CN111679645B - 一种芯片封装键合物料清单的mes处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种芯片封装键合物料清单的MES处理方法，包括步骤：（1）建立产品物料清单，并同步到制造执行系统中；（2）根据产品物料清单按照产品工艺流程创建生产物料清单，包括主流程生产物料清单和子流程生产物料清单；（3）根据主流程生产物料清单和子流程生产物料清单，子母批次进行生产物料领用及各站点物料耗用的信息采集。本发明通过在MES系统中设定子母工艺的方法，直接根据产品物料清单BOM开立主流程生产物料清单BOM与子流程生产物料清单BOM，省去开立半成品产品物料清单BOM的过程，简化工程制作BOM的作业流程，提高作业效率。
Description
技术领域
本发明涉及MES系统建模方法，尤其涉及一种芯片封装键合物料清单的MES处理方法。
背景技术
半导体封装技术伴随集成电路而生，其主要功能是电源分配、信号分配、散热和保护。随着芯片技术的发展，行业对高性能低损耗芯片的不断追求，芯片不断小型化。高密度硅通孔（TSV，ThroughSiliconVia）技术和Fan-Out扇出技术由于其灵活、高密度、适于三维集成，而成为目前先进封装的核心技术。
基于硅通孔的转接板集成技术作为先进系统集成技术，可实现多芯片高密度三维集成，但硅基转接板的成本高且电学性能差，使其市场化运用受限。作为一种可能替代硅基转接板的材料，玻璃通孔（TGV，ThroughGlassVia）技术因优良的高频电学特性、低成本、易于获取、生产工艺简单、机械稳定性强、应用领域广泛（高频领域、光电集成领域、MEMS封装领域）等众多优势，正在成为当前的研究热点。
实际生产过程中，若要利用TGV技术和Fan-Out扇出技术实现圆片级封装以提升封装效率，需涉及到一个关键工艺“键合”。“键合”一般是指将两片同质或异质半导体材料经表面清洗和活化处理，在一定条件下直接结合，通过范德华力、分子力甚至原子力使晶片键合成为一体的技术。而基于TGV技术的键合工艺，有别于传统的键合，其一般包含两种形式：一是将具有通孔的玻璃基板与普通玻璃载板通过粘结层结合在一起，称为“玻璃键合”；二是将芯片放置在已经做过“玻璃键合”的玻璃基板的通孔内，并在上面覆盖填充层，称为“芯片键合”。键合工艺是芯片封装制造中的关键工艺之一。
在芯片封装制造过程中，为管理物料使用与精确记录物料消耗，通常会在制造执行系统MES中建立物料清单（Bill of materials，BOM）。产品BOM中记载原物料清单、物料数量、损耗系数等信息，作为生产制造流程的依据或是公司内部沟通的文件。依企业需求目的的不同，BOM表可细分为设计用的工程BOM、生产用的制造BOM、接单用的销售BOM等。其中，工程BOM有时也被称作产品BOM，是工程部工程师在产品设计后生成的，侧重于反映产品的组成结构和制造层次，其建立与产品的结构密不可分。制造BOM也被称为生产BOM，其一般来源于产品BOM，但由于生产BOM是基于流程站点建立的，因此生产BOM的建立与工艺流程息息相关。
而基于TGV的芯片封装键合工艺，由于存在半成品玻璃片（或晶圆片），其与成品之间存在结构关系，因此其产品BOM的建立通常也需要按结构拆分。同时，半成品玻璃片（或晶圆片）均有各自的半成品加工流程，因此其生产BOM建立时也需要划分出半成品生产BOM。
以“玻璃键合”为例，在该业务中，在做键合前的两片玻璃有各自的生产流程，在键合后合并在一起走完剩下的加工流程。如图1所示，玻璃片1只需要经过“投料”工序即可到“玻璃键合”站点，玻璃片2则需先经过“投料→玻璃清洗→激光打孔→HF蚀刻”等工序才能到“玻璃键合”站点。
如图2所示，为管理这个产品的产品BOM，通常的做法是在系统中进行产品BOM分级管理：将“玻璃键合”前的玻璃片2视为半成品，针对半成品设置半成品BOM，此BOM中标明了玻璃片2在“投料→玻璃清洗→激光打孔→HF蚀刻”等工序生产时所使用的到的原物料清单；与此同时，在设置成品BOM时，将玻璃片2视为成品加工所需的物料之一，即将半成品挂在成品BOM下，半成品BOM作为二级BOM，隶属于一级BOM。通过此方式，可以精确采集到生产流程每一个站点的物料使用信息，从而实现品质追溯、物料防呆防错、生产过程控制等目的。
在现有BOM管理方案下，将键合BOM纳入MES系统进行管理时，需要根据产品结构进行BOM分级设置。其中，BOM建立与管理过程如下：
（1）根据产品结构，划分出产成品与半成品，作为两个独立的产品编码存于系统中。
（2）根据产成品工艺路线，建立产品BOM；根据半成品工艺路线，建立半成品产品BOM。半成品产品BOM中，登记了半成品生产加工过程中所使用到的原物料；产品BOM中，登记了产品生产加工过程中所使用的原物料，以及所使用的半成品。即，建立BOM分级管理，产品BOM为一级BOM，其下面下挂半成品产品BOM，即二级BOM。
