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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:楊璨隆
研究生(外文):Tsan-Long Yang
論文名稱:半導體測試廠應用派工法則之模擬研究
論文名稱(外文):The simulation study of dispatching rules in a semiconductor testing factory
指導教授:張玉鈍張玉鈍引用關係
口試委員:周詩深吳國棟
口試日期:2008-07-24
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:工業工程與管理研究所
學門:工程學門
學類:工業工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:96
中文關鍵詞:半導體測試同族派工派工法則模擬
外文關鍵詞:Semiconductor Testingfamily-based Dispaching RuleDispaching RuleSimulation
相關次數:
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本研究以北台灣某半導體廠的溫度測試部門為研究對象,利用模擬方式建構模型。在溫度測試製程中,機台設置時間相當冗長,對於物料的上機測試的順序是影響生產週期時間的關鍵因素,所以本研究考量設置時間的因素發展一派工法則。針對案例公司派工法則(FIFO)及本研究發展之派工法則設計4種派工方法。並針對機台數設計兩種情境,分別為案例公司實際機台數及產能規劃分配機台數。實驗在不同情境下,以IC device子批平均生產週期時間、設置次數及設置時間為績效指標,將各派工方法與案例公司採用之派工方法1進行比較。實驗結果發現,以IC device子批平均生產週期時間績效衡量,在情境1與情境2的生產環境下,皆以派工方法3得較佳解,其改善率分別介於18.31%~45.10%及20.59%~49.97%。以設置時間為績效衡量,在情境1與情境2之生產環境下,派工方法3在各機台群組之設置時間改善比率分別介於26.18%~43.77%及34.49%~42.56%。以設置次數為績效衡量,在情境1與情境2之生產環境下,派工方法3在各機台群組之設置次數,其改善比率分別介於25.00%~41.49%及33.20%~41.26%。進一步發現應用產能規劃配置機台數也有助於改善IC device平均生產週期時間、設置次數及設置時間。
The subject of this research is the testing department of a semiconductor company in the northern Taiwan. We use system simulation to construct our model. machine has long setup time in the temperature department. The order of testing of materials is a key point that influence the cycle time performance. To consider the factor of setup time, this study develop a dispaching rule. Bssed on FIFO dispaching rule and developed dispatching rule, We design four dispatching methods. We also design two scenarios in machine number. They are corresponding to machine number in our case company and used capacity planning calculate machine number in four machine groups. Compare the method one and the other methods used in two scenarios with performance indicator average cycle time(ACT), total setup times and total setup time.
The result shows that in scenario one and scenario two, the method three performs well. Compare method one and method three in scenario one and scenario two with ACT performance, method three performs in four machine groups in scenario one with ACT improvement rate between 18.31%~45.10% and 20.59%~49.97%. . Compare method one and method three in scenario one and scenario two with setup time performance, method three performs in four machine groups in scenario one with ACT improvement rate between 26.18%~43.77% and 34.49%~42.56%. Compare method one and method three in scenario one and scenario two with setup times performance, method three performs in four machine groups in scenario one with ACT improvement rate between 25.00%~41.49% and 33.20%~41.26%. We find that used capacity planning help reduce ACT , setup times and setup time further.
