半導體，一個(gè)支撐全球經(jīng)濟發(fā)展的戰略性新興產(chǎn)業(yè)，正在我國快速發(fā)展，并將持續保持良好的市場(chǎng)前景。受疫情和國際形勢影響，半導體芯片缺貨、供不應求的狀況還將延續甚至擴大，晶圓生產(chǎn)企業(yè)擴大產(chǎn)能、降本增效及自動(dòng)化已成為行業(yè)普遍訴求。而由于晶圓生產(chǎn)環(huán)境嚴苛、過(guò)程復雜、技術(shù)高新，具有較高的進(jìn)入門(mén)檻。
對于半導體晶圓生產(chǎn)企業(yè)而言，除了引入更高規模的擴產(chǎn)方案外，還需要通過(guò)提升廠(chǎng)內倉儲效能、生產(chǎn)物流的效率，并進(jìn)而打通生產(chǎn)制造與物流倉儲之間的高效連接，同時(shí)是一種更經(jīng)濟、更高效、更有彈性的效率提升方式。
智慧物流助力 新“芯”之火
日前，凱樂(lè )士科技攜手某國際知名集成電路晶圓代工企業(yè)，推出全新的晶圓成品智能存取解決方案 – “晶圓智能倉”，創(chuàng )造性地解決了半導體行業(yè)晶圓成品的自動(dòng)化存取問(wèn)題。
這套“晶圓智能倉”的首個(gè)用戶(hù)，是國內半導體產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，也是全球半導體行業(yè)的龍頭之一，兼具“成熟工藝+先進(jìn)工藝”，可提供0.35微米到14納米不同技術(shù)節點(diǎn)的晶圓代工與技術(shù)服務(wù)。
隨著(zhù)產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化帶來(lái)的產(chǎn)能飛速提升，企業(yè)原有的倉儲容量與現有產(chǎn)能之間的矛盾日益突出；庫容不足，而用地成本、用工成本卻在不斷增加，行業(yè)傳統的由人工進(jìn)行成品存取和搬運的方式已落后于時(shí)代發(fā)展的腳步。
2021年底，該企業(yè)攜手凱樂(lè )士科技啟動(dòng)智能倉儲物流升級項目。根據晶圓制造工藝的特點(diǎn)及現場(chǎng)布局，結合企業(yè)當前需求及未來(lái)發(fā)展的預期，凱樂(lè )士科技推出了一套以“晶圓智能倉”為核心的完整的智能倉儲物流系統。項目預計于2022年底上線(xiàn)運行，以全程自動(dòng)化、數據可視、質(zhì)量閉環(huán)為目標，實(shí)現晶圓從OQA到成品庫的運輸，存儲及包裝全程無(wú)人化、智能化的特點(diǎn)。
半導體創(chuàng )新智能物流解決方案 – “晶圓智能倉”
“晶圓智能倉”是這套智能物流系統的核心，智能倉采用模塊化設計，可以根據現場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行拓展。每一套智能倉由“晶圓盒自動(dòng)存取堆垛機”、“晶圓盒提升機”、“無(wú)磨損晶圓盒輸送移載設備”及相對應的托盤(pán)及貨架系統組成，可以實(shí)現不少于 150盒每小時(shí)的出入庫效率。在首套項目中，項目使用面積約900平米，其中166平米的場(chǎng)地內設計了4套智能倉，達到4440盒的存儲能力和450盒每小時(shí)的產(chǎn)能。
凱樂(lè )士根據成品庫內不同作業(yè)區分別設置了專(zhuān)屬流程，實(shí)現入庫、盤(pán)貨、出庫、包裝、碼垛等環(huán)節的動(dòng)態(tài)均衡。需入庫的成品搬運至輸送線(xiàn)，掃碼同步信息后，進(jìn)行成品檢測，最后按照批次由堆垛機快速入庫；出庫成品經(jīng)由堆垛機及輸送線(xiàn)送至風(fēng)淋區，復檢后進(jìn)行自動(dòng)包裝/碼垛完成出庫作業(yè)。
系統創(chuàng )新
1、空間利用率高
傳統的晶圓存放普遍采用料箱密集存取的模式，料箱之間存在固定間隙，庫內晶圓存儲數量因此受限，無(wú)法滿(mǎn)足潔凈廠(chǎng)房空間利用率最大化的需求。
凱樂(lè )士晶圓智能倉獨創(chuàng )二次載具形式，不再使用周轉箱而是直接存取晶圓盒，庫存密度相較于傳統料箱存儲模式可提升20%-30%，大大提高了廠(chǎng)房坪效比。
2、數據互通，全程監控
