IC設(shè)計(jì)業(yè)的供應(yīng)鏈生產(chǎn)排程之研究

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私立天主教輔仁大學(xué)資訊管理學(xué)系碩士班碩士論文

應(yīng)用基因演算法在IC設(shè)計(jì)業(yè)的供應(yīng)鏈生產(chǎn)排程之研究

研究生：朱玉芬撰指導(dǎo)教授：葉宏謨博士中華民國(guó)八十九年六月

目錄表次.…………i圖次………….………………ii中文摘要………………….iii

第壹章緒論 h1第一節(jié)研究動(dòng)機(jī) h1第二節(jié)研究目的 h3第三節(jié)研究流程 h5第四節(jié)論文結(jié)構(gòu) h8第五節(jié)研究貢獻(xiàn) h9第貳章文獻(xiàn)探討 h11第一節(jié)IC設(shè)計(jì)業(yè)簡(jiǎn)介 h11第二節(jié)IC設(shè)計(jì)業(yè)的生產(chǎn)管理簡(jiǎn)介 h16第三節(jié)半導(dǎo)體生產(chǎn)排程相關(guān)研究 h21第四節(jié)基因演算法相關(guān)研究 26第五節(jié)派工法則與績(jī)效評(píng)估 h30第參章研究方法 h33第一節(jié)研究範(fàn)圍與限制 h33第二節(jié)SCMSS模式的建立 h34第三節(jié)研究假定條件 h38第四節(jié)研究設(shè)計(jì) h39第肆章實(shí)例探討 h43第一節(jié)IC設(shè)計(jì)公司產(chǎn)銷(xiāo)流程 h43第二節(jié)各流程的製程說(shuō)明 h55第三節(jié)IC設(shè)計(jì)公司與外包廠商聯(lián)絡(luò)方法 h59第四節(jié)IC設(shè)計(jì)公司的產(chǎn)品結(jié)構(gòu) h63第五節(jié)IC設(shè)計(jì)公司生產(chǎn)管理 h65第伍章研究結(jié)果與分析 h77第一節(jié)SCMSS之績(jī)效評(píng)估標(biāo)準(zhǔn) 77第二節(jié)決定派工法則群 h78第三節(jié)根本資料輸入 h79第四節(jié)基因演算法之運(yùn)作 h83第五節(jié)結(jié)果說(shuō)明與討論 h85參考文獻(xiàn) h87

表次表格2-1IC設(shè)計(jì)公司的生產(chǎn)資源使用情形 表格4-1針測(cè)記錄表 表格4-2晶圓廠提供之WipReport 表格4-3PilotRunTable 表格4-4外包廠商WIP分析表 表格4-5外包交貨狀況彙總表 表格4-6ItemMaster 表格4-7BOMfile 表格4-8銷(xiāo)售預(yù)估表 表格4-9資源需求計(jì)劃項(xiàng)目表 表格4-10晶圓製程表 表格4-11Wafer需求及製造本錢(qián)預(yù)估表 表格4-12測(cè)試機(jī)臺(tái)一覽表 表格4-13晶圓針測(cè)製程表 表格4-14Package測(cè)試製程表 表格4-15製造部日?qǐng)?bào) 表格5-1選定之派工法則群組表 表格5-2真實(shí)訂單需求資料 表格5-3產(chǎn)品根本資料 表格5-4產(chǎn)品製程資源需求資料 表格5-5生產(chǎn)資源之產(chǎn)能彙總表 表格5-6排程結(jié)果 表格5-7SCMSS改善效益表

圖次

圖表1-1本研究的流程 h7圖表2-1我國(guó)IC設(shè)計(jì)業(yè)四種類(lèi)型 h13圖表2-2半導(dǎo)體有關(guān)製造的產(chǎn)業(yè)及物流示意圖 h20圖表2-3基因演算法執(zhí)行流程圖 h27圖表3-1IC設(shè)計(jì)公司的生產(chǎn)管理活動(dòng)示意圖 h36圖表3-2SCMSS系統(tǒng)架構(gòu)模式 h36圖表3-3GA排程架構(gòu)圖 h38圖表3-4研究步驟 h40圖表4-1IC設(shè)計(jì)公司之生產(chǎn)流程簡(jiǎn)圖 h44圖表4-2投code通知單 h46圖表4-3採(cǎi)購(gòu)確認(rèn)書(shū) h47圖表4-4Wafer流程卡 h50圖表4-5Wafer委測(cè)外包單 h50圖表4-6外包單 h52圖表4-7Package委測(cè)外包單 h53圖表4-8BillofMaterial h64圖表5-1標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品製造流程圖 h80

論文摘要

關(guān)鍵詞：供應(yīng)鏈、IC設(shè)計(jì)公司、生產(chǎn)管理、基因演算法

由於環(huán)境的多變，半導(dǎo)體工業(yè)的產(chǎn)品變化脈動(dòng)非常頻繁，一般臺(tái)灣製造業(yè)所面臨的需求難以預(yù)測(cè)、交期急迫、生產(chǎn)計(jì)劃經(jīng)常變更……等問(wèn)題，在高科技的半導(dǎo)體業(yè)中也會(huì)面臨相同的問(wèn)題，半導(dǎo)體業(yè)者要掌握市場(chǎng)趨勢(shì)並有效回應(yīng)，加強(qiáng)對(duì)顧客的服務(wù)，以改善過(guò)去產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品及市場(chǎng)過(guò)度集中的情況。在經(jīng)營(yíng)策略上，如何將供應(yīng)鏈管理轉(zhuǎn)變?yōu)槠髽I(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，以適時(shí)做有效之需求預(yù)測(cè)及產(chǎn)能評(píng)估，快速回應(yīng)市場(chǎng)是重要的一環(huán)。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是由許多不同stage的生產(chǎn)製造所構(gòu)成，強(qiáng)調(diào)分工，以半導(dǎo)體產(chǎn)品的製程來(lái)說(shuō)，首先必須由IC設(shè)計(jì)公司(ICDesignHouse)設(shè)計(jì)產(chǎn)品，然後委由晶圓廠製造晶圓，然後再由專(zhuān)業(yè)的測(cè)試廠或廠內(nèi)的測(cè)試設(shè)備進(jìn)行晶圓針測(cè)製程，由封裝廠切割、封裝，最後再進(jìn)行半成品的測(cè)試，才有完成品提供銷(xiāo)售。由於半導(dǎo)體產(chǎn)品的生命週期很短，需要提供顧客更快速的回應(yīng)如新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、原料的採(cǎi)購(gòu)、外包、品質(zhì)控制與銷(xiāo)售。