目錄

摘要…………………………………………………………………...……….i
Abstract…………………………………..…………………..…………………….ii
誌謝…………………………………………………………………...………….iv
目錄……………………………………………………………….…………….…..v
表目錄……………………………………………………………………………ix
圖目錄……………………………………………………………………….……xii
第一章 緒論…..………………………………………………………………1
1.1研究背景與動機…………………………………………………………1
1.2研究目的…………………………………………………………………2
1.3研究範圍…………………………………………………………………2
1.4研究流程…………………………………………………………………3
第二章 文獻探討……………………………………………………………..5
2.1半導體製程………………………………………………………………5
2.1.1半導體測試製程……………...……………………………………5
2.1.2半導體測試業之特性…………...…………………………………7
2.2半導體測試相關文獻…………………………………………………7
2.2.1半導體測試廠排程……..…………………..……………………...9
2.2.2小結…………………………….…………..…..……………..…..15
2.3派工法則………………………………………...……………………...15
2.3.1派工法則應用於零工式生產問題………………..……………...18
2.3.2同族派工法則…………………………………..………………...19
2.3.3派工法則之績效衡量指標……………………..………………...20
2.3.4小結………………………….……………..…..…………….…...21
2.4系統模擬方法…………………………………………...……………...22
2.4.1模擬的定義…………………………..…………………………...22
2.4.2模擬軟體之應用……………………………..…………………...22
2.4.3小結…………….…………………………………………………23
第三章 研究方法…………………………………………………………………24
3.1研究架構………………………………………..……………………...24
3.2案例公司背景說明……………………………..……………………...24
3.2.1生產系統流程……………………………..……………………...24
3.2.2生產系統考量因素………………………..……………………...27
3.2.3系統假設……………………………..…………………………...35
3.3派工法則發展……………………………..…………………………...35
3.4績效指標……………………………………………………………...37
3.5實驗設計……………………………………………………………...37
3.5.1情境設計……………………….………………………………38
3.5.1.1實驗情境1…………….…...………………………………38
3.5.1.2實驗情境2………………...….……………………………39
3.5.2派工方法設計…………….………………………………………40
3.5.2.1派工方法1…………….…...………………………………40
3.5.2.2派工方法2…………….…...………………………………41
3.5.2.3派工方法3…………….…...………………………………41
3.5.2.4派工方法4…………….…...………………………………42
第四章 模型建構與實驗結果……………………………………………………44
4.1系統模擬流程………………………………………………………...44
4.2模型建構…………………………………..…………………………...47
4.2.1模擬畫面……..…….…………………………..…………………47
4.2.2 IC device子批投入………………………..……….……………48
4.2.3 IC device子批標準批量轉換……………..…….………………49
4.2.4 IC device子批分類……………………...………………………50
4.2.5測試板投入……………..…………………...……………………52
4.2.6溫度測試………..………………………………...………………53
4.2.7測試板與IC device子批分離……..……………….……………57
4.2實驗模型建構………………………………………………………...59
4.2.1情境設計……………………….………………………………59
4.2.1.1實驗情境1…………….…...………………………………59
4.2.1.2實驗情境2………………...….……………………………59
4.2.2派工方法設計…………….………………………………………59
4.2.2.1派工方法1模型建構…………….…..........………………59
4.2.2.2派工方法2模型建構…………….…..........………………60
4.2.2.3派工方法3模型建構…………….…..........………………61
4.2.2.4派工方法4模型建構…………….…..........………………62
4.3實驗結果與分析…………………………………………...…………...63
4.3.1設置時間與設置次數實驗結果………………...………..………64
4.3.1.1機台群組1之情境1設置時間與次數實驗結果…..…..…64
4.3.1.2機台群組1之情境2設置時間與次數實驗結果…………65
4.3.1.3機台群組2之情境1設置時間與次數實驗結果…..…..…67
