“ 尽管全球许多产业因COVID-19与中美贸易战而受到影响，但是根据世界半导体贸易统计协会(World Semiconductor Trade Statistics, WSTS)，全球半导体市场正加速地发展中，并且预计在2021年会成长8.4%。而市场的成长可归功于远程工作设备的需求以及5G, IoT, AI等相关产业的发展”
1、半导体产业趋势与创新
为了结合并实现产品更先进新颖的功能，在技术上使用了更大的功率，电动汽车便是具有代表性的例子。新一代的半导体便顺势推出，采用耐高压与大电流的新材料SiC与GaN，为产业发展带来更多优势。在众多半导体的应用中，隔离器的电气安全需要额外重视。虽然新一代半导体具有耐高压的特性，但在使用高电压时依旧需要确保使用者的安全和避免产品内部损坏，因此电子元件和半导体IC会使用隔离器隔离输入与输出电压，例如光耦合器，MOSFET栅极等。
随着更强大的半导体出现，制造设备也需要加强运作上的安全。再加上近期因为疫情关系，制造商们无法及时补足市场的需求进而造成了半导体短缺。为因应各方的紧急订单，半导体制造设备的需求也持续增加并且预计达到新高点。在快速补足生产的同时，制造商们需要确保半导体制造设备与半导体元件安全且合规。
2、半导体产业法规与安全标准
如前面所提到的半导体元件与制造设备具有潜在风险，因此需要符合法规标准来确保其安全性。本文将逐一介绍半导体产业的国际安全标准并分享实际应用，半导体元件(隔离器)电气安全法规包含UL 1577 和 IEC 60747-5-5，而半导体制造设备电气安全法规为SEMI S22。
半导体元件安规标准
隔离器可分为光学和数位隔离器，半导体元件电气安全标准 UL 1577 与 IEC 60747-5-5各自适用于特定的隔离器。以下我们对于各标准的安全测试条件有更进一步的介绍：
UL 1577
UL 1577 是专用于光学隔离器安全标准，也可作为数位隔离器(例如：磁和电容隔离器)的标准。
型态测试
光学隔离器必须能承受厂商所标榜的额定承受隔离电压60秒。一般而言，额定电压为2.5k Vrms到 5 kVrms。一些超高隔离电压可能达到8kVrms或更高。
如果是双重保护的光学隔离器，则要求进行放电测试。每个光学隔离器需要和被20kV 高压充电过的电容并联测试(放电测试电路如下图所示)，电容放电五秒，重复此测试50次。
图一：放电测试电路图
资料来源：UL 1577 UL Safety Standard for Optical Isolator
产线测试
在产线上，每个光学隔离器需要通过耐压测试，而测试条件为承受60秒的额定隔离电压。然而为 提升制造效率，耐压测试条件可使用120%的额定隔离电压并且测试时间缩短为1秒。
由于UL1577在测试电压上要求较为严格，也对电气安全测试带来更多挑战，半导体元件领导品牌选择华仪7470系列耐压测试器来确保高电压隔离器和双重防护隔离器符合UL 1577安全标准。
以 6kVrms的隔离器为例，型式测试使用6kVrms，产线测试使用7.5kVrms (略高于120%的额定隔离 电压)。针对双重防护隔离器，需要通过20kV放电测试。7470系列提供超高压20kV交流／直流电压，可以符合UL1577严格的测试条件。图二为7470系列与被测隔离器的连接方式示意图。
图二：7470系列与被测隔离器的连接方式示意图
IEC 60747-5-5
IEC 60747-5-5 是专用于光隔离器(光耦合器)的安全测试标准。为了验证光耦合器是否能够承受隔 离电压，每个元件都需要通过隔离测试也就是我们熟知的耐压测试。
型式测试
施加额定隔离电压60秒。