本論文研究主要目的在運(yùn)用基因演算法（GeneticAlgorithm，GA），解決IC設(shè)計(jì)公司之供應(yīng)鏈生產(chǎn)排程的問(wèn)題，研究中運(yùn)用基因演算法，在流程型的IC設(shè)計(jì)業(yè)的生產(chǎn)排程問(wèn)題，找出最正確的排程解，以下簡(jiǎn)稱(chēng)為SCMSS(SupplyChainManagementScheduledSystem)，SCMSS的建置就是要靈活且快速的產(chǎn)生IC設(shè)計(jì)業(yè)的生產(chǎn)排程，加速整個(gè)產(chǎn)銷(xiāo)協(xié)調(diào)的速度與正確性，適時(shí)提供顧客正確迅速的資訊。

本研究一開(kāi)始透過(guò)現(xiàn)場(chǎng)訪談的方式，了解IC設(shè)計(jì)業(yè)的供應(yīng)鏈生產(chǎn)流程管控問(wèn)題並加以深入探討，以建置SCMSS架構(gòu)，並進(jìn)一步發(fā)展SCMSS，然後評(píng)估該系統(tǒng)與單一派工法則之排程績(jī)效，爾後可提供IC設(shè)計(jì)業(yè)者排程方法上的建議，IC設(shè)計(jì)業(yè)者可透過(guò)SCMSS的建置，加強(qiáng)供應(yīng)鏈生產(chǎn)排程管控，進(jìn)而強(qiáng)化顧客服務(wù)，達(dá)到快速回應(yīng)的目的，以降低企業(yè)生產(chǎn)本錢(qián)、強(qiáng)化企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

ABSTRACT

Keywords：ICDesignHouse、GA、SupplyChain

第壹章緒論第一節(jié)研究動(dòng)機(jī) 高科技業(yè)的營(yíng)運(yùn)成長(zhǎng)，關(guān)係到臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)的持續(xù)繁榮，而臺(tái)灣近年來(lái)努力積極的希望成為亞太營(yíng)運(yùn)中心，臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在整體表現(xiàn)上，一直是一顆閃亮的巨星，其中包括IC設(shè)計(jì)、製造、封裝等企業(yè)的大量投資，亦將促成產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)大幅的調(diào)整，雖然半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在一片投資熱潮下，公司盈餘能逐漸成長(zhǎng)，但是面對(duì)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的壓力，對(duì)技術(shù)的升級(jí)、品質(zhì)的提升、管理績(jī)效的改善，是促成營(yíng)運(yùn)績(jī)效提昇的重要關(guān)鍵。 臺(tái)灣IC設(shè)計(jì)業(yè)雖佔(zhàn)半導(dǎo)體總產(chǎn)值不大，但其重要性卻不可謂之不高，從IC設(shè)計(jì)業(yè)過(guò)去幾年的蓬勃發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模雖與美國(guó)有一段落差，但也是全球僅次於美國(guó)的國(guó)家。從民國(guó)七十一年第一家IC設(shè)計(jì)公司－太欣半導(dǎo)體開(kāi)始，迄今已有十八年的歷史，其間又陸續(xù)成立多家IC設(shè)計(jì)公司，如瑞昱、矽統(tǒng)、矽成、鈺創(chuàng)、威盛等百餘家，臺(tái)灣漸漸形成一個(gè)IC設(shè)計(jì)的重鎮(zhèn)。根據(jù)工研院電子所的產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告，1998年國(guó)內(nèi)已有超過(guò)115家的IC設(shè)計(jì)公司、3家晶圓材料廠商、20家晶圓製造公司、36家封裝公司、30家測(cè)試廠商、13家導(dǎo)線架生產(chǎn)廠商、5家光罩公司。

