SMT是什麼？IT+OT如何實現SMT製程的智慧營運？ | 鼎新電腦

文：吳欣珊

SMT SMT製程 智慧料架

SMT製程是現今製造PCBA的重要技術，作為高度自動化的一員，但面對外在條件變化及內在管理因素問題，仍有許多生產困境無法解決，現在科技發達，IT+OT協助產線運作也已經不是難事，該如何有效整合協助SMT製程進行智慧營運？

目錄(點擊可直達段落)

• SMT是什麼？

• SMT、SMD、SMA、SME的個別差異？

• 使用SMT技術的優勢

• SMT的製程簡介

• SMT產業運作時經常遇到的困境

• IT+OT和智慧化幫助整個SMT製程的重要性

• SMT融合IT+OT的成功案例

• 結論

SMT是什麼？

SMT(Surface Mount Technology)表面黏著技術，是一種將電子元件如電阻、電容、電晶體、積體電路等零件安裝到印刷電路板(PCB)上的技術，利用錫膏印刷在電路板的表面，電子元件的焊腳置放於錫膏位置後，運用高溫讓錫膏融化。高溫爐的最高溫度須高於錫膏熔點，但不可高到燒毀電子元件，錫膏融化時成液體，包覆電子元件的焊腳後待溫度冷卻凝固，即焊接完成PCBA。

SMT技術與原先的通孔技術有著最大區別，在於製作完成的「體積」。以往的通孔焊接技術讓電子元件必須額外設計焊腳，穿過電路板將零件焊接在板上，焊腳有最小尺寸限制，也導致整體PCB板的體積無法縮小，SMT技術則是使用錫膏熔焊，免去了焊腳的體積，因而生產的PCBA尺寸越來越小，也更符合現有電子產品設計愈趨輕薄的需求。

SMT、SMD、SMA、SME的個別差異？

在電子業經常聽到與SMT相近的縮寫描述，而這些名詞與SMT的關聯性有那些呢？以下說明SMT相關但不同名詞的解釋：

SMT(Surface Mount Technology)表面黏著技術

為目前現代的電子元件安裝在電路板上的量產技術，使用特殊焊接過程黏著電子元件，達到焊接在電路板上的目的。

SMD(Surface Mount Device)表面安裝元件

SMD指焊接於電路板上面的電子元件，如晶片、電阻、電容等。

SMA(Surface Mount Assembly)表面安裝模組

表面安裝模組指當一個電子元件內部由一個或多個電子元件組合而成，可稱之為SMA，較常見的模組類型有藍芽模組、WIFI模組等不同性能組合而成的SMA。

SME(Surface Mount Equipment)表面安裝機器

指用於SMT技術焊SMD元件進行裝設的設施，SME涵蓋的機器多樣，包含錫膏印刷機、熱風迴焊爐、ICT線上測試機、AOI自動光學檢測儀等，這些設備在PCBA製造過程中自動化處理各電子元件的放置及焊接。

使用SMT技術的優勢

PCB從通孔焊接技術演變成現代常見的SMT黏著技術，除了體積這個顯著優點外，還有以下其他更重要的優勢：

電子產品小型化

即為體積的優勢，當電子元件以SMT直接貼附的形式焊接，面積和體積都縮減的情況下．節省更多電路板空間，電子產品得以向小型化路線邁進，或是相同空間的電路板能置入更多電子元間，增強更多功能性和性能。

產品精密程度高

同上所述，當SMD的元件越小和輕薄，電子產品能應用的領域和維度都能大幅擴展，例如更小更輕的電子產品、更高性能的CPU、或現今因為AI推動運算力更為強大的GPU，都是SMD元件發展更為精密的表現。

品質及生產穩定

與通孔焊接技術不同，SMT技術本身不需要太多人工作業，全程幾乎以自動化設備來進行電子零件放置及焊接等作業，更適合用於大量生產，製程也同時比通孔焊接更穩定，品質也相對較有保障。

