制造执行系统工程数值采集在半导体基板业之应用

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1、制造执行系统工程数值采集在半导体基板业之应用第一章绪论1.1引言半导体产业己经成为中国经济和社会发展的战略性高技术产业。几年来，凭借巨大的市场需求、较低的生产成本、丰富的人力资源，•以及稳定的经济发展和优越的政策扶持等众多优势条件，国内的半导体产业得到了飞速的发展。随着半导体行业中各企业功能的不断细分，半导体的制造厂商在基板方面的技术也有了突飞猛进，根据其基板的不同，主要分为三类:PBGA(PlasticballZddarray塑料焊球阵列)、CBGA(eeramiCballsddarray陶瓷焊球阵列)、TBGA(tapeballgridarray载

2、带型焊球阵列)，从企业规模效应来看，以有独立封装的基板厂为主的半导体制造企业在近期得到了迅猛发展，随着其生产规模不断扩大，制造工艺不断复杂、基板的集成度越来越高，芯片的线宽已经从350纳米250纳米发展到了最新的45纳米。当在花费了大量时间和资源进行生产后，如果因为生产过程中间的某一步骤没有得到精确的控制，从而不能获得良好的品质和合格率，那么就可能在将来的使用过程中发生各种各样的故障、差错，使得最终的产品不能发挥其应有作用，甚至在关键的时候瘫痪。以上的情况一旦发生，那么对于公司财务及信誉就可能会造成巨大的损失。通过对生产步骤的精确控制和严密监视，使半导体生产设备

3、运行于最佳的生产状态。通过对物料、设备、人员、产品特性信息实时检查和采集，用以防止各种可能的人为错误。构建一系列性能良好的计算机制造辅助子系统，为设备工程师(EquipmentEngineer)和工艺工程师(proeessEngineer)提供一个获取制造参数的便利工具，可以帮助减少甚至预防设备故障，缩短设备失效时间(Doe)，优化设备的利用率，从而给整个企业带来更高的竞争力。当半导体的制造工艺处于比较闲置的状态时，设备工程师和工艺工程师以人工的方式进行设备维护、故障排除等工作一般也能够满足设备运转的基本要求。但是当制造步骤较多或要求精度较高时，无论是设备工程师

4、还是工艺工程师的工作复杂程度和工作量会迅速的以几何级数方式增长，如果我们还是仅仅依靠人力分析的话那就远远不能满足维护正常生产的要求了。半导体生产的质量优化是控制半导体生产并使其具有最高生产效率的关键，现代化的半导体企业都会利用软件控制系统来达到这个目的，而这一系列软件的核心无疑就是制造执行系统(MES)。它在实际生产过程中的广泛应用，大大地缓解了由于生产规模、复杂性增加而给工作人员带来的压力，而EDC模块的应用，我们就可以快速地完成以往必须由人工分析的许多工作，特别是当它可以取代人工来处理许多繁杂、琐碎的事务后，我们的工程师就可以抽出更多的精力来从事研发等更加复

5、杂更加宏观性的工作。制造执行系统(MES)在管理上的目的就是确保特定范围内的生产设备能够稳定、可靠、高效地运行，监控所有生产资源并确保其处于良好的运行状态，达到用户预期的要求。1.2课题背景随着制造执行系统(MES)在制造行业的不断深入，使得MES在半导体行业得到广泛的应用，这样也就给基板行业在MES的建立上提出了更高的要求，工厂的管理人员和客户会要求我们出现用户产品投诉的时候，能否根据产品文字号码追溯这批产品的所有生产过程信息?能否立即查明它的:原料供应商、操作机台、操作人员、经过的工序、生产时间日期和关键的工艺参数?能否自动校验和操作提示以防止工人部件装配错

6、误、产品生产流程错误、产品混装和货品交接错误?能否查出过去2小时之内生产线上出现最多的5种产品缺陷是什么?次品数量各是多少?能否知道目前仓库以及前工序、中工序、后工序线上的每种产品数量各是多少?要分别供应给哪些供应商?何时能够及时交货?能否知道生产线和加工设备有多少时间在生产，多少时间在停转和空转、影响设备生产潜能的最主要原因是:设备故障、调度失误、材料供应不及时、工人培训不够、还是工艺指标不合理、能否对产品的质量检测数据自动进行统计和分析，精确区分产品质量的随机波动与异常波动，将质量隐患消灭于萌芽之中?能否废除人工报表，自动统计每个过程的生产数量、合格率和缺陷

7、代码?这样就要求我们的MES定位，是处于计划层和现场自动化系统之间的执行层，主要负责车间生产管理和调度执行。一个设计良好的MES系统可以在统一平台上集成诸如生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等管理功能，使用统一的数据库和通过网络联接可以同时为生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门等提供车间管理信息服务。系统通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的闭环生产，协助企业建立一体化和实时化的ERP/MES信息体系。第二章印C工程数据采集需求分析2.1基本情况半导体基板工厂生产环境复杂，整个生产过程干湿环境混合，机台设备手动，半自动，自动机台都存在

8、，因此在这样的环境下确保