4.3.1.4機台群組2之情境2設置時間與次數實驗結果…………69
4.3.1.5機台群組3之情境1設置時間與次數實驗結果…..…..…71
4.3.1.6機台群組3之情境2設置時間與次數實驗結果…………73
4.3.1.7機台群組4之情境1設置時間與次數實驗結果…………75
4.3.1.8機台群組4之情境2設置時間與次數實驗結果…………76
4.3.2設置時間與設置次數實驗結果分析………………...………..…78
4.3.3平均生產週期時間實驗結果………………...…..………………79
4.3.3.1機台群組1之情境1平均生產週期實驗結果……..……79
4.3.3.2機台群組1之情境2平均生產週期實驗結果……..……80
4.3.3.3機台群組2之情境1平均生產週期實驗結果……..……81
4.3.3.4機台群組2之情境2平均生產週期實驗結果……..……82
4.3.3.5機台群組3之情境1平均生產週期實驗結果……..……83
4.3.3.6機台群組3之情境2平均生產週期實驗結果……..……84
4.3.3.7機台群組4之情境1平均生產週期實驗結果……..……85
4.3.3.8機台群組4之情境2平均生產週期實驗結果……..……86
4.3.4平均生產週期時間實驗結果分析…………………...………..…87
第五章 結論與建議…………………………………………….………………93
5.1結論………………………………………………………………….93
5.2未來研究建議事項…………………………………………………94
參考文獻…………………………………………………………………………..95


表目錄

表2.1 實驗情境設計……….…………………………………………………11
表2.2 到達時間之實驗設計…………………………..……………..………12
表2.3 處理時間之實驗設計…………………………..……………..………13
表2.4 文獻總整理……………………………………………....…………….14
表2.5 常見派工法則之整理…………………………..……………..………17
表3.1 封裝部門每日實際產出量……………………….....…………………27
表3.2 各封裝型態之批量資料表....................................................................28
表3.3 IFLEX測試機種類與數目.....................................................................28
表3.4 IFLEX送料器種類與數目……………………….……………………29
表3.5 測試板種類與數目…………………………..………………………30
表3.6 IC device子批測試數目………..…………………………………...…30
表3.7 機台所需設置時間………………………………..…………………33
表3.8 IC device子批相依序列設置時間之例………………………………33
表3.9 IC device子批可用測試機台與測試溫度………..…………………34
表3.10 IC device子批溫度測試流程………………..………………………34
表3.11 IC device子批派工條件優先順序表.....................................................36
表3.12 機台群組1IC device子批總加工時間表...............................................39
表3.13 情境2各機台群組機台數......................................................................40
表4.1 IC device子批客製化屬性表…………………………………...……..48
表4.2 機台群組1之情境1各派工方法之總設置時間及改善率………..….64
表4.3 機台群組1之情境1各派工方法之總設置次數及改善率…………...65
表4.4 機台群組1之情境2各派工方法之總設置時間及改善率………..….66
表4.5 機台群組1之情境2各派工方法之總設置次數及改善率…………...66
表4.6 機台群組2之情境1各派工方法之總設置時間及改善率………..….67
表4.7 機台群組2之情境1各派工方法之總設置次數及改善率…………...68
表4.8 機台群組2之情境2各派工方法之總設置時間及改善率………..….69
表4.9 機台群組2之情境2各派工方法之總設置次數及改善率…………...70
表4.10 機台群組3之情境1各派工方法之總設置時間及改善率………..….71
表4.11 機台群組3之情境1各派工方法之總設置次數及改善率…………...72
表4.12 機台群組3之情境2各派工方法之總設置時間及改善率………..….73
表4.13 機台群組3之情境2各派工方法之總設置次數及改善率…………...74
表4.14 機台群組4之情境1各派工方法之總設置時間及改善率………..….75
表4.15 機台群組4之情境1各派工方法之總設置次數及改善率…………...76
表4.16 機台群組4之情境2各派工方法之總設置時間及改善率………..….77
表4.17 機台群組4之情境2各派工方法之總設置次數及改善率…………...77
表4.18 各派工方法於各情境之總設置時間及改善率……………………….79
表4.19 各派工方法於各情境之總設置次數及改善率……………………….79
表4.20 機台群組1之情境1各派工方法之平均生產週期時間及改善率.......80
表4.21 機台群組1之情境2各派工方法之平均生產週期時間及改善率…...81
表4.22 機台群組2之情境1各派工方法之平均生產週期時間及改善率.......82
表4.23 機台群組2之情境2各派工方法之平均生產週期時間及改善率…...83
