先進製造技術專輯主編前言
根據巴克萊銀行（Barclays）估算，美中貿易戰若無法以協議安全落幕，長期貿易戰可能會造成兩國至少0.2至0.4%或甚至到1.0至1.5%的GDP損失，另外也會影響在地25萬個以上的就業機會。根據國際貨幣基金(IMF)估算，美國與中國之間的貿易摩擦，可能導致全球經濟成長在未來一年半(至 2020 年之前)下降 0.5 個百分點。對於高度依存中美貿易的台灣企業而言，影響亦大，最嚴重可能衝擊台灣GDP在 1%上下。此外，COVID-19疫情對全球生產及消費的衝擊效應亦非常明顯，世界各國紛紛建立多元化或本土之供應鏈，以減少疫情對於國內生產之影響。
由於中美貿易與COVID-19疫情因素，國際大廠與台商紛紛來台建立研發與生產中心，以建立多元化供應鏈，尤其以電子與科技產業最為明顯，故台灣已成為世界第一大半導體設備需求市場與第一大PCB供應國。根據國際半導體產業協會(SEMI)公布「全球半導體設備市場報告」(Worldwide Semiconductor Equipment Market Statistics Report,WWSEMS)中指出，2019年全球半導體製造設備銷售總額為598億美元，台灣穩坐半導體新設備的最大市場，銷售額增加68%，來到171.2億美元，中國保持第二大設備市場的地位，銷售額為134.5億美元，韓國則以99.7億美元排行第三。此外，2019年全球電路板產值為683億美元，台灣電路板產業仍以31.4%占有率站穩全球第一的席位，由於台灣具備先進半導體、PCB高階技術製造優勢，如5G基礎建設中所需的晶片、ABF載板、IC載板、多層高頻硬板、AI與自駕車晶片等高階產品已開始發酵，支撐台灣半導體與PCB產業持續成長，進而帶動電子設備產業發展。
為減少人力需求的依賴，與提高製造良率，智慧製造技術已廣泛應用於各電子產業中，本期專輯將針對半導體與PCB產業之先進製造技術與智慧化設備進行介紹與說明，如：「次世代半導體晶圓複合加工技術」一文，碳化矽（SiC）由於其優越的物理和電氣特性，被認為是用於高功率和高溫應用的下一代半導體功率器件材料，依據Yole Developpement的碳化矽市場預估，2025年SiC功率半導體產值可達32億美元，且由2023年起，全年營收成長率高達44%以上。因為碳化矽為一種非常堅硬、易碎的非氧化物陶瓷材料，其加工時間久且成本高。本文藉由超音波輔助輪磨技術以及電漿輔助拋光兩種複合加工技術，作為提升碳化矽晶圓加工速率的手段，相較於傳統的機械拋光，可有效提升拋光速率達5倍以上。「探討不同結合度的砂輪磨削於藍寶石晶圓之聲射訊號特徵」一文，藉由分析5種不同結合度之鑽石砂輪，在氧化鋁晶圓薄化製程中其聲射訊號上之差異，擷取磨削過程的聲射訊號後進行7種特徵訊號分析，從特徵訊號中歸納出砂輪的表面變化差異，而且驗證不同結合度在聲射訊號頻帶上的比率，未來可透過此特徵擷取技術建立線上砂輪狀態鑑別系統，協助研磨製程上的製程效率優化與表面狀態鑑別。「高深寬比玻璃通孔金屬化與填孔電鍍技術」一文，三維電子封裝與異質整合技術在半導體產業已經被廣泛的發展與應用，高深寬比玻璃通孔(TGV)的基板是作為中介層的選項之一，本文利用全濕式製程技術，開發出玻璃金屬化技術和無缺陷高深寬比TGV填孔技術，於深寬比12、深度100 μm 的條件下，完成TGV之填孔。此外，此TGV填孔技術是在直流電(DC)的模式下，通過使用單一添加劑電鍍配方系統在電鍍液完全靜止(無流場)的狀態下，完成銅填孔電鍍製程。在製程控制上，因採用單一電鍍添加劑系統，因此可避免電鍍添加劑分析上的干擾，同時也可避免因電鍍添加劑所導致的電化學交互作用，故可藉由電化學分析技術進行添加劑分析，提升製程穩定性與良率。
在PCB產業之先進技術與應用如下，「虛擬檢測員-全自動智慧PCB光學檢測技術」一文，本文發展虛擬檢測員外觀瑕疵檢測技術，可從大量正常影像建立模型，檢測與正常影像差異過大的影像，藉此避免未知的缺陷被分類器誤放，並能整合多種分類器來降低已知缺陷之誤判率，及依據現場作業檢測複判精度動態調整偵測靈敏程度，以維持檢測技術的正確性與穩定性。最後，VQI技術整合既有AOI設備系統，可代替作業人員自動填入複判結果，利用檢測後之良率分析資訊，串接機器TGV手臂於卷對卷軟板製程進行缺陷標記，達成全自動化之智慧光學檢測作業。「3D結構電子先進製造技術」一文，現今的電子產品發展趨於微型化，並且功能也日益增加，因此金屬線路與元件亦須朝著高密集度、3D結構且輕薄化的方向發展，故將電子電路及其零組件整合至立體結構件形成3D結構電子。本文利用智慧化3D元件接合技術與局部低溫金屬焊接技術，並配合LIM技術製作3D線路，達到高精度3D結構電子製作之目的。本技術可以突破現有3D結構電子對於基材的限制，同時提升製作速度與製程彈性，並在強化學習系統的幫助下，達成3D高接合精度結構電子製作之目的。「高精度氣噴印電路修補技術」一文，藉由氣噴印電路裝置、高活性觸發膠體、局部化鍍模組以及超快雷射電路修整加工平台等技術組成，建構高精度氣噴印電路圖案化技術，促使電路製作良率達到95 %以上。由於氣噴印裝置中之膠體霧化器可讓高活性觸發膠體在霧化後透過霧化粒子選別器、環形氣流之流體集中器，最後經由噴嘴(nozzle)可於基板上形成圖案化線路，最小線寬可達26.8 µm；此外，導入雷射電路修整技術，可將短路之缺陷利用雷射修整至平均線寬10.1 μm。
本專輯亦介紹奈米壓印技術與應用，「高階微奈米結構快速製造技術於先進光學元件應用」一文，UV型的微結構快速製造技術在微奈米結構快速成型上和低成本已製造已經有很好的發展，藉由UV型的微結構快速製造技術進行光學繞射元件(DOE)製作，提供次世代光學元件和其終端產品量產技術，能應用於(AR/ MR/ VR)元件的波導管、先進光學感測元件，如光束分離器和光束擴散器等。
本期專輯期望能從半導體與PCB技術應用中，挑選突破點與建立技術制高點，並與讀者們一同分享與交流，同時也希望能引起產學研各界之共鳴，大家一起投入發展，讓臺灣半導體與PCB相關技術能持續進步與應用，帶動台灣製造業之發展。
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