高琛華、李旋維、黃靜萍、賴孟慈 / 工研院材化所
隨著印刷電路板(PCB)產業朝向人工智慧(AI)、5G通訊及高效能運算(HPC)等高階應用發展，細線路與高可靠度載板對光阻剝除提出更高要求。本技術開發高效能、無氨氮、低COD的環保光阻剝除劑，透過高氧化態、高含氧度分子設計，提升光阻水合膨潤、化學解鏈與滲透能力，促使光阻快速崩解剝離；並結合微胞包覆技術，防止剝離碎片回沾，解決剝除不完全與重工問題。相較傳統配方，廢液COD可降低70%以上，可直接銜接既有廢水系統，降低處理能耗與碳排。本文將進一步介紹PCB的主要結構與製造流程，以及工研院環保光阻剝除劑的設計機制、效果驗證與減碳效益，說明其在提升製程良率與推動綠色製造上的應用價值。本技術可同步降低化學品消耗、設備能耗與廢棄物處理負荷，整體減碳效益達33%。本技術成功整合高效製程、綠色化學與低碳製造，不僅提升PCB製程競爭力，也為下一代高階電子產業提供兼具技術創新與環境價值的關鍵解決方案。
【內文精選】
在全球雲端服務供應商(CSP)與科技大廠積極投入人工智慧(AI)基礎建設的帶動下，高效能運算(HPC)、5G通訊與AI伺服器需求快速攀升，推動印刷電路板(Printed Circuit Board; PCB)產業朝向高頻高速、高層數與高可靠度方向發展。當市場焦點多集中於圖形處理器(GPU)的運算能力時，作為系統訊號傳輸與電力分配核心載體的PCB，已成為支撐AI運算效能的關鍵基礎。2025年全球PCB產值預估約923.6億美元，2026年在AI基礎建設持續擴張帶動下，預估將成長至1,052億美元，年成長率達13.9%，顯示高階載板與先進製程需求正快速增加。
隨著AI、HPC與5G應用推動PCB製程朝向細線寬、高深寬比與高密度互連發展，光阻(Photoresist)剝除工序所面臨的技術挑戰日益嚴峻。傳統光阻剝除劑(Stripper)常因滲透能力不足或光阻膨潤失控，導致微細線路與通孔中產生殘留與回沾，不僅造成良率下降與重工增加，也提高化學品使用量、廢水處理負荷及碳排放。為因應此一挑戰，產業正積極開發兼具高效剝除、低化學需氧量(COD)、無氨氮及低碳足跡的新型環保光阻剝除劑。透過高氧化態、高含氧度分子設計與微胞包覆機制，可提升光阻的水合膨潤、化學解鏈與深層滲透能力，並有效防止剝離碎片回沾，在提升剝除效率與產品良率的同時，大幅降低環境負荷，實現PCB製程優化與綠色製造的雙重目標。然而，PCB並非單一產品，而是涵蓋硬板、軟板與IC載板等多種技術平台，不同結構對製程精度與材料特性具有不同要求。其中，光阻剝除是內外層線路製作中不可或缺的關鍵工序，其品質直接影響線路完整性、產品良率與製造成本。
隨著製程朝向細線寬、高深寬比與高密度互連發展，傳統剝除技術已難兼顧剝除效率、材料相容性與環境負荷。本文將首先介紹PCB的主要結構與製造流程，接著說明光阻剝除所面臨的技術挑戰，並進一步闡述工研院開發之高效能、無氨氮、低COD環保光阻剝除劑及其製程驗證與減碳效益。
圖一、PCB的分類(7)
PCB結構與製程中光阻剝除的重要性1. PCB結構類型與應用特性
依產品結構與功能需求，印刷電路板可分為硬板(Rigid PCB)、軟板(Flexible Printed Circuit; FPC)及IC載板(IC Substrate)三大類（圖一）。
(1) 硬板(Rigid PCB)
採用玻纖強化樹脂等高剛性材料製成，具有良好的尺寸穩定性與機械強度，可承載多層線路與大型散熱模組，廣泛應用於伺服器、網通設備與工業電子，是高速訊號傳輸與電力分配的主要載體。
(2) 軟板(FPC)
以Polyimide(PI)等柔性基材製成，具備輕薄、可彎折與立體配線能力，廣泛應用於智慧型手機、穿戴裝置及車用電子，是高密度電子產品不可或缺的關鍵元件 ---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
★本文節錄自《工業材料雜誌》477期，更多資料請見下方附檔。