從智慧型手機、能源基礎設施、電動交通工具到人工智慧系統，半導體已成為經濟創新的基石。然而，急速的發展也帶來了影響。一項近期調查顯示，2015 年至 2023 年間，半導體裝置製造業的年度用電量增長了一倍以上——該期間增幅達 125%。
該報告指出，與該能源使用相關的排放量僅增加了 71%，這顯示半導體製造業已更廣泛地採用低碳能源及可再生能源憑證（RECs）。
能源消耗與碳足跡的持續增加，反映了半導體產業在經濟中的重要性。
- 越來越多的半導體元件被製造出來，並被整合到我們日常依賴的產品中。
- 目前生產的裝置通常功能更強大、技術更先進，且製造過程所需的能源也更多（例如：採用先進／更微小的製程節點所製造的先進處理器）。
能源消耗增加將導致排放量上升及營運能源成本攀升。為此，產業發展趨勢正轉向更永續、高效且具韌性的營運模式。企業正尋求既能促進環境責任，又能推動技術進步、提升生產力、增強營運韌性，並保障獲利能力的解決方案。 實際上，這涉及一系列相輔相成的策略，旨在提升製程效率、減少資源消耗、優化產品產量與品質，同時降低每台設備的能源消耗與排放強度。泰瑞達的六大支柱策略，致力於提供兼具成本效益、低能耗、永續性與韌性的測試解決方案。
支持永續實踐的全面方法
在泰瑞達，我們採取全面性的策略來推動產業邁向更永續的未來，並將效率與優化融入產品策略的每個環節。讓我們來探討這六大領域如何相互協作，將永續性、生產力與成本節省融入我們的解決方案中。
優化生產力與產能是我們策略的核心
我們著重整體效率，從而實現每套系統的高年處理量，其衡量標準包括特定時間內處理的裝置數量，以及每平方公尺廠區空間的生產力。這得益於我們業界領先的測試週期、更高的測試並行度（即每套系統可處理的測試點數量增加），以及旨在提升每平方公尺廠區空間生產力的發展藍圖。所有這些因素共同確保了每台裝置的最低測試成本。
能源效率與智慧控制
隨著人工智慧的普及，電力消耗隨之增加，因此電力與能源效率不僅對確保妥善管理現有資源至關重要，對於控制成本亦是關鍵。泰瑞達的每項產品在設計時皆以整體可擴展性與能源效率為考量，每一代產品都能帶來更高的生產力與運作效率。
結合智慧自動化技術，以及符合 SEMI S23 標準的設備運作模式，我們的客戶現在能夠更有效地管控系統能耗。例如，透過我們的節能工具，客戶可以根據實際需求，在需要時啟用或使用相應功能。這種適應不斷變化的營運需求的靈活性，不僅能降低能源消耗，更能直接減少營運成本與排放量，因此成為注重環保企業的首要考量。
生產能力與品質
隨著先進封裝與異質整合（例如人工智慧裝置與矽光子學）的普及，每交付一個可運作裝置 所消耗的能量已成為一項關鍵指標；此指標將關注焦點從原始功率與能源消耗，轉移至整個價值鏈中製程的效率。
泰瑞達的自動測試設備（ATE）具備業界頂尖的量測能力，而我們的生產與服務流程更能確保每件出貨產品皆符合嚴格的性能規格標準。這得益於泰瑞達針對每台生產的儀器均採用統計製程控制（SPC）方法，以確保每台儀器皆符合已公布的規格。此舉有效減少了報廢／不合格的元件，進而降低材料用量、減少能源消耗，並降低相關的碳排放量。
智慧工廠的能力
人工智慧與機器學習正為半導體設計與製造流程的優化開闢新途徑。分析解決方案透過挖掘數據中的細微模式，協助進行元件修整、修復與分級，從而提升良率。
透過泰瑞達（Teradyne）的Archimedes 分析解決方案，客戶可運用一個支援即時分析的開放式開發環境，並能靈活提供既可直接部署的現成解決方案，亦可提供客製化解決方案。此原生安全的環境能將雲端解決方案相關的安全風險降至最低，而結構化的雙向資料流則可實現快速且高效的分析。這些功能使分析結果能即時回傳至測試儀，以便在驗證及大量測試過程中立即調整測試流程。 我們與領先分析服務供應商的緊密整合，確保重點始終放在優化測試流程上，而非測試儀與分析平台之間的連接。
透過運用製造流程中各階段所蒐集的數據，測試策略可隨著時間推移而不斷優化。例如，「左移／右移」策略能將關鍵測試提前至流程早期，或根據即時洞察調整後期測試。這種動態策略不僅能減少廢料、降低能源消耗，更能確保生產週期更具永續性。此外，數據分析亦為製造設備的預測性與預防性維護提供了契機，從而將非計劃性停機時間降至最低。
