〈工業技術與資訊〉製造面融入綠色科技

※來源:工研院
工研院「廢液晶面板再利用處理系統」已與國內面板大廠合作並完成實際場域驗證。(圖:工業技術與資訊月刊)
工研院「廢液晶面板再利用處理系統」已與國內面板大廠合作並完成實際場域驗證。(圖:工業技術與資訊月刊)

撰文/唐祖湘

淨零碳排議題全球熱議,碳關稅的壓力,讓追求降低成本及簡化製程的企業來說,無疑是新的挑戰。然而危機就是轉機,工研院持續投入綠色製程技術開發,在電子、紡織、面板領域推出不同解決方案,協助更多企業綠色轉型,亦為臺灣搶攻綠色新商機。

蘋果、Google、微軟紛紛表態,將在 2030 年之前,達到供應鏈或企業淨零碳排的目標,比聯合國「政府間氣候委員會」(IPCC)規畫的還要早 20 年。臺灣作為全球科技供應鏈的一員,已感受到減碳不只是社會責任,更攸關企業競爭力。工研院在電子、紡織、顯示器領域,投入前瞻綠色製造技術的研發,為產業轉型低碳企業預作準備。

1. 加成法微細電子線路綠色製造 電子業也能愛地球

臺灣印刷電路板產業市占率全球第一,但隨著電子產品走向輕薄短小,內部電子線路益加精細化而面臨瓶頸,傳統電子線路製程是透過塗布蝕刻阻劑,經由黃光微影,再蝕刻去除不需要部分,過程中不僅耗損材料,使用蝕刻液體時容易造成汙染,線寬受限亦不利微型化趨勢,需要改良成能夠容納微細線路且更符環保的製程。

為了解決產業痛點,工研院自主開發加成法微細電子線路綠色製造技術,以「凹版轉印觸媒」或「雷射誘導金屬化」定義圖案化後,可直接以金屬化製程在定義圖案上長出電路,成功突破線寬瓶頸,將電路線寬製作縮小至 3µm,突破產業界線寬極限,讓更多精細線路可放上電路板,維持臺灣 PCB 產業在國際市場的領先優勢。

製程中因少了銅箔壓合、光阻貼合、曝光顯影、蝕刻、光阻移除與電鍍等工序,將原本的 7 道生產流程縮短至 3 道,降低 30% 以上生產成本,更減少 50% 以上碳排,且可達到提升產能、節能、節水、減廢等效益,兼顧製程技術領先且達成綠色品質的環保目標。

工研院自主開發加成法微細電子線路綠色製造技術,讓更多精細線路可放上電路板,維持臺灣 PCB 產業在國際市場的領先優勢。
工研院自主開發加成法微細電子線路綠色製造技術,讓更多精細線路可放上電路板,維持臺灣 PCB 產業在國際市場的領先優勢。
2. 超臨界流體染色與機能同步技術 掀紡織業綠色革命

不用一滴水就可以染布,可能嗎?臺灣紡織業積極創新研發,已成全球機能布料重鎮,近年紡織業掀起環保永續風潮,但傳統的染色程序,需要大量用水進行染整和洗滌,不僅汙水處理成本愈來愈高,同時也須面對水資源匱乏的生產問題,是全球紡織廠的痛點。

為協助紡織產業走出困境,工研院研發團隊進行不下千次實驗,研發出創新布料無水染色、且能同步進行機能性加工的「超臨界流體染色與機能同步技術」。這項技術是運用二氧化碳取代水作為染色介質,讓二氧化碳達到介於氣體與液體之間的超臨界流體態,使其同時具備液態的溶解性與氣態的穿透性,讓傳統需要兩道工序的染色與機能化,現在一次完成,而且過程中完全不需要用到一滴水;使用過的二氧化碳,可透過系統回收重複利用,更無須像傳統染整技術多一道烘乾手續,徒增廢氣,能真正落實循環經濟永續概念,也為臺灣紡織產業創新寫下新的里程碑。

工研院研發團隊進行不下千次實驗,研發出創新布料無水染 色、且能同步進行機能性加工的「超臨界流體 染色與機能同步技術」。
工研院研發團隊進行不下千次實驗,研發出創新布料無水染 色、且能同步進行機能性加工的「超臨界流體 染色與機能同步技術」。
3. 廢液晶再利用處理系統 3C 舊螢幕循環重生

有沒有想過,現代人生活中長時間盯著的手機、電腦與電視…… 這些搭載液晶螢幕的 3C 產品報廢之後,都丟到哪裡去了?全世界每年產出 8 至 10 億片液晶面板,廢棄後如何處理已成為各國政府的頭痛問題,因液晶含有苯環、環己烷、鹵素等有毒物質,若處理不當,將對環境造成傷害,但現行業界除了用燃燒及掩埋等消極手段,可說是束手無策。

工研院首創全球唯一針對廢液晶面板再利用處理系統,可成功將液晶、金屬銦和面板玻璃從各類型廢液晶面板取出、純化並再利用,每日可處理 3 公噸液晶面板,年處理達千餘公噸,將對環境危害降到最低。

該系統先將液晶面板軋成碎片,經過分離、萃取、純化、萃洗、濃縮和改質等程序,將液晶中雜質排除,就可以重新導入製程,製成新的液晶面板;剩下的銦經過濃縮,可再精煉作為銦靶材的原料;面板玻璃則可以做成玻璃奈米孔洞吸附材料,專門吸取廢水和土壤中的重金屬。讓原本被當成垃圾的廢棄液晶面板,不僅能循環再利用,還能拿來解決其他汙染問題。

目前「廢液晶面板再利用處理系統」已與國內面板大廠合作並完成實際場域驗證,利用純化後液晶再製的面板也通過一系列產品信賴性測試,也期待進一步擴及電視、電腦等廢棄終端的面板,實現資源循環零廢棄的理想。

轉載自《工業技術與資訊》月刊第 352 期 2021 年 6 月號,未經授權不得轉載。


《工業技術與資訊》月刊 | 《工業技術與資訊》月刊

《工業技術與資訊》月刊,現為工研院發行之全院性對外出版品,刊物發行於1991年,目前每期發行數量約為6,000份;對象含括全國具研發單位的中小企業、立法委員、政府官員、媒體等。

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