由於資訊科技整體環(huán)境的變化與產(chǎn)業(yè)環(huán)境的成熟，專(zhuān)業(yè)分工成為企業(yè)經(jīng)營(yíng)的趨勢(shì)，IC設(shè)計(jì)公司專(zhuān)注於新產(chǎn)品的研發(fā)，將生產(chǎn)交由專(zhuān)業(yè)的生產(chǎn)代工，也因?yàn)樯a(chǎn)幾乎全數(shù)委由外包代工，使得如何有效掌握並運(yùn)用外部生產(chǎn)資源，成為IC設(shè)計(jì)公司生產(chǎn)管理重要的一環(huán)。 生產(chǎn)管理（ProductionManagement）是企業(yè)管理的主要領(lǐng)域之一，尤其IC設(shè)計(jì)公司主要製程是以委外為主，生產(chǎn)前置時(shí)間(LeadTime)變化很大，IC設(shè)計(jì)公司和外包廠商之間資料整合不易，生產(chǎn)管理者已經(jīng)不能僅憑經(jīng)驗(yàn)或直覺(jué)的判斷來(lái)解決生產(chǎn)管理上的問(wèn)題，如何透過(guò)供應(yīng)鏈做資料整合並運(yùn)用資訊科技與演算方法來(lái)迅速地達(dá)成生產(chǎn)排程管理是有其必要性。 而且IC設(shè)計(jì)公司為了適應(yīng)日益競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境，必須採(cǎi)用適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)作業(yè)管理系統(tǒng)，以達(dá)到準(zhǔn)時(shí)交貨、低本錢(qián)、高效率、高品質(zhì)、具有彈性的境界，對(duì)於任何大型的企業(yè)而言，生產(chǎn)規(guī)劃與管理是暨複雜又龐大的工作，國(guó)內(nèi)大多數(shù)的半導(dǎo)體業(yè)者之生產(chǎn)計(jì)劃是藉由生產(chǎn)會(huì)議及各部門(mén)協(xié)調(diào)、談判所得，很難快速反應(yīng)訂單和行銷(xiāo)策略之改變。而且整個(gè)半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)強(qiáng)調(diào)分工。產(chǎn)品的完成與行銷(xiāo)，需要半導(dǎo)體業(yè)供應(yīng)鏈充分的合作，在生產(chǎn)規(guī)劃和管理上除了本身企業(yè)的資訊外，還要跨企業(yè)on-line蒐集資訊，資訊需涵蓋整個(gè)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的生產(chǎn)流程。如何將這些跨企業(yè)的生產(chǎn)資訊彙集起來(lái)並加以分析，透過(guò)SCMSS的運(yùn)作，提供企業(yè)較快速及較佳的生產(chǎn)排程解，以快速回應(yīng)訂單和行銷(xiāo)策略，降低本錢(qián)、提昇該產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，是本研究的動(dòng)機(jī)。第二節(jié)研究目的 基於前節(jié)之研究動(dòng)機(jī)，加上半導(dǎo)體製程具有不同於其他產(chǎn)業(yè)製程的特性，且其加工設(shè)備昂貴。經(jīng)相關(guān)研究指出，製造系統(tǒng)的生產(chǎn)受限於製造過(guò)程中有限的資源，包括生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)時(shí)間，如何有效利用現(xiàn)有生產(chǎn)資源，以提高產(chǎn)能，對(duì)於半導(dǎo)體製造本錢(qián)的降低是重要的一環(huán)。 生產(chǎn)排程的目的即是對(duì)有效生產(chǎn)資源做最正確的分配，以達(dá)到縮短生產(chǎn)時(shí)間、提昇產(chǎn)能、增加利潤(rùn)等目標(biāo)。以本研究對(duì)象之國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)業(yè)來(lái)說(shuō)，因其產(chǎn)業(yè)分工之特性，產(chǎn)品主要製程非廠內(nèi)自製，而是著重在外包，整個(gè)產(chǎn)品主要的排程與生產(chǎn)管理，必須密切與外包廠商的排程相互配合，生產(chǎn)流程的控制點(diǎn)便著重在供應(yīng)鏈廠商生產(chǎn)資訊的取得，以整理反應(yīng)在產(chǎn)銷(xiāo)報(bào)表上。 在整個(gè)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的環(huán)節(jié)中，IC設(shè)計(jì)業(yè)是屬源頭的一環(huán)，產(chǎn)品研發(fā)出來(lái)，需要各個(gè)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈廠商如FAB廠、封裝廠、測(cè)試廠的相互配合，才能完成產(chǎn)品的行銷(xiāo)。 國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)業(yè)的生產(chǎn)管理電腦化情況，大部份的廠商還是維持傳統(tǒng)的處理方式，來(lái)面對(duì)未來(lái)的需求、生產(chǎn)投料的控制、派工、產(chǎn)能規(guī)劃，而這些問(wèn)題都有待進(jìn)一步的解決。 透過(guò)對(duì)半導(dǎo)體業(yè)的相關(guān)文獻(xiàn)探討及IC設(shè)計(jì)業(yè)者的現(xiàn)場(chǎng)訪談，探討IC設(shè)計(jì)業(yè)的供應(yīng)鏈生產(chǎn)排程問(wèn)題，以協(xié)助該產(chǎn)業(yè)可快速回應(yīng)訂單和行銷(xiāo)策略，達(dá)到降低本錢(qián)的目的。 本研究主要研究?jī)?nèi)容為：一、研究目前國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)業(yè)的生產(chǎn)型態(tài)與供應(yīng)鏈廠商之間訊息溝通的方法。二、深入探討IC設(shè)計(jì)公司相關(guān)生產(chǎn)計(jì)劃和管制的作法。三、利用基因演算法，設(shè)計(jì)一套可供IC設(shè)計(jì)公司生產(chǎn)排程的模式(簡(jiǎn)稱(chēng)SCMSS)。四、評(píng)估SCMSS與單一派工法則之績(jī)效。第三節(jié)研究流程 本研究以半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中專(zhuān)業(yè)的IC設(shè)計(jì)公司為研究對(duì)象，研究流程主要分為以下幾個(gè)步驟，如圖表1-1所示。一、擬定研究計(jì)劃。蒐集相關(guān)資料，並就所得的資料與文獻(xiàn)，進(jìn)行分析與整理，確定研究方向，並據(jù)以擬定研究計(jì)劃。二、半導(dǎo)體供應(yīng)鏈之生產(chǎn)流程相關(guān)資料蒐集。蒐集半導(dǎo)體工業(yè)供應(yīng)鏈之生產(chǎn)流程相關(guān)資料，並以IC設(shè)計(jì)業(yè)為主體，定義整個(gè)IC設(shè)計(jì)業(yè)之供應(yīng)鏈生產(chǎn)流程。三、半導(dǎo)體生產(chǎn)排程管理及基因演算法相關(guān)文獻(xiàn)探討。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外對(duì)於半導(dǎo)體工業(yè)之相關(guān)生產(chǎn)管理文獻(xiàn)，包括投料控制、排程計(jì)劃、派工法則等模式的建立與評(píng)估加以探討。以及基因演算法運(yùn)用於排程管理之相關(guān)文獻(xiàn)探討。四、建立IC設(shè)計(jì)業(yè)之SCMSS。透過(guò)IC設(shè)計(jì)業(yè)之供應(yīng)鏈生產(chǎn)流程的了解，建立IC設(shè)計(jì)業(yè)的SCMSS模式。然後運(yùn)用C語(yǔ)言設(shè)計(jì)基因演算法排程系統(tǒng)以建立SCMSS。五、實(shí)證研究後之資料分析。將企業(yè)實(shí)際資料導(dǎo)入SCMSS，然後進(jìn)行導(dǎo)入後績(jī)效評(píng)估之實(shí)證研究。六、歸納研究所得結(jié)論與建議。經(jīng)由各階段系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)與發(fā)展，以及實(shí)施後的績(jī)效評(píng)估，歸納出IC設(shè)計(jì)業(yè)在導(dǎo)入SCMSS時(shí)之相關(guān)建議。

