印刷電子

印刷電子曾被稱作印製電子或全印製電子，第三屆全國印刷電子技術研討會經討論一致認可印刷電子這一稱謂。

全印製電子技術(Print Full ElectronicTechnology)是指採用快速、高效和靈活的數字噴墨列印技術(Digital Printing Inkjet Technology)在基板（無銅箔）上形成導電線路和圖形，或形成整個印製電路板的過程。

基本介紹

• 中文名：印刷電子
• 外文名：(Print Full ElectronicTechnology
• 別稱：印製電子或全印製電子
• 釋義：快速高效靈活的數字噴墨列印技術

定義

印刷電子

印刷電子學（Printed electronics），顧名思義，是基於印刷原理的電子學。更具體一些，是利用傳統的印刷技術製造電子器件與系統的科學與技術。印刷電子製造技術中使用的“油墨”是具有導電、介電或半導體性質的材料。[]

—《印刷電子學》

特點

1.印製技術的導入簡化電子產品製造工藝

任何電子設備必定有相關元器件和零件組成，通常是由印製板（PCB）承擔了元器件的支撐和連線作用。印製電子產品兼有PCB作用，可代替PCB。印製電子製造是採用直接印製圖形的方法，與PCB及PCBA(裝配)製造相比基本流程如圖,顯然印製電子比前者工序簡化約一半。

2.把電子電路與元器件集合在一起，連線可靠

通常的PCB僅是PWB(印製線路板), 成為電路功能的元件是後裝上去的，即由PCBA完成。而印製電子是在基材上既有線路又有元件，都由印製完成，成為真正的電子電路。而且印製電子產品的元件與線路是完整一體，連線可靠性高。

3.產品輕薄、可撓曲，減少體積與重量，適合各種形狀要求

印製電子產品基材以有機薄膜為主, 具有可撓曲、輕薄的特點，其印製形成的元件是厚膜型的，相比PCB上安裝的元件要輕薄。因此印製電子具有撓性印製板(FPC)的優點，又勝過FPC。

4.省料省工，減少成本

印製電子用有機薄膜和各種油墨材料的成本，低於PCB用覆銅箔板和各種化工材料；印製電子加工過程也少於PCB和PCBA，而且印製電子又可以成卷加工(R2R)；由於加工過程簡單，印製電子用生產設備投資也沒有PCB和PCBA複雜；因此印製電子適合低成本要求。

5.綠色生產，有利環境保護

印製電子生產廢棄物極少，不需化學蝕刻和電鍍工序，幾何沒有廢水，是項清潔生產工藝技術。

套用領域

印刷電子技術是基於印刷原理的電子製造技術。在過去的50年中，矽基半導體微電子技術占據了電子技術的絕對主導地位。但由於矽基積體電路製造技術的日益複雜和所需要的巨大投資，矽基積體電路的製造完全壟斷在全世界少數幾家大公司手中。因此，在過去10多年中對溶液化有機與無機半導體材料的研究開發，催生了用傳統印刷技術製造各種電子器件的探索研究。溶液化有機與無機半導體材料的最大特點是它們不依賴於基底材料的導體或半導體性質，可以以薄膜形態沉積到任何材料上。沉積的手段可以是蒸發、旋塗或印刷方式。

由此而產生了不同於矽基微電子學的一些新的電子學領域，例如有機電子學 (Organic electronics)，因為有機半導體材料是最早開發出來的溶液化半導體材料，當然有機半導體材料還包括非溶液化的小分子材料等；塑膠電子學或紙電子學 (Plastic electronics，Paper electronics)，因為溶液化半導體材料可以製作在塑膠薄膜或紙張上；柔性電子學 (Flexible electronics)，因為基底材料的柔軟性不影響這類電子器件的工作；透明電子學（Transparent electronics）,因為許多有機或無機電子材料是透明或半透明的，做在玻璃或透明塑膠基底材料上可以使整個電子學器件或顯示屏透明化；印刷電子學 (Printed electronics)，因為大面積或打陣列電子器件可以像傳統報紙印刷那樣大批量製作。而印刷電子學則可以涵蓋其他這些特殊電子學領域。例如，印刷電子既可以印刷無機電子材料，也可以印刷有機電子材料（包含了有機電子學）；既可以在矽、玻璃、不鏽鋼襯底上印刷，也可以在塑膠或紙襯底上印刷（包含了塑膠電子學、紙電子學或透明電子學）；即可以在剛性襯底上印刷，也可以在柔性襯底上印刷（包含了柔性電子學）。

