, 印刷技術在解析度部份比較弱, 以2010年推出iPhone 4使用的強調高解析度屏幕的視網膜解析度(Retina,326 ppi)為例, 每個顏色的單色畫素(Sub-pixel)小於30μm, 對照上表可以發現元件解析度會是印刷製程的挑戰, 對於需要高解析度的電子元件來說, 噴墨(Inkjet)與微觸印刷法(Micro Contact Print), 納米壓印(Nano Imprint Lithography, NIL)比較能夠達到高解析度, 而一般解析度在幾十微米甚至到百微米的元件, 如無線射頻辨識系統(RFID)就適用加工速度非常快的凹版(Gravure Printing)或柔版印刷(Flexographic Printing).
噴印範圍大噴墨印刷發展速度快
噴墨印刷是最被寄予厚望應用在軟性電子的成膜製程, 這除了前面提到解析度高以外, 利用噴嘴陣列(Nozzle Array)的設計可以具有大面積的噴印範圍, 達到快速, 大面積製程的生產. 大日本印刷(DNP)在2007年即推出面板十代尺寸的彩色濾光片生產用噴墨印表機, 可見噴墨技術已經產業化到工業生產製造應用, 是目前軟性電子圖案化進展較快的製程.
成膜製程是噴墨印刷在軟性電子製造時的一個挑戰, 液滴成膜牽涉到複雜的動力學, 當溶液揮發時, 溶質析出成膜的平整度與溶劑種類, 揮發溫度與揮發速度息息相關, 一般所謂的成膜咖啡環(Coffee Ring)是噴墨製程最容易碰到的問題如下圖3所示, 透過成膜製程條件的優化, 可以在成膜溫度, 噴印速度, 溶劑揮發速率與乾燥溫度間找到平整成膜的工作條件.
微觸印刷法(Micro Contact Print, μCP)是哈佛大學Whitesides教授提出來精密的圖案化方法, 其概念如下圖4(6)所示, 由於微觸印刷的印模(Stamp)是利用微影蝕刻的方式翻印而來, 因此其解析度可以到微影蝕刻的等級, 後續應用時就如同蓋印章般的將圖案轉移, 因此可以得到非常精細的圖案, 本法對於具有自組單分子層(Self -assembled Monolayers, SAMs)的材料圖案化更具效益. μCP的方法是精細, 高解析度的圖案法, 但是本法與材料的關聯性極高, 奧地利的微機電(MEMS), 納米技術, 半導體晶圓設備廠EV Group(EVG)即有晶圓相關的μCP設備, 但是筆者並未看到有微觸印刷法的卷對卷設備.
獲取納米級圖案很輕鬆納米壓印備受重視
納米壓印(NIL)是1995年普林斯頓大學周鬱教授(Stephen Chou)開發出來, 由於技術的製程簡單, 卻能獲取納米級圖案, 深獲各界重視. 納米壓印仍是應用微影蝕刻的方式製作相對應的壓印圖案, 然後將圖案壓印到光阻材料上, 再將光阻硬化(Curing)後脫膜得到精密圖案. 光阻硬化的方法可以熱硬化或是光硬化或是結合光, 熱硬化的方式, 其機制如圖5(7)所示.
納米壓印可使用的印製材料比較多元, 並且可以製作光學微結構, 因此發展速度很快, 目前有包括周教授1999年建立的Nanonex Corp; 德克薩斯大學授權, 創立的Molecular Imprint Inc( MII); 奧地利的EVG, 德國SUSS MicroTec以及瑞典Obducat, ASML等公司都有相關的製程, 材料與設備; 台灣有設備廠商提供相關的製程與設備利用納米壓印的技術製作LED的藍寶石晶圓圖樣化(Patterned Sapphire Substrate, PSS)以增加LED出光效率.
納米壓印須要施加壓力於模具上, 利用卷對平面(Roll To Plate, R2P)與卷對卷(R2R)能夠更精準的掌控施加的壓力, 因此納米壓印特別適用於軟性電子卷對卷的製程, 其製程概念如圖6(a)(8)所示, 利用印模輪進行印製, 在軟性基板上也可以得到非常精細的圖案圖6(b)(9).
總之, 軟性電子的圖案制化程是根據元件解析度的需求來選擇技術, 低解析度則只要材料黏度, 表面張力, 流變性等特性能掌握, 一般的印刷技術即可以滿足, 高解析度的製程在噴墨, 微觸印刷法則必須有相對應的材料搭配, 相對應用的空間比較受限制; 而納米壓印則已經有多年的開發經驗, 在晶圓的製程已經有應用的實例, 是軟性電子圖案化有潛力的技術.
