從NEPCON JAPAN看車用電子封裝的前景與挑戰
在41th INTERNEPCON JAPAN專門技術研討會中，特別邀請日本Denso Corp.電子基磐技術開發部的新見幸秀部長蒞會剖析電子技術如何從環境、安全、便利、舒適的觀點改變未來汽車的發展。首先新見部長介紹了Denso公司車用電子技術的開發現況，針對因應環境相關的車用技術成果，利用開發有別於傳統轉速控制之點燃和噴射系統的高壓與噴射控制電子系統，從而大幅提高diesel engines效能以及降低其廢氣排放比，以滿足日本政府日趨嚴格的環保法規。在車輛安全改善方面，Denso公司主要提供輔助駕駛電子偵查系統，包括預知碰撞警示系統、彎道輔助駕駛系統以及夜間行人偵查系統等。新見部長特別介紹了為碰撞警示系統所開發的Millimeter Radar工作原理，主要是由駕駛車輛放射高低兩種不同頻率的雷達波，以回收波的頻率變化差異偵測與前車距離，再依目前車速判斷是否會發生碰撞的潛在危險。而在道路輔助駕駛系統以及夜間行人偵查系統上，Denso公司則是努力開發高解析度image sensor和車輛顯示系統，協助駕駛人在夜間和陰雨視線不明狀況下，減少交通意外事故之發生機率。另外，Denso公司也針對未來如何提高車輛能源利用效率、減排、安全以及舒適性所需之高性能車用電子裝置提出了發展構想圖，值得大家參考。
圖一、DENSO公司展示Millimeter Radar的工作原理
圖二、DENSO公司的感測技術將提升道路偵測的精準度
圖三、DENSO公司針對四大關鍵因素，預測未來車用電子的發展
緊接在新見部長之後，CMK公司技術開發部的齊藤紀之部長以車用印刷電路板的技術趨勢為題，說明CMK在車用電子印刷電路板技術之發展近況。CMK公司在Printed Wiring Board (PWB)技術方面，主要有High Density Technology (HDI)、High heat dissipation technology、Replacement of the ceramic substrate和Mounting technology of PWB等四大項。在HDI技術上，CMK公司持續推出結合InterstitialViaHole (IVH) 和 Laser Via以及Buried hole技術，開發出2-4-2和3-2-3等8層高密度PWB，並將其應用在ECU(電子控制單元)產品上。
圖四、CMK公司展示不同結構方式的高密度連結技術(HDI)
圖五、CMK公司利用HDI技術提升密度及縮小ECU使用面積
針對電子產品應用在不同車輛場合對電子產品冷熱循環可靠度大不相同的特性要求，CMK公司分別開發了高Tg PWB、Low CTE PWB以及High Tg & Low CTE PWB材料技術。經由實際可靠度測試驗證，實驗顯示High Tg & Low CTE PWB材料具有最好的表現。
圖六、汽車各主要部件對於基板材料的可靠度要求
圖七、CMK公司提出改善耐熱度的材料技術
圖八、CMK公司藉由調整高Tg低CTE材料改善產品可靠度
NEPCON JAPAN展場直擊--液態封裝材料的封裝製程
在NEPCON展場上，筆者發現在液態封裝材料的封裝製程，包括真空印刷設備及點膠機設備均有多家設備及材料廠商投入，在與部分廠家洽談中瞭解，針對目前晶片堆疊、覆晶構裝及3D構裝型態，為了避免膠材封裝氣泡的包覆，以及封裝位置及膠量的精密度，點膠機廠商如傳統點膠機大廠Asymtek不但提出非接觸式之dispensing jet來避免點膠針頭碰觸到晶線及晶片，並且利用快速噴塗方式來達到精準點膠控制（如圖DJ-9000系列）；還有日本MUSASHI也同樣提出Aero Jet（如下圖）的空氣噴塗點膠方式，來達到非接觸式精準點膠控制。此外，在展場上亦可看到如岩下、ASTI等廠商提出類似的空氣噴塗點膠機。而在晶片堆疊、覆晶構裝等大面積封裝或是細線路封裝製程方面，真空鋼板印刷製程則是越來越受到重視，出展廠商包括Toray Engineering、SANYU REC、Newlong等，Toray Engineering已在真空鋼板印刷設備開發上投入10年以上時間，其主要特色為兩段式真空壓差印刷製程；而與Newlong公司技術人員討論中得知，其真空印刷機可以依據鋼板厚度達到70~100mm之薄型封裝（如下圖所示）。在本次NEPCON展場不難發現為了因應晶片堆疊、覆晶構裝及未來3D構裝型態，液態封裝材料的封裝製程已逐漸受到採用，這些資訊對於工研院材化所在今後兩年建置電子構裝材料驗證平台中，封裝製程技術驗證具有極高的參考意義。
