高科技絲網(wǎng)印刷及科技創(chuàng)新評(píng)說(shuō)

深圳市比三加網(wǎng)絡(luò)科技有限公司 陳小蓉 熊祥玉

高科技絲網(wǎng)印刷及科技創(chuàng)新評(píng)說(shuō)

深圳市比三加網(wǎng)絡(luò)科技有限公司 陳小蓉 熊祥玉

絲網(wǎng)印刷對(duì)高科技的貢獻(xiàn)

絲網(wǎng)印刷對(duì)高科技有什么貢獻(xiàn)？我們首先講與我們普通人生活最貼近的例子。

1．消費(fèi)類高科技產(chǎn)品中的絲網(wǎng)印刷貢獻(xiàn)

隨著高科技電子產(chǎn)品進(jìn)入千家萬(wàn)戶，不僅在歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家，在中國(guó)即使是普通的老百姓每個(gè)人隨身都會(huì)帶上幾個(gè)、十幾個(gè)甚至更多的有絲網(wǎng)印刷技術(shù)參與制造的集成電路（IC）產(chǎn)品，例如手機(jī)、MP3、MP4、數(shù)碼攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、電子手表、手提電腦、電子鑰匙、電子玩具、電子書、各類集成電路卡、跳舞毯……在我們上面講的大家都非常熟悉的電子產(chǎn)品中離不開(kāi)集成電路，而這些集成電路的制造工藝都離不開(kāi)絲網(wǎng)印刷技術(shù)，例如時(shí)下在集成電路業(yè)界十分新穎的電子封裝：芯片尺寸封裝（CSP）、倒裝芯片封裝（FC）、多芯片模塊（MCM）、焊球陣列（BGA）等等，在這些集成電路封裝技術(shù)中都有絲網(wǎng)印刷技術(shù)的貢獻(xiàn)。

2．醫(yī)用電子學(xué)中的絲網(wǎng)印刷貢獻(xiàn)

作為“無(wú)名英雄”的電子絲網(wǎng)印刷技術(shù)在高科技領(lǐng)域中有更多的貢獻(xiàn)是不為人們所知的，例如，可移植于人體的電子產(chǎn)品有好多種，用于調(diào)節(jié)、監(jiān)視或者提高人體功能，從而提高生命的品質(zhì)。其中，包括可移植心臟起搏器和去纖顫器，這些設(shè)備需要移植到胸腔當(dāng)中，并能夠向心律不齊的心臟或心臟周圍的動(dòng)脈通電，從而防止心力衰竭、心傳導(dǎo)阻滯及心臟停跳。另一個(gè)領(lǐng)域是在神經(jīng)病學(xué)上的應(yīng)用，可移植的起搏器可以直接促進(jìn)大腦和中樞神經(jīng)來(lái)減輕由于損傷、癌癥或帕金森病所引起的嚴(yán)重慢性疼痛和顫動(dòng)、大小便失禁、睡眠窒息等?？梢浦驳碾娮釉O(shè)備還可以用來(lái)治療糖尿病、癲癇病和老年癡呆等疾病?？梢浦驳某绦蚩刂频乃巹┍每梢杂脕?lái)輸送小劑量的藥劑給中樞神經(jīng)來(lái)治療由于有組織硬化、大腦麻痹和中風(fēng)或由于中樞神經(jīng)損傷所引起的痙攣性麻痹。

醫(yī)用電子學(xué)是有絲網(wǎng)印刷技術(shù)參與制造的混合微電路商業(yè)應(yīng)用的一個(gè)領(lǐng)域，該領(lǐng)域要求長(zhǎng)期可靠和高密度的電路。常言道“人命關(guān)天”，所以，醫(yī)用混合電路必須通過(guò)甚至比軍用更為嚴(yán)格的試驗(yàn)和考驗(yàn)。混合電路簡(jiǎn)言之就是絲網(wǎng)印刷技術(shù)和薄膜技術(shù)聯(lián)合制作的集成電路。

3．軍用和空間應(yīng)用領(lǐng)域上的絲網(wǎng)印刷貢獻(xiàn)

