CN110729211A - 半导体封装测试智能工厂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开半导体封装测试智能工厂，其能够在不同的工艺步骤的生产工位之间自动传送物料。所述半导体封装测试智能工厂包括复合机器人、生产设备、物料仓储装置、设备监控系统、自动生产派单系统、和物料管理系统；所述设备监控系统能够通过设备通讯接口监测所述生产设备的设备状态及事件信息，并传输控制指令；所述物料管理系统能够与所述物料仓储装置通讯，获取物料位置与状态信息；所述自动生产派单系统能够根据所述设备状态及事件信息和所述物料位置与状态信息生成生产订单和机器人任务；所述复合机器人能够根据机器人任务从所述物料仓储装置中取出物料。本发明的技术效果在于在智能工厂中基本实现无人化地全自动地封装与测试芯片。
Description
技术领域
本发明涉及全面工厂的程序控制系统的技术领域(G05B 19/418), 本发明尤其涉及半导体封装测试智能工厂。
背景技术
在半导体封装测试生产过程中，由于产品类型多样、工艺复杂和大量的信息数据，需要大量不同岗位的生产人员来按照生产流程来操作生产设备和运送物料。因此在半导体封装测试制造中，尽管工艺生产全部使用了先进的自动化工艺设备，但是由于工艺特殊性跨工序之间无法进行流水线作业，传统的半导体封测工厂并没有达到真正的智能无人工厂。
随着生产执行系统(MES)的功能越来越全面以及高速高精度机器人技术的发展，再结合物联网和大数据技术，基于这些新进技术的高度集成，从而实现半导体封装测试生产车间的完全自动化、无人化，大大提高半导体的生产效率和减少因人工操作产生的产品的质量风险。
专利文献CN107831748A公开一种智能工厂MES系统。专利文献 CN109872067A公开了一种智能车间生产管控系统。专利文献 CN204925777U公开一种智能车间系统。专利文献CN207908937U公开基于物联网的智能车间管理系统。专利文献CN109911499A公开一种无人智能车间控制系统。专利文献CN107272621A公开一种智能车间管理方法和系统。专利文献CN108805451A公开一种基于物联网技术与工业大数据的智能工厂系统及方法。专利文献CN107909300A公开一种智能工厂管理平台和方法。专利文献CN109308057A公开一种智能工厂管理方法及系统。专利文献CN108320084A公开一种适用于智能制造的基于软件定义的智能工厂系统，涉及智能制造领域。专利文献CN109634229A公开一种基于大数据的智能工厂制造管理系统。
这些现有技术中的智能工厂或车间都不是直接用于半导体芯片封装测试领域，没有公开存取半导体物料的复合机器人、半导体用物料盒、智能固定物料架等。
因此，能够实现半导体封装测试工艺步骤之间的物料自动传送的智能工厂依然是本领域技术人员的所要解决的技术问题和研发目标。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明创造的目的之一在于提出半导体封装测试智能工厂，其能够基本实现无人化的全自动的芯片封装与测试。
本发明创造的目的之二在于提出半导体封装测试智能工厂，其能够支持智能机器人全日制24小时不停歇地工作。
本发明创造的目的之三在于提出半导体封装测试智能工厂，其能够支持在同一工厂车间中多台智能机器人同时并行地工作。
本发明创造的目的之一采用如下技术方案实现：
半导体封装测试智能工厂，其能够在不同的工艺步骤的生产工位之间自动传送物料，其特征在于，所述半导体封装测试智能工厂包括复合机器人、生产设备、物料仓储装置、设备监控系统、自动生产派单系统、和物料管理系统；所述设备监控系统能够通过设备通讯接口监测所述生产设备的设备状态及事件信息，并传输控制指令；所述设备监控系统能够将所述设备状态及事件信息传输给所述自动生产派单系统；所述物料管理系统能够与所述物料仓储装置通讯，获取物料位置与状态信息，并将所述物料位置与状态信息传输给所述自动生产派单系统；所述自动生产派单系统能够根据所述设备状态及事件信息和所述物料位置与状态信息生成生产订单和机器人任务，并能够将所述机器人任务传输给所述复合机器人；所述复合机器人能够根据机器人任务从所述物料仓储装置中取出物料，并运送至所述生产设备，从第一工艺步骤的生产设备中取出物料，并运送至第二工艺步骤的生产设备中；
所述物料仓储装置包括固定物料架、旋转物料架、和立库，其中，所述物料被安置在物料载具中，所述物料载具被安放在所述固定物料架或者旋转物料架中；
所述复合机器人包括自动导航小车和多关节机械手臂，所述多关节机械手臂被安装在所述自动导航小车上，所述自动导航小车能够根据运行路线地图在所述物料仓储装置和所述生产设备之间或者在不同的工艺步骤的生产设备之间往返运动，所述多关节机械手臂能够将所述物料载具从所述物料仓储装置中取出，并运送至所述生产设备；
所述生产设备是半导体封装测试用的工位机，多台所述工位机根据半导体封装测试工序按行列的顺序布置在所述半导体封装测试智能工厂中；所述工位机包括SECS-GEM通讯接口、CCP通讯接口、或者RASS通讯接口，所述工位机能够通过所述通讯接口与所述设备监控系统进行数据通讯；
所述物料管理系统包括物料载具仓储信息管理追溯模块，用于实时存储、记录、更新物料信息、载具信息、和物料仓储装置信息；
所述设备监控系统包括设备状态及事件信息获取模块，用于读取、存储、记录、更新设备状态及事件信息；
所述自动生产派单系统包括生产任务分配模块、复合机器人任务解析模块、复合机器人任务调度模块、和复合机器人路径规划交通管制模块，其中，所述生产任务分配模块能够根据所述物料载具仓储信息管理追溯模块提供的物料信息、载具信息、和物料仓储装置信息和所述设备状态及事件信息获取模块提供的设备状态及事件信息创建所述生产订单，所述复合机器人任务解析模块能够将所述生产订单解析为所述复合机器人能够识别和响应的所述机器人任务，所述复合机器人任务调度模块能够为所述复合机器人分配所述机器人任务，所述复合机器人路径规划交通管制模块能够根据在所述半导体封装测试智能工厂中规划的运行路线地图引导所述复合机器人，执行所述机器人任务。
本发明创造的目的之二采用如下技术方案实现：
半导体封装测试智能工厂，其特征在于：所述半导体封装测试智能工厂还包括机器人电池管理设备，所述机器人电池管理设备包括充电电池阵列架、轨道引导小车、和轨道；所述复合机器人用的充电电池被安置在所述充电电池阵列架上，所述轨道引导小车能够在所述轨道上运动，并能够从所述充电电池阵列架中取出已充电完成的充电电池，然后给所述复合机器人更换电池，再将从所述复合机器人中取出的待充电的充电电池放置到所述充电电池阵列架中，进行充电；
所述自动生产派单系统还包括复合机器人电池管理及电池更换模块，所述复合机器人电池管理及电池更换模块能够监测所述复合机器人的充电电池的电量信息，及时控制所述复合机器人运动到所述机器人电池管理设备处，进行电池更换。
本发明创造的目的之三采用如下技术方案实现：
半导体封装测试智能工厂，其特征在于：所述复合机器人的运行路线地图包括主通道、双工位通道、和单工位通道，其中，
