芯片產能持續(xù)緊張,上游臺積電等晶圓代工企業(yè)滿載生產仍無法有效緩解缺貨問題,最終選擇公開調價,以價制量,漲幅達到約15%。盡管晶圓價格大幅上漲,下游企業(yè)為保證生產仍選擇大量囤貨,進一步加深了供需不平衡。若不能盡快提升產能,缺芯問題恐愈演愈烈,除了盡快建設擴產,半導體制造企業(yè)還能做什么?

供不應求,芯片產能亟待提升

在中美貿易沖突與疫情等多重因素影響下,全球半導體產業(yè)鏈自2020年初出現(xiàn)了前所未有的“缺芯潮”。

持續(xù)的芯片短缺使終端客戶意識到了供應鏈斷裂對自身生產造成的巨大影響,因此在疫情有所緩解時,紛紛開始大量囤料,將備料周期增至兩到三倍。盡管如此,英飛凌等多家企業(yè)仍表示工廠的存貨量已達到歷史最低。衍生出的工序失衡的情況進一步加深了供需不平衡。

形成持續(xù)穩(wěn)定的供給是解決“缺芯”問題的根本。然而等待芯片代工廠建廠擴產仍需要時間,面對持續(xù)上漲的需求,如何快速提高產能,成為半導體制造企業(yè)亟待解決的問題。

隨著智能制造的崛起,現(xiàn)代化、智能化的制造生產模式已是大勢所趨。半導體企業(yè)也進入了智能化轉型的階段。位于深圳的移動機器人公司——優(yōu)艾智合正是瞄準了半導體企業(yè)擴產轉型的風口,順應國家對智能制造的政策導向,將公司的資源投入到半導體行業(yè)中。

優(yōu)艾智合半導體事業(yè)部負責人黃建龍在接受億歐EqualOcean訪問時表示,“ 在過往8寸(200mm)晶圓廠以及之前小尺寸晶圓的半導體時代,其自動化程度可能并沒有外界想象的那么高,在上游晶圓廠、封測環(huán)節(jié)等主要還是依靠人力在進行晶圓盒的搬運和傳送,這就造成了生產節(jié)拍受阻、易產生裂片以及車間環(huán)境的污染等問題。同時生產環(huán)節(jié)不聯(lián)通也造成物料監(jiān)管困難等問題�！�  

AGV(Automated Guided Vehicle)作為智能物流升級的最后一個環(huán)節(jié),除了可以完成替代人工完成物料運輸等基礎任務,還可以做到物料監(jiān)管追蹤、連通生產環(huán)節(jié)等信息化的需求。將AGV引入生產成為半導體企業(yè)提高產品質量、擴大產能的新助力。

軟硬件一體、科學助力提質增產

為了更好地適配不同場景的業(yè)務需求,優(yōu)艾智合選擇以軟硬件一體的整體化解決方案切入行業(yè),精準應對客戶需求,解決生產中的實際痛點問題。

針對工藝復雜、要求嚴苛的晶圓生產場景,優(yōu)艾智合研發(fā)推出了具備“手眼腳”的OW8、OW12復合移動操作機器人,在解決工廠大范圍、長距離、多批次移載的基礎上,應用機械臂實現(xiàn)晶圓從線邊倉到生產線的自動化搬運裝填。

“對于晶圓盒搬運,市面上機器人普遍最多設有4儲位,而部分工藝晶圓流轉需求達到6個SMIF Pod (SMIF, Standard Mechanical Interface,即晶圓盒隔離技術), 普通的機器人無法滿足工藝需求。OW8目前擁有業(yè)界最多儲位,機械臂取放達到業(yè)界范圍最廣,極大提高FAB的空間利用率。在生產條件嚴苛的作業(yè)環(huán)境中,機器人潔凈等級符合Class 100甚至Class1要求,以1m/s速度移動時震動最低僅0．04G,遠低于SEMI標準要求的0．5G。”黃建龍介紹。

通過復合移動操作機器人在場內進行晶圓的轉運和自主上下料,能夠有效避免人工操作帶來的污染、震動及生產節(jié)拍等問題,帶來生產效率和效益的提升。

在某全球知名晶圓廠的晶圓無塵車間中,以往由多名工人進行晶圓盒的轉運工作,人工操作過程中的效率及穩(wěn)定性無法滿足需求擴張下的產能需求,且人員的流動、崗位調換等因素均為生產節(jié)拍的穩(wěn)定性帶來不利影響。

