第四章 模擬驗證
4.2 規劃過程與結果
4.2.1.1 半導體產業多階多廠產能分配
4.2.1.1.2 晶圓針測階段
4.2.1.1.2.1 晶圓針測階段產能需求估算
晶圓針測階段的產能需求會承接晶圓製造階段的產出結果，因為晶圓 針測階段之規劃週期為2 天，為了符合晶圓針測階段規劃之需要，此處將 晶圓製造階段之產出以2 天為一週期呈現，如表 4 - 21 所示。
表4 - 21 晶圓製造階段各期各工單產出數量
A1N A2H A2R A3R A3N B1H B1R B2R B2N C2R C2N C3N D1R D1N E3N Period19 3 1 0 1 3 0 0 1 6 0 2 2 0 4 2 Period20 2 0 0 1 2 0 0 1 7 0 1 1 1 4 1 Period21 3 0 0 0 3 1 1 0 7 0 2 2 0 3 1 Period22 2 1 0 1 2 0 0 0 6 1 1 1 0 4 2 Period23 3 0 1 0 3 1 0 1 6 0 2 2 1 4 2 Period24 2 1 0 1 1 0 0 1 6 0 1 1 0 4 1 Period25 3 0 0 1 2 0 1 0 6 0 2 2 1 4 1 Period26 2 1 0 0 3 1 0 1 6 0 1 2 0 4 2 Period27 3 0 1 1 2 0 0 1 6 0 2 1 1 4 1 Period28 2 0 0 0 3 1 0 1 7 0 1 2 0 3 1 Period29 3 1 0 1 2 0 0 0 6 1 2 1 0 4 2 Period30 2 0 0 1 3 1 0 1 6 0 1 2 1 4 2 Period31 3 1 0 1 1 0 0 1 6 0 2 1 0 4 1 Period32 2 0 0 1 2 1 0 1 6 0 1 2 1 4 1 Period33 3 1 0 1 3 0 0 1 6 0 2 2 0 4 2 Period34 2 0 0 1 2 0 0 1 7 0 1 1 1 4 1 Period35 3 0 0 0 3 1 1 0 7 0 2 2 0 3 1 Period36 2 1 0 1 2 0 0 0 6 1 1 1 0 4 2
此處將以晶圓製造階段Period28 之產出作為本期之產能需求，進行晶 圓針測階段Period29 之規劃。
4.2.1.1.2.2 晶圓針測階段粗略產能分析
由於計算方法與晶圓製造階段相同，此處只列示出結果，結果如表4 - 22、表 4 - 23 所示。
表4 - 22 晶圓針測階段各廠各機群可用產能 機群 (1-D-M) 機台數 利用率上限 單機產能
(小時/Period)
總產能 (小時/Period) 廠一機群1 0.8767 3 0.9 37.87344 113.6203 廠一機群2 0.8833 3 0.9 38.15856 114.4757 廠一機群3 0.87 4 0.9 37.584 150.336 廠一機群4 0.85 3 0.9 36.72 110.16 廠一機群5 0.8633 4 0.9 37.29456 149.1782 廠一機群6 0.88 4 0.9 38.016 152.064 廠二機群1 0.89 3 0.9 38.448 115.344 廠二機群2 0.86 4 0.9 37.152 148.608 廠二機群3 0.8567 3 0.9 37.00944 111.0283 廠二機群4 0.865 4 0.9 37.368 149.472 廠二機群5 0.8575 3 0.9 37.044 111.132
表4 - 23 晶圓針測階段各類型工單之最大可生產數
工單 A1N A3N B1H B2R B2N
本期需求工單數 2 3 1 1 7
工單最大可生產數 11 9 108 16 16
工單 C2N C3N D1N E3N
本期需求工單數 1 2 3 1
工單最大可生產數 18 14 10 11
4.2.1.1.2.3 晶圓針測階段多廠間產能分配模式
將工單需求輸入晶圓針測階段之多廠間產能模式，以求得各廠各機群 的各類型工單分配量。由表4 - 4 可以看出晶圓針測階段的各針測機群可以 依照彼此間製程規格能力之關聯性分成三個機群集合。第一個機群集合為
{廠一機群 1, 廠一機群 2, 廠二機群 1}，第二個機群集合為{廠一機群 3, 廠 一機群4, 廠二機群 2, 廠二機群 3}，第三個機群集合為{廠一機群 5, 廠一 機群5, 廠二機群 4, 廠二機群 5}。各機群集合間彼此獨立，分配產能時工 單無法在分屬不同集合之機群間轉移，亦即不同集合之產能無法平準化，