表4.24 機台群組3之情境1各派工方法之平均生產週期時間及改善率…...84
表4.25 機台群組3之情境2各派工方法之平均生產週期時間及改善率…...85
表4.26 機台群組4之情境1各派工方法之平均生產週期時間及改善率…...86
表4.27 機台群組4之情境2各派工方法之平均生產週期時間及改善率…...87
表4.28 各派工方法於各機台群組之平均生產週期時間…………………….88
表4.29 情境1平均生產週期時間實驗績效衡量結果………………………..91
表4.30 情境2平均生產週期時間實驗績效衡量結果………………………..91


圖目錄

圖1.1 台灣IC產業結構圖……………...……………………………………3
圖1.2 研究流程…………………………………………………….…………4
圖2.1 半導體製造流程……………………………………………………5
圖2.2 IC device子批後段測試詳細流程……………………………..………6
圖2.3 IC device子批複雜性連帶相關圖…………………………….….……8
圖3.1 測試部門生產系統流程圖……………………..………..…………26
圖3.2 IFLEX機台現場佈置型態……………………………………….……29
圖3.3 測試機可測試IC device子批種類之示意圖…………………………31
圖3.4 IC device子批與測試板共用示意圖…..……………………………32
圖3.5 機台溫度設置………………..………………………………………34
圖3.6 情境設計示意圖………………..………………...……………………38
圖3.7 派工方法1流程示意圖………………………………………………..40
圖3.8 派工方法2流程示意圖………………………………………………..41
圖3.9 派工方法3流程示意圖………………………………………………..42
圖3.10 派工方法4流程示意圖………………………………………………..43
圖4.1 系統模擬流程………………..………………………………………46
圖4.2 模型模擬畫面………………………………………………………..47
圖4.3 IC device子批投料Lotstart表…………….....…………….................48
圖4.4 IC device子批標準批量轉換流程圖………………...….…….............49
圖4.5 IC device子批標準批量轉換模擬畫面……...………….…………….50
圖4.6 JOBdata表…………………………………………..…………………50
圖4.7 Record表單…………………………………………………………..50
圖4.8 IC device子批分類流程圖………………...….……………….............51
圖4.9 IC device子批分類模擬畫面……………………………...…………..51
圖4.10 IC device子批依據測試板型號分類流程圖……….……..…………..51
圖4.11 IC device子批依據測試板型號分類模擬畫面…………………...…..52
圖4.12 測試板投入Boardstart表………………………………….………....52
圖4.13 測試板投入流程圖………………………………………………....53
圖4.14 測試板分類以及與IC device子批結合……………………………..53
圖4.15 溫度測試步驟流程圖………………………………….……………....54
圖4.16 機台作業模擬畫面………………………………….………………....54
圖4.17 Cycle Time表…………………………………………………………..54
圖4.18 Mutype表…………………………………..…………………………..55
圖4.19 確認機台閒置控制程式……………………………………………...55
圖4.20 IC device子批處理時間控制程式…………………………………..55
圖4.21 溫度測試種類記錄…………………………………………………..56
圖4.22 測試溫度種類確認程式……………………………………………..56
圖4.23 記錄IC device子批離開時間………………………………………..57
圖4.24 機台設置時間表……………………………………………………….57
圖4.25 IC device子批與測試板分離流程圖………………………………..58
圖4.26 IC device子批與測試板分離模擬畫面……………………………….58
圖4.27 測試板回流以及記錄IC device子批產出量…………………………58
圖4.28 派工方法1模擬畫面…………………………………………………..60
圖4.29 派工方法2模擬畫面…………………………………………………..61
圖4.30 派工方法3模擬畫面…………………………………………………..62
圖4.31 派工方法4模擬畫面…………………………………………………..63
圖4.32 機台群組1之情境1總設置時間改善率………………………….…..64
圖4.33 機台群組1之情境1總設置次數改善率………………………….…..65
圖4.34 機台群組1之情境2總設置時間改善率………………………….…..66
圖4.35 機台群組1之情境2總設置次數改善率………………………….…..67
圖4.36 機台群組2之情境1總設置時間改善率………………………….…..68
圖4.37 機台群組2之情境1總設置次數改善率………………………….…..69
圖4.38 機台群組2之情境2總設置時間改善率………………………….…..70
圖4.39 機台群組2之情境2總設置次數改善率………………………….…..71
圖4.40 機台群組3之情境1總設置時間改善率………………………….…..72
