半导体封装测试的全自动化之路——克服障碍(第3篇,共3篇)

公司准备工作、数据设备、工厂布局、物料搬运……这些障碍听起来熟悉吗?观看这个视频(第3篇,共3篇),从专家那里获得有关如何实现全自动的建议。
Road to Full Auto in Semiconductor Assembly Test Manufacturing – Overcoming Roadblocks (Part 3 of 3)
通过本系列视频(第3篇,共3篇),了解通往半导体封装测试的全自动化之路上应对障碍的策略。

文稿

欢迎观看我们在半导体封装/测试领域实现全自动的主题网络研讨会的第三个视频。在本期视频中,我们将讨论实现“全自动”过程中遇到的障碍以及应对之策。所以,实现全自动的障碍有哪些?首先,如果组织本身缺乏对“全自动“的愿景和管理层的支持,那么组织本身可能是一个障碍。

其次,数据可能是也给障碍,这既可能是数据不足又或是数据过多。

第三,旧设备可能是一个障碍。

正如我们在第一个视频中提到的。接下来,工厂布局可能是一个障碍,它要么过于复杂又或是不适合全自动化。最后,是来自物料搬运的挑战。

现在让我们更深入地讨论这些障碍。您的公司需要对实现全自动制造的需求和期望以及如何实施具有一定的远见。哪些流程可以通过自动执行来处理?又有哪些流程确实需要人工操作?您的设备现在可能是在加工什么样的批次?您将如何管理设备配方?您是否定义了设备的控制规格以及 KPI 超出这些规格时应采取的纠正措施?考虑如何在全自动化的环境中改善您的供应系统。

如果您使用或实施了数字孪生系统,需要考虑如何变更或改善其使用。考虑全自动制造和正确的数据如何实现自我学些。这些只是您的组织在规划全自动化愿景中需考虑的几个示例。

但没有获得管理层的支持,这个愿景可能永远不会实现。很重要的一点是,贵司的管理层对全自动愿景的支持并给予了预算。数据方面的障碍是什么呢?数据赋能智能制造——正确的数据。

您需要哪些数据来实现设备和制程的自动化?什么是衡量 KPI 的正确数据?是否需要对旧设备进行改造以实现集成?也许通过添加传感器和像 Raspberry Pi 这样的小型计算机?集成企业级的应用程序需要哪些数据?您的网络基础设施能否处理所有这些数据?如果不能,需要升级什么?考虑低成本存储(如本地或外部云)和高性能(如适当的固态 SAN)之间的权衡。再次强调一下,确定哪些数据对于自动化和监控制造过程是至关重要,以及如何捕获这些数据、如何存储这些数据(平衡成本和性能 )等等。我们在之前的视频中提到,对封装/测试工厂而言,旧设备带来了一定的挑战。

我们希望设备集成不仅可以实现有价值数据的捕获,还可以自动化许多生产作业活动,例如配方选择、批次进出设备以及加工作业。在理想情况下,所有工厂设备都将与 SECS/GEM 标准协议兼容。但我们并不是生活在理想世界中的。您拥有的部分关键设备可能必须通过 OPC/UA、TCP/IP 或 Web 服务等协议进行集成。SmartFactory Equipment Automation(或简称“EA”)解决方案可以解决此类问题。

EA 拥有各种适配器,使我们能够集成这种旧设备,帮助您的工厂实现更高水平的自动化。工厂布局。模拟工厂布局可以带来很多好处,尤其是在建造新工厂时。

使用 SmartFactory Simulation 仿真软件,你的组织可以在工厂破土动工之前,就做好计划以便最大程度地提升工厂的生产效率。优化新工厂布局,探索假设场景,了解和可视化各组件之间的依赖关系,确定可变性和不可预见事件的影响,确定系统要求并识别约束,测量两次并切割一次。如有疑问,再次模拟。

我们在之前的视频中曾提到,非标准化是封装/测试工厂实现自动化的一大障碍。半导体行业协会有一个工作组来解决这个问题。SEMI ABFI 是半导体先进后道工厂集成工作组。

该小组的任务是为封装/测试工厂制定新标准,以帮助开辟通往全自动化的道路。搜索“半导体智能制造标准”和“SEMI ABFI”了解更多信息。物料处理可以说是实现封装/测试完全自动化的最后一个也是最大的障碍。

在300毫米晶圆厂中,我们受益于用于处理晶圆的标准 FOUP 和 FOSB。在左上角,我们看到一些在晶圆厂和凸块厂中使用的载具。在半导体后道,标准化则要少得多。

从中期和长期来看,SEMI ABFI 工作组应该建立标准以解决此类问题。在短期内,您的工厂应尽可能确定在所有的站点使用的标准弹夹、托盘和托板。标准化越多,自动化障碍就越低。

现在如何将这些标准托盘从 A 点移动到 B 点?这就是自动化运输和自动化物料搬运系统(AMHS)发挥作用的地方。

它们可能是以这些形式出现:自动导引车(AGV)、轨道导引车(RGV)和天车系统(OHT)。这些选项中的每一个都有自己的优点和缺点。

OHT 通常最快且不占用地面空间——前提是您的工厂有足够的高度来容纳它们。AGV 和 RGV 可能是一个不错的选择,但会占用宝贵的地面空间。潜在的投资汇报可能会迫使您的组织实施自动化运输。

考虑工厂产量和良率的潜在提升,以及劳动力成本和人为错误的减少。最后,要管理所有这些自动化运输系统和材料类型,如托盘和弹夹,请使用应用材料公司 SmartFactory Material Control 套件,也称为 CLASS MCS 5。该解决方案能将多个 AMHS 提供商集成到一个解决方案中。一旦实施,就不需要工厂停机来实施改造。

我们现在来到了关于半导体封装/测试全自动化三部曲的尾声了。在第一个视频中,我们讨论了当前生产制造面临的挑战,在第二个视频中,我们诠释了“全自动”的定义及其在应对这些挑战中的作用。

在最后这个视频中,我们讨论了“全自动”遇到的障碍以及如何解决它们。让我们总结一下。需要全自动才能在封装/测试领域保持竞争力。领先的封装/测试公司已经意识到了这一点,并朝着全自动化方向迈出了一大步。明智的资本投资可以减少全自动的障碍和差距。正式的行业标准和合作可以降低成本并加速通往全自动化的道路。最后——是时候迈出步伐了。联系我们,详细了解应用材料公司 SmartFactory 解决方案如何助力您解决高价值问题。感谢观看!

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Joe Napiah
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