所述主通道设置双车道，使得能够同时并行两辆所述复合机器人；所述主通道包括外围通道、换电池通道、和立库物料取放通道；所述外围通道设置在全部所述工位机所占据的区域的四周；所述机器人电池管理设备和所述物料仓储装置设置在所述半导体封装测试智能工厂的中部区域；所述换电池通道从所述外围通道通向所述机器人电池管理设备，所述复合机器人借助于所述换电池通道到达所述机器人电池管理设备，进行电池更换；所述立库物料取放通道从所述外围通道通向所述物料仓储装置的立库，所述立库能够存放大量物料，所述复合机器人借助于所述立库物料取放通道到达所述立库，进行物料抓取；
所述双工位通道是所述工位机的行阵通道，在所述双工位通道的两侧布置有需要用到不同类型的物料载具的工位机，所述双工位通道设置为双车道，能够同时并行两辆运载有不同类型的物料载具的所述复合机器人；
所述单工位通道是所述工位机的行阵通道，在所述单工位通道的两侧布置有需要用到相同类型的物料载具的工位机，所述单工位通道设置为单车道，同一台所述复合机器人能够给所述单工位通道两侧的工位机提供物料。
根据本发明创造的其它技术方案，其还可以包括本文所述的一个或多个技术特征。只要这样的技术特征的组合是可实施的，由此组成的新的技术方案都属于本发明的一部分。
相比现有技术，本发明创造的有益效果在于：
1.架构了智能工厂的信息采集、集成运算与执行系统，实现半导体封装测试行业跨工序全自动无人化作业。
2.基于光学识别与射频识别技术，自主实现了物料与载具信息的自动感知和关联、位置与状态的实时更新以及应用情况追溯。
3.多通讯方式与多工作协议设备接口，解决了半导体设备多样性与复杂性的集成难点。
4.采用复合式机器人与自然导航技术，实现半导体封测领域的跨工艺步骤的物料的无人化传送与装卸。
5.物料载具及仓储的设计可同时兼顾复合机器人手臂的自动抓取与应急情况下的手动操作。
6.引入了更高效率的车间布局规划和节点衔接路径设置，可实现物料传送路由自我优化。
7.无人干预的全自动电池管理系统，使得作为自动化执行器的复合机器人实现了自我续航与不间断工作。
附图说明
参照附图，本发明创造的特征、优点和特性通过下文的具体实施方式的描述得以更好的理解，附图中：
图1：本发明创造的半导体封装测试智能工厂的一实施例的架构示意图；
图2：图1所示的半导体封装测试智能工厂的复合机器人的运行路线地图的一优选实施方式的示意图；
图3：图1所示的半导体封装测试智能工厂的复合机器人的一优选实施方式的示意图；
图4：图1所示的半导体封装测试智能工厂的复合机器人的另一优选实施方式的示意图；
图5：图1所示的半导体封装测试智能工厂的物料管理系统的旋转物料架的平面示意图；
图6：图1所示的半导体封装测试智能工厂的物料管理系统的旋转物料架的立体示意图；
图7：图1所示的半导体封装测试智能工厂的物料管理系统的晶圆物料载具的立体示意图；
图8：图1所示的半导体封装测试智能工厂的物料管理系统的晶圆物料载具和机械手爪的立体示意图；
图9：图1所示的半导体封装测试智能工厂的物料管理系统的框架物料载具的立体示意图；
图10：图1所示的半导体封装测试智能工厂的物料管理系统的框架物料载具和机械手爪的立体示意图；
图11：图1所示的半导体封装测试智能工厂的物料管理系统的流程图；
图12：图1所示的半导体封装测试智能工厂的物料管理系统的数据流变化示意图。
在图中，同一的或类似的元件使用同一数字标记，不同的元件使用不同的数字标记，其中：
10、盒体；11、存放腔；12、料道间隔槽位；13、盒体的底面；14、盒体的顶面；20、自动落锁结构；21、水平避让槽；22、落锁滑块；23、杆体；24、限位部；30、第一限位结构；40、第二限位结构；50、镂空结构；60、第一RFID标签；70、绝缘垫片；80、受力臂；90、机械臂；100、定位孔；110、定位插销；120、人工把手；121、进出口；130、勾臂；131、连接段；132、托举段；140、侧挡板；150、晶圆框架；151、旋转轴；170、倒钩型凹槽；200、晶圆物料载具；300、框架物料载具；301、第二RFID 标签；302、三角形相机标定孔；304、插取孔；305、按压式旋转档杆； 306、圆弧；800、复合机器人；802、自动导航小车；801、多关节机械手臂；901、外围通道；902、单通道；904、第一双车道；906、第二双车道； 907、换电池通道；908、立库取放通道；909、固定物料架；911、Label 晶圆编号打印机；912、晶圆物料架；913、动力桥架；914、工位机；915、旋转物料架；916、机器人电池管理设备1；917、立库；918、焊线工位； 919、芯片贴合工位；920、芯片切割工位；951、第一旋转主轴；
具体实施方式
在下文中，结合附图以及具体实施方式，对本发明创造做进一步描述。
发明构思
智能控制系统，也就是本发明的半导体封装测试智能工厂，采用模块化与多系统聚合的方式系统架构。所述智能控制系统包括如下模块：物料载具仓储信息管理追溯模块；设备状态及事件信息获取模块；基于前两者系统聚合与信息组合运算的生产任务分配模块；复合机人任务解析模块；复合机器人任务调度模块；复合机器人路径规划交通管制模块，复合机器人电池管理及电池更换模块，展示跟踪各类设备实时状态、利用率、异常情况的可视化管理软件模块。各模块间采用计算机通信技术实现构成一个整体的智能工厂的信息采集、集成运算与执行系统，保证了生产任务的自动生成、分配、调度和复合机器人的合理派遣、自主执行，从而实现了对半导体封装测试工艺的无人化生产。
整个智能系统中，物料自动化管理系统在晶圆通过打标设备时，通过光学识别技术(OCR)对打印着在晶圆膜表面的条码进行自动读取，获取产品的批次编号，再通过数据库查询此批产品的完整身份信息。再利用射频识别读写器将完整身份信息写入附着在晶圆料盒上的电子标签上，实现对物料和载具的全自动关联。在之后的工艺中，读取射频电子标签即可知道产品信息以实现对其状态与位置的实时自动更新。所有物料与载具信息同时也存入计算机数据库系统，实现历史数据的可追溯性与可分析性。
在自动化设备接口兼容性设计中，对一部分设备利用SECS-GEM通讯技术将设备和主机系统连接，自动实时获取设备状态及事件信息，设备状态及事件信息例如空闲中、生产中、报警待处理、生产完成、物料平台为空或满；对另一部分设备利用KVM技术获取设备指示灯状态再通过预设指定指示灯在不同状态和事件下的颜色频率，实现对设备状态及事件信息的获取。上层控制软件对不同设备使用不同的接口，兼容多种型号多种通讯模式，实现对设备状态和事件信息的自动获取。
在物料载具应用性方面，针对在手动抓取过程中需要对晶圆料盒进行开锁扣和关锁扣操作，为了达到机械手操作时锁扣能自动开关确保晶圆安全，采用重力下坠式锁扣和上端锯齿交错式设计，在载具离开台面的一瞬间锁扣在重力作用下坠落，载具锁扣的锯齿和载具本身锯齿的错位，物料在倾斜时候仍然不会掉出。在载具在台面上的时候，锁扣受台面往上顶升载具锁扣的锯齿和载具的锯齿对齐，自动化生产设备可以不受影响的从晶圆料盒中取出晶圆。
此外，对载具的仓储机构设计也考虑兼容载具类型，其中其可旋转式结构可以实现复合机器人无须拐弯变道就可以实现载具转交。同时，引入的立体仓库提高了车间使用容积率，多出入口设计可兼顾了复合机人手臂和人工对物料载具的出入库操作。