圖表1-1本研究的流程

第四節(jié)論文結(jié)構(gòu) 本論文共分為五章，各章內(nèi)容簡(jiǎn)要如下： 第壹章為緒論，說(shuō)明本研究之動(dòng)機(jī)、目的、流程、論文結(jié)構(gòu)與貢獻(xiàn)。 第貳章為文獻(xiàn)探討，分為三部份，第一部份說(shuō)明IC設(shè)計(jì)業(yè)的產(chǎn)業(yè)概況與生產(chǎn)管理現(xiàn)況，第二部份則根據(jù)國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者的研究，來(lái)探討半導(dǎo)體業(yè)相關(guān)生產(chǎn)排程管理的問(wèn)題與方法。第三部份則探討基因演算法運(yùn)用在生產(chǎn)排程問(wèn)題上的相關(guān)研究文獻(xiàn)。 第參章為研究方法，說(shuō)明本研究之研究方法，包括研究模式的建立、研究假定條件、研究設(shè)計(jì)與研究限制。 第肆章為實(shí)例探討，以個(gè)案的方式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)訪談某IC設(shè)計(jì)公司生產(chǎn)管理現(xiàn)況，以期找出適用該產(chǎn)業(yè)之各種派工法則，並據(jù)以建構(gòu)SCMSS系統(tǒng)模組。 第伍章為研究結(jié)果與分析，說(shuō)明SCMSS架構(gòu)中GA之演算方式，並透過(guò)某IC設(shè)計(jì)公司之實(shí)際訂單資料的運(yùn)作，評(píng)估SCMSS與單一派工法則之績(jī)效，並將評(píng)估資料做彙總與整理，進(jìn)一步歸納與分析。 第陸章為結(jié)論與建議，依據(jù)研究分析所得到的結(jié)果，給予研究結(jié)論；同時(shí)對(duì)實(shí)務(wù)界與後續(xù)研究者提出研究之建議。第五節(jié)研究貢獻(xiàn)一、對(duì)學(xué)術(shù)界之貢獻(xiàn)雖然國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者曾提出半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)之生產(chǎn)管理相關(guān)研究，但多著重在如晶圓廠的自動(dòng)化CIM研究或是測(cè)試廠、封裝廠生產(chǎn)排程等問(wèn)題。尤其國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)水平分工的特性，IC設(shè)計(jì)業(yè)的成長(zhǎng)雖很迅速，但國(guó)內(nèi)針對(duì)IC設(shè)計(jì)業(yè)方面的研究卻付之闕如。因IC設(shè)計(jì)業(yè)其生產(chǎn)製程幾乎全數(shù)委外的特性，生產(chǎn)排程的問(wèn)題更有別於一般製造業(yè)，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究?jī)H止於該產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)管理問(wèn)題的整理或探討，或運(yùn)用簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)運(yùn)算歸納IC設(shè)計(jì)業(yè)生產(chǎn)管理單位之經(jīng)驗(yàn)法則，而一般的MRP系統(tǒng)又不適用於IC設(shè)計(jì)業(yè)。藉由本研究的探討，提供給學(xué)術(shù)界及後續(xù)研究者對(duì)於該產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)排程相關(guān)研究一些參考與幫助。二、對(duì)實(shí)務(wù)界之貢獻(xiàn)在臺(tái)灣積極開(kāi)發(fā)成為科技島的今日，半導(dǎo)體工業(yè)的投資與發(fā)展，對(duì)於臺(tái)灣整體經(jīng)濟(jì)能力的提昇，不可不謂扮演著一個(gè)重要的角色，而臺(tái)灣積極投入的人力與財(cái)力，如何使該產(chǎn)業(yè)提高產(chǎn)能，提昇利潤(rùn)，是一項(xiàng)重要的目的，生產(chǎn)管理是該產(chǎn)業(yè)非常重要的一環(huán)，如何降低本錢(qián)、提昇競(jìng)爭(zhēng)力，在資訊科技的應(yīng)用上，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的MRP軟體並不適用在生產(chǎn)幾乎全數(shù)委外的IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)，因此在企業(yè)導(dǎo)入MIS系統(tǒng)為求改善經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，本研究特別設(shè)計(jì)一套SCMSS，以協(xié)助IC設(shè)計(jì)業(yè)解決生產(chǎn)排程的問(wèn)題，藉由本研究給予實(shí)務(wù)界一些參考與建議。

第貳章文獻(xiàn)探討 本研究文獻(xiàn)分為三大部份，第一部份屬基礎(chǔ)資料文獻(xiàn)，首先探討國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)業(yè)的產(chǎn)業(yè)概況及生產(chǎn)管理現(xiàn)況，第二部份探討半導(dǎo)體生產(chǎn)排程相關(guān)文獻(xiàn)研究，第三部份探討基因演算法及派工法則、績(jī)效評(píng)估等相關(guān)文獻(xiàn)研究。第一節(jié)IC設(shè)計(jì)業(yè)簡(jiǎn)介一、國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的特徵半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)大概可分為以下三大類(lèi)型（1995半導(dǎo)體工業(yè)年鑑，1995），而國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)則屬於第三種「水平分工型」，具有專(zhuān)業(yè)產(chǎn)業(yè)分工的特性，所以IC設(shè)計(jì)業(yè)可將主要生產(chǎn)製程委外製造，將企業(yè)核心專(zhuān)注於研發(fā)上。(一)垂直整合型半導(dǎo)體公司從IC研發(fā)、生產(chǎn)的每個(gè)站別、銷(xiāo)售都是在一家公司內(nèi)部完成。如日本的NEC、Toshiba和韓國(guó)的現(xiàn)代、金星半導(dǎo)體公司都是屬於此類(lèi)的型態(tài)。(二)混合型具有許多垂直整合型企業(yè)，同時(shí)也具有IC設(shè)計(jì)公司並存的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)型態(tài)，尤其是晶圓代工業(yè)的興起，也助長(zhǎng)了IC設(shè)計(jì)業(yè)的快速成長(zhǎng)。如英代爾、AMD、S3等公司。(三)水平分工型臺(tái)灣與美、日、韓等國(guó)不同之處，即是以水平分工的產(chǎn)業(yè)型態(tài)為主，有專(zhuān)業(yè)的IC設(shè)計(jì)、專(zhuān)業(yè)的晶圓代工、專(zhuān)業(yè)的IC封裝、專(zhuān)業(yè)的測(cè)試、專(zhuān)業(yè)的光罩產(chǎn)業(yè)，少數(shù)的垂直整合型的企業(yè)－至少在製造後段是經(jīng)由產(chǎn)業(yè)分工而外包，並且這種企業(yè)也開(kāi)始走向水平分工的趨勢(shì)，如聯(lián)華電子、華邦電子。這樣的產(chǎn)業(yè)型態(tài)，使臺(tái)灣IC設(shè)計(jì)業(yè)能專(zhuān)注於研發(fā)設(shè)計(jì)，而把生產(chǎn)交由專(zhuān)業(yè)的產(chǎn)業(yè)分工。二、IC設(shè)計(jì)業(yè)的分類(lèi)及發(fā)展概況國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)業(yè)的分類(lèi)根據(jù)ITIS的研究，可分為如圖表2-1等四類(lèi)(蔡美柔，86/01)，本論文研究的主要對(duì)象即為第一類(lèi)之「專(zhuān)業(yè)IC設(shè)計(jì)公司」。因?yàn)橛梢韵路治隹芍姆N類(lèi)型IC設(shè)計(jì)業(yè)中，只有專(zhuān)業(yè)IC設(shè)計(jì)公司持續(xù)成長(zhǎng)，其它三種類(lèi)型的IC設(shè)計(jì)公司佔(zhàn)百分較少，而且逐漸衰退，這也是本研究以專(zhuān)業(yè)IC設(shè)計(jì)公司為研究對(duì)象的原因。

