项目案例
12” WLP先进封装生产线的AMHS解决方案

项目背景

晶圆级封装(Wafer Level Packaging,缩写WLP)是一种先进的封装技术,因其具有尺寸小、电性能优良、散热好、成本低等优势,近年来发展迅速。随着摩尔定律的逐步失效,未来先进封装将成为提升芯片性能的主要手段。芯片制造和封测生产过程中,公司的竞争力,除了技术以外,成本是重要的因素,而设备效率和产品良率是影响成本的主要因素,通过自动化、智能化的改造可大幅提升设备效率和产品良率,因此,AMHS的应用也越来越广。

2021年9月,国内领先的AMHS供应商成川科技,获得国内头部先进封装企业订单,为其量身定制了12” WLP先进封装生产线的AMHS解决方案,经过研发、生产、安装及调试各阶段,虽因疫情耽误近两个月的进度,但成川团队克服各种困难持续推进项目,于今年07月实现完美交付进入实际量产阶段,这也是国内第一个成功的全国产化AMHS案例。

(晶圆级封装示意图,来源于网络)

工艺特点

WLP先进封装线,作为一种典型案例,其主要工艺特点如下:

1.离散型生产形态:主制程主导流向,各设备分散分步,设备决定产品生产

2.多载具搬运需求:载具随产品形态发生变化,根据制程流向进行调整

3.物料频繁化搬运:小批量多批次生产,设备间产能差异较大,非主工序易汇集。

面临挑战

作为已量产产线自动化改造的案例,其主要面临的挑战包括:

1.现有生产影响需最小化

2.已有设备layout无法调整

3.轨道需要覆盖所有设备

4.原建造层高较低,需增加安全网防护

解决方案

根据制程特点以及客户特殊要求,经过成川独特的三位一体的整体方案规划,通过产线layout布局规划、物流路径最优化设计、搬运设备选型、系统控制逻辑规划等探讨,构建了完整的AMHS方案,包括覆盖全产线的几千米轨道,数十台天车及多台洁净立库,近千个OHB等硬件设备,以及MCS,OCS,SCS等控制软件,并实现与MES、RTD、EAP等系统的对接。

价值体现

在全线导入OHT天车系统后,可实现全工序、全设备自动上下料,同时系统的无缝对接,让物料分配时效大大提升,大幅度减少人员寻找和搬运物料的时间,在提高生产率的同时也减少了人员移动而对无尘环境造成的污染。而人员搬运以及设备上下料作业的减少,降低了因人员操作而产生的异常,提高了产品品质。同时,实物信息和系统信息的一致化,为工程人员研究分析时的追溯的时间和错误大为减少,提高工程师工作效率,可以更好的发挥工程师的价值。根据现场数据表现,结合仿真数据分析,预计该方案将为客户达成以下效率提升和优化。