同樣，在軍事和空間領(lǐng)域上的絲網(wǎng)印刷貢獻(xiàn)技術(shù)參與制造的混合電路也得到廣泛的應(yīng)用。

每種軍用武器系統(tǒng)都使用各種混合電路?；旌想娐酚糜趯?dǎo)彈、衛(wèi)星、飛行器、直升飛機(jī)、手持武器、艦載設(shè)備和潛艇導(dǎo)航設(shè)備。得益于混合電路縮小了體積的一個(gè)軍用系統(tǒng)是世界著名的休斯（Hughes）公司為F14飛機(jī)和F/A-18飛機(jī)制造的機(jī)械數(shù)據(jù)處理器。原先的計(jì)算機(jī)包含18塊5in×5in印制電路板（PCB），重新設(shè)計(jì)這些印制電路板并將電路劃分到進(jìn)入混合電路，結(jié)合濃縮成一塊10層包含8個(gè)混合電路、13個(gè)分立IC、多個(gè)電容器和電阻器的6in×9in的印制電路板。除了縮小了體積和減輕了重量之外，轉(zhuǎn)變成混合電路之后，計(jì)算機(jī)的速度增加了1.5倍，因?yàn)樗鼈兊男盘?hào)路徑縮短了。其中一種混合電路被封裝在2in×2in外殼內(nèi)，具有160條I/O引腳。它由一個(gè)15層陶瓷基片構(gòu)成，IC裝在裸露的芯片載體內(nèi)，功率損耗20W。以后一個(gè)更新的設(shè)計(jì)采用門陣列代替一些IC的功能，結(jié)果功率損耗僅有10W。

毫不意外，混合電路的最大用戶是生產(chǎn)航天飛機(jī)的美國(guó)航天航空管理局（NASA）。因?yàn)榛旌想娐房煽s小體積、減輕重量并增加可靠性，每艘宇宙飛船使用了10000多個(gè)功率混合電路，這些混合電路用于打開(kāi)設(shè)備艙門，釋放著陸鎖和在燃料用盡后彈出外部燃料箱。

將負(fù)載控制電路從印制電路板組裝轉(zhuǎn)變成混合電路組裝極大地減輕了重量。每個(gè)負(fù)載控制器的重量從55磅（1磅=16盎司=0.4536千克）減少到15磅。每個(gè)航天飛機(jī)的軌道艙使用6個(gè)控制器，所以每個(gè)軌道艙能減輕240磅（108.864千克）的重量。

4．絲網(wǎng)印刷技術(shù)在高科技領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用

絲網(wǎng)印刷技術(shù)在高科技領(lǐng)域的應(yīng)用極其廣泛。下面讓我們?cè)倥e一些應(yīng)用實(shí)例來(lái)予以說(shuō)明和證實(shí)。

（1）變形手機(jī)屏幕問(wèn)世

法國(guó)電信（Telecom）開(kāi)發(fā)了一種可以變形，并可在衣服上生動(dòng)顯示圖像的手機(jī)屏幕，以探索手機(jī)的新研發(fā)方向。這種變形彩色顯示屏可以縫合在衣服上，并且通過(guò)藍(lán)牙和手機(jī)連接。手機(jī)對(duì)屏幕具有遙控能力，文本、圖片都可以生動(dòng)地顯示，移動(dòng)顯示屏尺寸為10×7cm。

（2）OLED：使電視可鑲在衣服里

OLED顯示屏成品厚度1.8mm，而最薄的只有0.5mm。OLED與液晶相比有超薄、超輕、廣視角、自發(fā)光、高清晰、低能耗等優(yōu)點(diǎn)，尤其是制造成本低，可以實(shí)現(xiàn)柔軟顯示等優(yōu)點(diǎn)，能應(yīng)用在從儀器、儀表、家電顯示屏直到手機(jī)、PDA、數(shù)碼相機(jī)、手提電腦等移動(dòng)終端顯示等多個(gè)領(lǐng)域。

（3）觸摸屏技術(shù)

近年內(nèi)在光電顯示領(lǐng)域十分火爆的觸摸屏技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也十分廣闊。