倉儲系統WMS直接對接企業(yè)ERP系統，打通了不同工藝流程之間物質(zhì)流和信息流，生產(chǎn)物流數據及產(chǎn)品批號全流程可追溯，實(shí)現物流數據與業(yè)務(wù)數據的流通，使晶圓盒從生產(chǎn)線(xiàn)至倉儲線(xiàn)之間運營(yíng)數據無(wú)縫流轉。
3、無(wú)磨損晶圓盒輸送
采用全程皮帶線(xiàn)直接運輸，晶圓盒本身放置于皮帶線(xiàn)上，所有運動(dòng)都是靠皮帶線(xiàn)動(dòng)力而運動(dòng)，同時(shí)在“人工上料口”“皮帶線(xiàn)寬”“皮帶擋邊”“位置移栽機構”4個(gè)方面進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)，晶圓盒本身底部不做摩擦運動(dòng)，不存在磨損風(fēng)險，保證晶圓盒真空袋的安全性。
技術(shù)難點(diǎn)
1、嚴格精度把控
非周轉箱運輸下，晶圓盒的穩定性尤為關(guān)鍵。為此，凱樂(lè )士采用同步皮帶輸送線(xiàn)，其對接精度在2-3mm以?xún)?，這是普通料箱輸送線(xiàn)精度要求的10倍；同時(shí)貨架的垂直/水平精度要求控制在3mm以?xún)?，堆垛機則采用無(wú)縫齒輪傳送，其定位精度0.1mm，嚴格的精度要求使得運輸的過(guò)程中穩定性更強，對于晶圓的運輸就能“一步到位”。
2、制化夾取技術(shù)
一般晶圓盒放置于真空防塵鋁箔袋，其造價(jià)成本高昂且十分精密，對靜電、震動(dòng)有著(zhù)嚴格的要求，裝箱流轉過(guò)程中稍有不慎容易產(chǎn)生破損，導致客戶(hù)訴愿及影響產(chǎn)品品質(zhì)。凱樂(lè )士采用了“PU軟墊+氣缸夾取+真空導孔”的夾取技術(shù)，既能牢牢抓住晶圓盒又避免破損，可實(shí)現對晶圓盒的安全柔性抓取。
助力中國“芯”勢力崛起
凱樂(lè )士科技以“晶圓智能倉”為核心的晶圓智能物流解決方案，將助力半導體行業(yè)的用戶(hù)實(shí)現晶圓盒成品的無(wú)人化存取、運輸及包裝，同時(shí)最大程度減小無(wú)塵車(chē)間污染帶來(lái)的風(fēng)險，提升良品率，降低震動(dòng)所致晶圓破裂風(fēng)險，避免人工搬運帶來(lái)的損壞問(wèn)題，補足了晶圓制成末端倉儲環(huán)節的作業(yè)壓力，實(shí)現企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化與倉儲自動(dòng)化的深度集成，助力中國“芯”勢力崛起。
對于半導體晶圓生產(chǎn)企業(yè)而言，除了引入更高規模的擴產(chǎn)方案外，還需要通過(guò)提升廠(chǎng)內倉儲效能、生產(chǎn)物流的效率，并進(jìn)而打通生產(chǎn)制造與物流倉儲之間的高效連接，同時(shí)是一種更經(jīng)濟、更高效、更有彈性的效率提升方式。
智慧物流助力 新“芯”之火
日前，凱樂(lè )士科技攜手某國際知名集成電路晶圓代工企業(yè)，推出全新的晶圓成品智能存取解決方案 – “晶圓智能倉”，創(chuàng )造性地解決了半導體行業(yè)晶圓成品的自動(dòng)化存取問(wèn)題。
這套“晶圓智能倉”的首個(gè)用戶(hù)，是國內半導體產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，也是全球半導體行業(yè)的龍頭之一，兼具“成熟工藝+先進(jìn)工藝”，可提供0.35微米到14納米不同技術(shù)節點(diǎn)的晶圓代工與技術(shù)服務(wù)。
隨著(zhù)產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化帶來(lái)的產(chǎn)能飛速提升，企業(yè)原有的倉儲容量與現有產(chǎn)能之間的矛盾日益突出；庫容不足，而用地成本、用工成本卻在不斷增加，行業(yè)傳統的由人工進(jìn)行成品存取和搬運的方式已落后于時(shí)代發(fā)展的腳步。
2021年底，該企業(yè)攜手凱樂(lè )士科技啟動(dòng)智能倉儲物流升級項目。根據晶圓制造工藝的特點(diǎn)及現場(chǎng)布局，結合企業(yè)當前需求及未來(lái)發(fā)展的預期，凱樂(lè )士科技推出了一套以“晶圓智能倉”為核心的完整的智能倉儲物流系統。項目預計于2022年底上線(xiàn)運行，以全程自動(dòng)化、數據可視、質(zhì)量閉環(huán)為目標，實(shí)現晶圓從OQA到成品庫的運輸，存儲及包裝全程無(wú)人化、智能化的特點(diǎn)。