印刷電子產品的最大特點與優勢是大面積、柔性化與低成本，與矽基微電子產品形成強烈對比。印刷製作電子器件所需設備投資極低，而且印刷電子器件可以製作在任何襯底材料上。儘管印刷製作的電子器件性能不如矽基微電子器件，但成本上的優勢和大面積與柔性化特點使印刷電子技術仍有矽基微電子器件所不能勝任的大量套用領域。有關印刷電子學的詳細介紹，參見《印刷電子學：材料、技術及其套用》（高教出版社，2012年3月出版）。

印刷電子（PE）與印製電路板（PCB）

目前的印製板多數是在電子設備中僅起電子元器件的支撐與連線作用，名符其實是印製線路板。而印製板的發展是包含電子元件，如多層板內埋置電阻、電容，以及埋置IC器件，這是名符其實的印製電路板。基板上含有電子元件和連線線路，即為電子電路。為了適應電子設備小型化、便攜帶，印製板的發展方向，就是高密度互連的埋置元件印製板、集成印製板與光電印製板。

產品	印製電路板	印製電子
產品結構	絕緣基板與導體線路; 部分含元件電路	絕緣基板與導體線路、; 電子元器件、保護層
產品作用	支撐和連線電子元器件，; 組裝電子元器件後成為電子組件	直接成為電子組件
產品特點	分剛性與撓性兩大類，易承載元器件，; 體積重量較大	輕薄可捲曲，; 不需另裝元器件
工藝技術	印製轉移圖形，化學蝕刻，電鍍與; 表面處理，鑽孔與層壓等	印製圖形
主要材料	覆銅箔板，抗蝕劑，化學藥劑	薄膜基材，功能油墨
設備條件	印製設備，濕處理設備，機加工設備	印製設備，適合R2R
生產成本	高	低

具體實例

印刷電子技術目前還處於產業發展的初期，但是已顯現其市場規模具有很大的發展潛力。據調查數據顯示，印刷電子技術和產業涉及面很廣，包括能印製形成電路或者電子元器件的有機、無機或者合成材料，生成電晶體、顯示器、感測器、光電管、電池、照明器件、導體和半導體等器件，以及互連電路的工藝與產品。按照IDTechEx、OE-A和台灣工研院的資料介紹，印刷電子產品的套用領域歸納為下表：

產品套用領域	印製電子產品	產品特點
半導體器件	薄膜電晶體(TFT); RFID系統; 邏輯電路、存儲器	比矽基IC重量輕、體積小，; 適於撓曲和低溫裝配，; 比矽基半導體成本低。
顯示	有機光電顯示管(OLED); 有機光電廣告屏; 電子紙; 電泳顯示、電致變色顯示、; 場致發光顯示、熱顯示等等	改善平板顯示器強度,; 可設計成捲曲的新產品,; 適於成卷高效生產。
照明	有機發光二極體(OLED)	消耗電量少節能，; 可分散、捲曲排列燈光，; 成本低 適於成卷生產。
電源	薄膜太陽能電池; 光伏	新穎環保、低成本電源，; 重量輕、體積小，可捲曲。
感測	接觸壓力感應器; 光電感應器; 溫度感應器等	用於不同結構的信號檢測，; 重量輕、體積小、成本低，; 能用於生物產品中，; 能撓曲與纖維織物結合。
其它	薄膜開關	重量輕、體積小、成本低