成本效益的提升

當設備進行自動化生產時，除了製程穩定，減少錯誤，推動生產效率的提升外，人力和工時有效降低，幫助企業節省人力及時間成本。

SMT的製程簡介

當生產PCBA的品質與量產穩定，SMT也就成為生產電路板更加高效的技術之一，而在製程中如何控管並提高生產良率，則仰賴製程後段的檢查設備，但基礎SMT的製程並不複雜，在SMT介紹中也提及到製造工法。下列簡述SMT的製程模式：

PCB製造準備

製程第一步需備好電路板(PCB)，自己生產製造的電路板包誇印刷同線路、設定電子元件的安裝位置、錫膏的印刷點等，或是外包PCB廠，送至廠內接續打板生產。

各類電子元件配置

依據設計需求，選擇相應的電子元件，配置在後續的SMT貼片機進行物料置放。

錫膏印刷

設計圖導入錫膏印刷機，PCB經由輸送帶進入錫膏印刷機，在需要焊上電子元件的位置刷上錫膏。

元件貼裝

對應的電子元件依據設計圖配置在PCB的既定位置，電子元件會貼在錫膏上，因錫膏為膏狀能做到簡易固定，使元件不因輸送而位移。

回流焊接

進入回焊爐使用高溫將錫膏熔融，讓表面浮貼的電子元件能與PCB板黏在一起，待溫度下降後錫膏固化，使元件牢固在PCB板上。

檢測

在SMT製程過程中段及後段會運用到ICT線上測試機、AOI自動光學檢測儀等不同檢測儀器，自動進行測試和檢測程序。

基本上SMT製程中最重要的3步驟為錫膏印刷、元件貼裝、回流焊接，電路板在經過回焊爐後，其組裝即可算完成，主要需耗時處理的是初始的料件準備及後續的維修檢測等。

SMT產業運作時經常遇到的困境

SMT產業雖多數時候皆由設備自動執行製程運作，但仍有不少其他因素造成影響製程的困境，以下3點是SMT現今在製程運作時經常面對的困難：

產品品質管控

隨著技術進步，電子元件小型化已是必然趨勢，PCB板內元件的高密度配置也成為常態，除了體積小，功能面向趨於複雜，在初始放置元件的困難度變高，容易出現焊接不良等技術問題，也間接導致後續在檢測、維修、元件處理的困難度更加提升。

經驗人力需求

由於不同種類的SMD元件有不同的封裝設備，處理及焊接可能須用到不同的設備和技術，仰賴人員的經驗值；且雖SMT製程高度自動化，但仍需要有經驗的人於協助處理監控、調整及維護設備，對應現今技術進步快加上人力老化，如何有充足人力維持製程營用是個挑戰。

物料管理複雜

SMT製程所使用的物料複雜，包含各式各樣的電子元件、焊錫膏、封裝材料、各種樣式的PCB板等，除了物料種類多樣外，連帶品質管控的複雜度也提升，容易受到市場的需求變化、價格波動、供應鏈問題進而影響SMT生產進度。

現今時勢變化快速，製造業也因此上沖下洗，即便是高度自動化的SMT製程也會因外在因素受到波及，如何在高度變動的環境中快速應變並維持生產運作，是SMT產業能穩定接單營運的關鍵。

IT+OT和智慧化幫助整個SMT製程的重要性

讓IT的資訊技術OT的操作技術相結合，在自動化環境下導入智能運作，可以推動自預測及自預警，防止可能發生的問題避免損失，作為高度自動化的SMT製程，導入智慧化營運也是必須進行的工作，以下幾點是IT+OT及智慧化協助SMT製程的重要性：

智能化導入和自動化偕同操作

SMT製程本身即是自動化的高度整合，從電子元件放置、錫膏印刷、焊融、檢測等，生產中透過自動化執行流程，達到生產品質的一致性，智能化導入協助找出產線異常，排除可能的產出錯誤，在減少人力同時提升生產效率，是智慧化協作自動化生產的關鍵。

