半導體產業(yè)基于其不斷邁向功能復雜化、產品極小化的趨勢，同時持續(xù)對物理極限展開技術挑戰(zhàn)，因此在自動化、物聯(lián)網(wǎng)與傳感器、機器人、大數(shù)據(jù)分析與智慧管理等不同面向，成熟度均領先于其他制造相關產業(yè)。對這個產業(yè)來說，除了如臺積電創(chuàng)辦人張忠謀所言，降低“生產周期”至關重要；藉由能自我檢測并調校的智能設備，讓產線不斷優(yōu)化，更是每家業(yè)者追求的目標。

在5G、AI人工智能等發(fā)展浪潮下，IC應用邁向多元化與極致效能。需求帶動技術成長，而技術成長也引領半導體產業(yè)所需的設備相應升級。當工業(yè)4.0的概念逐漸落實，設備智能化也從單純的硬件升級走向軟硬整合，以達到即時資料采集及分析，并協(xié)助決策。

設備智能化的相關解決方案包含以下領域：運動控制與機器視覺、設備預防性維護、內部閘道協(xié)定、邊緣運算、遠端控制與工業(yè)網(wǎng)絡等。為了將AI與機器學習技術導入設備，以及隨之而來的更多數(shù)據(jù)及運算需求，具備高速及高效傳輸速率的PCIe匯流排技術在工業(yè)領域重要性不斷提升；搭配以PC-Based為基礎的控制系統(tǒng)與自動化解決方案，得以整合并滿足更多復雜設備的需求。

以半導體產業(yè)后段的測試、組裝、封裝等制程為例，由于封裝速度大躍進，在達到高度精確的同時，還得保有高產能，因此需要更精準的運動控制視覺檢測系統(tǒng)，還必須易于安裝與維護，讓產線隨時處在最佳狀態(tài)。

運動控制

運動控制是自動化的核心技術，透過對機械運動部件的位置、速度等進行即時管理，能使設備按照預期的軌跡和規(guī)定的參數(shù)進行動作。

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

EtherCAT的解決方案包含PCI/PCIe運動控制卡搭配工業(yè)電腦、PAC模組化控制器，以及一體式控制器等，能應付不同制造場景。其中像是研華科技（Advantech）推出的PCIE-1203L-64AE運動控制卡，因為具備以下規(guī)格，成為分散式EtherCAT解決方案中的強力產品，包括：667MHz雙核ARM處理器、2個EtherCAT端口供給高性能的運動和I/O應用、支援通用運動軟件開發(fā)套件（SDK）可快速開發(fā)應用程序、最多支援64軸運動控制、點對點移動、2軸線性插補，并且支援可編程加速/減速率以及可編程中斷等。

機器視覺與影像擷取

機器視覺則因為有引導（定位）、量測、檢測、與判讀條碼/光學字元識別（OCR）等用途，在納米等級的半導體制程中，不但能協(xié)助機器手臂定位加工，也能提升檢測品質，并在最后IC成品裝料打包時記錄生產批量內容，讓效率不會受人力波動及疏失影響而減低。研華科技專為工業(yè)和視覺應用而設計的PCIE-1154-AE影像擷取卡，具有4個PCIe以及4個USB 3.0端口可以擴充，配備Fresco FL1100 USB 3.0主機控制器和5 Gbps的獨立頻寬，還可供應1500 mA電流，以確保外部工廠自動化和醫(yī)療應用的USB相機穩(wěn)定供電。

資料采集

而為了監(jiān)控設備狀態(tài)、并且隨時能夠進行調校、優(yōu)化流程甚至是進行預防性維護，則需要藉由傳感器和平臺上的量測軟件，將偵測到的各種參數(shù)轉為數(shù)位訊號，透過USB、PCI、PCIe或乙太網(wǎng)等匯流排送到主機中進行分析處理。如PCIE-1816-AE的多重功能卡，可用于不同類別的資料（訊號）采集，其具備16個類比輸入，最高達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個可編程的數(shù)位I/O線，以及4K樣本FIFO存儲器。

隨著半導體產業(yè)邁入后摩爾定律時代，復雜制程迫使終端設備必須愈趨智慧化，PC-Based控制系統(tǒng)與分散式運算架構因強大的效能、高開放性與運算能力，讓PCIe模組化解決方案得以滿足系統(tǒng)整合商與工廠經營者的升級需求，幫助設備更聰明。