故要針對各機群集合皆進行一次多廠間產能分配模式運算，求出每個機群 集合各自使其內部成員產能平準化之產能分配，再將所有機群集合之產能 分配結果彙整出晶圓針測階段之多廠間產能分配模式最終結果。結果如表 4 - 24 所示。
表4 - 24 晶圓針測階段 Period29 多廠間產能分配模式之結果
機群 工單 數量
廠一機群1 A1N 1
廠一機群1 A3N 1
廠一機群2 A3N 1
廠一機群3 B1H 1
廠一機群3 B2R 1
廠一機群3 B2N 1
廠一機群3 C3N 1
廠一機群4 B2N 1
廠一機群4 C3N 1
廠一機群5 D1N 1
廠一機群6 D1N 1
廠二機群1 A1N 1
廠二機群1 A3N 1
廠二機群2 B2N 3
廠二機群3 B2N 2
廠二機群3 C2N 1
廠二機群4 D1N 1
廠二機群5 E3N 1
4.2.1.1.2.4 晶圓針測階段生產週期時間檢測
將多廠間產能分配模式之結果，輸入經由黃氏[46]IC 最終測試生產週 期時間估算式修改成之晶圓針測廠生產週期時間估算式，求得各機群各工 單之生產週期時間，如表4 - 25 所示
表4 - 25 晶圓針測階段 Period29 各廠各機群各類型工單之生產週期時間估 算結果
機群 工單 純製程時間
（分）
生產週期時間
（分） X-Factor 廠一機群1 A1N 681.66 799.914 1.1735 廠一機群1 A3N 778.86 917.382 1.1779 廠一機群2 A3N 798.06 824.574 1.0332 廠一機群3 B1H 653.34 699.414 1.0705 廠一機群3 B2R 998.94 1100.67 1.1018 廠一機群3 B2N 998.94 1231.8 1.2331 廠一機群3 C3N 1061.34 1323.372 1.2469 廠一機群4 B2N 979.74 1148.4 1.1721 廠一機群4 C3N 1044.54 1222.32 1.1702 廠一機群5 D1N 1546.2 1571.268 1.0162 廠一機群6 D1N 1804.2 1850.124 1.0255 廠二機群1 A1N 704.46 829.842 1.178 廠二機群1 A3N 788.46 931.914 1.1819 廠二機群2 B2N 977.34 1087.458 1.1127 廠二機群3 B2N 956.94 1564.692 1.6351 廠二機群3 C2N 923.34 1504.644 1.6296 廠二機群4 D1N 1569 1594.458 1.0162 廠二機群5 E3N 1672.2 1825.314 1.0916
4.2.1.1.2.5 晶圓針測階段工單承接機制
由於晶圓針測階段並不是半導體供應鏈第一個製程階段，所以會面臨 該如何從前一製程階段，亦即晶圓製造階段的各機群處承接工單之問題。
當求出晶圓針測階段具有合理生產週期時間的各機群工單分配量後，接下
來必須決定晶圓針測階段各機群該由晶圓製造階段哪一個機群處承接什 麼種類的工單多少張來進行本階段之生產。如圖3 - 5 所示，根據晶圓製造 階段（上游製程階段）各機群各類型工單產出數量（表4 - 26），與晶圓針 測階段（本製程階段）多廠間產能分配模式求算出之各機群各類型工單分 配結果（表4 - 24），進行之工單承接機制流程，以求算各機群各類型工單 由上游移轉至下游各機群之數量。結果如表4 - 27 所示
表4 - 26 晶圓製造階段 Period28 各機群各類型工單產出數量
工單 機群 數量
A1N 廠一機群1 2 A3N 廠一機群3 1 A3N 廠二機群2 2 B1H 廠三機群1 1 B2N 廠一機群2 3 B2N 廠二機群1 3 B2N 廠三機群2 1 B2R 廠三機群2 1 C2N 廠三機群2 1 C3N 廠一機群3 1 C3N 廠二機群2 1 D1N 廠三機群1 3 E3N 廠二機群2 1
表4 - 27 晶圓針測階段 Period29 工單承接機制之結果 工單 晶圓製造階段
（上游製程階段）
晶圓針測階段
（本製程階段） 數量 A1N 廠一機群1 廠一機群1 1 A1N 廠一機群1 廠二機群1 1 A3N 廠二機群2 廠一機群1 1 A3N 廠二機群2 廠一機群2 1 A3N 廠一機群3 廠二機群1 1 B1H 廠三機群1 廠一機群3 1 B2N 廠一機群2 廠二機群2 3 B2N 廠二機群1 廠二機群3 2
表4 - 27 晶圓針測階段 Period29 工單承接機制之結果（續）
工單 晶圓製造階段
（上游製程階段）
晶圓針測階段
