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封測廠自動化(二)| 配方管理-第一部分

2022-02-2377人查看


文 ▎劉用文
 
當封裝測試廠決定要實施 EAP 時,Recipe Management (配方管理,RMS) 一定是計劃中的一部分。管理層普遍的想法就是,實現了 RMS 以后,我們就再也不會發生生產時選擇錯誤的配方和參數的事件了。有些管理層還甚至認為能夠離線的進行配方和參數的修改。
 
實際上,從 197x 年 SECS/GEM 協議開始至今,RMS 在封測廠的應用沒有太多的進展。最主要的原因是封測設備廠方不愿意配合。
 
     在 SECS/GEM 中 Recipe 有另外一個名稱,Process Program (又稱之為 PP),SECS/GEM 中處理 RMS 的S7Fx 指令中就是 Process Program 作為說明。
 
RMS 這個課題大約要分成幾個部分說明,以下是一些封測廠相關的 RMS 說明
 
1)RMS 的相關功能包括了上傳,下載和選擇。在實現 RMS 功能的時候,最簡單的做法就是提供一個功能畫面,讓操作工掃描 RUN-CARD (跑單或是工單)上的批次號,EAP 再透過接口去向 MES 解析對應的產品和設備,找到對應的配方,然后再下載到設備。實際上,可以做的遠比這個復雜,例如從設備上傳配方到服務器。
 
2)RMS 只能保障生產時不會選擇錯誤的配方,但不能保證在生產的時候,操作人員修改參數和配方。這也是我們時常告訴客戶的,RMS 只是半套,你需要參數監控(Parameter Control and Monitoring, PCM) 才能完整的確保生產時不會出現因為參數不對而造成的問題。
 
3)不是所有的設備都能實現 RMS 。RMS 要實現的最重要因素之一就是 Recipe 的可重復使用性和跨設備能力。例如焊線機 (Wire Bonder),Recipe 是可以從一個機臺直接拷貝到另外一個機臺,然后經過微調就可以直接使用的。而貼片機 (Die Bonder) 則是傳統上不去實現 RMS 的,因為 Recipe 從 A 設備直接拷貝到 B 設備后,必須經過長時間的調試才能使用。一般我們會實現的設備種類包括了劃片(Saw),磨片 (Grind),焊線 (Wire Bond),塑封 (Mold),烤箱(oven) 等。
 
4)大部分的封測設備 Recipe 都是黑箱,所謂的黑箱就是不可解析的(更不要說是不是按照 SEMI 標準的 Formatted Recipe )。設備廠商如 KNS,Recipe 是經過兩次的壓縮的文字檔,Disco 則是文字檔的格式,ASM 則是必須要有特殊的編譯工具。不知道 Recipe 的內容,會讓我們無法去實現參數比對 (就是指無法知道 Recipe 的參數被修改成什么了)。
 
以下是RMS 實施中面臨的挑戰:
 
1)RMS 實施的最大挑戰就是命名規則,通俗一點就是如何去命名 Recipe,從而找到其獨特性。我們的第一個 RMS 項目,生產部門花了近 3 個月才找到如何建立獨特的焊線 (Wire Bonder) 的 Recipe 命名規則,為什么不能直接用產品 (Product 或 Device) 的名稱 ?最主要的問題是,產品有時候是因為客戶的不同而有獨立的命名,但是實際上是同一個東西,也就是包裝(或印刷)上不同而已。如果用產品命名,就會出現很多重復的 Recipe 。還會遇到同一類設備,但不同廠商的命名限制不同,有些老舊設備使用 DOS 的設備,還有 8.3 的限制(檔案名字 8 個字母,檔案類型 3 個字母)。這個準備功夫往往是 RMS 實現時花最長時間的工作。
 
2)RMS 實施的第二個挑戰就是如何找到 Golden Recipe (也就是所謂的黃金配方)。第一個 RMS 項目,客戶有 1000 多個產品,400 臺焊線機,總共大約 40000 多個 Recipe。生產部門的其中一個要求就是先把 400 臺設備的 Recipe 都收集回來,當年的設備只有 3.5 寸的磁碟機,而客戶又不愿意找操作人員一臺一臺去拷貝,所以需要寫一個程序,透過 SECS/GEM 的方式把 Recipe 收集回來。收完以后,再來的挑戰是在眾多命名根本沒有規則的 Recipe 中找到其中的 Golden Recipe。這又是一個耗時間和心力的工作,這就不是信息部門可以幫忙出力的事,所以 RMS 的成功與否,其實要看的是工藝部門的投入程度。找到 Golden 的正確方式就是到設備上,打開 Recipe ,確認所有的參數設定都是對的。但大部分情況之下,工藝部門會做的就是靠感覺選擇一個“好像“是 Golden 的 Recipe,然后希望在實際應用以后再調整。
 
3)第三個挑戰就是審批流程了。我們遇到過客戶要求了非常復雜的審批流程,四至五層的審批,從工程師至主管,主管至經理,經理至部門經理,他們甚至要求未來如果有可能要審到處長/總監。出發點很簡單,多一個人審批,就有多一雙眼睛確保不會出事,但事實上,他們想要的是多一個人審批,多一個人擔責任。我們當時提出的點是,如果再往下,審批流程(重要的客戶的產品),就要副總,甚至是總經理或董事長了。對 RMS 的審批,我們一直推崇的原則就是當年英飛凌年代學到的 “四眼原則“,如果兩個人都無法確認是不是有問題,再多人也沒有辦法。說實話,Recipe 的審批,如果沒有法子離線的打開 Recipe來進行參數的比對,其實意義不大。
 
 

最后,我們認為正確的審批流程,應該是一個工程師制作 Recipe,上傳,另外一個工程師需要下載至設備進行驗證和檢查,然后再審批通過。

 

下一篇我們會繼續探討相關的問題和方案,敬請期待。

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