（4）太陽(yáng)能電池制造技術(shù)

在太陽(yáng)能電池制造技術(shù)中，可以利用絲網(wǎng)印刷技術(shù)形成p-n結(jié)、形成正面電極、背電極和表面鈍化。

其實(shí)，在生物工程的生物傳感器中、在汽車的油箱中裝有用于檢測(cè)油位狀態(tài)的油位傳感器、在世界上最大的水利工程——三峽船閘的控制系統(tǒng)中，在我國(guó)巡弋在亞丁灣保護(hù)我國(guó)過(guò)往商船航行安全打擊索馬里海盜的導(dǎo)彈驅(qū)逐艦上、在我國(guó)海軍在水下發(fā)射的洲際彈道導(dǎo)彈工程中等等都有著絲網(wǎng)印刷技術(shù)的貢獻(xiàn)！因此，我們不僅可以驕傲地說(shuō)：除了水和空氣，絲網(wǎng)印刷什么都可以印，我們還可以驕傲地說(shuō)：絲網(wǎng)印刷的產(chǎn)品“既可以上九天攬?jiān)?，又可以下五洋捉鱉”！

高科技絲網(wǎng)印刷技術(shù)創(chuàng)新

高科技絲網(wǎng)印刷的產(chǎn)品，在大多數(shù)情況下都是要求高、難度大，對(duì)于從事普通絲網(wǎng)印刷的人來(lái)說(shuō)幾乎是難以逾越的大山，因?yàn)檫@些要求已經(jīng)逼近了普通絲網(wǎng)印刷的工藝極限。

在電子絲網(wǎng)印刷技術(shù)中，有時(shí)對(duì)印刷的線條的寬度和線間距的要求是100μm，例如太陽(yáng)能電池現(xiàn)在提出的要求是印刷正電極柵線的寬度是50μm，柵線高度22μm，有的甚至要求柵線寬度是30μm；而在5MT（表面組裝技術(shù)）中對(duì)印刷線條寬度的要求是5μm，據(jù)國(guó)外相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，對(duì)絲網(wǎng)印刷線條寬度的要求是2.5μm……這一切對(duì)我們來(lái)說(shuō)都是極其困難的。

有道是“獨(dú)有英雄驅(qū)虎豹，更無(wú)豪杰怕熊羆”，在絲網(wǎng)印刷業(yè)界有那么一些極不“安分”的絲網(wǎng)印刷人，勇于創(chuàng)新，他們通過(guò)科技創(chuàng)新實(shí)踐，把上述超過(guò)普通絲網(wǎng)印刷工藝極限的困難一一攻克，在這些令人目瞪口呆的科技創(chuàng)新中有如下的一些實(shí)例。

·成功研制出能夠印刷5μm線寬的超精細(xì)絲網(wǎng)印刷并且絲網(wǎng)印刷成功。

·印版（包括印版開(kāi)口孔壁）的粗糙度（Rz）值居然能夠達(dá)到0.5μm 。

·用于300mm晶圓的最新晶圓凸起絲網(wǎng)印版在一塊印版上可容納200多萬(wàn)個(gè)開(kāi)口（開(kāi)口面積為110μm2，間距為150μm）。

·一次印刷可使印料在承印物上呈現(xiàn)錯(cuò)落有致的圖形（印刷要求膜厚不一致），突破了一次印刷印料平面（膜厚）一致的傳統(tǒng)思維。

·承印物表面是凹凸?fàn)?，即承印物表面上焊有電子元器件，?chuàng)新了階梯印版以順利完成凹凸不平面的絲網(wǎng)印刷。

·全新結(jié)構(gòu)的顛覆傳統(tǒng)的沒(méi)有刮墨板、回墨板的全自動(dòng)絲網(wǎng)印刷機(jī)。

·全新的特種功能性材料等等。

高科技絲網(wǎng)印刷前路美好

緊緊融入電子信息時(shí)代的高科技絲網(wǎng)印刷科技必然有無(wú)限美好的前景，這是因?yàn)椋?1世紀(jì)，人類社會(huì)跨入信息時(shí)代。信息時(shí)代也被稱為電子信息時(shí)代，在電子信息時(shí)代里，信息的采集、處理、傳播和應(yīng)用都離不開(kāi)信息技術(shù)和無(wú)所不在、深刻影響我們工作和生活的電子產(chǎn)品。服務(wù)于如此巨大的電子信息技術(shù)市場(chǎng)中的高科技絲網(wǎng)印刷技術(shù)又如何不會(huì)前景無(wú)限美好！