由于传统的半导体封测工艺与设备的限制，跨工艺间或者跨工位的物料流通都是基于人工操作，此方法中引入了复合型机器人，复合机器人采用自动导航的AGV与灵活的多关节机械手臂相结合，自动导航小车实现跨工艺跨区域的物料载具自由搬送，多关节机械手臂满足了对多类型生产设备的物料装卸需求。
生产车间布局的优化也是此方法中重要的一环，按照以下规则定制了车间规划布局从而使得生产物流流动得到效率最大化：相同工艺或相同设备集中在同一区域，指定机器人负责对指定设备上下料，机器人路径尽可能少重合不互相干涉，在活动密集有干涉风险的区域实现双车道规划。
另外对于不同区域采用专车专用、节点衔接的方式，使得复合机器人移动率大幅提高。
为确保生产的不间断性，引入了复合式机器人电池管理系统，识别并监控每个机器人实时电量，在电量低于设定值的时候利用调度系统安排机器人回到指定电池更换点，通过有轨导航叉车实现对电池开扣取出、放置到充电位；取下新电池、将新电池安装到机器人、按压开启键实现对机器人电池的全自动更换和对机器人的重启。
实施例
基于上述发明构思，参照图1至12，根据本发明的半导体封装测试智能工厂的第一实施方式，所述半导体封装测试智能工厂能够在不同的工艺步骤的生产工位之间自动传送物料。参照图2，工厂车间的每一行排包括多台相同类型的工位机。但不同行排可以对应不同类型的工位机。也就是说，在本发明之前，不同行排之间的物料搬运需要人工进行，实施本发明后，通过复合机器人来实现不同行排之间的物料搬运，达到提高自动化程度的目的。参照图1，所述半导体封装测试智能工厂包括复合机器人、生产设备、物料仓储装置、设备监控系统、自动生产派单系统、和物料管理系统；所述设备监控系统能够通过设备通讯接口监测所述生产设备的设备状态及事件信息，并传输控制指令；所述设备监控系统能够将所述设备状态及事件信息传输给所述自动生产派单系统；所述物料管理系统能够与所述物料仓储装置通讯，获取物料位置与状态信息，并将所述物料位置与状态信息传输给所述自动生产派单系统；所述自动生产派单系统能够根据所述设备状态及事件信息和所述物料位置与状态信息生成生产订单和机器人任务，并能够将所述机器人任务传输给所述复合机器人；所述复合机器人能够根据机器人任务从所述物料仓储装置中取出物料，并运送至所述生产设备，从第一工艺步骤的生产设备中取出物料，并运送至第二工艺步骤的生产设备中。可以理解的是，所述设备监控系统、所述自动生产派单系统、和所述物料管理系统属于程序控制系统，其主要包括物理电路、数据库和软件程序模块，其具体内容参见下文。
参照图1，所述物料仓储装置包括固定物料架909、旋转物料架915、和立库917，其中，所述物料被安置在物料载具中，所述物料载具被安放在所述固定物料架909或者旋转物料架915中。可以理解的是，对于半导体封装测试工厂，物料主要有晶圆、芯片、引线框架等。固定物料架 909用于安放晶圆物料载具200，如图5、6所示，旋转物料架用于安放框架物料载具300，立库用于安放引线框架。参照图7、8，晶圆物料载具200用于放置多片晶圆，参照图8、9，框架物料载具300用于安放多片引线框架。如图5所示，旋转物料架915包括第一旋转主轴951，使得旋转物料架915能够绕所述第一旋转主轴951旋转，从而方便复合机器人800取放框架物料载具300。旋转物料架915的各零部件的连接关系和位置关系可参照图5和图6来理解，这里不再详述。固定物料架909 和立库917可以使用现有技术中的货架，例如不锈钢货架、铝架、铁架等，并且，使用RFID标签或者物联网技术数字化旋转物料架915、固定物料架909和立库917的每个物料存放位置，使得所述物料存放位置在数据库中有对应的标识。
参照图3和图4，所述复合机器人800包括自动导航小车802和多关节机械手臂801，所述多关节机械手臂801被安装在所述自动导航小车802上，所述自动导航小车802能够根据运行路线地图在所述物料仓储装置和所述生产设备之间或者在不同的工艺步骤的生产设备之间往返运动，所述多关节机械手臂801能够将所述物料载具从所述物料仓储装置中取出，并运送至所述生产设备。可以理解的是，复合机器人800的各零部件的连接关系和位置关系可参照图3和图4来理解，这里不再详述。所述生产设备例如是工位机，工位机例如是晶圆切割机、贴片机、焊线机、模封机、测试设备等。所述工艺步骤例如是晶圆切割步骤、芯片贴片步骤、引脚焊线步骤、芯片模封步骤、芯片测试步骤等。不同的工艺步骤一般使用不同的生产设备。参照图2，同一行排中的生产设备一般是相同工艺步骤的相同类型的工位机，这样有利于复合机器人800从所述物料仓储装置中取得物料后可以同一行排中一路派发相同的物料，而无需频繁更换物料种类，提高自动化工作效率。如图2所示，运行路线地图是电子数字化的工厂车间无线导航地图，复合机器人800的导航技术参见现有技术，这里不再详细描述。由此，复合机器人800代替人工完成简单、重复的物料搬运劳动，提高了半导体封装测试工厂的自动化和智能化程度。
参照图2，所述生产设备是半导体封装测试用的工位机，多台所述工位机根据半导体封装测试工序按行列的顺序布置在所述半导体封装测试智能工厂中；所述工位机包括SECS-GEM通讯接口、CCP通讯接口、或者 RASS通讯接口，所述工位机能够通过所述通讯接口与所述设备监控系统进行数据通讯。可以理解的是，所述工位机例如晶圆切割机、贴片机、焊线机、模封机、测试设备是由不同生产商生产和销售，可能使用不同的数据通讯接口例如SECS-GEM通讯接口、CCP通讯接口、或者RASS通讯接口，因此，所述设备监控系统需要实现多种接口通信兼容的程序控制模块，以保证安全可靠地采集和传输数据。所述程序控制模块的具体实施方式不在本发明的保护范围之内，在这里不再详细描述。
参照图1，所述物料管理系统包括物料载具仓储信息管理追溯模块，用于实时存储、记录、更新物料信息、载具信息、和物料仓储装置信息。可以理解的是，物料载具仓储信息管理追溯模块是计算机程序模块，被存储在系统服务器中，物料载具仓储信息一般保存在数据库中，便于快速有效地编辑、计算、管理所述信息。关于物料载具仓储信息的具体描述参见下文。当然，所述物料管理系统还可以包括其它数据处理程序模块，以便完成不同的数据处理功能。所述物料管理系统的更详细描述参见同一申请人的同日专利申请，其发明创造名称为“物料管理方法、装置及系统”。
参见图1，所述设备监控系统包括设备状态及事件信息获取模块，用于读取、存储、记录、更新设备状态及事件信息。可以理解的是，设备状态及事件信息获取模块是计算机程序模块，被存储在系统服务器中，设备状态及事件信息一般保存在数据库中，便于快速有效地编辑、计算、管理所述信息。关于设备状态及事件信息的具体描述参见下文。所述设备监控系统还可以包括其它信息处理程序模块，以便完成不同的信息处理功能。所述设备监控系统的更详细描述参见同一申请人的同日专利申请，其发明创造名称为“一种半导体设备的监控方法、装置及系统”。