圖表2-1我國(guó)IC設(shè)計(jì)業(yè)四種類(lèi)型(資料來(lái)源：蔡美柔，ITIS電子產(chǎn)業(yè)透析，86/01)

(一)專(zhuān)業(yè)IC設(shè)計(jì)公司(fablesscompany)這類(lèi)公司沒(méi)有晶圓製造廠，以新產(chǎn)品的研發(fā)為主要的核心競(jìng)爭(zhēng)力，如矽統(tǒng)公司。在臺(tái)灣的IC設(shè)計(jì)業(yè)廠商之中，獨(dú)立專(zhuān)業(yè)之IC設(shè)計(jì)公司，此類(lèi)數(shù)目成長(zhǎng)最大，比例從1990年的45%提高到52%，而且還在持續(xù)上升中。(二)IC製造商的設(shè)計(jì)部門(mén)部份晶圓加工製造廠商裡，有自己的設(shè)計(jì)部門(mén)，自己開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)IC產(chǎn)品，如華邦公司。目前臺(tái)灣IC製造業(yè)附設(shè)之IC設(shè)計(jì)部門(mén)並未有增加趨勢(shì)，比例也佔(zhàn)不到一成。(三)外商在臺(tái)的IC設(shè)計(jì)部門(mén)公司是外商研發(fā)單位的分支部門(mén)。這類(lèi)的公司如NEC在臺(tái)的研發(fā)分支公司。此類(lèi)型IC設(shè)計(jì)部門(mén)，有逐年減少的趨勢(shì)，顯示臺(tái)灣自主的設(shè)計(jì)能力已漸提昇。(四)系統(tǒng)製造廠商所屬的IC設(shè)計(jì)中心部份IC電路板或是如電腦等系統(tǒng)廠商，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)IC供自己的系統(tǒng)使用，如宏碁電腦公司有自己的設(shè)計(jì)中心。系統(tǒng)廠商的設(shè)計(jì)部門(mén)，正在轉(zhuǎn)型；以往電腦主機(jī)廠商附設(shè)IC設(shè)計(jì)部門(mén)，目前則因IC整合為晶片組普遍被電腦和主機(jī)板廠商所採(cǎi)用，以及經(jīng)營(yíng)上本錢(qián)控制的壓力，造成電腦公司的IC設(shè)計(jì)部門(mén)逐漸被裁撤。三、「專(zhuān)業(yè)IC設(shè)計(jì)業(yè)」生產(chǎn)資源使用情形臺(tái)灣IC設(shè)計(jì)公司因?yàn)樗椒止さ沫h(huán)境形成，只有少部份製程是建立在自己廠內(nèi)，大部份生產(chǎn)還是委託外面廠商，也就是代工生產(chǎn)。以下是IC設(shè)計(jì)業(yè)是否有自己的生產(chǎn)設(shè)備而做之分類(lèi)（陳炳旭，86/05）。(一)完全沒(méi)有自己生產(chǎn)設(shè)備的IC設(shè)計(jì)公司所有產(chǎn)品的生產(chǎn)加工，全部委由外包廠商處理，也就是整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)品的製程從晶圓針測(cè)、IC封裝、測(cè)試等等都是委外作業(yè)。此類(lèi)型公司多在IC設(shè)計(jì)公司成立初期生產(chǎn)設(shè)備尚未採(cǎi)購(gòu)，但大部份的IC設(shè)計(jì)公司都會(huì)漸進(jìn)的採(cǎi)購(gòu)屬於自己的生產(chǎn)測(cè)試機(jī)器設(shè)備。(二)有部份自己生產(chǎn)設(shè)備的IC設(shè)計(jì)公司有些IC設(shè)計(jì)公司有自己的測(cè)試機(jī)臺(tái)，因此有部份或全部的晶片測(cè)試或最後測(cè)試是在自己公司處理，其它均委外作業(yè)。例如太欣半導(dǎo)體、鈺創(chuàng)公司等等。(三)機(jī)臺(tái)託付外包廠商的IC設(shè)計(jì)公司自己購(gòu)買(mǎi)部份設(shè)備，但經(jīng)由合作的方式，託付在晶片代工廠或測(cè)試廠，主要目的是要保障生產(chǎn)產(chǎn)能，或是避開(kāi)生產(chǎn)管理，或是為了租稅上的理由。這類(lèi)多為國(guó)外的元件設(shè)計(jì)公司在臺(tái)尋求委工，而有這類(lèi)的情形。

