半導體產業是驅動全世界數十億裝置的幕後功臣，隨著半導體設計日趨複雜、市場壓力倍增，為了精進製造與測試能力，使產品符合先進運算效能要求與電容標準、促進技術突破，具備優良技術的半導體測試工程師勢必扮演更重要的角色。

半導體市場持續成長

圖一 : 半導體在生活中不可或缺，隨著新應用持續出現，預期半導體的市場需求也將居高不下。（source：merck.com）

根據SEMI所做的全球展望報告指出，8吋晶圓廠產能可望大增 21%，以緩解半導體市場的供需失衡情況。SEMI全球行銷長暨台灣區總裁曹世綸指出，晶圓製造商未來5年將增加25條新的8吋晶圓生產線，以滿足各式仰賴半導體元件之相關應用，例如類比、電源管理和顯示驅動IC、功率元件MOSFET、微控制器和感測器等，5G、汽車和物聯網持續成長之應用需求。

而SEMI在其全球晶圓廠預測報告（World Fab Forecast）中也指出，全球晶圓廠設備支出在2022 年將會創下新高，出現 連三年大幅成長。在2022年，全球前端晶圓廠設備支出總額將較2021年成長10％，突破980億美元，再次出現連續三年的成長。

晶圓廠設備支出於2020年及2021年分別成長17％和39％後，漲勢未歇，在2022年持續上揚。半導體業界上次出現連續三年晶圓廠設備投資增長為2016年到2018年，在那之前，則是將近20多年不見此至少連三年的漲勢，要回溯到1990年代中期。

曹世綸說，為了滿足人工智慧、智慧機器和量子運算等廣泛新興技術的長期需求，晶片廠不斷擴大產能，產能擴張幅度更是超越疫情期間遠距工作和學習、遠距醫療以及其他應用相關電子產品的強勁需求，也因此造就半導體設備支出在過去七年中有六年經歷前所未見的成長。

汽車市場將成最大需求方

圖二 : 汽車市場已經成為半導體元件的最大需求方。（source：nxp.com）

在各種不同應用領域的半導體發展上，可以發現近年來全球對抗氣候變遷，加速刺激了電動車與節能資料中心的發展，進而帶動功率半導體的需求，以達到有效率地為這些高功率用途及其他應用供電的目標。製造商正加快腳步研發具備高功率特性的第三代半導體，包括碳化矽（SiC）和氮化鎵（GaN）等寬能隙功率元件（WBG），同時也逐漸將功率半導體整合進其他元件，預期功率元件市場未來將大幅成長。

一般來說，電源模組具有易於設計、高能量密度和可靠性等優異特性，因而被廣泛用於電動車（EV）、太陽能逆變器、火車、家用電器和飛機等各式應用。現今設計工程師普遍使用以寬能隙元件製成的電源模組，以充分發揮其可快速切換操作的優點，進而縮小電源模組的尺寸並提高效率。然而，WBG電源模組同時也帶來新的測試挑戰，因此業者需要透過新的解決方案，來正確評估這些元件的特性，以避免設計出不合格的原型，並縮短設計週期。

而根據Gartner調查也指出，至2026年車用半導體年複合成長率將高達16.5％，包括電力控制、環境感知、車內外聯網、座艙影音、整合中控等需求，將大幅增加未來汽車配置的功率半導體、感測元件、聯網元件、資通訊元件、AI運算晶片之數量，這些都有助於驅動半導體產業成長，包括電動車、自駕車、以及先進駕駛輔助系統（ADAS）等產品，車內包含的電子零件產值，預期將會在2030年增加50％。

另外，預料在未來五年內，汽車市場將一躍成為半導體元件的最大需求方，超越目前兩大主力領域的5G通訊與高效能運算。許多分析師都預估，汽車領域將創造20～25％的年成長率，並可望在2026年達到1,000億美元的市場規模。其中有一個不可忽視的關鍵貢獻，來自於日漸擴大的NVMe BGA SSD元件需求，這種SSD元件正是先進輔助駕駛系統不可或缺的重要元件。為了加速研發並有經濟效益地量產這些關鍵的NAND Flash SSD半導體元件，全世界的記憶體廠也正加緊腳步尋找可靠、又符合成本效益的測試解決方案。

測試需求方興未艾

全球測試大廠也都針對了半導體測試推出了相應的解決方案。根據益萊儲調查資料顯示，以GaN、SiC為代表的第三代寬能隙半導體材料，將成為未來智慧能源及5G通訊的標配。GaN通常用在低電壓、小功率，比如小家電、尤其在快充領域，有廣泛應用。至於SiC通常用在高電壓、大功率，比如新能源汽車驅動、5G基地台電源、新能源及國家電網等。對此，太克科技提供了完整第三代半導體元件靜態參數及動態參數測試方案。例如使用4200A-SCS參數分析儀，可以加快各類材料、半導體元件和先進製程的開發、程式控制、可靠性分析和故障分析等。

另外針對車聯網，R&S目前正與各國政府相關檢測單位密切合作，從通信的接入層到智慧型運輸系統（ITS）應用層，以及整車的環境測試、整車OTA測試等，都提供了解決方案和參考設計。此外，安立知則正為利用5G和其他通信方式快速擴張的汽車和物聯網市場提供測試解決方案。NI近年來也在汽車領域表現強勁，在實現『零願景』（包括：零事故、零排放、零損耗）的道路情境上，NI聯合生態鏈加速發展，透過多起併購不斷強化汽車電動化和ADAS領域的測試方案供應能力，並強化客戶關係。

至於是德科技，則是在寬能隙半導體測試方面也擁有獨特優勢，協助客戶正確評價元件，解決功率模組設計問題，並縮短開發週期。例如是德最新的雙脈衝動態參數分析儀PD1550A，提供了測試整個功率模組的功能。因此，汽車OEM、供應商和功率模組開發人員就可以加速開發時間，並對功率模組的動態特性有更多的瞭解，進而提高汽車電源電路的安全性和可靠性。

結語

此刻，正值全球半導體市場短缺之際，卻也正是半導體產業的全新機會點，這兩年來，也為半導體產業帶來意外的豐收期。眾所皆知，半導體在現代生活中早已不可或缺，也是解決生活問題的重要關鍵，隨著新應用持續出現，預料半導體的市場需求也將居高不下。而伴隨半導體而起的測試設備與技術，也將會不斷推陳出新，滿足測試市場所需。