（3）基于生产加工流程站点，将产品BOM以及半成品产品BOM，分别转换成生产BOM以及半成品生产BOM，便于指导生产，以及记录生产加工过程使用的物料。
（4）在键合站点，设定工艺要求收集键合物料批次，此时可以将半成品批次当做键合的物料，通过半成品上料，采集wafer批次和半成品批次，记录两者的数据关联。
IC封装是半导体产业链的下游环节，行业生产具有多品种、大批量、工序离散的生产特点，按照每天100个型号的品种数计算，若按上述BOM分级的方式管理产品BOM，则每天在系统中需要建立的BOM数为100个（100个一级BOM+100个二级BOM），按照每建立一个BOM5min的时间计算，则每天开完这200个BOM，需要花费1000min，即17H，按照每天8H小时的标准工时制，每天需要2-3个人才能完全开完这些产品BOM。由此可见，此种管理方式的系统操作工作量是很大的。与此同时，由于BOM建立时间影响，也会导致产品投料至生产线的时间变长，对投料效率也有着明显的影响。
发明内容
发明目的：针对以上问题，本发明提出一种芯片封装键合物料清单的MES处理方法，通过在MES系统中设定子母工艺的方法，直接根据产品BOM开立主流程生产BOM与子流程生产BOM，省去开立半成品产品BOM的过程。
技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种芯片封装键合物料清单的MES处理方法，包括步骤：
（1）建立产品物料清单，并同步到制造执行系统中；
（2）根据产品物料清单按照产品工艺流程创建生产物料清单，包括主流程生产物料清单和子流程生产物料清单；
（3）根据主流程生产物料清单和子流程生产物料清单，子母批次进行生产物料领用及各站点物料耗用的信息采集；进行生产物料领用时，物料与生产物料清单保持一致；进行物料耗用统计时，子母批次物料耗用均纳入记录。
进一步地，所述步骤（1）具体包括：
（1.1）在企业资源管理计划中建立产品物料清单；
（1.2）将产品物料清单从企业资源管理计划中同步至制造执行系统中。
进一步地，所述步骤（2）具体包括：
（2.1）选取产品工艺流程，包括主流程和键合子流程；
（2.2）根据产品物料清单，创建主流程生产物料清单和键合子流程生产物料清单；
（2.3）选取物料使用的工序以及站点；
（2.4）导入或手动维护物料清单；
（2.5）保存主流程生产物料清单和子流程生产物料清单。
进一步地，所述步骤（3）具体包括：
（3.1）子母生产批次流转，在“键合”站点汇合，进行后续生产；
（3.2）母批次根据主流程进行生产过数，并根据主流程生产物料清单在各站点进行生产物料领用与耗用采集；
（3.3）子批次根据子流程进行生产过数，并根据子流程生产物料清单在各站点进行生产物料领用与耗用采集。
进一步地，所述步骤（1）中，产品物料清单包含物料类别、物料编码、物料名称、物料型号、物料单耗、计量单位、损耗系数。
进一步地，所述步骤（2）中，生产物料清单包括物料使用的工序和站点。
有益效果：本发明通过在MES系统中设定子母工艺的方法，直接根据产品BOM开立主流程生产BOM与子流程生产BOM，省去开立半成品产品BOM的过程，简化工程制作BOM的作业流程，提高作业效率。
附图说明
图1是玻璃键合加工流程图；
图2是现有技术芯片封装键合物料清单的的MES处理方法示意图；
图3是本发明所述的芯片封装键合物料清单的的MES处理方法原理图；
图4是本发明所述的芯片封装键合物料清单的的MES处理方法详细流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
如图3所示，本发明所述的芯片封装键合物料清单的MES处理方法，通过在制造执行系统（MES）中设定子母工艺的方法，在设定子母批的生产物料清单（BOM）时，子批的生产物料清单直接来源于母批的产品物料清单，省去了开立半成品产品物料清单的管理，简化工程制作物料清单的作业流程，降低管理复杂度，提高作业效率。
本发明提供的物料清单管理方法，不仅适用于基于TGV技术的芯片封装键合工艺，而且可以使用于任何含有子母结构的生产物料清单管理。
如图4所示，本发明所述的芯片封装键合物料清单的MES处理方法，包含如下具体步骤：
（1）建立产品物料清单BOM，并同步到制造执行系统MES中；
（1.1）工程师在企业资源管理计划ERP中建立产品物料清单BOM；
产品物料清单BOM中，登记了产品生产加工过程中所使用的原物料。产品BOM中主要包含物料类别、物料编码、物料名称、物料型号、物料单耗、计量单位、损耗系数等。
（1.2）将产品物料清单BOM从企业资源管理计划ERP中同步至制造执行系统MES中。
（2）创建生产物料清单BOM，包括主流程生产物料清单和子流程生产物料清单；
（2.1）创建工艺流程，包括主流程和键合子流程；
在MES系统工艺管理模块，选中流程站点并划线连接，创建并命名工艺流程。
主流程：通过工艺流程创建出主流程，命名后保存。
