我們通常所說(shuō)的“芯片”是指集成電路，它是微電子技術(shù)的主要產(chǎn)品。所謂微電子是相對(duì)強(qiáng)電、弱電等概念而言。指它處理的電子信號(hào)極其微小，它是現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)。我們通常所接觸的電子產(chǎn)品，包括通訊系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能化系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、空間技術(shù)、數(shù)字家電等等，都是在微電子技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。
芯片行業(yè)是典型的流程行業(yè)，需要經(jīng)過(guò)諸多工序。另外，作為高新技術(shù)制造業(yè)的典型代表，其制造工藝與特點(diǎn)突出。
1、芯片行業(yè)是典型的資產(chǎn)密集型，大量的設(shè)備需要管理、維護(hù)各種成本需要非常準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)分析這只能靠信息系統(tǒng)來(lái)完成。
2、芯片封裝測(cè)試行業(yè)屬于技術(shù)密集性行業(yè)。集成電路的高速發(fā)展，使得單位面積上的晶體管數(shù)量越來(lái)越多，在如此小的芯片上作業(yè)不可能使用手工，基本上所有工序都是由機(jī)器自動(dòng)操作，而且所有的機(jī)器除了操作之外，還有另外的監(jiān)控能力，異常糾正及報(bào)警系統(tǒng)。比如金線連接，金線線徑只有0.13納米,在0.5cm2 的芯片上有100~400個(gè)接點(diǎn)，如何在如此小的地方將如此細(xì)的線接上，靠肉眼是不可能完成的。而機(jī)器本身的電子顯微鏡可以放大幾萬(wàn)倍從而讓人能夠調(diào)節(jié)機(jī)器從去確定每一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)然更高級(jí)的機(jī)器只要確定一個(gè)點(diǎn)及芯片的方向，所有其它的點(diǎn)都由其它系統(tǒng)傳送給它之后，它就能自動(dòng)確定所有剩余的點(diǎn)了。當(dāng)然這又涉及到了自動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸及自動(dòng)控制的功能了。所有這些都指明了這個(gè)行業(yè)的技術(shù)密集性，技術(shù)的密集導(dǎo)致了技術(shù)資料管理的復(fù)雜。如何管理正確，使用并發(fā)展這些技術(shù)也需要一個(gè)信息系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行。
3、芯片封裝測(cè)試行業(yè)是流程性行業(yè)。首先芯片的種類千差萬(wàn)別、功能多種多樣，封裝形式也是多種多樣：雙列直插封裝（DIP Dual In-Line Package）芯片載體封裝，其中有陶瓷無(wú)引線芯片載體LCCC(Leadless Ceramic Chip Carrier) 、塑料有引線芯片載體PLCC(PlasticLeaded Chip Carrier) 、小尺寸封裝SOP(Small Outline Package) 、塑料四邊引出扁平封裝PQFP(Plastic Quad Flat Package) 、芯片尺寸封裝CSP(Chip Scale Package)等。這么多種類的封裝形式，還有引腳數(shù)量范圍的極大變化（最少2根引腳，最大現(xiàn)在已經(jīng)超過(guò)1000個(gè)觸點(diǎn)了），但是封裝及測(cè)試的流程大致是一樣的：從晶圓檢測(cè)(wafer probe)——裝片(Wafer Mount)——切片(Wafer Saw)——IC 粘貼(Die Attach)——接線(Wire Bond)——塑封(Mold)——打印(Marking)——上球（Ball Attach）——剪切成形(Trim, Form)——外觀檢測(cè)(Visual Inspection)——功能測(cè)試(Test)——分裝(卷帶Tape and Reel、托盤(pán)Tray或管形Tube)，而且在所有的產(chǎn)品都是按批跟蹤的，在流程中都可能出現(xiàn)并批、分批、回退、重新加工、報(bào)廢等操作。在流程加工的過(guò)程中，如何實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析流程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，找出流程中的問(wèn)題、瓶頸、優(yōu)化流程也需要一個(gè)強(qiáng)有力的信息系統(tǒng)。
