Liniensteuerung für Assembly und Packaging im Halbleiter-Backend

Der zuverlässige Linien-Leitrechner zur Prozesssteuerung und Rückverfolgbarkeit für Produktionslinien und Cluster-Anlagen

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Das hochkomplexe Halbleiter-Backend erfordert eine Optimierung aller Prozessschritte bis hin zu den finalen Produktionsprozessen eines Bauelements. Ein leistungsstarker Leitrechner als Linien-Leitrechner ist dabei unverzichtbar. Er steuert zuverlässig die Abläufe vom Loader über die Vereinzelung bis hin zum Bonding und Packaging. Auf diese Weise ermöglicht der prozessnahe Leitrechner eine effiziente Prozesssteuerung und bietet auch MES-Funktionalitäten wie Datenerfassung und Rezeptverwaltung. Diese Funktionen lassen sich flexibel auf Produktionslinien oder Produktionscluster skalieren. Damit werden Anwender*innen und das Qualitätsmanagement unterstützt, optimale Produktionsbedingungen zu schaffen.

Entdecken Sie Ihre Potenziale durch prozessnahe Liniensteuerung von Cluster-Anlagen

Schnelle Integration neuer Anlagen: Leitrechner als Integrationsschicht zwischen MES und Anlage mit standardisierten Lösungen für verschiedene Equipment-Schnittstellen wie für SECS/GEM, REST oder OPCUA
Zeitersparnis bei Inbetriebnahmen: Weniger Abstimmungsbedarf mit unterschiedlichen Equipment-Lieferanten durch standardisierte Vorbereitung von Spezifikationen, Integration, Umsetzung und Tests
Sicherstellung hoher Taktraten: Optimierte Kommunikation und Ablaufsteuerung zwischen Leitebene und einzelnen Equipments
Steigerung der Verfügbarkeit: Autonome Anlagensteuerung unabhängig von weiteren IT-Systemen wie ERP oder MES
Mehr Flexibilität, geringere Kosten: Leichtere Erweiterung und Standardisierung der zentralen Prozesssteuerung, um sich verändernden Produktionsanforderungen anzupassen
Steigerung der Produktqualität: Interaktive Parameterentwicklung und Prozessfreigaben zur einfachen Optimierung von Produktionsprozessen
Schnellere Produktinnovationen: Produktion von Sonderchargen und Unterstützung des Wechsels zwischen Produktions- und Engineering-Phase

Vielfältige Herausforderungen in der Backend-Prozesssteuerung

Die Prozesssteuerung in der Backend-Produktion stellt Unternehmen vor zahlreiche Herausforderungen. Dies komplexe Produktion erfordert spezialisiertes Know-how, zuverlässige IT-Lösungen und präzise Abstimmungen, um einen reibungslosen und stabilen Prozess sicherzustellen. Angesichts des internationalen Wettbewerbs und hohen Qualitätsanforderungen ist es entscheidend, die Kosten zu optimieren und die folgenden Herausforderungen zu bewältigen:

Maschinenlieferanten müssen komplexe Schnittstellenstandards wie SECS/GEM und GEM300 erfüllen. Deren Umsetzung erfordert viel Fachwissen und eine geeignete Integrationslösung.
Der ACM-Prozess (Automation Capabilities Management) stellt sicher, dass neue Anlagen die Anforderungen an eine standardisierte Datenschnittstelle erfüllen. Dazu gehören die Spezifikation und der Test der Datenschnittstelle zusammen mit dem Maschinenlieferanten. Idealerweise wird der Schnittstellentest von unabhängigen IT-Expert*innen vor der Auslieferung der Anlage an den Endkunden durchgeführt, um eine schnelle Inbetriebnahme sicherzustellen. Die Begleitung des ACM-Prozesses reduziert die Komplexität für den Maschinenbauer und ermöglicht den Fabrikbetreiber eine effiziente Abwicklung.
Für eine hohe Ausfallsicherheit sind Lösungen gefragt, die Risiken wie den Hardware-Ausfall minimieren. Dabei spielen Funktionen wie Warm-Standby und Archivierung eine wichtige Rolle, um wertvolle Daten zu sichern.
Beim Carrier-Handling und dem Tracking kommt es auf das perfekte Zusammenspiel von der Anlagensteuerung und dem Leitrechner zur Liniensteuerung an. Genau festgelegte Prozesse für den Datenaustausch und die Ablaufsteuerung ermöglichen eine sichere und performante Umsetzung der Be- und Entladeprozesse.