圖九、點膠機大廠Asymtek展示非接觸式dispensing jet之DJ-9000系列
圖十、MUSASHI展示以空氣噴塗點膠方式的Aero Jet
圖十一、NEWLONG展示真空鋼板印刷製程
LED照明，光品質決定消費意願
從三天的專門技術研討會中，無論是歐洲、美國或日本都強烈討論光品質對於產品的重要性與產品的市場性。光品質包含色差、演色性、光配置、照明設計與穩定性（產品可靠度），光效率已經是基本條件，在LED照明產業價值鏈的兩端有別於所有現在的產業，一端是晶圓產業一端是照明燈具市場，一個是大規模大資本高毛利，一個是多樣、客製化的生活必須產業。Zumtobel集團Mr. Klaus在研討會指出LED照明燈具的幾個挑戰與機會，包括新型態光源的應用（點、線、面光源的自由運用）、系統效率的達成技術（不單是晶片或封裝）、多光譜與顏色的可能、與二次光學系統的四大機會（照明光線配置），大量的二次光源元件技術會影響最終的照明使用效果，所以演講者一再強調，目前LED照明如果只談晶圓與封裝，就是避重就輕，無法面對實際的照明需求。KOIZUMI照明科技公司也有近似的觀點，由2011年到2013是LED實用照明的成熟發展期，首重品質與穩定性，LED燈泡與燈管會被LED燈具（重新整體設計）所取代，預測跟螢光燈管的交叉點會發生在2012年到2013年之間。該公司指出目前LED照明燈雖然已經大量產出與使用中，但仍存在許多技術限制，包括刺眼眩光、規範與安全性（導光板防火）都需要解決，Panasonic對於光品質有增加光的空間感，FEU參數，強調對比的降低低照度就可以感受很舒適的亮度，室內降低照度與增加桌燈也是希望推廣的內容，一般室內的照度設計需要750Lx，採用FEU原理設計後室內照度僅需要300Lx ，FEU index8兩個給人的感覺是相同的，此外人眼對於色溫的反應性也可以作為交通照明或是警示照明用途，簡單來說，低照度下暖色溫就可以很溫暖明亮（蠟燭光），不過過高的暖色系溫度就會跟大太陽下一樣，冷色系低照度會感受陰冷，提高照度後就會很明亮。一些具巧思的設計也出現，例如在很冷的日本，用LED加熱座墊，LED發光馬桶蓋順便加熱，MCPET捲一下就是燈罩可以簡易改變光型(如圖)，KOHA的新型耐震LED層版燈以LED直下設計提供最佳的光效率，9.4mm最薄厚度幾乎和高導光板的差不多（可見散熱已不是重大問題），經過晶板稍微擴散處理後，光效率高出20％以上，號稱業界之最。
圖十二、(左)高反射MCPET燈罩的簡單應用；(右)KOHA展示高擴散燈罩高於透鏡光學燈罩效率10%，且光擴散較佳
圖十三、KOHA最薄的LED直下層版燈 最薄處僅9.5mm業界之最2.4Kg
首爾半導體在Lighting Japan推出了高效能的AC-LED
今年首爾半導體(Seoul semiconductor)在Lighting Japan展場上，推出了高效能的AC-LED (商品名﹕Acrich和Acrich 2)，其效能最高已超過了100 lm/W，CRI也有80的水準，且因沒有傳統DC-LED Power零組件壽命過短的技術瓶頸需要突破，其AC-LED燈整體壽命宣稱可以達到50,000小時，其技術發展進程值得持續觀察。
圖十四、首爾半導體推出高效能的AC-LED產品Acrich 2特性
圖十五、首爾半導體 Acrich 2 AC燈泡100 HZ
另外，Seoul semiconductor在去年12月初正式對外宣佈他們已開發成功高性能COB-LED，其效能介於76lm/W~85lm/W、CCT 2700K、CRI超過80，在製作成本和燈具設計加工上具有相當的競爭力。
圖十六、首爾半導體的ZC-LED