4、芯片行業(yè)是計(jì)劃沒(méi)有變化快的行業(yè)。芯片產(chǎn)品的生命周期相對(duì)很短，有很多產(chǎn)品可以發(fā)布一兩個(gè)月就有更新?lián)Q代，可能有新增加功能，可能有發(fā)現(xiàn)原程序錯(cuò)誤要進(jìn)行更改等。這些都造成了芯片行業(yè)的計(jì)劃幾乎無(wú)時(shí)不刻都在變化。這給物料計(jì)劃、生產(chǎn)控制等造成了很大的困難。ERP系統(tǒng)中很多關(guān)于物料計(jì)劃及生產(chǎn)計(jì)劃的功能無(wú)法正常實(shí)施。
5、芯片行業(yè)是典型的多品種、大批量按訂單生產(chǎn)的行業(yè)。芯片的種類多種多樣，而且其生命周期一般都不是很長(zhǎng)，可能幾個(gè)月就會(huì)換新版本或發(fā)布全新的產(chǎn)品，有時(shí)候可能幾個(gè)星期就會(huì)有變化。同時(shí)，這也造成在同一條生產(chǎn)線上可能同時(shí)有幾十種產(chǎn)品在生產(chǎn)，有些大一點(diǎn)的工廠在同一條生產(chǎn)線上可能有一兩百種產(chǎn)品在同時(shí)生產(chǎn)。在生產(chǎn)過(guò)程中如何保證生產(chǎn)的按質(zhì)按量完成，在包裝時(shí)如何保證沒(méi)有分類錯(cuò)誤，在發(fā)貨時(shí)如何保證正確發(fā)貨都是一個(gè)很復(fù)雜的任務(wù)。任何一點(diǎn)的錯(cuò)誤都可能導(dǎo)致大量產(chǎn)品報(bào)廢并引發(fā)客戶報(bào)怨、成本增加。
6、芯片封裝測(cè)試的生產(chǎn)周期基本要求很高，通常從投產(chǎn)到完成在2天到4天，如果包括機(jī)場(chǎng)接收晶圓到完成品送到機(jī)場(chǎng)，也即機(jī)場(chǎng)到機(jī)場(chǎng)周期(ATA CT Airport To Airport CycleTime)可能也就在5天到7天。這當(dāng)中還包括了進(jìn)出口的報(bào)關(guān)等一系列手續(xù)。如何在接收原材料時(shí)把時(shí)間降到最少，在生產(chǎn)過(guò)程中隨時(shí)隨地跟蹤產(chǎn)品生產(chǎn)狀況，在裝箱發(fā)貨時(shí)保證最快的速度都是需要一個(gè)完整的信息系統(tǒng)來(lái)支持的。
因?yàn)樾酒圃爝@樣的生產(chǎn)特點(diǎn)，所以如何優(yōu)化流程從而提高良品率，加快生產(chǎn)速度，迅速滿足客戶的加工及交貨等要求、提高機(jī)器利用率、提高人的效率等就成了非常重要的任務(wù)。而一個(gè)充分集成的，包括關(guān)注客戶需求及生產(chǎn)規(guī)劃ERP、控制生產(chǎn)過(guò)程的MES、及底層的設(shè)備自動(dòng)化的完整系統(tǒng)就成了解決這些問(wèn)題的唯一方法。因此必須要有這些信息系統(tǒng)并要把它們有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。
芯片制造封裝和測(cè)試是一種典型的流程工業(yè)。根據(jù)國(guó)際上對(duì)流程工作的長(zhǎng)期研究，提出了流程工業(yè)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)框架，即ERP（企業(yè)資源計(jì)劃）/MES(生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng))/PCS（過(guò)程控制系統(tǒng)）三層結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)結(jié)合了先進(jìn)的工藝制造技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和以先進(jìn)控制為代表的信息技術(shù)，集成了企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理、生產(chǎn)過(guò)程控制、運(yùn)行與管理等各個(gè)方面，將其作為一個(gè)整體進(jìn)行控制與管理，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的優(yōu)化運(yùn)行、優(yōu)化控制與化化管理，從而成為提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要高技術(shù)。
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本文標(biāo)題：淺述芯片制造業(yè)特點(diǎn)及信息化ERP基礎(chǔ)架構(gòu)
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