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打造韌性半導體產業生態系!台達以軟硬整合、資安強化、推動標準策略,助客戶提升競爭力快速因應市場變局

當地緣政治風險日漸升高,全球供應鏈重組讓半導體產業正經歷重大轉型,從全球化生產轉向區域化製造。因應此趨勢,各大廠積極布局新生產基地,加速產業版圖重整。深耕此領域多年的台達,除了持續強化軟硬體解決方案,也透過差異化全球布局策略,以效能與彈性俱佳的智能製造平台,協助產業夥伴快速因應市場變化,提升整體競爭力。

產業版圖重整的同時,市場需求也出現顯著轉變。「在中美貿易戰後,台灣成熟製程的半導體廠商迎來轉機,產業升級需求增加,」環球儀器亞洲區總經理謝偉昌觀察,雖然通訊和消費性 IC 趨近飽和,但是在車用市場,特別是電動車所需的 IGBT(絕緣柵雙極電晶體)、IPM(智慧型功率模組)及 ADAS(先進駕駛輔助系統)等零組件持續維持高度成長,加上去年中以來生成式 AI 的需求爆發,帶動 GPU 及 AI 伺服器的強勁需求,為產業注入新動能。

台達機電事業群智能製造事業部光學檢測行業部經理張仁明分析,如今產業轉型也面臨新挑戰,跨國大廠必須確保各地生產基地製程品質的一致性,並且有效管控營運風險;區域廠商因應客製化需求,也需要提高製造靈活度。加上原料取得與人才招募日益不易,這些因素促使業者增加智能解決方案導入速度的迫切性。

提供半導體前後端製程的軟硬整合解決方案

在全球半導體產業版圖重組之際,台達透過長期累積的技術能量,提供客戶一系列解決方案。硬體方面包含前後端製程相關設備、IC 製造和先進封測,軟體則涵蓋資安規範、通訊標準與數據分析等面向,展現垂直整合優勢。尤其整合環球儀器(Universal Instruments)後,台達更強化先進封裝和後段製程的競爭力,成功拓展北美市場,打入國際大廠供應鏈。

台達半導體前端製程設備的晶圓邊緣輪廓量測儀具備高量測速度、結合 AI 智能對標校正等功能。

張仁明表示,台達半導體產業硬體設備解決方案側重提升製程效率與品質優化。在前端製程方面,主要聚焦晶圓製造階段,台達提供晶圓切片後的研磨設備、研磨後量測設備,以及出貨前檢查設備,「這些設備整合感測器、AI 技術和機器視覺系統,實現數據標準化與智能化管理,系統可即時監測直徑、圓弧形狀等關鍵參數,一旦數值出現偏移便會立即提出警示,讓現場人員能夠每半天確認並調整製程參數,」張仁明說明,台達更突破傳統單一功能的設計思維,推出整合紅外線、X-ray 等多重檢測功能的複合式設備,有效降低客戶設備投資的成本。

在半導體後端的高速多晶片先進封裝設備,FuzionSC 平台特別適合倒裝晶片、系統封裝、面板級封裝、嵌入式封裝等應用。

至於後端製程方面,台達高速多晶片先進封裝設備採用 FuzionSC 開放式平台設計,提供從新產品導入(NPI)到量產階段的完整解決方案。謝偉昌分析,此創新平台架構可為客戶帶來多重效益,支援不同製程需求,大幅降低設備汰換成本,從產品驗證到量產都使用相同平台,也簡化工程團隊的導入流程、確保製程的一致性,設備的高度彈性更讓客戶快速因應製程調整需求,無需額外採購新設備,「特別是跨廠區運作,工程師只需要熟悉一套系統就能掌握多種功能,大幅提升產線人員的使用意願及作業效率,」謝偉昌強調,藉由上述優勢,台達成功切入 InFO(扇出型封裝)、CoWoS(晶圓級晶片堆疊)等高階封裝供應鏈,設備也獲得半導體大廠青睞,應用於高頻寬記憶體(HBM)量產製程。

從製造營運和設計優化強化軟體解決方案

聚焦軟體解決方案,台達也深入布局製造營運和設計優化兩大面向。機電事業群智能製造軟體新事業發展部處長陳鴻輝指出,台達在製造營運端導入符合國際標準的 SECS/GEM 通訊協定軟體與 EAP+ 自動化控制平台,搭配邊緣運算技術即時收集設備生產參數,並透過統計製程控制(SPC)工具進行製程優化;在設計優化部分,則是重視前端設計的完整性,台達以嚴謹的國際標準規範配置感測器與控制點,並運用製程能力指標(Cpk)評估設備性能,協助客戶在產品設計階段就能達到最佳化。

台達虛擬機台開發平台 DIATwin 透過數位雙生技術,可以完成產品虛擬原型設計,並在虛擬環境測試程式控制碼。

陳鴻輝強調,在新產品導入階段,台達虛擬機台開發平台 DIATwin 的 Machine Twin 動態虛擬設備系統,能在實體產線建置前,就以虛擬環境預先進行電控程式測試、生產週期(Cycle Time)調校最佳化,並產生製程參數,這套系統不僅整合台達自製的 PLC、驅動器、伺服馬達等工控元件,更建立完整的閉迴路控制架構,透過 Line Manager 產線聯網應用的即時回饋機制,確保虛擬模型與實際產線能同步運作,不斷優化控制參數與製程效能。此外,台達開發創新的低程式碼(Low-Code)平台,該平台採用視覺化操作介面,讓工程師能所見即所得,大幅降低系統調校的複雜度。

