封测厂的自动化 （一）功能 vs 设备能力

2）SECS/GEM 又或者称之为GEM/SECS

其实 SECS/GEM 是两个标准，SECS = Semiconductor Equipment Communication Standard 和 GEM = Generic Equipment Model.

SECS 包括了三个主要的文件 SECS-I (E04), SECS-II (E05), SECS-HSMS (E37), 其中 E04 是基于 RS232 (串口），E37 是针对 TCP/IP （网口）。而 E05 则是定义了 SECS 传输的内容规范。

GEM 则是定义了设备的模型和所提供的功能。

其中有名 SECS/GEM Driver 软件有（你如果都用过，年纪肯定在 50 以上）

a）Brooks 的 Winsecs （最符合标准的软件，当年我们遇到通讯问题时，一定用Winsecs 和设备进行测试，如果不行那一定是设备不满足 SECS/GEM 标准），由于是用 VB 6.0 可以实现，所以当年是最多人使用。

b）GW Assosicate 的 SDR （这应该是最古老的），C 版本，所以大部分是设备商在使用。
 

3）EAP

全称是 Equipment Automation Program，这就是设备连线主要程序，一边用 SECS/GEM 和设备沟通，一边用各种不同的 API 和 MES 沟通。

     EAP 和 SECS/GEM Driver 的差别在哪 ？SECS/GEM Driver 只提供了通讯接口 (API)，而 EAP 则是提供了实现功能的框架。例如 Brooks 的 SECS/GEM Driver 是 Winsecs, 而 EAP 则是 Stationwork。

 

      所有的半导体自动化功能都是基于以上的基础，实际上老板最关心的不是以上的资料，他们只关心能实现什么功能。在英飞凌和奇梦达的年代， 每一个地区的工厂都在较量谁家的自动化做的最好，当时有一个专家做了一个分析，把所有可以做的功能都整理了，完成了一个自动化评估方案。后来，我做了一个简单的版本，提供给客户做为半导体封测工厂半导体自动化的评估。

     如图所示，这是一个标准的半导体封装厂的主要生产步骤的站点和可实现的功能：
 

      其中“可以“的意思， 代表了设备提供了接口和参数，让我们可以实现这个功能。当然在现实生活中，有些站点，实现某些功能的意义不大，例如贴片机的 recipe 上传／下载和参数比对功能，因为 recipe 不具备可携带性，所以几乎没有人实现这个功能，所以在这样没有写成“可以“。

以下是每一个功能的说明：

1）设备实时状态：实时的提供设备的实时状态（红绿灯）和 MES 的状态（例如工程，保养，生产）等。需要 MES 状态的原因是为了把不属于生产（例如保养）的状态排除在外。

2）设备实时报警：实时的记录了设备的报警状态和时间（一般称之为小停机），这里的重点是报警开始和结束时间（用于提升效能）。后期也用来分析设备问题和原因。

3）Recipe 上传/下载/选择：配方管理，从配方选择至上传下载

4）Recipe/参数比对：配方管理只保证开始不出错，设备开始生产后修改配方怎么办 ？这就是生产监控另外一个重点了。

5）Wafer Map：贴片机专用功能，map 上下传和更新。

6）实时SPC：这不是用来看 die sheer/wire pull，而是实时参数监控，例如烤箱的温度，wirebond 的 bond force，molding 的温度和压力，这里关注的不是 cpk，而是西方电气规则。

7）自动 UPH计算：结合 MES 生产资料，计算和记录 UPH，例如 wire bonder／die bonder 的晶片数量，saw 的 wafer 数量等。

8）自动 MES过帐：根据设备事件，完成 MES 过程。

9）先进设备保养：结合自动 UPH 计算，设备报警和设备状态，智能的判断是否需要进行设备的保养。

1）、2）、3）、4）是最值得投资和可实现的功能，其中 1）、2）大约可以保证直接 5％ －10％ 的直接设备使用率效提升，3）、4）可以保证生产不会出错。但 其他的几项则是建立在较不容易实现和需要较大投入的。

实际上如果要评估，我们应该如何呢，以下是一个范例：

      我们会列出所有设备种类的型号，然后列出所有实现了功能的设备数量，例如 KNS802X, 50／100 的意思就是总共 100 台设备，只有 50 台实现了这个功能。

      所以案例中的 69.64% 就是工厂的自动化能力评估了。工厂可以这种方式，评估自动化能力的改进。