Lighting Japan台灣廠商展現技術實力
在Lighting Japan展場緊鄰於韓國館、中國館旁，台灣館的廠家也不遑多讓。除了幾家大廠特別獨立於一區外，其它數十個相關照明產品廠商在台灣館區分別展示2012年的新款產品。台灣LED大廠億光除了展示利用LED燈具縮短植物的成長期外，對於攜帶式的美容醫療產品也有所著墨。另外一家大廠台達則展示多款的LED燈泡外，另推出結合風力及太陽能的LED路燈，為節能尋找出另一方向。其它參展廠商如云光科技、阡隆科技等也受到參觀者的熱情詢問。
圖十七、億光推出植物工廠及具醫療美容效果的LED燈具
圖十八、台達電展示結合風能與太陽能的LED路燈
圖十九、阡隆科技展示解決LED高功率封裝散熱的高導熱絕緣材料
圖二十、Lighting Japan台灣館展區
展覽深入具有獨特核心技術的日本中小企業 有利台日合作
2012年的Lighting Japan與亞洲最大規模電子技術展41th NEPCON JAPAN以及汽車電子技術展AUTOMOTIVE WORLD 2012等三大展會，一連三天於東京有明國際展覽會場同期舉辦，由於技術主題廣泛且產業具高度關聯性，吸引了全球的業者到場參觀。主辦單位Reed Exhibitions公司海外部鈴木一部長在接受本刊專訪時表示，今年展覽搭配精心策劃各項熱門主題的專門技術研討會，除了邀請185位全球知名企業領袖及業界重量級的技術專家與參訪者面對面討論最新熱門議題外，鈴木部長說明由於去年地震災害緣故，讓相對保守卻具有獨特核心技術的日本中小企業也激起與國外廠商合作的興趣，此次展會透過日本政府的協助，邀請了八十家日本具獨自開發關鍵性、獨特性核心技術的中小企業參與，讓全世界的廠商可利用此次的展會快速取得與日本技術合作的機會。從參展家數來看，今年NEPCON的參展家數成長10%， Lighting的參展家數更成長超過20%，本來較小規模的汽車展也因各大廠家相繼投入電動車及週邊的研發，據國外部市場行銷次長大道雪小姐表示，今年汽車展區明顯比2011年擴大許多且受到更多的參訪者的關注。從各大展區規畫來看，除了有深入技術核心的日本中小企業外，台灣、韓國、中國皆各成立獨立館區，相較於2011年，今年這三個館的展區規模就擴增了1.5倍，可見得各國廠商對於此次展會的重視。放眼2013年，鈴木部長表示展場的規模與內容設計，除了持續朝國際化的方向前進外，對於台灣、日本、韓國、中國等國的產業需求也將成為明年的展會目標。
圖二十一、LIGHTING JAPAN主辦單位Reed公司海外部鈴木一部長(右)、國外部市場行銷次長大道雪小姐(左)於台灣館前合影
材料世界網編輯群一連三天在日本東京有明國際展覽的現場，除了以即時的報導，讓讀者、國內廠商能對LIGHTING JAPAN展及NEPCON JAPAN展等更進一步認識與熟悉外，也希望藉由本編輯群親自參與各參展廠商的技術訪談中，為您取得更多且詳盡的資訊。另外，從此次的參訪中，不論是在展覽的參觀或專門技術研討會的參與，身為技術研發的編輯群們不管在技術掌握或產品了解上皆獲益良多，值得推薦在台灣的讀者或廠商未來前往參觀。
有關Lighting Japan、NEPCON JAPAN、AUTOMOTIVE WORLD三大展會更完整、更詳盡的內容，將刊登於3月號的工業材料雜誌上，敬請期待。
以上是材料世界網/工業材料雜誌編輯室李巡天/黃淑禎/趙志強/康靜怡來自東京LIGHTING JAPAN & NEPCON JAPAN & AUTOMOTIVE WORLD 2012現場的Live 報導
緊接著，展會內容包含國際太陽光電展、氫能燃料電池展、二次電池展、Smart Grid Expo...等七大主題的World Smart Energy Week 2012，即將於2/29日在日本東京同一地點隆重登場，屆時材料世界網編輯群亦將前往現場採訪，提供第一手的資訊，服務國內的讀者，關心能源議題的朋友，敬請期待。另外，有意進一步獲取該場展會相關資訊者，亦可洽本室03-5914142高惠娟小姐。
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