針對(duì)此三種類(lèi)型IC設(shè)計(jì)公司的生產(chǎn)資源使用情形分析如表格2-1。由表格2-1可知，IC設(shè)計(jì)公司的生產(chǎn)資源大部份需要委外處理，因此IC設(shè)計(jì)公司必須掌握在委外的生產(chǎn)資源才能掌握生產(chǎn)進(jìn)度。表格2-1IC設(shè)計(jì)公司的生產(chǎn)資源使用情形類(lèi)別Process1晶圓代工Process2晶片測(cè)試Process3IC封裝Process4最後測(cè)試全部委外委外委外委外委外部份委外委外廠內(nèi)/委外委外廠內(nèi)/委外機(jī)臺(tái)託付委外廠內(nèi)/託付委外廠內(nèi)/託付(資料來(lái)源：陳炳旭，86/05)第二節(jié)IC設(shè)計(jì)業(yè)的生產(chǎn)管理簡(jiǎn)介一、半導(dǎo)體的生產(chǎn)流程半導(dǎo)體主要產(chǎn)品IC的製造過(guò)程是很繁複的，元件之整體製造過(guò)程大概可區(qū)分為兩大部份，分別為前段製程(FrontEnd)與後段製程(BackEnd)。前段製程包括晶圓製造(WaferFabrication：簡(jiǎn)稱(chēng)WaferFab)及晶圓針測(cè)(WaferProbe)兩大步驟。後段製程包括積體電路(IntegratedCircuit，IC)的封裝(Assembly)以及最後IC電子特性的測(cè)試(Test)等幾個(gè)重要步驟(許靜娟，1999)。(一)晶圓製造(WaferFab)晶圓製造序主要是在矽晶圓上電路與電子元件（如電晶體、電容體、邏輯閘等），是最複雜且資金投入最多的製程，製程隨著產(chǎn)品種類(lèi)與技術(shù)而不同，根本步驟通常是晶圓經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)那逑?Cleaning)後，接著進(jìn)行氧化(Oxidation)及沈積，最後進(jìn)行微影、蝕刻及離子植入等反覆步驟，以完成晶圓上電路的加工與製造，主要的製程為黃光、蝕刻、擴(kuò)散及真空等步驟。(二)晶圓針測(cè)(WaferProbe)晶圓完成之後，上面即形成一格格的晶粒(Die)，每一晶粒須經(jīng)過(guò)針測(cè)(Probe)儀器以測(cè)電氣特性，不合格的晶粒將會(huì)標(biāo)上記號(hào)(InkDot)，然後將晶圓以晶粒為單位，切割成一粒粒獨(dú)立的晶粒，再依其電氣特性分類(lèi)(Sort)，將晶粒分入不同的倉(cāng)(DieBank)，不合格的晶粒將於下一個(gè)製程中丟棄。(三)封裝(Assembly)利用塑膠或陶瓷包裝晶粒與導(dǎo)線架（LeadFrame）以成積體電路(IntegratedCircuit：IC)，此製程目的是為了製造出所生產(chǎn)電路的保護(hù)層，防止電路受到機(jī)械性刮傷或是高溫破壞。(四)測(cè)試(Test)將封裝後的IC置於各種環(huán)境下測(cè)試其電氣特性，之後將IC劃分等級(jí)而置入不同的Bin中(BinSplits)。應(yīng)顧客之需求規(guī)格，在相對(duì)應(yīng)的Bin中取出部份IC進(jìn)特殊的測(cè)試及燒機(jī)(Burn-In)，最後將成品貼上規(guī)格標(biāo)籤(Brand)並加以包裝而交與顧客，未通過(guò)測(cè)試的產(chǎn)品將被降級(jí)或入不良品倉(cāng)。二、IC設(shè)計(jì)業(yè)之生產(chǎn)管理本研究主要在探討IC設(shè)計(jì)業(yè)之生產(chǎn)管理，因其產(chǎn)業(yè)分工的生產(chǎn)特性，整個(gè)生產(chǎn)流程形成一供應(yīng)鏈。IC設(shè)計(jì)公司是整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最上游，IC設(shè)計(jì)公司將設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品，先由光罩廠商製作光罩，然後交由晶圓加工廠商加工製造、晶圓測(cè)試廠商進(jìn)行晶圓的針測(cè)、IC封裝廠商封裝、IC測(cè)試廠商做最後測(cè)試，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)需求的源頭實(shí)來(lái)自於IC設(shè)計(jì)公司。IC產(chǎn)品種類(lèi)繁多，在生產(chǎn)過(guò)程中的程序也不盡相同，生產(chǎn)時(shí)的物流經(jīng)過(guò)的產(chǎn)業(yè)，其重要性也有極大的差異，根本上可分為以下三種加工程序，而IC設(shè)計(jì)公司的生產(chǎn)計(jì)劃，只針對(duì)「主要產(chǎn)業(yè)的加工程序」制定。(一)主要產(chǎn)業(yè)的加工程序指這些加工程序是主要的，每種IC的生產(chǎn)都是必需的，可歸類(lèi)為：(1)晶圓加工製造(2)晶圓針測(cè)(3)IC封裝(4)最後測(cè)試。具備這樣加工程序的產(chǎn)業(yè)，稱(chēng)之為主要產(chǎn)業(yè)。(二)衍生產(chǎn)業(yè)加工程序在完成一顆IC的生產(chǎn)過(guò)程中，有些選擇性、非必要的加工程序是僅特定種類(lèi)或是特殊生產(chǎn)的產(chǎn)品，才會(huì)應(yīng)用到，如：晶背研磨是提供較薄封裝體所需的晶片加工；手工測(cè)試是基於本錢(qián)或技術(shù)考量，替代某些自動(dòng)測(cè)試機(jī)臺(tái)測(cè)試、IC預(yù)燒(Burn-in)是可靠度要求較高產(chǎn)品的測(cè)試製程等。並不是所有的產(chǎn)品都會(huì)用到這樣的製程，具備這樣加工程序的產(chǎn)業(yè)，稱(chēng)之為衍生性產(chǎn)業(yè)。(三)週邊產(chǎn)業(yè)加工程序其它與IC生產(chǎn)無(wú)關(guān)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，稱(chēng)之為週邊產(chǎn)業(yè)。如光罩製作、生產(chǎn)零配件、機(jī)器設(shè)備等等。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分類(lèi)及相關(guān)物流如圖表2-2。