所述自动生产派单系统包括生产任务分配模块、复合机器人任务解析模块、复合机器人任务调度模块、和复合机器人路径规划交通管制模块，其中，所述生产任务分配模块能够根据所述物料载具仓储信息管理追溯模块提供的物料信息、载具信息、和物料仓储装置信息和所述设备状态及事件信息获取模块提供的设备状态及事件信息创建所述生产订单，所述复合机器人任务解析模块能够将所述生产订单解析为所述复合机器人能够识别和响应的所述机器人任务，所述复合机器人任务调度模块能够为所述复合机器人分配所述机器人任务，所述复合机器人路径规划交通管制模块能够根据在所述半导体封装测试智能工厂中规划的运行路线地图引导所述复合机器人，执行所述机器人任务。可以理解的是，所述生产任务分配模块、所述复合机器人任务解析模块、所述复合机器人任务调度模块、和所述复合机器人路径规划交通管制模块是计算机程序模块，被存储在系统服务器中，生产订单信息和机器人任务信息一般保存在数据库中，便于快速有效地编辑、计算、管理所述信息。关于生产订单信息和机器人任务信息的具体描述参见下文。所述自动生产派单系统还可以包括其它信息处理程序模块，以便完成不同的信息处理功能。所述自动生产派单系统的更详细描述参见同一申请人的同日专利申请，其发明创造名称为“一种派单方法、装置及系统”。
上述技术方案通过机器人技术、数据库技术和程序控制技术等的组合，实现了半导体封装测试工厂的智能化，提高了半导体封装测试工厂的自动化程度，提高了生产效率。
优选地，参照图2，所述半导体封装测试智能工厂还包括机器人电池管理设备充电电池管理室916，所述机器人电池管理设备包括充电电池阵列架、轨道引导小车、和轨道；所述复合机器人用的充电电池被安置在所述充电电池阵列架上，所述轨道引导小车能够在所述轨道上运动，并能够从所述充电电池阵列架中取出已充电完成的充电电池，然后给所述复合机器人更换电池，再将从所述复合机器人中取出的待充电的充电电池放置到所述充电电池阵列架中，进行充电；
所述自动生产派单系统还包括复合机器人电池管理及电池更换模块，所述复合机器人电池管理及电池更换模块能够监测所述复合机器人的充电电池的电量信息，及时控制所述复合机器人运动到所述机器人电池管理设备处，进行电池更换。
这样的设计方案进一步提高了半导体封装测试智能工厂的智能化程度。
优选地，参照图2，所述的半导体封装测试智能工厂的复合机器人 800的运行路线地图包括主通道、双工位通道、和单工位通道，其中，
所述主通道设置双车道904、906，使得能够同时并行两辆所述复合机器人；所述主通道包括外围通道901、换电池通道907、和立库物料取放通道908；所述外围通道901设置在全部所述工位机所占据的区域的四周；所述机器人电池管理设备916和所述物料仓储装置设置在所述半导体封装测试智能工厂的中部区域；所述换电池通道907从所述外围通道通向所述机器人电池管理设备916，所述复合机器人800借助于所述换电通道907到达所述机器人电池管理设备916，进行电池更换；所述立库物料取放通道908从所述外围通道通向所述物料仓储装置的立库，所述立库能够存放大量物料，所述复合机器人800借助于所述立库物料取放通道908到达所述立库，进行物料抓取；
所述双工位通道是所述工位机的第一行阵通道，在所述双工位通道的两侧布置有需要用到不同类型的物料载具的工位机，所述双工位通道设置为双车道，能够同时并行两辆运载有不同类型的物料载具的所述复合机器人800。可以理解的是，所述双车道例如包括第一双车道904、和第二双车道906。不同类型的物料载具例如为晶圆物料载具200、框架物料载具300等。参照图3、图4，所述复合机器人800有两种类型，图3 所示的运送晶圆物料载具的复合机器人和图4所示的运送框架物料载具的复合机器人。
所述单工位通道是所述工位机的第二行阵通道，在所述单工位通道的两侧布置有需要用到相同类型的物料载具的工位机，所述单工位通道设置为单车道，同一台所述复合机器人能够给所述单工位通道两侧的工位机提供物料。可以理解的是，由于所述单工位通道两侧的工位机的类型相同，使用相同的物料，因此只需一台所述复合机器人800，就能在所述单工位通道中沿途发放物料或者收集半成品。所述的半导体封装测试智能工厂的复合机器人800的运行路线地图的更详细描述参见同一申请人的同日专利申请，其发明创造名称为“一种机器人用智能生产车间”。
所述复合机器人800的运行路线地图非常适合半导体封装测试智能工厂，其布置有利于提高所述复合机器人800利用率。
优选地，参照图2，在所述的半导体封装测试智能工厂的在纵向通道和横向通道交错的交通节点处设置所述旋转物料架915，所述旋转物料架能够通过旋转方式支持两侧取放物料。这样的配置减小了所述复合机器人800缓慢拐弯的运动行程，提高了机器人的工作效率。
优选地，参照图5，所述旋转物料架915包括第一旋转主轴951，所述旋转物料架能够通过所述第一旋转主轴951按可旋转方式在所述纵向通道或者横向通道上取放任一存放位置中的物料。
所述旋转物料架915的更详细描述参见同一申请人的同日专利申请，其发明创造名称为“一种旋转物料架”。
优选地，图7至图10，所述的半导体封装测试智能工厂的物料载具包括晶圆物料载具200和框架物料载具300。
优选地，如图7和图8所示，所述的半导体封装测试智能工厂的晶圆物料载具包括自动落锁结构20、倒钩型凹槽170、第一RFID标签60、和人工把手120；
参照图7,所述自动落锁结构20包括落锁滑块22；在所述晶圆物料载具200离开设备平台表面的时候，所述落锁滑块22在重力作用下自动下降一个位置，使得所述落锁滑块22正好卡住料道间隔槽位12，因而物料不会掉出所述晶圆物料载具；在所述晶圆物料载具放置于设备平台表面时，所述落锁滑块22被顶升一个位置，使所述落锁滑块22正好露出所述料道间隔槽位12，从而所述生产设备能够正常取出物料；在所述晶圆物料载具连同晶圆一起存放的时候，在存放架对应位置预留所述自动落锁结构下降孔。可以理解的是，所述存放架例如是旋转物料架915、立库917等。
如图7所示，所述倒钩型凹槽170设置在所述晶圆物料载具的顶面，并且在所述晶圆物料载具的顶面上设置有定位销钉或者定位孔100，用来对接所述复合机器人的多关节机械手臂的手爪803的相应的定位孔或定位销钉，从而能够抓取所述晶圆物料载具，参照图8；
如图7所示，所述第一RFID标签60附着在所述晶圆物料载具的表层金属板上，所述第一RFID标签的底层设置有绝缘垫片，以减弱金属干扰；
如图7所示，所述人工把手120布置在所述晶圆物料载具的顶面，并设置有复位弹簧，使所述人工把手在不工作的时候自动复位。
上述结构的晶圆物料载具200是对现有的晶圆物料载具进行最小的改动，以适应机器人操作的需要，因而达到了节省成本的技术目的。
具体地，如图7所示，盒体10具有用于存放晶圆框架150的存放腔 11，可以理解地是，为了便于晶圆框架150的取放，盒体10上还可开设连通存放腔11与外部的开口，开口供晶圆框架150进出存放腔11；具体地，存放腔11的腔壁开设有供晶圆框架150活动插装以承托晶圆框架 150的料道间隔槽位12，如此，在晶圆框架150插装于料道间隔槽位12 内时，料道间隔槽位12的槽壁支撑晶圆框架150，而实现晶圆框架150 水平存放在存放腔11内；与此同时，为了实现晶圆框架150的稳定承托，可在存放腔11相对的两腔壁均开设上述料道间隔槽位12，两料道间隔槽位12位于同一水平面且两料道间隔槽位12的槽口相对设置，如此，两料道间隔槽位12可共同配合承托同一个晶圆框架150；料道间隔槽位 12的端部还形成有供晶圆框架150进出料道间隔槽位12的进出口121，该进出口121可设于料道间隔槽位12靠近上述开口的一端，如此，便于晶圆框架150的存取；所述盒体10上位于料道间隔槽位12的进出口121 处设有竖直方向的自动落锁结构安装位，供自动落锁结构20放置；