同時,人員操作過程中的污染、震動致?lián)p風險仍無法有效防控,這對于成本高昂、對環(huán)境要求較高的晶圓生產而言,往往會影響產品良率,造成較大的損失。

該廠一直尋求通過物流自動化以提高生產效率,但由于該廠晶圓盒尺寸特殊,市場上難有合適的移動機器人投入協(xié)助自動化生產。優(yōu)艾智合在了解該廠的特殊需求后,派專業(yè)技術團隊與該廠進行多輪溝通理解客戶訴求,并針對性地打造出一套完整的物流解決方案。

根據黃建龍先生的介紹,優(yōu)艾智合在該項目中,以14臺晶圓盒搬運機器人為基礎,搭載YOUI Pilot導航系統(tǒng)、YOUI Fleet機器人調度系統(tǒng)以及YOUI TMS場內物流管理系統(tǒng),形成一體化的晶圓物流自動化解決方案。

晶圓盒搬運機器人滿足Class 1級別車間環(huán)境要求,在車間內完成晶圓盒的自主轉運、上下料等任務,YOUI TMS智能物流管理系統(tǒng)根據MES等企業(yè)信息系統(tǒng)進行物流自主調度,打通工廠內晶圓流轉過程中的物質流與數據流,實時反饋生產數據,實現(xiàn)了數字化智能管理。

通過優(yōu)艾智合的晶圓智能物流解決方案,該晶圓廠在實現(xiàn)晶圓盒無人化轉運和精準上下料的同時,節(jié)省白班夜班共40人,每年節(jié)省人力成本300萬元。減小了無塵車間污染帶來的風險,降低50%震動所致晶圓破裂風險,同時減少操作員30%無效行走。機器人作業(yè)高度覆蓋0．3-2．5米,電子料架利用率提高了66%,整廠實現(xiàn)了2%的效率提升。

質量加口碑,持續(xù)賦能半導體產業(yè)升級

對于半導體這樣投入較大、成本較高的行業(yè),部分企業(yè)在轉型時往往對新出現(xiàn)的產品持觀望的態(tài)度,對其性能及穩(wěn)定性有疑慮,因此得到了市場驗證、相對成熟穩(wěn)定的產品往往更受青睞。

優(yōu)艾智合作為國產AGV原廠,超過一半比例的員工都是研發(fā)人員,有能力也有實力在保證產品性能的前提下,根據客戶的需求對產品進行定制化的改造與升級。

華東區(qū)某半導體龍頭企業(yè),在引入AGV時找到包括優(yōu)艾智合在內的三家機器人企業(yè)進行對比評估。原本體量上不占絕對優(yōu)勢的優(yōu)艾智合,在產品測試過程中,團隊駐守客戶現(xiàn)場了解痛點需求,不斷優(yōu)化調整產品功能特性,最終不僅滿足了客戶對AGV震動值等指標的嚴格要求,還在最終的測試結果中表現(xiàn)排名第一。“公司晶圓盒機器人自5月使用至今,完成三千批次搬運,沒有出現(xiàn)任何一次裂片情況�！秉S建龍表示。

優(yōu)質的性能在獲得客戶認可的同時,也為優(yōu)艾智合積累了良好的行業(yè)口碑。同時,黃建龍先生也表示,“根據客戶的反饋,引入移動機器人為企業(yè)帶來的效益是明確的,投資回報率也在3年以內�！�

目前,除了上游晶圓企業(yè),優(yōu)艾智合還布局半導體產業(yè)鏈的多個環(huán)節(jié),如上游硅片、中游封測,以及各種光電器件、傳感器、分立器件的制造,以及下游模組加工等環(huán)節(jié),在這些環(huán)節(jié)已有海內外的多家知名半導體廠成功引入了優(yōu)艾智合的整體解決方案。

最后,黃建龍先生也表示,未來優(yōu)艾智合將通過產品更新,客戶擴展等,提供多樣的解決方案,持續(xù)賦能半導體產業(yè)自動化升級。

本文來源于億歐,原創(chuàng)文章,作者:劉媛。轉載或合作請點擊轉載說明,違規(guī)轉載法律必究。