圖表2-2半導(dǎo)體有關(guān)製造的產(chǎn)業(yè)及物流示意圖（資料來(lái)源：陳炳旭，86/06）

第三節(jié)半導(dǎo)體生產(chǎn)排程相關(guān)研究 (張慶彬，86/06）「利用等候時(shí)間預(yù)測(cè)的半導(dǎo)體派工法則之模擬研究」，透過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)去比較各種不同的派工法，以期找出最適合半導(dǎo)體晶圓製造廠的派工方式，該研究主要實(shí)驗(yàn)兩種派工法則－新最小鬆弛（ModifiedLeastSlack，MLS）派工法則及最短剩餘流程時(shí)間（ShortestRemainingFlowTime，SRFT）派工法則，並配和使用兩種不同估計(jì)等候時(shí)間的方法，分別為指數(shù)平滑法（ExponentialSmoothingMethod）以及線段曲線迭代法（Piecewsisecurve），由模擬結(jié)果可知，若只考慮平均重點(diǎn)流程時(shí)間值，SRPT是最正確的派工方式，若考慮到流程時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)，MLS/PW是最正確的派工方式。 （林大欽，86/06）「邏輯IC測(cè)試廠短期生產(chǎn)排程之探討」，以半導(dǎo)體的邏輯IC測(cè)試廠為研究對(duì)象，建構(gòu)一套生管架構(gòu)，並提出訂單交期預(yù)估的兩種方法，採(cǎi)用參數(shù)式派工法則與互動(dòng)式電腦輔助排程系統(tǒng)來(lái)開(kāi)發(fā)機(jī)臺(tái)派工預(yù)排系統(tǒng)，供生管人員可利用此排程輔助系統(tǒng)的屢次互動(dòng)，找出較佳的預(yù)排結(jié)果。 （吳凱文，86/06）「IC封裝業(yè)之短期生產(chǎn)排程模式」，針對(duì)交期規(guī)劃與協(xié)調(diào)、現(xiàn)場(chǎng)機(jī)臺(tái)排程與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管制三個(gè)部份，探討IC封裝業(yè)的作法，並探討如何將DBR（Drum-Buffer-Rope）與K-DBR（Drum-Buffer-Rope&KanbanManagement）模式如何導(dǎo)入IC封裝業(yè)中。研究中發(fā)現(xiàn)導(dǎo)入時(shí)需考量生產(chǎn)策略因子，以免產(chǎn)生不合理的結(jié)果。 （陳炳旭，86/06）「IC設(shè)計(jì)公司的生產(chǎn)資源需求計(jì)劃」，整理及探討一套適合IC設(shè)計(jì)公司的資源需求計(jì)劃的方法。利用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)運(yùn)算式，將IC設(shè)計(jì)公司生產(chǎn)規(guī)劃部門(mén)日積月累的工作經(jīng)驗(yàn)，推衍出關(guān)於生產(chǎn)數(shù)量計(jì)算的方法，加以系統(tǒng)化整理，提供IC設(shè)計(jì)公司的生產(chǎn)規(guī)劃部門(mén)能有一個(gè)生產(chǎn)資源需求的模式可以依循或參照。 （陳紹琪，87/06）「IC設(shè)計(jì)公司之生產(chǎn)計(jì)劃與管制架構(gòu)」，該研究針對(duì)IC設(shè)計(jì)公司的生產(chǎn)計(jì)劃與管制提出「產(chǎn)能規(guī)劃」、「產(chǎn)能分派」及「生產(chǎn)管制」三階段架構(gòu)理念。並利用EXCEL與VisualBasic撰寫(xiě)電腦程式，利用程式計(jì)算生產(chǎn)各階段的日生產(chǎn)排程、產(chǎn)能需求、產(chǎn)能分派等資料，在生產(chǎn)管制階段採(cǎi)用模擬的方式，可讓一般使用者在生產(chǎn)計(jì)劃與管制的循環(huán)中學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)生產(chǎn)管理週期及各項(xiàng)因子對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃產(chǎn)生的影響。 （張瀚文，86/06）「全自動(dòng)化半導(dǎo)體廠之流程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)」，採(cǎi)用物件導(dǎo)向技術(shù)為基礎(chǔ)的OMT（ObjectModelingTechnique）設(shè)計(jì)並實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體晶圓廠自動(dòng)化模組系統(tǒng)，負(fù)責(zé)半導(dǎo)體廠區(qū)內(nèi)所晶圓批貨生產(chǎn)流程工作的執(zhí)行。 （劉哲宇，86/06）「半導(dǎo)體業(yè)活製造之生產(chǎn)流程模式與模擬」，針對(duì)半導(dǎo)體晶圓測(cè)試廠之測(cè)試單位，探討促進(jìn)靈活製造生產(chǎn)流程的模式與模擬。並且以記憶體測(cè)試生產(chǎn)的案例來(lái)說(shuō)明如何運(yùn)用流程模式與模擬輔助各項(xiàng)彈性之調(diào)配與重組決策。 （施欣玫，84/06）「半導(dǎo)體製造業(yè)訂單管理與生產(chǎn)計(jì)劃之演算法」，先透過(guò)fieldstudy方式了解科學(xué)園區(qū)某半導(dǎo)體公司訂單管理及投料生產(chǎn)計(jì)劃流程，提出利用獲利率（ProfitRatio）為投料優(yōu)先順序之啟發(fā)式演算法取代線性規(guī)劃法所求出的解，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)所有產(chǎn)品皆需使用的瓶頸工作站愈少，啟發(fā)式演算法之結(jié)果愈接近最正確解。 (劉韋駿，86/05)「整合物件導(dǎo)向與模擬技術(shù)在Jobshop排程決策之架構(gòu)研究：以半導(dǎo)體晶圓廠為例」，該研究整合物件導(dǎo)向與模擬技術(shù)使用於半導(dǎo)體晶圓廠JobShip排程決策之架構(gòu)，在投料決策排程方面採(cǎi)用的是Look-forward分析與模式建構(gòu)，配合後端資料庫(kù)的建立與網(wǎng)路的架設(shè)，使資訊的傳遞更具時(shí)效性，並經(jīng)由現(xiàn)場(chǎng)模擬的結(jié)果，將投料及派工的決策即時(shí)通知各工作中心。由於半導(dǎo)體生產(chǎn)的特性，包括晶圓片重工（Rework）、迴流（Re-entrant）製程等等，使得半導(dǎo)體的生產(chǎn)管理與一般產(chǎn)業(yè)不同，在生產(chǎn)規(guī)劃、排程派工方面，實(shí)施較為困難，如半導(dǎo)體業(yè)的產(chǎn)品需求改變快速，設(shè)備與技術(shù)的更替頻繁。也因?yàn)榘雽?dǎo)體工業(yè)的製程特性迥異於一段產(chǎn)業(yè)，在生產(chǎn)規(guī)劃上面臨更大的挑戰(zhàn)。因此，對(duì)半導(dǎo)體業(yè)而言，在生產(chǎn)管理上所要求的主要目標(biāo)如下：(一)縮短製程時(shí)間。製程時(shí)間縮短，更能及時(shí)因應(yīng)需求的變動(dòng)，且提高對(duì)顧客的服務(wù)。(二)提高生產(chǎn)良率。提高生產(chǎn)良率，可降低製造本錢(qián)，提高產(chǎn)品利潤(rùn)。(三)提高產(chǎn)出水準(zhǔn)目前大部份晶圓廠所面臨的市場(chǎng)供需情形在旺季時(shí)為需求常大於工廠供給能量。所以，提高產(chǎn)出水準(zhǔn)不僅能增加利潤(rùn)亦能提高市場(chǎng)佔(zhàn)有率。(四)提高設(shè)備使用率。因?yàn)榘雽?dǎo)體設(shè)備昂貴，且設(shè)備更新迅速，本錢(qián)極高。為使產(chǎn)出水準(zhǔn)提高，對(duì)於設(shè)備的使用率必須進(jìn)一步提昇。(五)降低在製品存貨在製品存貨過(guò)高，造成生產(chǎn)本錢(qián)提高，生產(chǎn)製造時(shí)間延長(zhǎng)，也使晶圓片受污染機(jī)會(huì)提高造成損失。