圖4.41 機台群組3之情境1總設置次數改善率………………………….…..73
圖4.42 機台群組3之情境2總設置時間改善率………………………….…..74
圖4.43 機台群組3之情境2總設置次數改善率………………………….…..74
圖4.44 機台群組4之情境1總設置時間改善率………………………….…..75
圖4.45 機台群組4之情境1總設置次數改善率………………………….…..76
圖4.46 機台群組4之情境2總設置時間改善率………………………….…..77
圖4.47 機台群組4之情境2總設置次數改善率………………………….…..78
圖4.48 機台群組1之情境1平均生產週期時間改善率…………………..….80
圖4.49 機台群組1之情境2平均生產週期時間改善率…………………..….81
圖4.50 機台群組2之情境1平均生產週期時間改善率…………………..….82
圖4.51 機台群組2之情境2平均生產週期時間改善率…………………..….83
圖4.52 機台群組3之情境1平均生產週期時間改善率…………………..….84
圖4.53 機台群組3之情境2平均生產週期時間改善率…………………..….85
圖4.54 機台群組4之情境1平均生產週期時間改善率…………………..….86
圖4.55 機台群組4之情境2平均生產週期時間改善率…………………..….87
圖4.56 機台群組1各IC device子批生產週期時間分佈圖………...………...88
圖4.57 機台群組2各IC device子批生產週期時間分佈圖…………………..89
圖4.58 機台群組3各IC device子批生產週期時間分佈圖…………………..89
圖4.59 機台群組4各IC device子批生產週期時間分佈圖…………………..90
參考文獻

一、中文部份
[1]工業技術研究院電子工業研究所,“1998半導體工業年鑑”,1998。
[2]何宗憲、陳建良、張進群、陳俊杰、曾淑美、何土城、鄧玉春,“IC 測試製程與設備簡介”,機械工業雜誌,pp.189-203,1998。
[3]工業技術研究院電子工業研究所,“2002半導體工業年鑑”,2002。
[4]吳吉政,“半導體元件測試排程模式之研究”,清華大學工業工程與工程管理研究所碩士論文,新竹,2000。
[5]陳建良,“排程概述”,機械工業雜誌,12月份,pp.122-137,1995。
[6]陳家明、黃家祚、姜林杰祐、張逸輝,“系統模擬eM-Plant(SiMPLE++)操作與實務”,華泰書局,2001。
[7]張保隆、陳文賢、蔣明晃、姜齊、盧昆宏、王瑞琛,“生產管理”,華泰書局,1997。
[8]謝佳蓁,“多資源需求下之最適派工-以半導體測試作業為例”,中原大學工業工程研究所碩士論文,桃園,2002。
二、英文部份
[9]Carmon-Freed, T., “scheduling semiconductor device test operations,” Ph.d. Dissertation, IEEE/CHMT International Electronics Manufacturing Technology Symposium, 1996, pp.482-485.
[10]Haupt, R., “a survey of priority rule-based scheduling,” OR Spektrum, Vol.11, 1998, pp.3-16.
[11]Holthaus, O. and Rajendran, C., “efficient dispatching rules for scheduling in a job shop,” International Journal Production Economics, Vol.48, 1997, 87-105.
[12]Leachman, R. C., “modeling techniques for automated production planning in the semiconductor industry,” Optimization in Industry, John Wiley & Sons Ltd, New York, 1993.
[13]Rajendran, C. and Holthaus, O., “a comparative study of dispatching rules in dynamic flow shops and job shops,” European Journal of Operational Research, Vol.116, 1999, pp.156-170.
[14]Uzsoy, R. and Church, L. K. and Ovacik, I. M., “dispatching rules for semiconductor testing operations: a computational study,” IEEE/CHMT International Electronics Manufacturing Technology Symposium, 1992, pp. 272-276.
[15]Chern, C. C. and Liu, Y. L., “family-based scheduling rules of a sequence-dependent wafer fabrication system,” IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing, vol. 16, no. 1, 2003, pp. 273-279.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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