精密涂布技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，許多應(yīng)用已相對成熟，但以狹縫式模具涂布技術(shù)而言，其在目前或未來之光電，能源及生醫(yī)產(chǎn)業(yè)上，仍有關(guān)鍵性之運(yùn)用。此項(xiàng)技術(shù)之未來發(fā)展方向，有一關(guān)鍵點(diǎn)，即涂布技術(shù)必須與產(chǎn)品相結(jié)合，本文以鋰電池陰陽極涂布為例，說明如何進(jìn)行含高固體顆粒成分涂料之涂布，及同時(shí)進(jìn)行多層涂布對改進(jìn)產(chǎn)品性質(zhì)之優(yōu)勢。

所謂精密涂布技術(shù)，并沒有一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩x，只是一般業(yè)界的看法，在于涂膜均勻度的誤差在一微米附近。精密涂布技術(shù)之能執(zhí)行，其關(guān)鍵在于對涂液物性的了解，選擇合適的涂布方法，和由精密金屬加工制成的硬設(shè)備。精密涂布技術(shù)發(fā)展最關(guān)鍵的里程碑，是1954年美國柯達(dá)公司由Beguin所提出之狹縫式模具涂布技術(shù)(slotdiecoatingtechnology,SDCT)。此項(xiàng)技術(shù)之示意圖可以參考圖1，其中涂液會(huì)經(jīng)一狹縫式涂布模具展開成為一寬廣而均勻的液膜，然后涂布于移動(dòng)的基材上，再進(jìn)入烘箱，使涂液固化或干燥。

圖1狹縫式模具涂布技術(shù)

狹縫式模具涂布技術(shù)之優(yōu)點(diǎn)在于如果模具設(shè)計(jì)制作合宜，則涂液形成之液膜均勻度極佳，其可適應(yīng)涂液物性，尤其是黏度變化范圍之相當(dāng)大，同時(shí)因其為密閉式之涂布方式，如涂液為溶劑型，對環(huán)境污染較小。SDCT技術(shù)由柯達(dá)所發(fā)明，其后延伸至如圖2所示之斜板式多層涂布技術(shù)及圖3所示之淋幕式涂布技術(shù)，斜板式技術(shù)最適用于傳統(tǒng)照相膠卷之生產(chǎn)，已逐漸過時(shí)，但淋幕式涂布技術(shù)仍有相當(dāng)重要的發(fā)展，目前可能是全世界最快的涂布技術(shù)之一。

圖2斜板式多層涂布技術(shù)

圖3淋幕式涂布技術(shù)

至于狹縫式模具涂布技術(shù)本身之變化及延伸技術(shù)，包括了條紋式涂布、方塊式涂布、及與斜板式技術(shù)之結(jié)合和同時(shí)進(jìn)行多層涂布等，在先進(jìn)光電產(chǎn)業(yè)上，有關(guān)鍵性的運(yùn)用。

至于對于此一項(xiàng)技術(shù)的學(xué)理探討，最早由Ruschak提出了操作窗口(operatingwindow)的概念，即一可穩(wěn)定操作在最小涂膜厚度之上的范圍，因?yàn)镾DCT最大的困難之一是不適合涂太薄。其后劉大佼教授之研究群和Carvalho之研究群，在此一領(lǐng)域也發(fā)展了不少論文。本實(shí)驗(yàn)室的論文有較多實(shí)驗(yàn)之結(jié)果，但綜合而言，理論與學(xué)理分析，所用之流體模式都相對單純，與工業(yè)上實(shí)際運(yùn)用的各種涂液，仍有一段差距。對于加工技術(shù)未來的發(fā)展，筆者以為要回到最基本的問題及目標(biāo);化學(xué)工程師以制作產(chǎn)品為主，某種加工技術(shù)只是制作產(chǎn)品中的一環(huán)而已。要制作一個(gè)好的產(chǎn)品，必需要有整體觀，即制作產(chǎn)品的每一環(huán)，都必須環(huán)環(huán)相扣，才能得到好的產(chǎn)品。以涂布產(chǎn)品而言，單獨(dú)涂布加工技術(shù)優(yōu)良是不夠的，必須配料、運(yùn)送、過濾、涂布、干燥，收放卷，每一環(huán)都符合理想才行。這其實(shí)是1980年代美國化工學(xué)會(huì)的期待，化學(xué)工程師的角色應(yīng)從一制程工程師(processengineer)，轉(zhuǎn)成一產(chǎn)品工程師(productengineer)。

筆者以下將以鋰電池陰陽極之制作的過程為實(shí)例，說明產(chǎn)品性質(zhì)與加工技術(shù)之間的關(guān)系，同時(shí)因?yàn)樗猛苛吓c真實(shí)工業(yè)用品相距不多，直接反應(yīng)到工業(yè)上之運(yùn)用之可行性很高，可能對國內(nèi)工業(yè)界在此一領(lǐng)域之發(fā)展，有一定之幫助。