（本製程階段） 數量 B2N 廠二機群1 廠一機群3 1 B2N 廠三機群2 廠一機群4 1 B2R 廠三機群2 廠一機群3 1 C2N 廠三機群2 廠二機群3 1 C3N 廠一機群3 廠一機群3 1 C3N 廠二機群2 廠一機群4 1 D1N 廠三機群1 廠一機群5 1 D1N 廠三機群1 廠一機群6 1 D1N 廠三機群1 廠二機群4 1 E3N 廠二機群2 廠二機群5 1
4.2.1.1.2.6 晶圓針測階段工單可交貨時程表
因其求算方式與晶圓製造階段相同，故此處只列示結果。
以B2N 工單為例，其在廠二機群 2 之可交貨時程如表 4 - 28 所示，而 在本期的可交貨時程如表4 - 29 所示。
表4 - 28 晶圓針測階段 Period29 廠二機群 2 之 B2N 工單可交貨時程表 順序 投料時點 可交貨時點
1 56 00:00:00 56 20:51:00 2 56 16:00:00 57 12:51:00 3 57 08:00:00 58 04:51:00
表4 - 29 晶圓針測階段 Period29 B2N 工單可交貨時程表 機群 投料時點 可交貨時點
廠二機群2 56 00:00:00 56 20:51:00 廠一機群4 56 00:00:00 56 22:01:00 廠一機群3 56 00:00:00 56 23:37:00 廠二機群3 56 00:00:00 57 05:59:00 廠二機群2 56 16:00:00 57 12:51:00 廠二機群2 57 08:00:00 58 04:51:00 廠二機群3 57 00:00:00 58 05:59:00
在求得可交貨時程表後，會將各類型工單依據工單承接機制之結果與 可交貨時程表，進行實際工單之指派。
步驟一： 將前一製程階段產出之該類型工單依照流水號排序。以B2N 工單為例，其晶圓製造階段產出之工單如表4 - 30 所示。
表4 - 30 晶圓製造階段 Period28 B2N 工單產出資料
工單流水號 機群
B2N02040 廠二機群 1 B2N02041 廠一機群 2 B2N02042 廠三機群 2 B2N02043 廠二機群 1 B2N02044 廠一機群 2 B2N02045 廠二機群 1 B2N02046 廠一機群 2
步驟二： 將本期該類型工單依照可交貨時點排序。以 B2N 工單為例，
結果如表4 - 29 所示。
步驟三： 依據工單承接機制之結果，將前一製程階段的工單依序指派 至後製程可承接此該工單的機群中，尚未被指派之工單中可 交貨時點最早者，令其承接該工單之流水號。以 B2N 工單 為例，晶圓製造階段第一張 B2N 工單為晶圓製造階段廠二 機群1 所產出工單流水號為 B2N02040 之工單，依據本週期 工單承接之結果（表4 - 27），其在晶圓針測階段可以移轉的 機群有廠二機群3 和廠一機群 3，這兩個機群在本製程階段 還未被指派的工單中，可交貨時點最早者是廠一機群 3 於 56 23:37:00 產出之工單，此時就將工單流水號 B2N02040 指
派給該張工單，至此即完成一張工單之實際工單指派。按照 相同方法依序完成剩餘工單之實際工單指派，結果如表 4 - 31 所示。
步驟四： 重複步驟一至三，完成各類型工單之流水號承接。
表4 - 31 晶圓針測階段 Period29 B2N 工單完成實際工單指派後之工單可 交貨時程表
工單流水號 機群 投料時點 可交貨時點 B2N02041 廠二機群 2 56 00:00:00 56 20:51:00 B2N02042 廠一機群 4 56 00:00:00 56 22:01:00 B2N02040 廠一機群 3 56 00:00:00 56 23:37:00 B2N02043 廠二機群 3 56 00:00:00 57 05:59:00 B2N02044 廠二機群 2 56 16:00:00 57 12:51:00 B2N02046 廠二機群 2 57 08:00:00 58 04:51:00 B2N02045 廠二機群 3 57 00:00:00 58 05:59:00
本規劃週期各類型工單完整之工單可交貨時點表請見附錄A.2。
4.2.1.1.3 IC 封裝階段
4.2.1.1.3.1 IC 封裝階段產能需求估算
IC 封裝階段的產能需求乃是承接晶圓製造階段的產出結果，晶圓針測 階段各期各工單產出數量如表4 - 32 所示
表4 - 32 晶圓針測階段各期各工單產出數量
A1N A2H A2R A3R A3N B1H B1R B2R B2N C2R C2N C3N D1R D1N E3N Period20 2 1 0 1 3 0 0 1 6 0 1 2 1 5 2 Period21 3 0 0 1 2 0 0 1 7 0 2 1 0 3 1 Period22 3 0 0 0 3 1 1 0 6 0 1 1 1 5 2 Period23 2 1 0 1 2 0 0 0 8 1 2 2 0 3 1
