在現今電子產品持續朝向輕薄短小、高度整合的趨勢發展下,SMT(Surface Mount Technology,表面黏著技術)早已成為電子製造產業的主流製程之一。不論是智慧型手機、穿戴裝置,還是各類 IoT 產品,背後的核心都與 SMT 技術密不可分。本文將帶您深入了解 SMT 的基本概念、技術優勢與實際製造流程,揭開精密電子製造的關鍵一步。
※ SMT 簡介
SMT 是指將電子元件直接安裝於 PCB 電路板表面上的一種製程技術,相較於傳統需鑽孔插腳的 THT(Through-Hole Technology,穿孔插裝技術),SMT 並不需要在 PCB 上鑽孔,元件可直接焊接於板面,進而實現電子產品的高度小型化與自動化生產。
技術優勢
SMT 技術的推廣與應用,主要來自於其在生產效率與設計彈性上的諸多優勢:
- 小型化與高密度佈局:SMD 元件體積小、腳位小,因此能夠實現在有限 PCB 空間中整合更多功能模組,推動著電子產品朝向「輕薄」、「多功能」的發展方向。
- 自動化與高效率生產:SMT 製程幾乎可全面機械化操作,製造流程大致包含錫膏印刷、元件打件/貼裝與焊接等,顯著提高產能與品質一致性,降低人力成本與錯誤率。
※SMT 製造流程
依照不同的產品需求,SMT 製造順序及內容可能會略有差異,不過仍可大致分為以下幾個步驟:
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錫膏印刷
製程的第一步是將錫膏均勻地印刷在電路板的焊墊上,作為日後 PCB 與電子元件焊接的媒介。印刷過程使用鋼網進行轉印,並透過機器控制壓力與速度以達到高精度。 -
錫膏檢查(SPI)
因錫膏印刷的是否妥善會大大影響電子產品的品質,所以為了確保錫膏印刷的品質,會需要進行「錫膏檢查( SPI ,solder paste inspection)」。
SPI 主要目標為檢查每塊焊墊上的錫膏量是否足量或溢出,以及印刷的位置是否產生偏移等狀況。此階段就像在打地基,若能妥善的完成這一步,能夠大幅減少後續瑕疵發生的狀況。主要可透過人工目測檢查或使用自動光學檢測(AOI)。
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貼裝/打件
依照不同的電子元件大小,貼裝/打件時可能還會分成:高速打件機、中速打件機、泛用打件機等,其中越小的零件,就能夠配合較快的打件速度;而越大的零件,則會搭配打件較慢的機台。
貼片機便會依照設計圖面及設定,從料帶或托盤中抓取各種表面黏著元件(Surface Mount Device, SMD),並高速精準地將它們放置在對應的錫膏焊墊上。
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回流焊接
打件/貼裝完成後,PCB 將被送進迴焊爐進行焊接。迴焊爐會依照設定的溫度曲線進行加熱,在不影響電子元件功能前提下,使錫膏熔化並與元件腳位接合,完成焊接。
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裁版
若產品是採用拼板方式製作,在焊接完成後便會進行裁板作業,將多片 PCB 分割成單一產品尺寸,以利後續的檢查流程。裁板可透過機械切或雷射切割等方式進行,過程中需特別留意不要對 PCB 造成物理損傷,以維持產品的完整性與結構穩定。
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自動光學檢查 AOI
自動光學檢查可能會有三個時機點會使用到,分別為:錫膏檢測(SPI)、爐前檢測、爐後檢測。
– 錫膏檢測:檢查錫膏的量、是否有偏移
– 爐前 AOI:極性錯誤、缺件、墓碑(元件直立)、錯件、元件偏移
– 爐後 AOI:爐後焊錫完成的最終檢查
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X-ray 檢查
若產品包含如 BGA 或 QFN 等底部焊接元件,便會透過 X-ray 進行穿透式檢查。X-ray 的特色在於能找出肉眼無法辨識的內部焊點,確認焊球是否完整、是否產生空洞或有短路的情況發生。這對於高精密產品或高可靠性應用而言至關重要。
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返工
在 AOI 或 X-ray 檢查後,如發現瑕疵,PCB 會被送進返工站進行手動維修。由經驗豐富的技術人員操作,利用熱風槍、吸錫工具或顯微鏡輔助,對有問題的元件重新焊接或更換。雖然手動作業成本較高,但能有效降低報廢率。
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功能測試
最常見的就是 ICT 測試(In Circuit Test),通常利用測試探針用於接觸 PCBA 板上預留的測試點,可用來檢查是否有短路、斷路、開路等故障情形,以及量測電阻、電容、電感等器件是否正常,還會針對不同功能的電子元件、驅動器等電路進行測試。
在實際 PCBA 製程中,許多產品會同時結合 SMD 與 THD。除了表面貼裝的元件外,仍有部分需插入式的零組件需經過人工或波峰焊處理。因此,一條完整的電子組裝產線,通常同時具備 SMT 與 THT 的能力,以因應不同產品的多樣化設計與品質要求。




