隨著新能源汽車、工業(yè)控制、可再生能源等產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,功率半導(dǎo)體的市場(chǎng)需求持續(xù)攀升。功率半導(dǎo)體器件的性能和可靠性,直接決定了終端設(shè)備的能效與穩(wěn)定性。在功率半導(dǎo)體制造的“最后一公里”——封裝與測(cè)試環(huán)節(jié),傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式正面臨效率瓶頸、質(zhì)量控制難度大、數(shù)據(jù)追溯困難等諸多挑戰(zhàn)。如何實(shí)現(xiàn)封裝測(cè)試環(huán)節(jié)的智能化、柔性化與高質(zhì)高效,成為行業(yè)亟待破解的難題。在此背景下,軒田科技憑借深厚的工業(yè)自動(dòng)化與信息化積淀,為功率半導(dǎo)體封裝測(cè)試領(lǐng)域提供了極具競(jìng)爭(zhēng)力的智能工廠整體解決方案,而其核心的應(yīng)用軟件層,正是實(shí)現(xiàn)這一“最優(yōu)解”的靈魂與大腦。
一、挑戰(zhàn):功率半導(dǎo)體封裝測(cè)試的獨(dú)特痛點(diǎn)
功率半導(dǎo)體封裝(如IGBT模塊、SiC模塊等)具有工藝復(fù)雜、精度要求高、多品種小批量等特點(diǎn)。測(cè)試環(huán)節(jié)則需應(yīng)對(duì)高壓、大電流、多參數(shù)并行測(cè)試的嚴(yán)苛環(huán)境。傳統(tǒng)產(chǎn)線依賴大量人工操作與單機(jī)設(shè)備,導(dǎo)致:
- 生產(chǎn)效率低下:物料流轉(zhuǎn)依賴人工搬運(yùn)與記錄,設(shè)備稼動(dòng)率不透明,生產(chǎn)節(jié)拍難以優(yōu)化。
- 質(zhì)量管控被動(dòng):測(cè)試數(shù)據(jù)分散、離線,質(zhì)量分析滯后,難以實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)閉環(huán)優(yōu)化與不良品的精準(zhǔn)溯源。
- 柔性生產(chǎn)不足:產(chǎn)品換型依賴人工調(diào)試,耗時(shí)長(zhǎng)、易出錯(cuò),無法快速響應(yīng)市場(chǎng)多變的需求。
- 信息孤島嚴(yán)重:設(shè)備、物料、質(zhì)量、訂單數(shù)據(jù)彼此割裂,無法形成驅(qū)動(dòng)決策的數(shù)據(jù)資產(chǎn)。
二、核心:軒田科技智能工廠應(yīng)用軟件體系
軒田科技的解決方案并非簡(jiǎn)單的設(shè)備集成,而是構(gòu)建了一個(gè)以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)為核心的軟硬一體智能平臺(tái)。其應(yīng)用軟件體系貫穿了生產(chǎn)執(zhí)行、質(zhì)量管控、設(shè)備互聯(lián)、數(shù)據(jù)智能等全維度,具體包括:
- 制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)——生產(chǎn)指揮中樞
- 精準(zhǔn)排程與調(diào)度:根據(jù)訂單優(yōu)先級(jí)、設(shè)備狀態(tài)、物料齊套情況,動(dòng)態(tài)生成最優(yōu)生產(chǎn)計(jì)劃,并實(shí)時(shí)下發(fā)至各工站。
- 全流程追溯:通過RFID、二維碼等手段,為每一顆芯片、每一個(gè)模塊賦予唯一身份ID,實(shí)現(xiàn)從來料、焊接、灌封、測(cè)試到成品的正向追蹤與反向溯源,滿足車規(guī)級(jí)等高端應(yīng)用的可追溯性要求。
- 無紙化與防錯(cuò):電子作業(yè)指導(dǎo)書(eSOP)直達(dá)工位,關(guān)鍵工序配備防錯(cuò)驗(yàn)證,杜絕人為操作失誤。
- 高級(jí)計(jì)劃與排程(APS)——智能決策引擎
- 針對(duì)功率半導(dǎo)體多品種、小批量、工藝鏈長(zhǎng)的特點(diǎn),APS系統(tǒng)能進(jìn)行模擬仿真,在排產(chǎn)時(shí)綜合考慮設(shè)備能力、物料約束、換型時(shí)間等因素,最大化利用產(chǎn)能,縮短交期。
- 測(cè)試數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(TDM)——質(zhì)量守護(hù)神
- 海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集:無縫集成各類測(cè)試設(shè)備(如動(dòng)態(tài)/靜態(tài)測(cè)試機(jī)、老化柜、外觀檢測(cè)AOI等),自動(dòng)、高速、高保真地采集原始測(cè)試數(shù)據(jù)。
