第三章 模式建構
3.3 產量配置模組
3.3.3 產量配置模組第二階段模式
由於訂單採用「連續代工方案(在同一代工廠商連續加工兩個以上之製 程階段)」所需之生產週期時間通常較採用多個「單階代工方案(在同一代 工廠商僅加工單一製程階段)」的總生產週期時間來得短。因此,為增加訂 單採用「連續代工方案」加工之可能性,使部分訂單之生產週期時間縮短,
提高訂單達交率並避免外包成本提升,第二階段以第一階段所求得之最小 配置成本作為依據,在晶圓製造業者允許之成本限額內,以第一階段模式 所考量之情境為基礎,額外考量相鄰製程能否接續加工之製程資訊,最大 化代工廠商相鄰製程可連續代工之數量,求解規劃幅度內每月配置於各代 工廠商各製程規格之數量及其對應單價。
3.3.3.1 符號說明
在此僅針對本階段模式與第一階段不同之處進行說明:
z 下標:
m 連續代工型態; m∈M , M ∈{1,2},其中 m=1 表示「連續兩階 段代工」,m=2 表示「連續三階段代工」。
z 輸入參數:
,
fiti i′ 某一製程階段之「製程規格 i」與其下一製程階段之「製程規格 i′」 是否可接續加工; fiti i,′∈
{ }
0,1 ,其值為1 代表「是」,為 0 則代表「否」。
obj 第一階段模式所求得規劃幅度內之最小產量配置成本。
tol 晶圓製造業者允許之配置成本上限佔原配置成本之比例;tol ≥ 。1
z 決策變數:
,
Cw i 代工廠商 w 製程規格 i 之預定承包單價。
, , t w i i
SQ ′ 在規劃週期 t,代工廠商 w 某一製程階段的「製程規格 i」與其 下一製程階段的「製程規格i′」可進行「連續兩階段代工」之最 大數量。
, , , t w i i i
TQ ′ ′′ 在規劃週期 t,代工廠商 w 晶圓針測階段的「製程規格 i」、晶圓 封裝階段的「製程規格i′」與最終測試階段的「製程規格i′′」可 進行「連續三階段代工」之最大數量。
, t
Zw m 在規劃週期 t,代工廠商 w 可進行連續代工型態 m 之數量。
3.3.3.2 符號與模式設計理念
(1) 相鄰製程能否接續加工之製程資訊
本模組利用 fiti i,′來判定某一製程階段之「製程規格i」與其下一製程階 段之「製程規格i′」能否接續加工;若「製程規格 i」與「製程規格 i′」 可接續加工( fiti i,′=1),即表示訂單於某一製程階段的「製程規格 i」完工後,
可轉移至下一製程階段的「製程規格 i′」進行加工。
若某一製程階段之「製程規格 i」與其下一製程階段之「製程規格 i′」 可接續加工( fiti i,′=1),且規劃週期 t 在代工廠商 w 內「製程規格 i」與「製 程規格 i′」皆有預定產量,則訂單即可使用「連續代工方案」於代工廠商 w 連續加工該兩項製程規格,以縮短該訂單所需之生產週期時間。同理,
若「製程規格 i」與「製程規格 i′」可接續加工( fiti i, ′=1),且「製程規格 i′」與「製程規格 i′′」可接續加工(fiti i′ ′′, =1),加上規劃週期 t 在代工廠商 w 內「製程規格 i」、「製程規格 i′」與「製程規格 i′′」皆有預定產量可供 利用,則訂單即可使用「連續代工方案」於代工廠商 w 連續加工該三項製 程規格,以縮短訂單從晶圓針測到最終測試所需之生產週期時間。
舉例來說:假設晶圓針測階段包括「製程規格1」、晶圓封裝階段包括
「製程規格2」與「製程規格 3」、最終測試階段包括「製程規格4」。其中,
相鄰製程階段可接續加工之製程規格組合如圖 3- 11 所示,其對應之輸入 參數值如表3- 2 所示。
圖3- 11 範例說明:相鄰製程階段可接續加工之製程規格組合 晶圓封裝 最終測試
:可接續加工
製程規格1 製程規格2
製程規格3
製程規格4 晶圓針測
表3- 2 範例說明:相鄰製程階段可接續加工之製程規格組合 製程規格(i′)
晶圓針測 晶圓封裝 最終測試
i′=1 i′=2 i′=3 i′=4 晶圓針測 i=1 -- fiti i,′=1 fiti i,′=0 --
i=2 -- -- -- fiti i, ′=1 晶圓封裝
i=3 -- -- -- fiti i, ′=1
製程規格(
i) 最終測試 i=4 -- -- -- --
如上所示,若規劃週期 t 在代工廠商 w 同時預定「製程規格 1」與「製 程規格2」的產量,則訂單即可採用「連續代工方案」於代工廠商 w 連續 加工兩階段製程,以縮短該訂單於晶圓針測及封裝階段所需之生產週期時 間。以此類推,若規劃週期 t 在代工廠商 w 內同時預定「製程規格 2」與
「製程規格4」的產量,或同時預定「製程規格 3」與「製程規格 4」的產 量,則可縮短訂單於晶圓封裝及最終測試階段所需之生產週期時間。此 外,若規劃週期 t 在代工廠商 w 同時預定「製程規格 1」、「製程規格 2」與
「製程規格 4」的產量,則訂單即可使用「連續代工方案」於代工廠商 w 連續加工三階段製程,以縮短該訂單從晶圓針測到最終測試階段所需之生 產週期時間。
承上所述,本文利用兩種產量配置情境來說明訂單在該情境下採用「連 續代工方案」的所有可能狀態:
z 情境一:規劃週期 t 在代工廠商 w 配置「製程規格 1」、「製程規格 2」
與「製程規格3」,如圖 3- 12 所示。
圖3- 12 範例說明:採用「連續代工方案」之可能狀態- 情境一
¾ 連續兩階段代工(m=1)之可能狀態
「製程規格1」與「製程規格 2」:縮短訂單於晶圓針測及封裝階段所 需之生產週期時間。
z 情境二:規劃週期 t 在代工廠商 w 配置「製程規格 1」、「製程規格2」、
「製程規格3」與「製程規格 4」,如圖 3- 13 所示。
圖3- 13 範例說明:採用「連續代工方案」之可能狀態- 情境二 晶圓封裝 最終測試
製程規格1 製程規格2
製程規格3
製程規格4 晶圓針測
:可接續加工 代
工 廠 商
晶圓封裝 最終測試
製程規格1 製程規格2
製程規格3 晶圓針測
代 工 廠 商
:可接續加工
¾ 連續兩階段代工(m=1)之可能狀態
「製程規格1」與「製程規格 2」:縮短訂單於晶圓針測及封裝階段所 需之生產週期時間。
「製程規格2」與「製程規格 4」:縮短訂單於晶圓封裝及最終測試階 段所需之生產週期時間。
「製程規格3」與「製程規格 4」:縮短訂單於晶圓封裝及最終測試階 段所需之生產週期時間。
¾ 連續三階段代工(m=2)之可能狀態
「製程規格 1」、「製程規格 2」與「製程規格 4」:縮短訂單從晶圓針 測到最終測試階段所需之生產週期時間。
(2) 同一代工廠商相鄰製程可連續代工之數量
假設晶圓針測階段之「製程規格i」加工完成後可轉移至晶圓封裝階段 之「製程規格i′」接續加工( fiti i,′=1),且晶圓封裝階段之「製程規格i′」加 工完成後可轉移至最終測試階段之「製程規格i′′」接續加工( fiti i′ ′′, =1),而 規劃週期 t 代工廠商 w「製程規格i」的配置量為Qw i st, , 單位、「製程規格i′」 的配置量為Qw i st, ,′ 單位、「製程規格i′′」的配置量為Qw it, ,′′ s單位。
承上所述,代工廠商 w 內「製程規格i 」與「製程規格 i′ 」可提供「連 續兩階段代工」之數量(fiti i, ′*SQw i it, , ′),即小於等於各製程規格之配置量減 去該製程規格與其它製程規格搭配進行「連續兩階段代工」及「連續三階 段代工」之數量;代工廠商 w 的「製程規格 i′ 」與「製程規格i′′ 」可提供
「連續兩階段代工」之數量( fiti i′ ′′, *SQw i it, ,′ ′′),即小於等於各製程規格的配置 量減去該製程規格與其它製程規格搭配進行「連續兩階段代工」及「連續 三階段代工」之數量;代工廠商 w 內「製程規格 i 」、「製程規格 i′ 」與「製 程規格 i′′ 」可提供「連續三階段代工」之數量( fiti i,′* fiti i′ ′′, *TQw i i it, , ,′ ′′),即 小於等於各製程規格的配置量減去該製程規格與其它製程規格搭配進行
「連續三階段代工」及「連續兩階段代工」之數量,如圖3- 14 所示。
圖3- 14 同一代工廠商可進行連續代工之數量
舉例說明:延續圖3- 13 的範例情境,假設規劃週期 t 在代工廠商 w「製 程規格1」的配置為 5,000 單位、「製程規格 2」的配置為 7,000 單位、「製 程規格3」的配置為 3,000 單位、「製程規格 4」的配置為 10,000 單位,如 圖3- 15 所示。
圖3- 15 範例說明:同一代工廠商可進行連續代工之數量 晶圓封裝 最終測試
製程規格1 製程規格2
製程規格3
製程規格4 晶圓針測
:可搭配使用 代
工 廠 商
配置量:5K 配置量:7K
配置量:3K
配置量:10K
1K=1,000 單位 晶圓封裝 最終測試
晶圓針測
製程規格 i 製程規格 i′ 製程規格 i′′
配置量:Qw i st, , 配置量:Qw i st, ,′ 配置量:Qw it, ,′′ s
, , w i i
SQ ′
, , , w i i i
TQ ′ ′′
, , w i i
SQ ′ ′′
代 工 廠 商
w
在此情境下,規劃週期 t 代工廠商 w 可進行連續代工之數量如下(以連
, , , , , , , ,` , , , , ,
, ,
, , , ,
續三階段代工」之數量,須小於等於製程規格 i′′ 的配置量減去該製程
¾ 式 3-19 表示規劃週期 t 在代工廠商 w 內,晶圓針測階段的製程規格i 與 晶圓封裝階段的製程規格 i′ 可提供「連續兩階段代工」之數量,須小 於等於製程規格 i′ 的配置量減去該製程規格與其它製程規格搭配提供
「連續兩階段代工」及「連續三階段代工」之數量。
¾ 式 3-20 表示規劃週期 t 在代工廠商 w 內,晶圓封裝階段的製程規格i′ 與 最終測試階段的製程規格 i′′ 可提供「連續兩階段代工」之數量,須小 於等於製程規格 i′ 的配置量減去該製程規格與其它製程規格搭配提供
「連續兩階段代工」及「連續三階段代工」之數量。
¾ 式 3-21 表示規劃週期 t 在代工廠商 w 內,晶圓封裝階段的製程規格i′ 與 最終測試階段的製程規格 i′′ 可提供「連續兩階段代工」之數量,須小 於等於製程規格 i′′ 的配置量減去該製程規格與其它製程規格搭配提供
「連續兩階段代工」及「連續三階段代工」之數量。
¾ 式 3-22 表示若晶圓針測階段的「製程規格i」與晶圓封裝階段的「製 程規格i′」可接續加工(fiti i,′=1),亦或晶圓封裝階段的「製程規格i′」 可與最終測試階段的「製程規格i′′」可接續加工( fiti i′ ′′, =1),即可計算 規劃週期 t 代工廠商 w 可提供「連續兩階段代工」之總量(Zw mt, =1)。
z 各代工廠商各製程規格之承包單價
, , , , ,
1
* , ,
S
w i w i s w i s
s
C pc L i w
=
=
∑
∀ ∀ 式3-23由式3-2 至式 3-4 可知,規劃幅度內代工廠商 w 製程規格 i 之總配置量 應落於「價格等級 s」之承包量區間(Lw i s, , ),故可藉由代工廠商 w 製程規 格 i 各價格等級之既定單價(pcw i s, , ),求得代工廠商 w 製程規格 i 之承包單 價(Cw i, )。
z 決策變數之值域限制
, , t w i i
SQ ′, TQw i i it, , ,′ ′′ and Zw mt, are non-negative integers, , , , , ,
i′′ ′i i m w t
∀ ∀ ∀ ∀ ∀ ∀ 式3-24
表示可連續兩階段代工之數量(SQw i it, , ′)、可連續三階段代工之數量 (TQw i i it, , ,′ ′′)及可連續代工之數量(Zw mt, )皆為非負整數。