產發署推薦典範企業系列 - 台灣晶技
台灣晶技借鏡半導體製程,發展 MEMS 石英晶圓製程新技術,領先日本同業導入 SECS/GEM 系統,為機械加工產業進行自動化及智慧化應用,大幅提升生產效率和品質,躍升全球石英元件龍頭之一。
採訪/施鑫澤 文/鄭宜芬‧刊期/2025.2
全球工業 4.0 浪潮興起以來,製造業紛紛透過資通訊科技,推動數位轉型。台灣晶技自 1983 年成立,專注於生產頻率控制元件,早在 2018 年~2020 年間,就與經濟部產業發展署推動設備自動化與單線資料收集相關計畫。
然而,隨著市場需求的變化,原有的自動化層級已不足以應對新時代的需求。台灣晶技為了和應對未來的挑戰,2022 年與產發署合作啟動「台灣晶技智慧化升級轉型計劃」,率先將半導體製程應用於機械加工,提升產品良率與臺灣石英產業在全球同業的競爭力。
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發展 MEMS 石英晶圓製程新技術
「不努力就可能被時代淘汰,我們必須與時俱進。」台灣晶技總經理室特助李彥志表示,此次專案目標著重於發展 MEMS 石英晶圓製程新技術,並導入智慧化設備與系統,提升製程良率,降低生產成本。同時,公司推動數位化、設備自動化與生產綠色化,以應對景氣波動與外部因素。
在設定計劃目標當中,最關鍵的一步是建立新技術的基礎,避免重複繞彎路,除了在過程中形成標準化規範,更可申請產品技術專利,鞏固自有的技術優勢。
- 主導廠商
台灣晶技使用半導體製程取代傳統機械加工製程,並領先日本同業導入 SECS/GEM(半導體設備通信標準/通用設備模型)系統,進行自動化及智慧化應用。
- 主要協作廠
透過機械設備廠鼎昌奈米、翔緯光電、敔泰,以及電子設備廠有成精密,四家廠商針對先進頻率元件晶圓製程,進行智慧化設備聯網資料採集。
擴散廠
包括機械設備廠弘塑、致茂、飛迅特,以及資訊系統廠台塑、資訊軟體廠芃凡與台灣帆軟,擴大智慧應用。
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導入 SECS 架構機聯網
傳統機械加工大多採用線性作業模式,主要依賴人工作業,難以實現資料化與標準化的目標。而在達成資料標準化後,企業還需進一步有效利用工具管理資料,才能在巨量資料的時代保持競爭力。
台灣晶技與國內廠商合作導入 SECS 架構機聯網,透過新購設備,完成了 31 台設備聯網,其中 22 台具備自動化能力,實現即時監控和自動化生產,提升生產效率、安全性和產品一致性,並且可減少人力資源投入,降低人為錯誤的風險,還能夠即時蒐集與分析資料,改善不良處置和品質管理。
同時,台灣晶技建立自動化報表系統,實現了設備製程和量測資料的可視化管理,並透過智慧化分析,增強了實時分析和問題解決能力,讓工程分析效率大幅提升。專案的最終成果超越目標,良率達到 83%、稼動率為 86%、週期時間縮短至 21 天。
台灣晶技除了提升既有的產線技術,涵蓋廠域、設備、設計、製造,從樣品開發到量產的全階段整體轉型,更與專業工具機廠商合作,共同開發符合企業所需的客製化工具機,提升產品良率與臺灣石英產業在全球同業的競爭力,發揮「以大帶小」的擴散效益。
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導入半導體 SECS/GEM 系統
頻率元件宛如電子產品的心臟,負責控制內部元件的資料傳輸速度和品質,隨著市場需求提升,頻率元件越趨小型、超高頻、低抖動、高穩定度,要能適應寬溫度範圍,還要能快速交件以滿足客戶要求。
過往機械加工採用逐件處理模式,而半導體製程則以晶圓為單位,每片晶圓上加工的結構資料,都可完整收集並與前後製程相連。台灣晶技的製程從傳統的機械加工模式轉變為模仿半導體製程模式,並採用 SEMI 國際半導體產業協會所制定的 SECS/GEM 標準,讓各種生產設備,能透過統一通信協定實現自動化資料傳輸。
「半導體產業的代工模式為其他產業提供了借鑒,不管是半導體大廠或者是大型 EMS 廠,我們儘量跟上,期許以自身的經驗跟同業分享。」李彥志表示,日本在機械加工產業雖然起跑較早,掌握絕大多數的設備,但臺灣在半導體領域具有優勢,環境相對成熟。台灣晶技藉由技術變革,加上整體供應鏈與生態系的協助,在國際市場實現彎道超車,推動機械加工產業的新革命,「臺灣雖然不是第一個提出這個技術的,但是我們相信,台灣晶技是第一個提出用半導體標準去整合機械加工整體製程的石英元件製造業」。
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AI 應用與資安布局
近年來,AI 技術的飛速發展,推動製造業加速邁向智慧製造。透過具備快速應變與高度靈活性的生產機制,企業能更有效地應對來自各方的挑戰,提升市場競爭力與營運效率。
台灣晶技於 2024 年成立專責 AI 應用推動單位,採用混合雲架構,內部保存機敏資料,外部則利用 AI 演算法進行最佳化。這種方式兼顧資料安全與智慧化應用,涵蓋自動光學檢測(AOI)、機器學習模型調整、資料分析、資安保護,以及基於大語言模型的維修保養專家系統等應用場景等。
為達成智慧轉型,台灣晶技建置基礎算力,並進行人才教育訓練,與台科大合作設計 80 小時的課程,超過百人參與學習,涵蓋 AI 技術、資料分析和流程建模等領域,為數位轉型提供技術支持。
此外,台灣晶技亦於 2024 年與資策會合作推動 POC 維修保養專家系統試點專案,逐步實現預防性保養,全面提升製造效能。
而為應對反全球化的趨勢,台灣晶技的全球化佈局,逐漸從長鏈管理轉向地域鏈和短鏈管理。在海外 IT 系統建設中,面臨資安、資料管理、法規遵循及技術外洩等多重挑戰,儘管成本增加,台灣晶技仍規劃機敏資料管理機制,透過 AI 分析資料及規劃最佳路徑,以提升供應鏈效率,鞏固亞太、北美、歐洲、中東與非洲市場,並榮獲外資「台灣百強精選」(Taiwan Best-in-Class 100)殊榮。
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