- SPC實(shí)時(shí)監(jiān)控與分析:對(duì)關(guān)鍵測(cè)試參數(shù)(如Vce(sat)、開關(guān)時(shí)間、熱阻等)進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)過程控制(SPC),一旦出現(xiàn)異常趨勢(shì)立即報(bào)警,變“事后檢驗(yàn)”為“事前預(yù)防”。
- 數(shù)據(jù)深度挖掘:關(guān)聯(lián)測(cè)試數(shù)據(jù)與工藝參數(shù)、物料批次,利用大數(shù)據(jù)分析工具定位質(zhì)量波動(dòng)的根本原因,為工藝改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支撐。
- 設(shè)備自動(dòng)化與監(jiān)控系統(tǒng)(EAP/SCADA)——設(shè)備聯(lián)通橋梁
- 通過標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議(SECS/GEM、OPC UA等)與上百種品牌、型號(hào)的封裝測(cè)試設(shè)備連接,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、程序下發(fā)、狀態(tài)監(jiān)控與績(jī)效(OEE)分析,打破信息孤島。
- 倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)(WMS)與物料配送系統(tǒng)(AGV調(diào)度)——物流智慧動(dòng)脈
- 與MES實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)原材料、在制品、成品的精準(zhǔn)庫(kù)位管理、自動(dòng)出入庫(kù)和盤點(diǎn)。AGV系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)指令,實(shí)現(xiàn)物料、半成品的準(zhǔn)時(shí)、自動(dòng)配送,大幅減少在制品庫(kù)存和等待時(shí)間。
- 數(shù)字孿生與可視化平臺(tái)——工廠透明鏡像
- 構(gòu)建物理工廠的虛擬映射,實(shí)時(shí)3D展示設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)進(jìn)度、物流動(dòng)態(tài)、質(zhì)量信息。管理者可在“駕駛艙”中全局掌控工廠運(yùn)行,快速定位瓶頸,輔助決策。
三、價(jià)值:實(shí)現(xiàn)“最優(yōu)解”的賦能效果
通過這一套高度集成、深度定制的應(yīng)用軟件體系,軒田科技為功率半導(dǎo)體封裝測(cè)試智能工廠帶來的核心價(jià)值顯而易見:
- 效率躍升:設(shè)備綜合效率(OEE)提升20%-30%,人均產(chǎn)出大幅提高,生產(chǎn)周期顯著縮短。
- 質(zhì)量卓越:實(shí)現(xiàn)全過程質(zhì)量數(shù)字化管控,產(chǎn)品良率提升,PPM水平降低,完美契合車規(guī)級(jí)零缺陷要求。
- 柔性增強(qiáng):快速響應(yīng)訂單變化與產(chǎn)品換型,支持大規(guī)模定制化生產(chǎn),提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
- 管理透明:數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策,從依靠經(jīng)驗(yàn)到依靠數(shù)據(jù),管理顆粒度細(xì)化至每一個(gè)工單、每一臺(tái)設(shè)備、每一顆產(chǎn)品。
- 成本優(yōu)化:減少在制品庫(kù)存、降低物料損耗、節(jié)約人力成本,實(shí)現(xiàn)降本增效。
結(jié)論
在功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)邁向高端化、智能化的關(guān)鍵賽道上,封裝測(cè)試環(huán)節(jié)的智能化改造已成為必然選擇。軒田科技提供的不僅僅是一套軟件或一批自動(dòng)化設(shè)備,而是一個(gè)以應(yīng)用軟件為核心、深度融合OT與IT的完整生態(tài)系統(tǒng)。它如同為功率半導(dǎo)體封裝測(cè)試工廠注入了“智慧大腦”與“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”,使其能夠敏捷、精準(zhǔn)、可靠地運(yùn)行,最終為客戶交付穩(wěn)定、高效、高質(zhì)量的產(chǎn)能,真正成為助力客戶贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的“最優(yōu)解”。這不僅是技術(shù)的勝利,更是對(duì)功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)深刻理解與前瞻性布局的成果。