半導體創(chuàng )新智能物流解決方案 – “晶圓智能倉”
“晶圓智能倉”是這套智能物流系統的核心，智能倉采用模塊化設計，可以根據現場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行拓展。每一套智能倉由“晶圓盒自動(dòng)存取堆垛機”、“晶圓盒提升機”、“無(wú)磨損晶圓盒輸送移載設備”及相對應的托盤(pán)及貨架系統組成，可以實(shí)現不少于 150盒每小時(shí)的出入庫效率。在首套項目中，項目使用面積約900平米，其中166平米的場(chǎng)地內設計了4套智能倉，達到4440盒的存儲能力和450盒每小時(shí)的產(chǎn)能。
凱樂(lè )士根據成品庫內不同作業(yè)區分別設置了專(zhuān)屬流程，實(shí)現入庫、盤(pán)貨、出庫、包裝、碼垛等環(huán)節的動(dòng)態(tài)均衡。需入庫的成品搬運至輸送線(xiàn)，掃碼同步信息后，進(jìn)行成品檢測，最后按照批次由堆垛機快速入庫；出庫成品經(jīng)由堆垛機及輸送線(xiàn)送至風(fēng)淋區，復檢后進(jìn)行自動(dòng)包裝/碼垛完成出庫作業(yè)。
系統創(chuàng )新
1、空間利用率高
傳統的晶圓存放普遍采用料箱密集存取的模式，料箱之間存在固定間隙，庫內晶圓存儲數量因此受限，無(wú)法滿(mǎn)足潔凈廠(chǎng)房空間利用率最大化的需求。
凱樂(lè )士晶圓智能倉獨創(chuàng )二次載具形式，不再使用周轉箱而是直接存取晶圓盒，庫存密度相較于傳統料箱存儲模式可提升20%-30%，大大提高了廠(chǎng)房坪效比。
2、數據互通，全程監控
倉儲系統WMS直接對接企業(yè)ERP系統，打通了不同工藝流程之間物質(zhì)流和信息流，生產(chǎn)物流數據及產(chǎn)品批號全流程可追溯，實(shí)現物流數據與業(yè)務(wù)數據的流通，使晶圓盒從生產(chǎn)線(xiàn)至倉儲線(xiàn)之間運營(yíng)數據無(wú)縫流轉。
3、無(wú)磨損晶圓盒輸送
采用全程皮帶線(xiàn)直接運輸，晶圓盒本身放置于皮帶線(xiàn)上，所有運動(dòng)都是靠皮帶線(xiàn)動(dòng)力而運動(dòng)，同時(shí)在“人工上料口”“皮帶線(xiàn)寬”“皮帶擋邊”“位置移栽機構”4個(gè)方面進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)，晶圓盒本身底部不做摩擦運動(dòng)，不存在磨損風(fēng)險，保證晶圓盒真空袋的安全性。
技術(shù)難點(diǎn)
1、嚴格精度把控
非周轉箱運輸下，晶圓盒的穩定性尤為關(guān)鍵。為此，凱樂(lè )士采用同步皮帶輸送線(xiàn)，其對接精度在2-3mm以?xún)?，這是普通料箱輸送線(xiàn)精度要求的10倍；同時(shí)貨架的垂直/水平精度要求控制在3mm以?xún)?，堆垛機則采用無(wú)縫齒輪傳送，其定位精度0.1mm，嚴格的精度要求使得運輸的過(guò)程中穩定性更強，對于晶圓的運輸就能“一步到位”。
2、制化夾取技術(shù)
一般晶圓盒放置于真空防塵鋁箔袋，其造價(jià)成本高昂且十分精密，對靜電、震動(dòng)有著(zhù)嚴格的要求，裝箱流轉過(guò)程中稍有不慎容易產(chǎn)生破損，導致客戶(hù)訴愿及影響產(chǎn)品品質(zhì)。凱樂(lè )士采用了“PU軟墊+氣缸夾取+真空導孔”的夾取技術(shù)，既能牢牢抓住晶圓盒又避免破損，可實(shí)現對晶圓盒的安全柔性抓取。
助力中國“芯”勢力崛起
凱樂(lè )士科技以“晶圓智能倉”為核心的晶圓智能物流解決方案，將助力半導體行業(yè)的用戶(hù)實(shí)現晶圓盒成品的無(wú)人化存取、運輸及包裝，同時(shí)最大程度減小無(wú)塵車(chē)間污染帶來(lái)的風(fēng)險，提升良品率，降低震動(dòng)所致晶圓破裂風(fēng)險，避免人工搬運帶來(lái)的損壞問(wèn)題，補足了晶圓制成末端倉儲環(huán)節的作業(yè)壓力，實(shí)現企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化與倉儲自動(dòng)化的深度集成，助力中國“芯”勢力崛起。