從設計開始保護半導體製程設備,助客戶打造韌性產線

隨著半導體製造設備走向連網化與智慧化,資安成為全球產業關注焦點。為應對數位安全風險,SEMI 國際半導體產業協會與台積電共同制定的標準 SEMI E187 旨在推動設備設計階段即強化資安,進而提升後續產線部署、營運、軟體更新與維護的安全性,防止惡意軟體進入產線。台達產品資安事業部處長田維誠表示,SEMI E187 不僅是全球首個針對半導體設備的資安標準,還是半導體設備供應商進入客戶廠區的必要門檻。

台達與子公司環球儀器快速響應客戶資安需求,針對半導體晶圓邊緣輪廓量測儀,以及高速多晶片先進封裝設備投入 SEMI E187 標準的合規,除完成作業系統安全、網路安全、無毒證明、弱點掃描等合規外,更以獨家開發的應用程式白名單機制,實現惡意程式防護且不影響機台效能。同時通過第三方驗證單位的合格性驗證(Verification of Conformity; VoC)。田維誠表示,台達產品資安事業部長期致力於標準制定,並率先落實產品資安於半導體前端設備,以及先進封裝設備,展現台達多年來投入產業標準制定的具體成果,且於 2024 年 12 月獲得工研院核發的首份 SEMI E187 合規檢驗報告,成為第一家達成此里程碑的設備供應商。

針對資安標準與規範,台達開發一系列可解決當下半導體產業資安問題的解決方案。

針對 SEMI E187 資安標準,台達開發設備安全、安全測試、弱點維護,以及軟體供應鏈管理一系列半導體設備資安解決方案。田維誠指出,台達的輕量化資安工具採用白名單機制以降低系統資源占用,可有效避免因資安軟體導致機台效能受損或運作卡頓的問題,確保產線正常運作;在持續性維護方面,台達也建立完整的產品生命週期資安解決方案,從設備出廠前的完整弱點掃描與修復,到後續的即時資安威脅因應,都能提供即時且有效的防護。另外,台達亦提供 SBOM 軟體物料清單掃描與弱點追蹤服務,協助客戶即時掌握並處理潛在的資安風險。

台達的資安服務與產品已在產業展現具體成效,「根據我們長期在製造業的經驗,及早投資資安防護的成本大約只有事後修復成本的三十分之一,對半導體產業而言,這種預防性投資尤其關鍵。特別是在這幾年,全球製造產業已發生多起網路攻擊事件,造成產線停擺、訂單延遲等重大損失,更可見早期部署資安防護的重要性,」田維誠補充。

靈活布局策略助客戶維持跨區域製造品質一致性

作為半導體設備產業的重要參與者,台達高度重視前瞻視野,積極投入國際標準制定工作。除了參與 SEMI E187 2.0 版標準的制定,在數位製造領域也率先加入 OpenUSD 聯盟。陳鴻輝分享,OpenUSD 是目前數位雙生技術發展最具指標性的聯盟之一,台達透過工業領域的豐富實戰經驗,向國際標準聯盟提出創新建議,推動產業規範優化,「台達積極參與國際標準制定的策略,不僅強化台達在全球市場的影響力,也展現推動半導體產業升級領導地位。」

因應全球供應鏈分散化趨勢,台達同時採取差異化的市場策略,協助客戶維持跨區域製造的品質一致性。張仁明指出,在中國大陸市場,台達專注於設備整合解決方案,並提供多台複合式機台,滿足當地客戶的成本考量;在中國大陸以外的市場,台達著重設備的跨區域調配優勢,「我們的設備可在不同生產基地間靈活調度,確保技術團隊快速銜接作業流程,有效提升客戶的品質管控效益。」

另外為強化全球技術支援網路,台達在全球重點市場均有據點。以美國為例,台達集團旗下環球儀器的製程實驗室,可以提供技術諮詢、失效分析、原型製作、一站式解決方案等服務,「例如有客戶希望開發高精密車頭燈,但缺乏相關經驗,我們協助他們從錫膏印刷到檢查等完整製程優化,最終成功獲得訂單,」謝偉昌說明,環球儀器已投入下一世代超高精密度半導體設備的研發,透過強化技術服務能量,協助客戶因應快速變化的半導體先進製程。

深耕專業服務的同時,台達還積極推動產學合作以加速創新研發。身兼台達台大聯合研發中心共同主任的田維誠強調,台達制定長期發展藍圖,規畫不同期程的研發布局,在台灣和全球各地都有與學校合作的研發中心,透過與師生們的跨領域、跨學院合作,持續深化在半導體產業的技術能量。這項緊密連結產學的策略不僅強化台達的技術競爭力,也為產業培育關鍵人才。

單一工廠多元生產模式應兼顧全球技術支援架構、在地服務能力

面對全球供應鏈重組與製程演進加速趨勢,半導體製造產業正經歷深度轉型。謝偉昌指出,隨著地緣政治風險升高,供應鏈分散已成必然,設備供應商必須考量客戶從區域邁向全球布局的挑戰,其中包括如何彈性因應不同生產基地的需求,縮短從建廠、製程驗證、試產到量產的時程,「特別是在單一生產基地生產多元產品時,如何整合不同製程應用,同時兼顧全球技術支援架構和在地服務能力,都是企業關鍵課題。」

面對全球半導體產業的重大轉型挑戰,陳鴻輝表示,台達將持續深化研發能量,善用軟硬整合的技術優勢、完善資安防護機制,以及靈活的全球布局策略,協助產業夥伴從容應對市場變局,攜手打造更具韌性的半導體產業生態系。