墨滴著陸精準度難掌握EHD-injet將成精密塗布利器
軟性電子的製程設備可大致分為兩大部份, 一是與軟性基板傳輸等機械動作相關, 包括卷對卷傳輸, 張力控制, 糾偏尋邊與導正; 另一部份與製程相關, 包括真空製程, 圖案化製程等. 對於軟性基板傳輸部份過去在軟性膜材的光學塗布產業已經發展非常成熟, 只是未來使用到納米壓印等高解析度的製程時, 對於對位, 基板變形補償等會面臨一些挑戰外, 基本上問題不大. 至於製程部份就會面臨比較多的挑戰, 就前述噴墨製程與納米壓印製程對於軟性基板設備之挑戰分述如下.
軟性電子生產用噴墨印表機最大的挑戰在於噴印時墨滴著陸的精準度, 墨滴著陸的精準度取決於噴墨頭液滴控制最小噴出墨滴的體積, 與墨滴著陸的偏移度. 噴墨頭的加工與電控技術, 是左右墨滴體積的最大關鍵, 由於微機電技術越來越成熟, 墨滴的體積也從2000年30pl(pico liter, pico:10-12)發展至今已經可以達到1pl (Konica Minolta). 圖7是不同墨滴大小與畫素, 解析度的相對比例圖.
墨滴在30pl時直徑約39μm, 墨滴著陸時會展開到約直徑2倍的範圍就是約80μm, 不計噴印軌跡的誤差, 80μm的解析度換算成顯示器解析度時約為90ppi, 若1pl則約為350ppi, 因此, 噴墨印刷的機械解析度目前大約到30μm左右, 若是在高的解析度就會受到限制. 若在基板上做一些表面處理或是檔牆(Rib)來限制墨滴的位置, 則可以提高一些解析度.
墨滴著陸的偏移度是造成誤差的另一個原因, 著陸偏移度一方面是噴墨頭快速移動造成的偏差, 一方面是墨滴在飛行時受到氣流影響造成的偏差, 提高墨滴的飛行速度對於著陸偏差會有改善. 製程實際狀況要根據墨滴的特性(如表面張力), 印頭電控參數(電壓, 頻率), 基板平整度等參數做優化.
一個由靜電紡織技術演化而來的電流體動力噴墨列技術(圖8)(10) (Electrohydrodynamic Inkjet Printing, EHD-injet), 利用靜電與噴墨的特性來使液滴更微細, 經過特殊設計也可以使墨滴著陸更精準, Illinois大學實驗室利用5μm的噴嘴噴印出2.8μm的墨滴, 墨滴只有噴嘴的一半(12), 這顯示透過導入電壓的變數可以將倚賴微機電製作的噴墨頭精度放寬, 同時也可提高噴印的精準度. EHD-inkjet的技術近年來在國外許多實驗室設計出研發機台, 並且嘗試商品化, 估計是未來軟性電子精密塗布的利器.
軟性基板易變形納米壓印自行對位幫助大
軟性電子製程對設備的精準度是一大挑戰, 對於精度要達到1~20μm的製程, 基本的機台與基材要有達到小於1μm的變動穩定度, 目前光學機台穩定度已經可以達到次微米等級以上, 但是軟性基板的剛性不足, 容易變形, 而造成對位困難, 這個問題可以用承載基板來克服, 另一方面, 一般軟性基材的熱膨脹係數大於10 ppm/oC, 因溫度上升造成的變形量很大, 補償比較困難, 這使得納米壓印時, 不同功能材料間對位的困難.
納米壓印因為可以產生立體的結構, 經過壓印的幾何設計, 可以產生自行對位(Self-align)的效果, 這對需要精密對位的軟性電子元件製程來說, 是一個非常有用的優勢. 利用自行對位的特點, HP開發在軟性基板上先製作完成整面導電層, 半導體層, 絕緣層功能材料後, 再予3D納米壓印製作3階的光阻結構, 利用這個3階的光阻, 分別運用蝕刻把導電層, 半導體層, 與絕緣層分別圖案化, 這個Top down自行對位法稱為Self-aligned imprint lithography(SAIL)法, 如圖9所示(13,14).
荷蘭TNO-Holst Center也利用2階3D納米壓印的方式在導金屬/絕緣層/金屬上壓印製作3D結構, 然後利用蝕刻與噴墨噴印有機半導體材料製作OTFT(15). TNO-Holst Center與ASML也合作發表達到1 μm的解析度的納米印壓元件(16). 3D自行對位的納米壓印解決軟性電子圖案化對位的頭痛問題, 該法為軟性圖案化製作的一個重要方法.
軟性電子經過二十幾年來的發展終於產品在市場驅動下逐漸嶄露頭角, 從2013年Samsung推出弧形的手機到今年挪威NEXT Biometrics ASA推出全球第一個LTPS的熱感應可撓式指紋感測器, 都顯示軟性電子的產品終將逐漸一個一個商品化, 在這個市場需求驅動下, 軟性電子相關的產業終將蓬勃發展, 只是軟性電子產品角度來看, 軟性電子在材料, 製程與設備的關聯性更強, 材料, 製程與設備不同領域的整合將是成功的關鍵.