键合子流程：通过工艺流程创建出键合子流程，命名后保存。
（2.2）选取产品工艺流程；
根据产品编码，在系统内匹配预定义的且处于生效状态的工艺流程，主流程为必选项。与此同时，若产品表中，“创建分支流程批次”的选项被勾选上，则键合子流程也为必选项。每个产品有且只能有一个处于生效状态的主流程/子流程。
（2.3）根据对应产品工艺流程，创建生产物料清单BOM；
生产BOM基于产品BOM建立，在产品BOM基础上，生产BOM中增加了物料所使用的工序及站点。且由于键合工艺存在分支子流程，因此主流程和子流程的站点将生产BOM一分为二，主流程生产BOM及子流程生产BOM。
以产品编码为索引，找出产品对应的工艺流程，选取对应的工艺流程，开始创建生产物料清单BOM。便于指导生产，以及记录生产加工过程使用的物料。
主流程生产物料清单：根据主流程创建当前产品对应的主流程生产物料清单，来源于主流程的产品物料清单。
键合子流程生产物料清单：根据键合子流程创建当前产品对应的键合子流程生产物料清单，子流程的生产物料清单直接来源于主流程的产品物料清单。
（2.4）选取物料使用的工序以及站点；
（2.5）导入或手动维护物料清单，物料清单可以使用手动添加或者Excel模板导入的方式进行维护。
当BOM发生变更时，由具有系统操作权限的人，使用手动修改或者Excel模板导入覆盖的方式进行BOM物料清单的更改（一般发生在BOM中所列物料库存不足时，需要进行物料替代的BOM变更）。
（2.6）保存主流程生产BOM或子流程生产BOM；
主流程生产BOM：基于主流程创建的BOM。
子流程生产BOM：基于键合子流程创建的BOM。
（3）根据主流程生产物料清单和子流程生产物料清单，子母批次进行生产物料领用及各站点物料耗用的信息采集。
（3.1）根据产品工艺流程创建生产批次，包括母批次和子批次，字母生产批次流转。子批次与母批次并行生产，子批次至“键合”站点后，与母批次键合为一体，进行后续生产。
（3.2）母批次根据主流程进行生产过数，并根据主流程生产BOM在各站点进行生产物料领用与耗用采集；
（3.3）子批次根据子流程进行生产过数，并根据子流程生产BOM在各站点进行生产物料领用与耗用采集。
生产物料领用及耗用时，其物料需与生产BOM中所列物料保持一致。进行订单的物料耗用统计分析时，子批次与母批次物料耗用记录均需纳入计算。
Claims (6)
1.一种芯片封装键合物料清单的MES处理方法，其特征在于，包括步骤：
(1)建立产品物料清单，并同步到制造执行系统中；
(2)根据产品物料清单按照产品工艺流程创建生产物料清单，包括主流程生产物料清单和子流程生产物料清单；具体包括：
(2.1)选取产品工艺流程，包括主流程和键合子流程；
(2.2)根据产品物料清单，创建主流程生产物料清单和键合子流程生产物料清单；
(2.3)选取物料使用的工序以及站点；
(2.4)导入或手动维护物料清单；
(2.5)保存主流程生产物料清单和子流程生产物料清单；
(3)根据主流程生产物料清单和子流程生产物料清单，子母批次进行生产物料领用及各站点物料耗用的信息采集。
2.根据权利要求1所述的芯片封装键合物料清单的MES处理方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括：
(1.1)在ERP中建立产品物料清单；
(1.2)将产品物料清单从ERP中同步至制造执行系统中。
3.根据权利要求1所述的芯片封装键合物料清单的MES处理方法，其特征在于，所述步骤(3)具体包括：
(3.1)子母生产批次流转，在“键合”站点汇合，进行后续生产；
(3.2)母批次根据主流程进行生产过数，并根据主流程生产物料清单在各站点进行生产物料领用与耗用采集；
(3.3)子批次根据子流程进行生产过数，并根据子流程生产物料清单在各站点进行生产物料领用与耗用采集。
4.根据权利要求1所述的芯片封装键合物料清单的MES处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，产品物料清单包含物料类别、物料编码、物料名称、物料型号、物料单耗、计量单位、损耗系数。
5.根据权利要求1所述的芯片封装键合物料清单的MES处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，生产物料清单包括物料使用的工序和站点。
6.根据权利要求1所述的芯片封装键合物料清单的MES处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中，进行生产物料领用时，物料与生产物料清单保持一致；进行物料耗用统计时，子母批次物料耗用均纳入记录。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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