半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基于其不斷邁向功能復(fù)雜化、產(chǎn)品極小化的趨勢，同時(shí)持續(xù)對物理極限展開技術(shù)挑戰(zhàn)，因此在自動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)與傳感器、機(jī)器人、大數(shù)據(jù)分析與智慧管理等不同面向，成熟度均領(lǐng)先于其他制造相關(guān)產(chǎn)業(yè)。對這個(gè)產(chǎn)業(yè)來說，除了如臺(tái)積電創(chuàng)辦人張忠謀所言，降低“生產(chǎn)周期”至關(guān)重要；藉由能自我檢測并調(diào)校的智能設(shè)備，讓產(chǎn)線不斷優(yōu)化，更是每家業(yè)者追求的目標(biāo)。

在5G、AI人工智能等發(fā)展浪潮下，IC應(yīng)用邁向多元化與極致效能。需求帶動(dòng)技術(shù)成長，而技術(shù)成長也引領(lǐng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所需的設(shè)備相應(yīng)升級(jí)。當(dāng)工業(yè)4.0的概念逐漸落實(shí)，設(shè)備智能化也從單純的硬件升級(jí)走向軟硬整合，以達(dá)到即時(shí)資料采集及分析，并協(xié)助決策。

設(shè)備智能化的相關(guān)解決方案包含以下領(lǐng)域：運(yùn)動(dòng)控制與機(jī)器視覺、設(shè)備預(yù)防性維護(hù)、內(nèi)部閘道協(xié)定、邊緣運(yùn)算、遠(yuǎn)端控制與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)等。為了將AI與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)導(dǎo)入設(shè)備，以及隨之而來的更多數(shù)據(jù)及運(yùn)算需求，具備高速及高效傳輸速率的PCIe匯流排技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域重要性不斷提升；搭配以PC-Based為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)與自動(dòng)化解決方案，得以整合并滿足更多復(fù)雜設(shè)備的需求。

以半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)后段的測試、組裝、封裝等制程為例，由于封裝速度大躍進(jìn)，在達(dá)到高度精確的同時(shí)，還得保有高產(chǎn)能，因此需要更精準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)控制視覺檢測系統(tǒng)，還必須易于安裝與維護(hù)，讓產(chǎn)線隨時(shí)處在最佳狀態(tài)。

運(yùn)動(dòng)控制

運(yùn)動(dòng)控制是自動(dòng)化的核心技術(shù)，透過對機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的位置、速度等進(jìn)行即時(shí)管理，能使設(shè)備按照預(yù)期的軌跡和規(guī)定的參數(shù)進(jìn)行動(dòng)作。

而目前基于乙太網(wǎng)的現(xiàn)場匯流排的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)EtherCAT（乙太網(wǎng)控制自動(dòng)化技術(shù)），由于具備極短的通訊周期與精確的同步時(shí)間，在自動(dòng)化控制領(lǐng)域中成為主流。

EtherCAT的解決方案包含PCI/PCIe運(yùn)動(dòng)控制卡搭配工業(yè)電腦、PAC模組化控制器，以及一體式控制器等，能應(yīng)付不同制造場景。其中像是研華科技（Advantech）推出的PCIE-1203L-64AE運(yùn)動(dòng)控制卡，因?yàn)榫邆湟韵乱?guī)格，成為分散式EtherCAT解決方案中的強(qiáng)力產(chǎn)品，包括：667MHz雙核ARM處理器、2個(gè)EtherCAT端口供給高性能的運(yùn)動(dòng)和I/O應(yīng)用、支援通用運(yùn)動(dòng)軟件開發(fā)套件（SDK）可快速開發(fā)應(yīng)用程序、最多支援64軸運(yùn)動(dòng)控制、點(diǎn)對點(diǎn)移動(dòng)、2軸線性插補(bǔ)，并且支援可編程加速/減速率以及可編程中斷等。

機(jī)器視覺與影像擷取

機(jī)器視覺則因?yàn)橛幸龑?dǎo)（定位）、量測、檢測、與判讀條碼/光學(xué)字元識(shí)別（OCR）等用途，在納米等級(jí)的半導(dǎo)體制程中，不但能協(xié)助機(jī)器手臂定位加工，也能提升檢測品質(zhì)，并在最后IC成品裝料打包時(shí)記錄生產(chǎn)批量內(nèi)容，讓效率不會(huì)受人力波動(dòng)及疏失影響而減低。研華科技專為工業(yè)和視覺應(yīng)用而設(shè)計(jì)的PCIE-1154-AE影像擷取卡，具有4個(gè)PCIe以及4個(gè)USB 3.0端口可以擴(kuò)充，配備Fresco FL1100 USB 3.0主機(jī)控制器和5 Gbps的獨(dú)立頻寬，還可供應(yīng)1500 mA電流，以確保外部工廠自動(dòng)化和醫(yī)療應(yīng)用的USB相機(jī)穩(wěn)定供電。

資料采集

而為了監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)、并且隨時(shí)能夠進(jìn)行調(diào)校、優(yōu)化流程甚至是進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)，則需要藉由傳感器和平臺(tái)上的量測軟件，將偵測到的各種參數(shù)轉(zhuǎn)為數(shù)位訊號(hào)，透過USB、PCI、PCIe或乙太網(wǎng)等匯流排送到主機(jī)中進(jìn)行分析處理。如PCIE-1816-AE的多重功能卡，可用于不同類別的資料（訊號(hào)）采集，其具備16個(gè)類比輸入，最高達(dá)1 MS/s、16位分辨率，支援A/O的類比和數(shù)位觸發(fā)器以及AO波形生成，還有24個(gè)可編程的數(shù)位I/O線，以及4K樣本FIFO存儲(chǔ)器。

隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)邁入后摩爾定律時(shí)代，復(fù)雜制程迫使終端設(shè)備必須愈趨智慧化，PC-Based控制系統(tǒng)與分散式運(yùn)算架構(gòu)因強(qiáng)大的效能、高開放性與運(yùn)算能力，讓PCIe模組化解決方案得以滿足系統(tǒng)整合商與工廠經(jīng)營者的升級(jí)需求，幫助設(shè)備更聰明。