實際監控及數據分析

在製程中以設備聯網做到SMT製程整體的實際監控，連接感測器與監控設備系統，藉由蒐集數據例如生產狀態、設備運行狀況、產品品質數值等，經由數據分析處理後可以洞察辨識製程問題，做到製程改善及優化。

更快的反應能力及提供即時決策

當資訊與操作有高速連網能力相結合，監控系統在SMT製程中能提供即時數據蒐整並進行分析，甚至預警，讓管理者立即發現潛在風險，在製程營運中可以做出更快速、準確的判斷，即刻採取適當行動，避免生產中斷或品質問題發生的可能狀況。

智慧工廠是自動化產線的下一步，而IT+OT的結合技術導入智慧化，可以使整體SMT製程中做到更有效率、不易出錯的製造環境，由於SMT製程本身相對其他製造業，已是高度自動化的製程，IT和OT再融合智能化，可以輔助SMT前置備料、後續生產、出貨執行等流程，達到整體智能化，實現高效運行模式。

SMT融合IT+OT的成功案例

台林電通具有40年的工業網通應用經驗，觸角也延伸通訊、車用及半導體的ODM及EMS製造，提供客戶從設計試產，到量產測試工程的整體解決方案，，解決客戶的製程挑戰，滿足客戶所需目標，並與客戶建立長期夥伴關係迎向市場挑戰，是台林電通一直以來的堅持。但在SMT製程中，因為錯料而導致重工及物料浪費且延遲出貨導致客戶投訴的問題，持續造成困擾：

上料錯誤造成報廢

SMT的貼片零件眾多，體積小外觀類近，原始以人工上料核對及手工紀錄上料資訊，效率不彰，且容易發生核對錯誤，除了工時的耗費外，一旦上錯料盤，產出大量瑕疵品也造成重工的時間物料成本損失。

人工耗時狀況多，影響稼動

SMT製程運行時，機台依賴人工確認實際拋料狀況、材料耗用及停機等情形，為了避免停機造成更多損失而導致接換料頻率高，除了需求人力高，也因而讓機台稼動率低下，生產週期不斷延長。

在意識到SMT備料上料問題不斷延伸到整線製程的困境，台林電通導入了智能料架，運用機聯網串聯自動化設備及生產數據進行管理，同時引入不同的營運管理模式，有了以下改善：

上料防錯管理的機制建立

拆解備料、找料、撿回料等作業，建立減損機制，同步搭配自動化應用，提升資訊整合能力，降低工單用料變動頻繁的頻率；提高bom表內容的正確性，也減少產品返工及異常處理造成的成本浪費，也同步藉由異常防錯自動鎖機，降低錯誤料件損失。

低料提前預警的引入

在SMT各機台建立機聯網的架構，規劃透過上料、低料、接料控管及監控拋料率，並進行自動預警的機制，重重把關下有效減少SMT機台因停等或拋料而導致的停等浪費，提升SMT機台稼動量。

從原物料的控管到SMT製程中減少NG品出現，降低人力工時的浪費，在料的管理機制建立同時，搭配IT+OT及智慧化的實力，推動整體SMT製程各項產值的提升，導入專案後在備料的人力成本上節省33%，找料工時減少了48.8%，SMT產值年省損失80%，讓智能料架的效益更能顯現。

延伸閱讀：導入IT+OT和智慧化，讓SMT製程更有韌性！

結論

SMT技術的問世推動了電子產品的輕巧化，電子元件的技術力和設計製造的能力也連帶提升，雖然高度自動化，但也衍生了SMT製程中物料相對難以管理的困境，除了製造生產技術力的提升，製造環境的IT、OT與智慧化的整合能力，是應對未來的智慧製造趨勢中必經的一環，推動環境適應力的提升，也是加強SMT企業競爭力的關鍵。

文章資料來源

SMT製程介紹，和SMD有什麼不同？

何謂SMT(Surface Mount Technology)表面貼焊(裝)技術

什麼是 SMD？跟 SMT，SMC，SMA有何不同？

相關資訊