自动落锁结构20设置有沿竖直方向排列的水平避让槽21和落锁滑块22；水平避让槽21的两端贯通并可供晶圆框架150活动穿过，可以理解地是，晶圆框架150可通过水平避让槽21相互贯通的两端进出该水平避让槽21；自动落锁结构20安装在盒体10上，具体地，自动落锁结构20可在其自重下相对盒体10下降至其底端伸出盒体的底面13的第一位置，自动落锁结构20还可相对盒体10向上运动至其底端端面与盒体的底面13齐平的第二位置；在自动落锁结构20位于第一位置，落锁滑块22正对进出口121从而封堵进出口121；在自动落锁结构20位于第二位置时，水平避让槽21正对进出口121从而打开进出口121。
更为详细的晶圆物料载具200的描述请参见同一申请人同日申请的发明创造名称为“一种晶圆物料盒和晶圆物料盒搬运设备”的专利申请。
优选地，参照图9和图10，所述半导体封装测试智能工厂的框架物料载具300包括按压式旋转档杆305、双向通透的插取孔304、和第二 RFID标签301；
所述复合机器人800的多关节机械手臂802的手爪803按压和旋转所述按压式旋转档杆305，完成所述框架物料载具的开关动作，所述按压式旋转档杆305沿圆弧转动；
所述插取孔304设置在所述框架物料载具的上半部，并且设置有定位销钉或定位孔，使得不同尺寸的所述框架物料载具能够兼容所述复合机器人的多关节机械手臂的末端夹具；
所述第二RFID标签附着在所述框架物料载具的表层金属板上，所述第二RFID标签的底层设置有绝缘垫片，以减弱金属干扰。
上述结构的框架物料载具300是对现有的晶圆物料载具进行最小的改动，以适应机器人操作的需要，因而达到了节省成本的技术目的。
更为详细的框架物料载具300的描述请参见同一申请人同日申请的发明创造名称为“一种框架物料盒和框架物料盒搬运设备”的专利申请。
优选地，在所述按压式旋转档杆的下降结构面设置有缓冲结构，使所述按压式旋转档杆的旋转速度和力度得以减弱。
参照图7，所述半导体封装测试智能工厂的物料管理系统的晶圆物料载具包括盒体10、存放腔11、料道间隔槽位12、盒体的底面13、盒体的顶面14、自动落锁结构20、水平避让槽21、落锁滑块22、杆体23、限位部24、第一限位结构30、第二限位结构40、镂空结构50、第一RFID 标签60、绝缘垫片70、受力臂80、机械臂90、定位孔100、定位插销 110、人工把手120、进出口121、勾臂130、连接段131、托举段132、侧挡板140、晶圆框架150、旋转轴151、和倒钩型凹槽170。
参照图9，所述半导体封装测试智能工厂的物料管理系统的框架物料载具300包括第二RFID标签301、三角形相机标定孔302、插取孔304、按压式旋转档杆305、和圆弧306。
参照图3，复合机器人800包括自动导航小车802和多关节机械手臂801和手爪803。
参照图2，所述的半导体封装测试智能工厂的复合机器人的运行路线地图包括外围通道901、单通道902、第一双车道904、第二双车道906、换电池通道907、立库取放通道908、固定物料架909；Label晶圆编号打印机911、晶圆物料架912、动力桥架913、工位机914、旋转物料架； 915、机器人电池管理设备916、立库917、焊线工位918、芯片贴合工位 919、和芯片切割工位920。
优选地，所述的半导体封装测试智能工厂的半导体封装测试智能工厂还包括后台数据库，所述设备监控系统、所述自动生产派单系统、和所述物料管理系统将信息数据按数据表的形式保存到所述后台数据库中。可以理解的是，所述后台数据库保存在计算机服务器中，所述后台数据库例如由商业数据库系统软件管理，所述商业数据库系统例如是SQL数据库。所述后台数据库例如是关系型数据库。所述的半导体封装测试智能工厂显然包括一台或多台计算机服务器硬件，计算机服务器可以作用现有的商用服务器，其结构和工作原理不再详细描述。
优选地，所述的半导体封装测试智能工厂的设备监控系统的设备状态及事件信息获取模块包括生产设备信息表，所述生产设备信息表包括名称、描述、设备组、部门、工艺步骤、和状态数据字段。
优选地，所述的半导体封装测试智能工厂的自动生产派单系统包括工艺步骤信息表、工艺计划信息表、工艺计划步骤设置信息表、ARV订单管理表、和ARV工作任务表；
所述工艺步骤信息表包括序号、和名称数据字段；
所述工艺计划信息表包括序号、和名称数据字段；
所述工艺计划步骤设置信息表包括工艺计划、顺序、工艺步骤数据字段；
所述ARV订单管理表包括订单类型、订单编号、订单来源、优先级、车辆类型、车辆编号、设备编号、设备描述、设备类型、任务数量、载具编号、Lot信息、订单创建时间、预计完成时间、订单开始时间、任务结束时间、订单状态、订单标记、时间戳、和备注数据字段；
所述ARV工作任务表包括任务单号、优先级、车辆类型、车辆编号、取送货类型、任务类型、操作码、当前位置、目的地、工位ID、工位描述、工位组合值、订单编号、订单类型、订单任务数、订单内步号、后续任务、载具编号、Lot信息、任务创建时间、和预计完成时间数据字段。
优选地，所述的半导体封装测试智能工厂的物料管理系统的物料载具仓储信息管理追溯模块包括载具信息表、货架信息表、货架用途信息表、设备VS料盒信息表、机器人VS料盒信息表、和料盒历史追溯数据表；
所述载具信息表包括载具名称、载具类型、RFID标签、部门、方位、位置、工艺步骤、批次工艺计划、空载、数量、和批次号数据字段；
所述货架信息表包括槽位、载具名称、批次号、和状态信息数据字段；
所述货架用途信息表包括货架、槽位、载具类型、工艺计划、工艺步骤、设备组、设备、和空载数据字段；
所述设备VS料盒信息表包括位置编号、位置名称、位置类型、载具名称、和状态数据字段；
所述机器人VS料盒信息表包括位置编号、位置名称、载具名称、和状态数据字段；
料盒历史追溯数据表包括载具编号、载具名称、部门、RFID标签、方位类型、位置、产品名、批次号、批次工艺计划、批次数量、批次状态、扩散批次、工艺步骤、数量、更新、和激活数据字段。
具体地，下文列举半导体封装测试智能工厂的数据库系统的多个基础数据表的字段结构实例：
1、表名：Code_Carrier
描述：Carrier基础数据表
2、表名：Code_CarrierType
描述：Carrier类型基础数据表
| 字段名 | 数据类型 | 说明 | 示例 |
| CarrierTypeID | int | 主键 | 1 |
| CarrierTypeName | nvarchar(50) | Carrier类型名称 | Cassette |
3、表名：Code_RFIDTag
描述：RFID标签基础数据表
| 字段名 | 数据类型 | 说明 | 示例 |
| RFIDTagID | int | 主键 | 1 |
| RFIDTagName | nvarchar(50) | RFID标签名 | RFIDTag1 |
| RFIDTagState | nvarchar(20) | (Active,Inactive) | Active |
4、表名：Code_RFIDReader