Effiziente Prozesssteuerung mit dem Leitrechner FabEagle®LC zur Liniensteuerung

Von der Spezifikation über die Integration, das Loader-Handling, das Produktionsmanagement, die Prozessteuerung und Datenerfassung bis hin zur Ergebniskontrolle unterstützt Sie unser Leitrechner FabEagle®LC bei der Liniensteuerung in Backend-Produktionsanlagen. Damit erreichen Sie höchste Qualitätsstandards und steuern komplexe Prozesse zuverlässig.

Spezifikation

Der Schlüssel zu einer erfolgreichen Projektumsetzung liegt in der individuellen Spezifikation und Dokumentation der Anforderungen. Unsere erfahrenen Teams meistern komplexe Spezifikationsphasen und sind bestens mit branchenspezifischen Dokumentationsverfahren vertraut. Als Integrator koordinieren wir für Sie die außerdem die effiziente Abstimmung und Umsetzung von Datenschnittstellen mit Maschinenlieferanten.

Integration

Ein wichtiger Bestandteil der Spezifikationsphase ist die Vorbereitung der Integration bzw. die Umsetzung von Datenschnittstellen. Vor allem die Umsetzung von Schnittstellenstandards wie SECS/GEM oder OPC UA sowie die Übertragung von Parametern und Steuerungsmechanismen müssen betrachtet werden. Dazu gehören auch die Definition von Zustandsmodellen wie das Port-State-Model oder der Up- und Download von Wafer-Maps und Rezepten. Um eine sichere Integration sicherzustellen, führen wie vor der endgültigen Umsetzung der Datenverbindungen ACM-Tests für Bestandsmaschinen durch.

Produktionsmanagement

Im Rahmen des Produktionsmanagements bieten Leitrechner zur Liniensteuerung vielfältige Funktionen:

Auftragsmanagement: Erstellen und Verwalten von Produktionsaufträgen sowie die Anbindung von ERP-Systemen zur automatisierten Produktionssteuerung
Rezeptmanagement: Zentrale Vorgabe von Prozess- und Testparametern sowie Stücklisten (Bill-of-Material, BoM) für Zuführmaterialen an alle Equipments
Job Management: Definition der Abfolge von Arbeitsschritten und automatischen Ausführung von Nacharbeitsplänen im Fehlerfall
Carrier-Management: Mapping und Tracking von Carriern und deren aktueller Ort, Status und Inhalt
Reporting: Automatische Berechnung und Visualisierung von KPIs und Produktionsstatistiken der Produktionslinie
Material-Management: Anmeldung, Freigabe und Tracking von Materialien und Werkzeugen

Prozesssteuerung und Prozessdatenrückverfolgbarkeit

Der Leitrechner ist das zentrale System, in dem alle Daten und Produktionsanfragen von Anlagensteuerungen zusammenlaufen, ähnlich einem prozessnahem MES. Er steuert den Prozessablauf basierend auf Vorgaben aus Arbeitsplänen, Rezepten und Stücklisten. Daten aus Carrier-Bewegungen, Prozessdaten und Feedback aus APC (Advanced Process Control) sowie SPC (Statistical Process Control) Systemen fließen während der Produktion in die Prozesssteuerung ein.

Folgende Prozessschritte werden durch FabEagle®LC unterstützt:

Wafer-Vereinzelung und Die-Picking
Packaging (Montage, Verschraubung, Verkleben)
Die-Bonding und Wire-Bonding
Solder-Bumping (Flip-Chip-Montage)
Molding (Compression Molding, Transfer Molding, Injection Molding)
Curing Oven
Wafer-Handling
Schweißen (Ultraschallschweißen, Laserschweißen)
Etikettieren und (Laser-)beschriften

Automatische Kontrolle von Prüf- und Testergebnissen

Der Leitrechner im Halbleiter-Backend erhält aus der Rezeptverwaltung alle notwendigen Vorgaben für die Prozessparameter. Dadurch können Testergebnisse automatisch mit den festgelegten Werten verglichen werden. Bei Abweichungen werden Fehler automatisch dokumentiert und bei entsprechender Konfiguration auch ein Nacharbeitsplan eingeleitet. Typische Prüfstationen umfassen Chip-Tester, X-Ray-Inspection und Final-Test.

Folgende Prozessschritte werden durch FabEagle®LC unterstützt: