RFID 導入的實際問題探討

Tag、Reader 及 Middleware，已經成熟供開發建置；Data Exchange 與 Core Services，則 尚未完備。因此，企業進行導入時，需要一個不會造成資本投資風險的實驗性作法與環

第四節 導入資訊科技之關鍵因素

半導體業導入資訊科技時，所影響的層面是非常廣大的，為了使製程不至於因某些因素 造成整個專案的失敗，因此事前評估導入資訊科技之關鍵因素是很重要的一個環節，本 節將提出導入資訊科技之關鍵因素彙整如下：

(1)高階管理階層的支持 (2)專案組織結構

(3)與廠商合作

(4)物料管理者的接受與配合 (5)建立明確的達成目標 (6)正確的導入流程與方法

RFID在IC封裝產業的發展，會為IC封裝創造出什麼樣的效益以及其在成本支出上是否能 再降低，都是業界所關注的焦點，然而要如何讓IC封裝業能夠順利的導入以及RFID能否 與原有的系統做整合，都是在導入時所需要特別重視的。

第三章 RFID 在 IC 封測物料管理之架構

個案半導體封裝公司總部位於台灣，為全球頂尖半導體供應商之一，是世界最大，

全球名列前茅的電子公司之一，矢志所營事業為各型積體電路之製造、組合、加工、測 詴及銷售等成為世界龍頭。Ａ公司所開發之產品用途在於日常生活的一般家電到航太科 技業零件之積體電路。運用之廣泛已成今日電子產業界一項不或缺的產品，居世界領導 地位。2007 年營收為 30.80 億美元，高雄總廠現有 25,000 位員工分布於全球多個國家，

擁有 20 個生產組裝據點，生產據點遍及美國、遠東與歐洲各地，為全球客戶提供完善 的服務。1964 年成立於高雄加工出口區，為台灣最重要的本土企業之一。台灣是 A 公司 重要的亞太及全球事業中心，高雄半導體總廠是 A 公司在台設立的第一家工廠。自 1984 年建廠至今，由年產量二百萬個積體電路，發展至年產量十二億個積體電路，成為全球 半導體營業額最大之積體電路封裝及測詴廠並發展為亞太半導體重鎮，主要業務為積體 電路的封裝和測詴，同時設有技術開發部。

圖 3-1 半導體封測廠生產線

在半導體測詴的領域來看，要能產生經濟規模必頇要以大量接單的前提下才可達成。但 分工合作。簡單來說可以將半導體後段分為晶圓測詴(Circuit Probing, 簡稱 CP)、IC 封裝(IC Packing)、IC 測詴三種製程。

出來，經由晶圓測詴的結果，功能正常的晶粒才進入下一階段的封裝製程，如圖 3-2 所 示。

圖 3-2 半導體之封測製程流程圖

(二)封裝

是指在晶圓製造完成後，用塑膠或陶瓷等材料將晶片封包在其中，以達保護晶片並 作為晶片與系統間訊號傳遞的介面 。 一般而言，IC 封裝分成三個演進層次：最初的階 段是由導線架來完成，其製程將晶片置放於導線中心，以打線接合（Wire Bonding）方 式連接至外引腳上，以環氧樹脂類高分子材料模封保護後完成，導線架以引腳插入連接 方式與基板接合，適用於較低階與或是一般功能的 IC 封裝；其次階段的封裝是使用載 板的封裝方式，利用載板作為中間零件溝通 IC 晶片與母板間的訊號連接、散熱或是固 定規格；最終的層次是裸晶片封裝，即直接將晶片置放於母板上，中間不經過導線架或 是載板的中介，因為裸晶片的封裝方式技術難度高，技術能力持續開發中。

1.封裝方式：如圖 3-3 所示。

(1)導線架封裝：適用於低階或一般 IC

將晶片置於導線中心，以打線接合連接至外引腳上，以環氧樹脂材料模封保護後完成後 續將導線架以引腳插入連接方式與主機板接合

圖 3-3 半導體之導線架封裝示意圖 (2)BGA 封裝：如圖 3-4 所示。

利用載板作為中間零件，做為 IC 訊號與母板間的訊號連接。

圖 3-4 半導體之 BGA 封裝示意圖

(3)裸晶封裝：如圖 3-5 所示。

直接將晶片置放在母板上，中間不經過導線架或載板的中介。封裝難度高。

圖 3-5 半導體之裸晶封裝示意圖

(二) IC 測詴如圖 3-6 所示

半導體製造最後一個製程為測詴，測詴製程可分成初步測詴與最終測詴，其主要目 的除了為保證顧客所要的貨無缺點外，也將依規格劃分 IC 的等級。在初步測詴階段，

包裝後的晶粒將會被置於各種環境下測詴其電氣特性，例如消耗功率、速度、電壓容忍 度〃〃〃等。測詴後的 IC 將會將會依其電氣特性劃分等級而置入不同的 Bin 中（此過 程稱之為 Bin Splits），最後因應顧客之需求規格，於相對應的 Bin 中取出部份 IC 做特 殊的測詴及燒機（Burn-In），此即為最終測詴。最終測詴的成品將被貼上規格標籤（Brand）

並加以包裝而後交與顧客。未通過的測詴的產品將被降級（Downgrading）或丟棄。

圖 3-6 半導體之 IC 最終測詴示意圖

IC 封裝物料管理之需求

在封裝測詴業，機台、人力、物料就代表了一切，另一方面，由半導體界的利潤來看，

一個產品在上游 IC 設計廠佔的比例最重，其次是晶圓代工廠，最後才是封裝測詴廠。

而封測業的生存之道，別無他法，只能用大產量來壓低單一產品之封測成本，因此在製 造與生產的規劃控管上必頇高度配合業者的需求，同時由於製造現場流程複雜，分批、

併批、跳站、外包、插單、抽單等異常生產狀況極為頻繁。以下是針對半導體封裝測詴 廠常見問題之說明。

(1) 前段製程晶圓供料經常不穩定

由於前段晶圓製程工料不穩定，後段也無法事先得知晶圓延遲出貨訊息，導致後端生產 排程無法即是正確的回應。

(2)客戶需求經常變動

常常會有插單或急單發生，後段無整合的資訊可以快速回覆達交情況。

(3)作業大部分為手動,未結合資訊系統提升效率

無法快速控制在製量(Work In Process)的變異性，且無法快速串聯在途量的變化來會 應訂單的達交。

圖 3-7 導入 RFID 系統整體架構圖

本論文是研究發展一套整合即時(Real Time)製程監控、門禁安全庫位管理與上下 游資料整合之資訊應用系統。而該系統將應用於半導體測詴公司之晶圓測詴部門(wafer sorting)，可區分為;上游：晶圓代工廠出貨管理，中游：封裝測詴廠本身之安全庫位 控管與流程自動化，與下游：晶圓封裝廠與最終產品測詴之入庫管理。其系統架構如圖 3-7 所示，其中包含 RFID 標籤(Tag)、RFID 讀寫器(Reader)、RFID 中介軟體、RFID 資 料庫。

RFID 物料管理系統之達成指標包括：(1)建立一套零時差、零延遲、零待機與零庫存目 標(2)進行製程自動化，以提高產品的良率及服務品質(3)藉由製程即時的監控與分析，

提高客戶回應能力(4)整合後端資料庫，使上下游供應鏈資訊更為透明。

RFID 基本系統之架構如圖 3-8 所示:

(一)電子標籤(Tag)：

遵循 EPC Global 的國際標準

標籤晶片的辨識資訊主要是存在串列式介面的非揮發性記憶體內，如可重複抹寫的 EEPROM。標籤將依循 EPCglobal 頒佈的標準（EPC 的格式長度為 96bits，其中包含版本 編號 8bits、企業編號 28bits、產品編號 24bits、生產序號 36bits。

(二)讀寫器(Reader)

1.感應距離：移速、穩定性

距離，目前 ISO18000 允許的無線頻段有六，頻率由低至高是 125kHz、13.56MHz、433MHz、

860MHz～960MHz、2.45GHz、5.8GHz，感距距離從數公分到數公尺不等。

2.處理速度：處理效能及傳輸速率

Reader 以廣播方式發波，而各 Tag 在收波後予以回應，Reader 在接收回應時其實是同 時間只能處理一個 Tag 的回波，以逐一方式接收各回應，因此重點在於 Reader 能多快 完成處理？包括一個 Reader 與一個 Tag 間的傳輸速率，以及每秒可處理多少個 Tag。

圖 3-8RFID 基本系統架構示意圖 (三) 操作介面軟體

完整的 RFID 系統除了硬體的功能 (Tag, Reader) 外還需要一套與外界各個系統溝通的 橋樑，一般視為 RFID 中介軟體，如圖所示，RFID 中介軟體是一種訊息導向中介軟體，

資訊是以訊息的形式，從一個程式遞送到另一個或多個程式。資訊可以非同步的方式傳 送，所以傳送者不必等待回應。

1.扮演 RFID 標籤和應用程式之間中介的角色 (1)以訊息為導向。

(2)將資訊以訊息方式做傳遞。

(3)非同步傳送，不必等待回應。

2.主要功能包括有

(1)使資訊的讀寫能夠更加可靠。

(2)把資料通過讀取器，以推或拉的方式送到到正確後端系統的位置。

(3)監測和控制讀取器的內容，有錯誤則會主動發出警示。

(4)透過過濾器來降低射頻干擾，減少雜訊 (5)主要處理標籤和讀取器所傳送的資訊事件

(6)收到正確的資訊則傳回給應用系統通知進行後續的處理動作 (7)讀取錯誤或失敗則提供使用者異常警告

圖 3-9RFID 中介軟體系統架構圖

上游半導體代工廠將晶圓裝入晶圓盒，在晶圓盒上就會貼上 RFID 的標籤，內建編碼。

同時出貨時自動傳送電子工單與出貨通知，半導體測詴公司收貨時則藉由讀取晶圓盒內 的標籤內的編碼、當晶圓盒通過 RFID 閘門時，讀寫器及天線會自動偵測到該標籤並核 對系統內的資訊、完成收貨時並回傳收貨通知予上游出貨廠商。

第四章 RFID IC 物料標位管理系統實際操作

晶圓盒經過裝有 RFID 的閘門，RFID 中介軟體伺服器會將對應之 Lot number、Part number、

Wafer quantity、Wafer ID 相關資訊，協同 ASN (Advance Shipping Notice)以及 SOAP (Simple Object Access protocol) 訊息過濾技術傳至半導體測詴公司晶圓測詴廠資訊 系統內。

步驟 2 : 下游晶圓封裝測詴廠商

晶圓盒經過半導體測詴公司出貨區的 RFID 閘門時，透過 RFID 標籤上的編碼，經過 RFID 的中介軟體伺服器以及資料庫伺服器辨識其編碼，將晶圓批號、客戶代碼等資訊上傳至 半導體測詴公司晶圓封裝廠的資訊系統內。

圖 4-1 半導體測詴公司導入 RFID 實務管理作業流程

(三) 入出庫分析設計

自上游晶圓廠所送達的晶圓盒經過測詴廠收貨區閘門，RFID 標籤透過中介軟體與晶圓批 號比對，若與晶圓代工廠所傳電子資訊相同，則寫入 ERP 系統並通知檢驗，若收貨的監

自上游晶圓廠所送達的晶圓盒經過測詴廠收貨區閘門，RFID 標籤透過中介軟體與晶圓批 號比對，若與晶圓代工廠所傳電子資訊相同，則寫入 ERP 系統並通知檢驗，若收貨的監