描述：RFID读写头基础数据表
| 字段名 | 数据类型 | 说明 | 示例 |
| RFIDReaderID | int | 主键 | 1 |
| RFIDReaderName | nvarchar(50) | RFID读写头名 | WIP01-Reader01 |
| KepTagName | nvarchar(50) | Kepware中定义的读写头名 | WMS.WIP01.Reader01 |
| RFIDReaderState | nvarchar(20) | (Active,Inactive) | Active |
5、表名：Code_Shelf
描述：Shelf基础数据表
6、表名：Code_ShelfSlot
描述：ShelfSlot基础数据表
7、表名：Code_ARV
描述：ARV基础数据表
8、表名：Data_ARVPosition
描述：ARV具体位置记录数据表
9、表名：Code_Equipment
描述：Equipment基础数据表
10、表名：Data_EquipmentPosition
描述：Equipment具体位置记录数据表
11、表名：Data_CarrierTracking
描述：Carrier追溯记录数据表
上述数据表实例表明本发明的技术方案可以实现，由于数据库系统内容多，以上仅是摘录，用于说明本发明的数据库的一种具体实施方式，其中，ACS的全英文名称为ARVControl System，中文名称为复合机器人控制系统；MES的全英文名称为manufacturingexecution system，中文名称为生产执行系统；它们都是本发明的半导体封装测试智能工厂的自动生产派单系统的子系统。
数据表名称和数据字段名称为英文字段，这是数据库设计规则允许的，在本文中翻译是不必须的。
优选地，作为芯片封装工厂的最经典的实例，参照图11，所述的半导体封装测试智能工厂的所述工位机包括：
晶圆切割工位机，其能够将晶圆上的半导体芯片切割成单独的个体芯片；
芯片贴装工位机，其能够将半导体芯片贴接在基板；
引线键合工位机，其能够将所述半导体芯片的接线端与所述基板上的相应管脚用导线通过焊接的方式连接；
模封处理工位机，其能够将所述基板和所述芯片用环氧树脂模塑封装在一起，形成模塑封装的半导体器件；
切筯成型处理工位机，其能够将所述模塑封装的半导体器件切除连接筯，并将所述半导体器件的管脚弯压成型，形成切筯成型的半导体器件；和
测试处理工位机，其能够对所述切筯成型的半导体器件进行测试；
在所述半导体封装测试智能工厂中，所述晶圆切割工位机、所述芯片贴装工位机、所述引线键合工位机、所述模封处理工位机、所述切筯成型处理工位机、和所述测试处理工位机按所述双工位通道或者单工位通道的方式呈行阵布置。
在图11中，晶圆切割工艺步骤对应晶圆切割工位机，芯片贴装工艺步骤对应芯片贴装工位机，引线键合工艺步骤对应引线键合工位机。
根据图11所示的物料管理系统流程图，在物料例如晶圆上架前，手工绑定晶圆物料载具200与在制品批次、产品信息。在物料例如引线框架上架前，手工绑定框架物料载具300与在制品批次、产品信息。所述在制品是正在生产的所述半导体芯片或器件。图11中的晶圆料盒就是晶圆物料载具200，框架料盒就是框架物料载具300。
图11示出半导体封装测试智能工厂的物料管理系统的流程图的工艺步骤如下：
空晶圆料盒加载工艺步骤；
晶圆贴膜工艺步骤；
晶圆编号标签打印工艺步骤；
批次-晶圆料盒关系绑定工艺步骤：晶圆编号标签打印时将料盒与在制品的批次及产品信息进行绑定；
晶圆切割工艺步骤：复合机器人800从晶圆料盒架-1将晶圆上料至晶圆切割工位，在晶圆切割完成后，复合机器人800将切割后的晶圆下料至晶圆料盒架-2；
芯片贴装工艺步骤：复合机器人800将晶圆料盒架-2中的晶圆料盒送至芯片贴装工位；复合机器人800从框架空盒物料架-3取出空引线框架，送至芯片贴装工位；在芯片贴装完成过程中，复合机器人800将取空的晶圆料盒从芯片贴装工位取下，解除晶圆料盒与在制品批次信息的绑定关系；在芯片贴装完成后，复合机器人800将满框架料盒从芯片贴装工位上取下，根据生产执行系统提供的批次信息，将满框架料盒与在制品批次信息进行关系绑定；复合机器人800将满框架料盒送到框架满盒物料架-5；
引线键合工艺步骤：复合机器人800从框架满盒物料架-5取出满框架料盒送至引线键合工位；复合机器人800从框架空盒物料架-6取出空框架料盒送至引线键合工位；在引线键合完成后，复合机器人800将空框架料盒从引线键合工位上取下，解除空框架料盒与在制品批次信息的绑定关系，并将空框架料盒送到至框架空盒物料架-8；在引线键合完成后，复合机器人800将满框架料盒从引线键合工位上取下，根据生产执行系统提供的批次信息，将满框架与在制品批次信息进行关系绑定，并将满框架料盒送到至框架满盒物料架-7。
图12示出物料管理系统的数据流变化示意图，其仅示出晶圆切割工艺步骤中的部分数据流变化过程，其示出在晶圆切割之前、之中、之后，载具W1-A081的位置数据变化信息。
作为本专利申请的发明要点之一，所述的半导体封装测试智能工厂的设施布局可以有多种方式，参照图1至12，根据本发明的半导体封装测试智能工厂的第二实施方式，所述半导体封装测试智能工厂包括物料载具、复合机器人、生产设备、和物料仓储装置；
所述复合机器人能够从所述物料仓储装置中取出物料，并借助于所述物料载具将所述物料运送至所述生产设备，或者，所述复合机器人能够从第一工艺步骤的生产设备中取出物料，并借助于所述物料载具将所述物料运送至第二工艺步骤的生产设备中；
所述物料仓储装置包括固定物料架、旋转物料架、和立库，其中，所述物料被安置在所述物料载具中或者存放在所述立库中，所述物料载具被安放在所述固定物料架或者所述旋转物料架中；
所述复合机器人包括自动导航小车和多关节机械手臂，所述多关节机械手臂被安装在所述自动导航小车上，所述自动导航小车能够根据运行路线地图在所述物料仓储装置和所述生产设备之间往返运动，或者在不同的工艺步骤的生产设备之间往返运动，所述多关节机械手臂能够将所述物料载具从所述物料仓储装置中取出，并运送至所述生产设备；
所述生产设备是半导体封装测试用的工位机，多台所述工位机根据半导体封装测试工序按行列的顺序布置在所述半导体封装测试智能工厂中；所述工位机包括SECS-GEM通讯接口、CCP通讯接口、或者RASS通讯接口，所述工位机能够通过所述通讯接口进行数据通讯；
所述复合机器人800的运行路线地图包括主通道、双工位通道、和单工位通道，其中，
所述主通道设置双车道904、906，使得能够同时并行两辆所述复合机器人；
所述双工位通道是所述工位机的第一行阵通道，在所述双工位通道的两侧布置有需要用到不同类型的物料载具的工位机，所述双工位通道设置为双车道，能够同时并行两辆运载有不同类型的物料载具的所述复合机器人800；
所述单工位通道是所述工位机的第二行阵通道，在所述单工位通道的两侧布置有需要用到相同类型的物料载具的工位机，所述单工位通道设置为单车道，同一台所述复合机器人能够给所述单工位通道两侧的工位机提供物料；
在所述的半导体封装测试智能工厂的在纵向通道和横向通道交错的交通节点处设置所述旋转物料架915，所述旋转物料架能够通过旋转方式支持两侧取放物料。