表4 - 32 晶圓針測階段各期各工單產出數量（續）
A1N A2H A2R A3R A3N B1H B1R B2R B2N C2R C2N C3N D1R D1N E3N Period24 2 0 1 0 3 1 0 1 5 0 1 2 0 4 2 Period25 3 1 0 1 1 0 0 1 7 0 2 1 1 5 2 Period26 3 0 0 1 2 0 1 0 5 0 1 2 0 2 0 Period27 2 1 0 0 3 1 0 1 7 0 2 2 1 5 2 Period28 2 0 1 0 2 0 0 1 6 0 2 1 0 3 1 Period29 3 0 0 1 3 1 0 1 5 0 1 2 1 5 2 Period30 3 1 0 1 2 0 0 0 8 1 2 1 0 3 1 Period31 2 0 0 1 3 1 0 1 6 0 1 2 0 4 2 Period32 3 1 0 1 1 0 0 1 6 0 2 1 1 5 2 Period33 2 0 0 1 2 1 0 1 5 0 1 2 0 2 0 Period34 2 1 0 1 3 0 0 1 6 0 1 2 1 5 2 Period35 3 0 0 1 2 0 0 1 7 0 2 1 0 3 1 Period36 3 0 0 0 3 1 1 0 6 0 1 1 1 5 2 Period37 2 1 0 1 2 0 0 0 8 1 2 2 0 3 1
此處將以晶圓針測階段 Period29 之產出為本期之產能需求，進行 IC 封裝階段Period30 之規劃。
4.2.1.1.3.2 IC 封裝階段粗略產能分析
由於計算方法與晶圓製造階段相同，此處只列示出結果。另外，因為 IC 封裝階段製程規格能力是以產品別來分類，故再計算工單最大可生產數 時要以產品別為求算依據，結果如表4 - 33、表 4 - 34 所示
表4 - 33 IC 封裝階段各廠封膠工作站可用產能 機群 (1-D-M) 機台數 利用率上限 單機產能
(小時/Period)
總產能 (小時/Period) 封裝廠一封膠機台 0.973 8 0.8 37.3622 298.9056 封裝廠二封膠機台 0.973 8 0.8 37.3622 298.9056
表4 - 34 IC 封裝階段各產品工單之最大可生產數
表4 - 37 IC 封裝階段 Period 29 各廠各封膠機台最後生產之產品
封膠機台 A B C D E
廠一封膠機台1 1
廠一封膠機台2 1
廠一封膠機台3 1
廠一封膠機台4 1
廠一封膠機台5 1
廠一封膠機台6 1
廠一封膠機台7 1
廠一封膠機台8 1
廠二封膠機台1 1
廠二封膠機台2 1
廠二封膠機台3 1
廠二封膠機台4 1
廠二封膠機台5 1
廠二封膠機台6 1
廠二封膠機台7 1
廠二封膠機台8 1
(1 表示為該封膠機台該期最後生產該產品)
將工單需求、和機台產能配合Period 29 各廠各封膠機台最後生產之產 品資料（表4 - 37），輸入IC 封裝階段之多廠間產能模式，以求得 Period 30 各廠各封膠機台的各產品分配批數，結果如表4 - 38 所示。
表4 - 38 IC 封裝階段 Period 30 多廠間產能分配模式之結果
封膠機台 產品 數量（批）
廠一封膠機台1 A 8
廠一封膠機台2 A 11
廠一封膠機台3 A 11
廠一封膠機台4 B 12
廠一封膠機台5 C 15
廠一封膠機台6 C 3
廠一封膠機台7 D 11
廠一封膠機台8 D 1
表4 - 38 IC 封裝階段 Period 30 多廠間產能分配模式之結果（續）
將產線配置結果，進行陳氏[44]之非規劃瓶頸機台產線配置流程，求
4.2.1.1.3.5 IC 封裝階段工單承接機制
將晶圓針測階段（上游製程階段）各機群各類型工單產出數量（表4 - 42），與 IC 封裝階段（本製程階段）多廠間產能分配模式、封膠機台產線 配置之結果（表4 - 38、表 4 - 39），進行如圖 3 - 5 所示之工單承接機制流 程，以求算各機群各類型工單由上游移轉至下游各機群之數量。因其求算 方式與晶圓製造階段相同，故此處只列示結果。結果如表4 - 43 所示。
表4 - 42 晶圓針測階段 Period29 各機群各類型工單產出數量
工單 機群 數量
A1N 廠一機群1 2 A1N 廠二機群1 1 A3N 廠一機群1 1 A3N 廠一機群2 1 A3N 廠二機群1 1
A1N 廠一機群1 2 A1N 廠二機群1 1 A3N 廠一機群1 1 A3N 廠一機群2 1 A3N 廠二機群1 1