提升營運靈活性、效率及設備利用率
外包半導體封裝與測試（OSAT）供應商身處一個節奏飛快的環境，這要求他們具備無與倫比的靈活性。測試線的頻繁重新配置以及將停機時間降至最低的需求，使得測試系統必須能夠迅速適應不斷變化的要求。
泰瑞達透過「為 X 而設計」的文化來應對這項挑戰，提供可客製化且可配置的測試解決方案，不僅具備客戶所需的功能，同時兼具可靠性、可維護性、可維修性及耐用性。我們更搭配一支由應用與產品支援人員組成的專責支援團隊，與客戶緊密合作以優化系統效能，並確保系統的運作時間與可用性。這種協作模式確保即使在最動態的製造環境中，也能維持高度的效率與營運韌性。
更高的營運效率與設備利用率
如今，產業領導者面臨產品上市週期縮短的挑戰，必須確保晶片生產的經濟效益維持在理想水準。泰瑞達採用以可靠性、可製造性及可維修性為核心的設計最佳實踐與工作流程，最終實現較長的平均故障間隔時間（MTBF）。這帶來業界領先的自動測試設備（ATE）運行時間與最佳化的系統生產力，顯著提升每處理一顆裝置的瓦時效率。 我們的測試機台已具備量產就緒能力，而我們的設計與製造實務，更能確保客戶充分發揮其資本設備資產的價值。
產業策略合作與夥伴關係
合作關係能推動產業成長並促進創新。半導體製造商始終致力於尋求提升作業模式與製程的方法。在泰瑞達，我們積極尋求與半導體製造商及其他生態系夥伴合作的契機，為客戶打造創新解決方案，同時妥善保護智慧財產權，以維持產品的獨特性並確保我們的競爭優勢。
泰瑞達亦參與多個產業組織，例如SEMI 半導體氣候聯盟(SCC) 的第 3 類排放工作組、全球汽車諮詢委員會(GACC) 以及智慧數據與人工智慧產業諮詢委員會(IAC)，藉此在制定半導體產業不斷演進的標準過程中發揮影響力。我們亦與合作夥伴生態系緊密合作，以更深入了解其需求及整體市場趨勢，從而預見未來需求隨產業演進而產生的變化。
在半導體生態系統中積極建立合作夥伴關係的業界參與者，推動了能惠及所有利益相關者的解決方案與實務的發展，而泰瑞達（Teradyne）很榮幸能成為此領域的領導者。
以永續發展為導向優化測試
透過聚焦於永續發展的六大支柱，泰瑞達協助客戶實現生產力、營運韌性、永續發展及財務目標。
泰瑞達的產品平台，例如 UltraFLEXplus，正是靈活性如何驅動效率與永續發展的典範。這些測試機專為適應不斷變化的產品組合與製造製程而設計。隨著客戶需求演變，透過重新配置測試機、啟用或停用特定儀器或功能，以及調整測試流程，能確保資源獲得有效分配，從而將浪費降至最低並最大化產能。
在半導體製造領域，廠房空間是一項寶貴的資源，而興建新晶圓廠則涉及龐大的財務與環境成本。 一套能夠處理更高吞吐量或同時測試更多被測裝置（DUT）的測試系統，能提供更永續的解決方案，並降低每處理單位的能耗。泰瑞達的高生產力解決方案透過協助客戶最大化每平方公尺的產出，來實現此目標。我們的高效能測試機減少了對額外廠房空間與基礎設施的需求，不僅節省數百萬美元的建設與營運成本，同時也降低了整體對環境的影響。
展望前路：為永續未來創造可量化的影響
供應鏈壓力、貿易格局的變動，以及產業內技術與製程的急速演進，這些因素共同推升了能源密集度，並導致每片晶圓及每件成品的製造成本上升。這些壓力促使業界重新聚焦於整體營運韌性、效率及良率優化。指引我們產品開發藍圖與客戶支援策略的六大支柱，彰顯了泰瑞達（Teradyne）作為業界夥伴的堅定承諾，我們正攜手為產業與社會邁向更具韌性與永續性的未來。
麥克·哈布蘭德（Mike Halblander）是泰瑞達（Teradyne）矽光子學部門的技術計畫負責人，他在半導體自動測試設備（ATE）、航太、工業儀器及生命科學等多元產業領域，擁有豐富的產品策略、技術領導及系統開發經驗。他致力於透過提升產品功能來創造客戶價值，並高度重視營運效率與永續發展。
他與客戶及跨職能團隊緊密合作，共同應對複雜挑戰，並推動創新且具重大影響力的解決方案。自 2021 年起，他積極參與 SEMI 的永續發展計畫，最初從永續發展諮詢委員會開始。他目前擔任 SEMI SCC 第 3 類排放工作組的共同負責人，致力於協助業界追蹤並處理半導體供應鏈的碳排放問題。 Mike 擁有電機工程學士學位及電腦科學碩士學位。