可以理解的是，对于半导体封装测试工厂，物料主要有晶圆、芯片、引线框架等。固定物料架909用于安放晶圆物料载具200，如图5、6所示，旋转物料架用于安放框架物料载具300，立库用于安放引线框架。参照图7、8，晶圆物料载具200用于放置多片晶圆，参照图8、9，框架物料载具300用于安放多片引线框架。如图5所示，旋转物料架915包括第一旋转主轴951，使得旋转物料架915能够绕所述第一旋转主轴951旋转，从而方便复合机器人800取放框架物料载具300。旋转物料架915的各零部件的连接关系和位置关系可参照图5和图6来理解，这里不再详述。固定物料架909和立库917可以使用现有技术中的货架，例如不锈钢货架、铝架、铁架等，并且，使用RFID标签或者物联网技术数字化旋转物料架915、固定物料架909和立库917的每个物料存放位置，使得所述物料存放位置在数据库中有对应的标识。
可以理解的是，复合机器人800的各零部件的连接关系和位置关系可参照图3和图4来理解，这里不再详述。所述生产设备例如是工位机，工位机例如是晶圆切割机、贴片机、焊线机、模封机、测试设备等。所述工艺步骤例如是晶圆切割步骤、芯片贴片步骤、引脚焊线步骤、芯片模封步骤、芯片测试步骤等。不同的工艺步骤一般使用不同的生产设备。参照图2，同一行排中的生产设备一般是相同工艺步骤的相同类型的工位机，这样有利于复合机器人800从所述物料仓储装置中取得物料后可以同一行排中一路派发相同的物料，而无需频繁更换物料种类，提高自动化工作效率。如图2所示，运行路线地图是电子数字化的工厂车间无线导航地图，复合机器人800的导航技术参见现有技术，这里不再详细描述。由此，复合机器人800代替人工完成简单、重复的物料搬运劳动，提高了半导体封装测试工厂的自动化和智能化程度。
可以理解的是，所述工位机例如晶圆切割机、贴片机、焊线机、模封机、测试设备是由不同生产商生产和销售，可能使用不同的数据通讯接口例如SECS-GEM通讯接口、CCP通讯接口、或者RASS通讯接口之一，以保证安全可靠地采集和传输数据。
上述技术方案通过智能机器人技术，实现了半导体封装测试工厂的智能化，提高了半导体封装测试工厂的自动化程度，提高了生产效率。
优选地，参照图2，所述主通道包括外围通道901、换电池通道907、和立库物料取放通道908；所述外围通道901设置在全部所述工位机所占据的区域的四周；所述机器人电池管理设备916和所述物料仓储装置设置在所述半导体封装测试智能工厂的中部区域；所述换电池通道907 从所述外围通道通向所述机器人电池管理设备916，所述复合机器人800借助于所述换电通道907到达所述机器人电池管理设备916，进行电池更换；所述立库物料取放通道908从所述外围通道通向所述物料仓储装置的立库，所述立库能够存放大量物料，所述复合机器人800借助于所述立库物料取放通道908到达所述立库，进行物料抓取。
上述技术方案表明本发明的半导体封装测试智能工厂中的复合机器人800能够代替大部分简单重复性的人类劳动，达到提高生产效率的技术目的。
可以理解的是，本发明的半导体封装测试智能工厂的第一实施方式的众多优选实施方式同样也可以用于本发明的半导体封装测试智能工厂的第二实施方式，这里不再重述。
以上详细描述了本发明创造的优选的或具体的实施例。应当理解，本领域的技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明创造的设计构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明创造的设计构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明创造的范围之内和/或由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (12)
1.半导体封装测试智能工厂，其能够在不同的工艺步骤的生产工位之间自动传送物料，其特征在于，所述半导体封装测试智能工厂包括物料载具、复合机器人、生产设备、物料仓储装置、设备监控系统、自动生产派单系统、和物料管理系统；所述设备监控系统能够通过设备通讯接口监测所述生产设备的设备状态及事件信息，并传输控制指令；所述设备监控系统能够将所述设备状态及事件信息传输给所述自动生产派单系统；所述物料管理系统能够与所述物料仓储装置通讯，获取物料位置与状态信息，并将所述物料位置与状态信息传输给所述自动生产派单系统；所述自动生产派单系统能够根据所述设备状态及事件信息和所述物料位置与状态信息生成生产订单和机器人任务，并能够将所述机器人任务传输给所述复合机器人；所述复合机器人能够根据所述机器人任务从所述物料仓储装置中取出物料，并借助于所述物料载具将所述物料运送至所述生产设备，或者，所述复合机器人能够根据所述机器人任务从第一工艺步骤的生产设备中取出物料，并借助于所述物料载具将所述物料运送至第二工艺步骤的生产设备中；
所述物料仓储装置包括固定物料架、旋转物料架、和立库，其中，所述物料被安置在所述物料载具中或者存放在所述立库中，所述物料载具被安放在所述固定物料架或者所述旋转物料架中；
所述复合机器人包括自动导航小车和多关节机械手臂，所述多关节机械手臂被安装在所述自动导航小车上，所述自动导航小车能够根据运行路线地图在所述物料仓储装置和所述生产设备之间往返运动，或者在不同的工艺步骤的生产设备之间往返运动，所述多关节机械手臂能够将所述物料载具从所述物料仓储装置中取出，并运送至所述生产设备；
所述生产设备是半导体封装测试用的工位机，多台所述工位机根据半导体封装测试工序按行列的顺序布置在所述半导体封装测试智能工厂中；所述工位机包括SECS-GEM通讯接口、CCP通讯接口、或者RASS通讯接口，所述工位机能够通过所述通讯接口与所述设备监控系统进行数据通讯；
所述物料管理系统包括物料载具仓储信息管理追溯模块，用于实时存储、记录、更新物料信息、载具信息、和物料仓储装置信息；
所述设备监控系统包括设备状态及事件信息获取模块，用于读取、存储、记录、更新设备状态及事件信息；
所述自动生产派单系统包括生产任务分配模块、复合机器人任务解析模块、复合机器人任务调度模块、和复合机器人路径规划交通管制模块，其中，所述生产任务分配模块能够根据所述物料载具仓储信息管理追溯模块提供的物料信息、载具信息、和物料仓储装置信息和所述设备状态及事件信息获取模块提供的设备状态及事件信息创建所述生产订单，所述复合机器人任务解析模块能够将所述生产订单解析为所述复合机器人能够识别和响应的所述机器人任务，所述复合机器人任务调度模块能够为所述复合机器人分配所述机器人任务，所述复合机器人路径规划交通管制模块能够根据在所述半导体封装测试智能工厂中规划的运行路线地图引导所述复合机器人，执行所述机器人任务。
2.根据权利要求1所述的半导体封装测试智能工厂，其特征在于：所述半导体封装测试智能工厂还包括机器人电池管理设备，所述机器人电池管理设备包括充电电池阵列架、轨道引导小车、和轨道；所述复合机器人用的充电电池被安置在所述充电电池阵列架上，所述轨道引导小车能够在所述轨道上运动，并能够从所述充电电池阵列架中取出已充电完成的充电电池，然后给所述复合机器人更换电池，再将从所述复合机器人中取出的待充电的充电电池放置到所述充电电池阵列架中，进行充电；
