全球供應鏈因為世界邁向淨零面臨轉變,有台南的業者回收半導體封裝的廢壓模膠條,透過再生技術產製出球形二氧化矽,可以還原成新的封裝材料,解決半導體產業一年超過5千噸的廢料問題,高純度的二氧化矽還能應用在高階的拋光晶圓,1公斤要價上萬元。
半導體IC封裝的製程中會產生許多的廢棄物,其中用來保護晶片的材料,就是這一顆顆黑色的廢壓模膠條,再加上封裝晶片延伸的邊角料,過去只能焚燒或掩埋,現在回收可以重新再生新的封裝材料,實際來到台南的工廠,從IC封測大廠送來一箱箱的廢料,每一箱都有標示QR Code,用來溯源每一個機台的廢料再進行分類,打開藍色的箱子,裡面的廢壓模膠條含有百分之88有價的特殊材料,可以回收再提煉。
循環經濟顧問公司總經理謝雅敏:「我們在研究的時候,是用儀器跟化學分析,裡面有球形的填充物高達百分之88,然後再去溯源它的使用來源,它是人工合成的功能陶瓷,如果這個材料,它被人工培育花了很多的成本跟能源,我們是不是能夠善用它,現在還完好的狀態加以回收,那如果回收了,我們可以把它變成原本的用途,是不是可以減少很多的能源的損害。」
回收的廢壓模膠條得經過前端品檢去碳化,檢查產品的穩定度,品檢跟純化,靠的是一群成大資源所的博士所研發的技術。
循環經濟顧問公司技術處專案工程師張沛翎:「我們是想知道,我們這個膠條裡頭的二氧化矽的純度有多高,所以要先把膠的部份,把它去掉,這個會影響到我們產品的產率跟一些良率。」
再經過烘箱檢測含水率,有如在做化學實驗,才能進入產線,台灣的IC封裝製程,一年會產生超過5千噸的封裝廢料,他們每個月回收500噸,其中有百分之90,都能轉化成高純度的二氧化矽。」
落下來的白色粉末,就是還原廢壓模膠條內的球形二氧化矽,透過顯微鏡才能看出球形的外觀,裡面含有人工合成的功能陶瓷,結合3D列印,再利用陶瓷燒製的技術,就可以製作出白玉雕琢,細緻精透、硬度高的作品,最高規格還可以回去做封裝膠的原材料,比原本國際大廠製作的膠條,可以減碳三分之一。
循環經濟顧問公司總經理謝雅敏:「我們目前產能的設計量是一年5千噸的來料量,這樣的生產製造,如果產出來的產品,會比原本合成功能陶瓷的國際大廠原廠這邊,可以減碳大概是原本的三分之一。」
最後成品再經過粒徑分析檢測純度,透過曲線圖看得出來,球形二氧化矽的顆粒非常集中,是粒徑非常小的奈米顆粒,可以用在很高階的半導體應用,1公斤要價上萬元。
循環經濟顧問公司副總經理周信輝 :「所以這樣的奈米顆粒,在晶圓拋光的過程中,它可以去做很細緻的拋光的應用,不會對晶圓的表面造成損傷。」
透過TASS永續產業會展的商機媒合,協助供應鏈上、下游節能減碳,解決了半導體封裝產業,每年超過5千噸的廢壓模膠的問題。
台灣永續供應協會理事長賴樹鑫:「最重要的整個供應鏈排碳,最重要是下游,也就是我們產品跟服務做完了以後,運送或傳送到我們最終的顧客或者消費者手上,這一段裡面所排的碳,或者我們講的溫室氣體排放,遠大於上一段,大概是按照世界經濟論壇所做的報告裡面,大概是11.4倍。」
再生球形二氧化矽的開發技術,在今年9月獲得台灣循環經濟獎之創新技術典範獎的肯定,運用先進的城市採礦科技,挖掘半導體工業的二次資源,不僅達成跨界整合,也造就了循環經濟,點矽成金。(記者黃梅琴、黃柏凱/台南採訪報導)