印刷電子學(xué)被當(dāng)今科技界譽(yù)為“藝術(shù)級(jí)技術(shù)”（它既是一種科學(xué)技術(shù)，也是一種藝術(shù)）。電子制造業(yè)界的專家們對(duì)包括印刷電子學(xué)在內(nèi)的高科技產(chǎn)品有如下市場(chǎng)評(píng)價(jià)和展望：當(dāng)相關(guān)商用產(chǎn)品可以從世界上某些先進(jìn)制造商得到時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)所謂前沿的技術(shù)，通常這類產(chǎn)品的價(jià)格很高，一般說(shuō)來(lái)，這類產(chǎn)品占世界所有同類產(chǎn)品的10～15%，并且價(jià)格比傳統(tǒng)產(chǎn)品高60～80%，而最新技術(shù)，則是極少數(shù)制造商擁有的技術(shù)，并且相對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)品有顯著的溢價(jià)（價(jià)格會(huì)達(dá)到甚至超過(guò)傳統(tǒng)產(chǎn)品價(jià)格的10倍），這類產(chǎn)品通常占世界所有同類產(chǎn)品的5%甚至更少。試問(wèn)：上述專家們的論斷難道不又是對(duì)印刷電子學(xué)中的“主力”之一的高科技絲網(wǎng)印刷技術(shù)有著無(wú)限美好前景的有力佐證嗎？

舉幾個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)明藝術(shù)級(jí)技術(shù)的高科技絲網(wǎng)印刷產(chǎn)品令人咋舌的市場(chǎng)行情吧，現(xiàn)如今市場(chǎng)上銷售高端PCB（印制電路板）絲網(wǎng)印刷機(jī)、太陽(yáng)能電池絲網(wǎng)印刷機(jī)、SMT絲網(wǎng)印刷機(jī)的價(jià)格超過(guò)100萬(wàn)元人民幣每臺(tái)并非新鮮事，有的絲網(wǎng)印刷機(jī)售價(jià)居然是數(shù)百萬(wàn)元(人民幣)/每臺(tái)之巨。據(jù)相關(guān)行業(yè)統(tǒng)計(jì)，截止1997年底止，我國(guó)擁有SMT生產(chǎn)線2萬(wàn)條，在2萬(wàn)條SMT生產(chǎn)線上至少配置了2萬(wàn)多臺(tái)高端絲網(wǎng)印刷機(jī)，如果以每臺(tái)絲網(wǎng)印刷機(jī)售價(jià)100萬(wàn)元計(jì)，試想這是何等巨大和有誘惑力的市場(chǎng)？而作為電子絲網(wǎng)印刷中耗材價(jià)格昂貴的銀漿、錫漿、金漿等在中國(guó)的電子市場(chǎng)上的用量又該是何等巨大？對(duì)于有理想、有追求、敢于創(chuàng)新的中國(guó)絲網(wǎng)印刷人，這里蘊(yùn)藏著的商機(jī)和財(cái)富又是何其巨大？

結(jié) 語(yǔ)

“東方欲曉，莫道君行早。踏遍青山人未老，風(fēng)景這邊獨(dú)好”，作為一個(gè)老絲網(wǎng)印刷工作者，筆者希望有更多的朋友們能夠進(jìn)入高科技絲網(wǎng)印刷及技術(shù)創(chuàng)新這塊“風(fēng)景獨(dú)好”之寶地來(lái)，為絲網(wǎng)印刷技術(shù)的繼續(xù)騰飛，為我們偉大祖國(guó)再一次崛起、民族的又一次復(fù)興而奮勇前行！