第三章 應用研究
3.3 RFID系統之晶圓廠概念架構為例
3.3.1 晶圓廠RFID資訊系統架構
晶圓廠現場管理一般說均採用 MES 系統搭配 GUI 介面(Graphic User Interface,GUI) 進行管理。
過去搭配使用 Bar Code 系統時,自動化程度尚未完全做到透過 MES 進行機台端控 制,故機台端並無配置 Bar Code Reader,而是透過其機台旁配置 MES 系統終端機之 Bar Code Reader 進行登錄。如圖 17 所示。
圖 17 採用 Bar Code 系統架構示意圖 資料來源:本研究整理
開始使用紅外線傳輸介面之 Smart Tag 系統後,機台之運轉透過 MES 進行直接控制,
機台端配置 Smarte Tag Reader,當產品放入機台載入埠(Load Port)即由 Reader 讀取 Smart Tag 識別並進行登錄,機台並依登錄後取得產品製程資料自動載入所預設之參數與程式 進行生產。如圖 18 所示。但此階段現場產品控管尚只限於與機台相關,若產品不在機 台上,那些存放在貨架或其他位置的則無記錄資訊可參考。
圖 18 採用 Smart Tag 系統架構示意圖 資料來源:本研究整理
RFID 系統的納入,使整體系統資訊由被動的登錄或動作觸發(Trigger)延伸到主動對 產品狀況、位置甚至移動的監控。RFID 系統除了在機台端以類似 Smart Tag 之運作方式 進行外,利用如智慧型貨架設計與開放空間之 Reader 配置對廠內所有可存放產品之位置 進行監管。
因 RFID 之無線感應傳特性與應用設計,在資訊系統架構上尚需考慮 MES 系統與 RFID Tag 間進行溝通方式是否需搭配中介軟體(Middleware)予以輔助。以下就整體資訊系 統中是否含中介軟體進行說明與比較,其中中介軟體部份參考 EPC 之網路系統的架構,
就有無 Savant 系統(參見附錄一)來設計,分為二種架構,並以表 7 進行比較。
z 具 Savant 之 RFID 系統架構:
MES 透過 Savant 系統與 Reader 溝通,由 Savant 負責對 Tag 的資料進行校對、傳 送和儲存,並進行任務管理。使 MES 系統功能維持在製造執行方面,減少因 RFID 管理所產生的額外系統負荷。並透過 Savant 的任務管理來靈活發揮 RFID 之功能。
可進行如限制移動區域之警告。參見圖 19。
z 不具 Savant 之 RFID 系統架構:
MES 直接與 Reader 溝通,主用在 RFID Tag 與 Reader 間傳輸資訊簡單明確,僅為 提供 MES 系統直接產品資料識別與傳輸為主。但必要時仍需透過 MES 之內建或 外掛軟體功能針對部份狀況如重複讀取,進行比對過濾等之資料修正,與此架構 可視為 RFID 系統運作之精簡版。參見圖 20。
圖 19 具 Savant 之 RFID 系統架構示意圖 資料來源:本研究整理
圖 20 不具 Savant 之 RFID 系統架構示意圖 資料來源:本研究整理
表 7 RFID 資訊系統依 Savant 有無進行比較
註:在 LF 與 HF 同為近距離之感應耦合(Inductive Coupling),及 UHF 與 Microwave 同 為長距離之遠距離傳導耦合(Propagation Coupling) [陳宏宇編著,93],選用 LF 與 Microwave 之原因為 HF 與 UHF 之頻率有可能影響晶圓廠設備機台,如離子植入機或其他有使用到 電漿(Plasma)之機台,故不使用 HF 與 UHF。[日經 BP RFID 技術編輯部,93]