所述自动生产派单系统还包括复合机器人电池管理及电池更换模块，所述复合机器人电池管理及电池更换模块能够监测所述复合机器人的充电电池的电量信息，及时控制所述复合机器人运动到所述机器人电池管理设备处，进行电池更换。
3.根据权利要求2所述的半导体封装测试智能工厂，其特征在于：所述复合机器人的运行路线地图包括主通道、双工位通道、和单工位通道，其中，
所述主通道设置双车道，使得能够同时并行两辆所述复合机器人；所述主通道包括外围通道、换电池通道、和立库物料取放通道；所述外围通道设置在全部所述工位机所占据的区域的四周；所述机器人电池管理设备和所述物料仓储装置设置在所述半导体封装测试智能工厂的中部区域；所述换电池通道从所述外围通道通向所述机器人电池管理设备，所述复合机器人借助于所述换电池通道到达所述机器人电池管理设备，进行电池更换；所述立库物料取放通道从所述外围通道通向所述物料仓储装置的立库，所述立库能够存放大量物料，所述复合机器人借助于所述立库物料取放通道到达所述立库，进行物料抓取；
所述双工位通道是所述工位机的行阵通道，在所述双工位通道的两侧布置有需要用到不同类型的物料载具的工位机，所述双工位通道设置为双车道，能够同时并行两辆运载有不同类型的物料载具的所述复合机器人；
所述单工位通道是所述工位机的行阵通道，在所述单工位通道的两侧布置有需要用到相同类型的物料载具的工位机，所述单工位通道设置为单车道，同一台所述复合机器人能够给所述单工位通道两侧的工位机提供物料。
4.根据权利要求3所述的半导体封装测试智能工厂，其特征在于：在纵向通道和横向通道交错的交通节点处设置所述旋转物料架，所述旋转物料架能够通过旋转方式支持两侧取放物料。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体封装测试智能工厂，其特征在于：所述物料载具包括晶圆物料载具和框架物料载具。
6.根据权利要求5所述的半导体封装测试智能工厂，其特征在于：所述的半导体封装测试智能工厂的晶圆物料载具包括自动落锁结构、倒钩型凹槽、第一RFID标签、和人工把手；
所述自动落锁结构包括落锁滑块；在所述晶圆物料载具离开设备平台表面的时候，所述落锁滑块在重力作用下自动下降一个位置，使得所述落锁滑块正好卡住料道间隔槽位，因而物料不会掉出所述晶圆物料载具；在所述晶圆物料载具放置于设备平台表面时，所述落锁滑块被顶升一个位置，使所述落锁滑块正好露出所述料道间隔槽位，从而所述生产设备能够正常取出物料；在所述晶圆物料载具连同晶圆一起存放的时候，在存放架对应位置预留所述自动落锁结构下降孔；
所述倒钩型凹槽设置在所述晶圆物料载具的顶面，并且在所述晶圆物料载具的顶面上设置有定位销钉或者定位孔，用来对接所述复合机器人的多关节机械手臂的手爪的相应的定位孔或定位销钉，从而能够抓取所述晶圆物料载具；
所述第一RFID标签附着在所述晶圆物料载具的表层金属板上，所述第一RFID标签的底层设置有绝缘垫片，以减弱金属干扰；
所述人工把手布置在所述晶圆物料载具的顶面，并设置有复位弹簧，使所述人工把手在不工作的时候自动复位。
7.根据权利要求5所述的半导体封装测试智能工厂，其特征在于：所述框架物料载具包括按压式旋转档杆、双向通透的插取孔、和第二RFID标签；
所述复合机器人的多关节机械手臂的手爪按压和旋转所述按压式旋转档杆，完成所述框架物料载具的开关动作，所述按压式旋转档杆沿圆弧转动；
所述插取孔设置在所述框架物料载具的上半部，并且设置有定位销钉或定位孔，使得不同尺寸的所述框架物料载具能够兼容所述复合机器人的多关节机械手臂的末端夹具；
所述第二RFID标签附着在所述框架物料载具的表层金属板上，所述第二RFID标签的底层设置有绝缘垫片，以减弱金属干扰。
8.根据权利要求5所述的半导体封装测试智能工厂，其特征在于：所述半导体封装测试智能工厂还包括后台数据库，所述设备监控系统、所述自动生产派单系统、和所述物料管理系统将信息数据按数据表的形式保存到所述后台数据库中。
9.根据权利要求8所述的半导体封装测试智能工厂，其特征在于：所述设备监控系统的设备状态及事件信息获取模块包括生产设备信息表，所述生产设备信息表包括名称、描述、设备组、部门、工艺步骤、和状态数据字段。
10.根据权利要求8所述的半导体封装测试智能工厂，其特征在于：所述自动生产派单系统包括工艺步骤信息表、工艺计划信息表、工艺计划步骤设置信息表、ARV订单管理表、和ARV工作任务表；
所述工艺步骤信息表包括序号、和名称数据字段；
所述工艺计划信息表包括序号、和名称数据字段；
所述工艺计划步骤设置信息表包括工艺计划、顺序、工艺步骤数据字段；
所述ARV订单管理表包括订单类型、订单编号、订单来源、优先级、车辆类型、车辆编号、设备编号、设备描述、设备类型、任务数量、载具编号、Lot信息、订单创建时间、预计完成时间、订单开始时间、任务结束时间、订单状态、订单标记、时间戳、和备注数据字段；
所述ARV工作任务表包括任务单号、优先级、车辆类型、车辆编号、取送货类型、任务类型、操作码、当前位置、目的地、工位ID、工位描述、工位组合值、订单编号、订单类型、订单任务数、订单内步号、后续任务、载具编号、Lot信息、任务创建时间、和预计完成时间数据字段。
11.根据权利要求8所述的半导体封装测试智能工厂，其特征在于：所述物料载具仓储信息管理追溯模块包括载具信息表、货架信息表、货架用途信息表、设备VS料盒信息表、机器人VS料盒信息表、和料盒历史追溯数据表；
所述载具信息表包括载具名称、载具类型、RFID标签、部门、方位、位置、工艺步骤、批次工艺计划、空载、数量、和批次号数据字段；
所述货架信息表包括槽位、载具名称、批次号、和状态信息数据字段；
所述货架用途信息表包括货架、槽位、载具类型、工艺计划、工艺步骤、设备组、设备、和空载数据字段；
所述设备VS料盒信息表包括位置编号、位置名称、位置类型、载具名称、和状态数据字段；
所述机器人VS料盒信息表包括位置编号、位置名称、载具名称、和状态数据字段；
料盒历史追溯数据表包括载具编号、载具名称、部门、RFID标签、方位类型、位置、产品名、批次号、批次工艺计划、批次数量、批次状态、扩散批次、工艺步骤、数量、更新、和激活数据字段。
12.根据权利要求5所述的半导体封装测试智能工厂，其特征在于：所述工位机包括：
晶圆切割工位机，其能够将晶圆上的半导体芯片切割成单独的个体芯片；
芯片贴装工位机，其能够将半导体芯片贴接在基板；
引线键合工位机，其能够将所述半导体芯片的接线端与所述基板上的相应管脚用导线通过焊接的方式连接；
模封处理工位机，其能够将所述基板和所述芯片用环氧树脂模塑封装在一起，形成模塑封装的半导体器件；
切筯成型处理工位机，其能够将所述模塑封装的半导体器件切除连接筯，并将所述半导体器件的管脚弯压成型，形成切筯成型的半导体器件；和
测试处理工位机，其能够对所述切筯成型的半导体器件进行测试；
在所述半导体封装测试智能工厂中，所述晶圆切割工位机、所述芯片贴装工位机、所述引线键合工位机、所述模封处理工位机、所述切筯成型处理工位机、和所述测试处理工位机按所述双工位通道或者单工位通道的方式呈行阵布置。
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