技術專文 

瑷司柏电子的核心技术平台:陶瓷板上的薄膜微影制程(thin film & lithography process on ceramic substrate)

薄膜微影制程并不是全新的技术,在IC业早就非常普遍。有了这个制程, 使得IC的线径不断地往更细的线径挑战,从微米级(um, 10-6m)到奈米级(nm, 10-9)。特性也愈做愈好。如果这么好的制程,能用在被动元件上,是不是能做 出特别的元件呢?这样的想法,在20 年前就不断被欧美日等先进国家所讨论, 并且做了不少尝试,证实了这样的制程确实能创造出一些传统被动元件所不易达 成的目标和特性,像整合型的被动元件(integrated passive component, IPD),也就 是把电阻、电容及电感元件做在同一个支架或晶片上。或是利用薄膜制造出特性 非常好的材料…等等。但是盖一个IC厂动辄上百亿,被动元件的产业规模难以支 撑这样的制程,而且被动元件的单价不断探底,以及LTCC制程的发展,薄膜被 动元件制程因此在欧美日等国家逐渐陷入了泥沼之中而无法进展。但是它真的这 只能如此吗?

11 年前进入被动元件这个行业后,就开始探寻薄膜微影制程能在被动元件 领域中做出什么…

从薄膜微影制程的特性来看,薄膜制程可以使材料系统多样化,只要能做成 靶材的材料,都可以选用。而微影制程则使得线路可以微小化。两者结合应该可 以变化出很多的可能才对,为什么不能普及化呢?难道一定要花那么多资本才能 使用薄膜微影制程吗?

这些年来,因为开发不同制程及元件的关系,大胆使用了薄膜微影制程并混 合了厚膜印刷制程及PCB…等制程,创造了一条专属于陶瓷支架使用的薄膜微影 生产线,这条生产线的设置成本,约为以往的1/4,使得薄膜被动元件商品化逐 渐实现,并在市场上获得回响。

利用这套制程,这几年来陆续制造出薄膜电阻,薄膜电流感测器,薄膜电感, 薄膜温度测器,甚至保护元件如保险丝,静电抑制器等等。同一条生产线,可以 制造出这么多样化的元件,应该是目前世界上仅有的生产线了。也因为如此多样 化的产品使这条生产线的利用率提高,当然可以得到价格有竞争力的元件了。 其实上面所提的每个元件都是国内首创的,相当有原创性。

薄膜微影制程的硬体问题解决了,但… 难道有了相同的设备就能立即拥有这么 多产品吗?可惜不是的,这种生产线的制程及设计人才才是关键!每一种产品的 制程及特性量测都不一样,要培养出这种多元件制程设计的人才至少要5 年以上, 这样的工程人才,国内寥寥可数。而且这样的人才不见得只用钱就可以买得到。 瑷司柏的设立,就是要提供一个环境,让这些人才能结合在一起,自己创造出自 己适合的工作环境,当然也要发挥出最大的价值。瑷司柏的想法,是希望提供一 个薄膜微影的平台,开放给所有有须要的合作伙伴,省却制程设置和人才培育的 冗长时间,迅速反应市场须求而得到新产品。

当然,瑷司柏的技术平台不只提供给被动元件的合作伙伴,最近的LED 陶瓷 散热支架须求量开始增加,我们也利用了这个技术平台为合作伙伴制作了一些样 品。因为这个薄膜微影平台是为陶瓷支架所设计的,当然可以为有须要的LED 业 者提供最好的制程服务。

但瑷司柏的核心价值,还是一群有创造力,可以解决问题的人才。或许瑷司 柏也可以视为制程的”软体”,或提供”total solution”的公司吧。

作者:庄弘毅
瑷司柏电子股份有限公司总经理