半导体封装行业制造执行系统的研究与应用

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1、万方数据第一章绪论1．1课题来源及意义1．1．1课题来源南通富士通(Fujitsu)微电子股份有限公司专业从事半导体的封装、测试，半导体制造流程分为前道(FrontEnd)和后道(BackEnd)，富士通微电致力于半导体后道生产，半导体后道一般而言指晶圆代工后的生产，包含了晶圆测试、封装、封装后测试。富士通工厂制造有AO(ASSYOnly，仅封装)、AT(ASSYTest，封装测试)、TO(TestOnly，仅测试)等生产模式，主要是根据客户的需求，运用上述何种工厂模式，有的客户只需要测试，有的客户则只需要封装

2、，而有的客户就需要封装及测试等。再加上半导体后道封装制程工艺流程的复杂性，要求工厂有一个专属定制的MES系统。企业未实施MES系统之前，生产过程中的信息就靠办公软件简单地记录、人工记录以及人工依靠扫描设备记录生产信息，工厂人员一直为统计生产线上的数据而忙碌，而工厂管理人员无法及时了解生产线上的数据，从而不能及时作出反馈，整个生产过程中的信息沟通就出现了断层。一旦出厂的芯片出现问题，这批产品就无法追溯到其用料、工艺要求，工厂管理人员就无法知道这批产品在生产过程中的哪个环节出了问题，直接影响企业的生产制造能力及企业

3、形象。1．1．2研究的意义只有从生产过程管理着手，企业才能赢得更多的利润，进而提升企业的竞争力。制造企业的核心是生产部门，减少生产过程中制造成本，提高生产现场的生产管理水平，企业才能依赖现代的管理手段为客户提供更好的产品与服务，企业才能持续健康地发展【¨。影响企业内部管理优化的主要因素有企业信息化、产品的追溯性，企业要清楚客户需要什么样的产品包括产品的用料、物料来源、产品的记录信息。企业只有通过上述信息，才能为客户提供好的产品与服务。即使客户在使用产品的过程中出现问题，企业也能及时解决客户遇到的问题，缩小影响范

4、围。企业通过信息化手段有效遏制问题的发生和恶化，将产品的质量问题以及生产线的异常状况消灭在萌芽状态[2】。富士通微电研发的半导体封装行业MES系统，要求半导体MES系统能追溯出厂后产品的整个生产过程信息，以及做好投产计划，不能让车间设备闲置造成人员的浪费，或者超出车间机器设备的负载能力，无法预期完成产品的交货。该半导体MES系统致力于实现工厂生产过程的可视化，生产一线人员不需要整天忙于统计生产信息，上层管理人员可以及时了解生产线数据进而做出正确的决策。因此提高生产效率与降低生产成本已成为半导体后段产业的重要课题

5、。半导体封装行业的MES系统对于车间生产作业、公司的整体经营带来很大的帮助，并且获得丰厚的企业利润。(1)生产作业MES系统的现场作业能真实记录每一步操作流程，并显示当前工作状态，使车间生产作业容易操作，通常一线操作人员只需扫描随工单上的条码而不需要额外的手工干预，可以减少人为操作带来的错误率。(2)生产规划为满足客户需求的多样化，降低库存，及时响应，生产规划必须准确而详细，但在半导体封装技术多样化而复杂的情况下，采用该MES系统能很大程度改善生产作业绩效。(3)生产效率利用MES系统将生产线的一线数据反映给企

6、业计划层系统ERP，这样ERP依靠现场生万方数据东南大学硕士学位论文产实时数据为企业做生产规划以及快速反应生产成本与赢利，及时反馈信息，不断改进缺点，建立满足客户多样化需求的产业链优势，为自己创造更多的利润空间。1．2生产执行系统的介绍1．2．1MES定义1990年11月美国的权威机构AMR第一次正式的提出MES的系统管理理念：MES是位于上层的计划管理系统与工业控制系统之间的面向车间层的管理信息系统。它为操作人员／管理人员提供计划的执行和跟踪以及所有资源(人员、设备、物料、客户需求等)的当前状况[3】。两年以

7、后又在美国成立了MES国际联合会(MESAInternational)，MESA对MES给出了这样的定义：“MES系统是一些能够指导并完成车间级生产管理及优化的硬件和软件的集合，车间的生产活动包括从生产任务下到车间直至成品生产完成并质检入库的一系列过程。它主要靠收集车间现场实时准确的与加工相联系的所有信息来安排、指导生产活动，并向企业上层管理者反馈现场作业情况、提供车间生产状况的任务评价信息。”[4]美国的国家标准研究所NIST对MES给出的定义：优化管理订单下达到产品加工出厂的整个生产活动，并采集软硬件提供的

8、各种数据及状态信。皂,t51。虽然不同机构对MES的定义存在一些不同的描述，但是有几点共识是普遍认可【6]：(1)企业信息化集成系统中的MES主要是为计划层与底层设备控制层之间提供信息交互。(2)MES采集从订单下达到产品加工出厂的整个生产活动的数据和状态信息，目的在于优化企业的管理活动。它强调是当前视角，即精确的实时数据。(3)从对实时的要求而言，如果说控制层要求的实时时间系数为1，