從以上這五個(gè)目標(biāo)可知，因?yàn)镮C設(shè)計(jì)業(yè)主要製程外包的特性，就該產(chǎn)業(yè)而言，最能掌握的資源，在於生產(chǎn)排程的管理，所以如何求最正確排程解以減少訂單交期（Due-Date）延遲時(shí)間（DelayTime）所造成的損失，是生產(chǎn)管理的主要目標(biāo)，而本研究排程的目標(biāo)函數(shù)，就在於求得最小的訂單製程時(shí)間損失及交期延誤損失。

綜合以上半導(dǎo)體相關(guān)排程問(wèn)題之研究可發(fā)現(xiàn)，目前針對(duì)國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)業(yè)方面的研究大多仍在現(xiàn)有生產(chǎn)管理問(wèn)題的探討與整理上，較少提出實(shí)際可運(yùn)用之方法或模式，且相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量非常少，大部份文獻(xiàn)多屬於半導(dǎo)體供應(yīng)鏈中的加工廠商如晶圓廠、封裝廠、測(cè)試廠等生產(chǎn)排程問(wèn)題的探討與排程模式的應(yīng)用。第四節(jié)基因演算法相關(guān)研究 基因演算法（GeneticAlgorithm，GA）最早是由Holland（Holland，1975）等人提出，最初被應(yīng)用在人工智慧相關(guān)領(lǐng)域，後來(lái)因其求解功能強(qiáng)大且應(yīng)用便利，所以逐漸被應(yīng)用在機(jī)器學(xué)習(xí)、排程問(wèn)題等領(lǐng)域。在本研究之文獻(xiàn)探討中亦可發(fā)現(xiàn)許多排程方面的研究均運(yùn)用GA的方法來(lái)求解，並在各種績(jī)效的指標(biāo)評(píng)估下，均可得不錯(cuò)之表現(xiàn)。 一般運(yùn)用GA來(lái)解決問(wèn)題時(shí)，大都以圖表2-3的流程搜尋問(wèn)題之最正確解。

圖表2-3基因演算法執(zhí)行流程圖（資料來(lái)源：Holland，1975）

一、DefineFitnessFunction針對(duì)研究的問(wèn)題，定義出最適合的目標(biāo)函數(shù)。二、InitialPopulation產(chǎn)生起始解，決定群體的數(shù)目（PopulationSize，P(t)），群體數(shù)目的多寡對(duì)於求解的效益及演算法的效率有直接的影響（Grefenststte，1986；Austin，1990），若群體數(shù)目太小，難以達(dá)到收斂，若群數(shù)數(shù)目太大，則又相當(dāng)耗費(fèi)計(jì)算時(shí)間。所以決定P(t)是很重要的。三、EvaluationPopulation評(píng)估目標(biāo)值，以找到最正確的parent。四、Judgement判斷是否已達(dá)收斂或結(jié)束條件，並決定是否遺傳至下一代。五、GeneticOperatorsGA中的基因運(yùn)算元，是整個(gè)GA方法的中樞，影響著下一代群體的產(chǎn)生，較重要的運(yùn)算元有再生（Reproduction）、交叉（Crossover）及突變（Mutation）。

（莊盛森，1996）「類(lèi)神經(jīng)網(wǎng)路在動(dòng)態(tài)排程問(wèn)題之研究」，運(yùn)用GA來(lái)處理動(dòng)態(tài)排程的問(wèn)題。並用田口品質(zhì)工程技術(shù)（TaguchiMethod），對(duì)傳遺過(guò)程中的數(shù)（群體數(shù)、交換率、突變數(shù)、遺傳代數(shù)等）以及交換運(yùn)算元等變因作參數(shù)設(shè)計(jì)，並找出最正確參數(shù)組合，以增進(jìn)解題品質(zhì)。 （黃子晟，1999）「啟發(fā)法與遺傳演算法在半導(dǎo)體廠排程之研究」，針對(duì)半導(dǎo)體晶圓廠之生產(chǎn)排程，運(yùn)用遺傳演算法結(jié)合派工法則建立一個(gè)排程派工模式，並經(jīng)模擬驗(yàn)證其效益。最後並利用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)分析基因演算法中各參數(shù)設(shè)定對(duì)排程模式在平均流程時(shí)間和平均延遲時(shí)間的影響，分析結(jié)果顯示執(zhí)行世代與突變率對(duì)該研究的求解品質(zhì)有顯著的關(guān)係。 （王培珍，1996）「應(yīng)用遺傳演算法與模擬在動(dòng)態(tài)排程問(wèn)題之探討」，結(jié)合模擬技術(shù)與基因演算法建構(gòu)出GA排程系統(tǒng)，利用基因演算法提供在模擬時(shí)排程決策點(diǎn)所需之派工法則，並將此系統(tǒng)與單一派工法則FIFO、SPT、EDD、SIO、Slack/RO等做評(píng)估比較。發(fā)現(xiàn)無(wú)論是在單一評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)或是以加權(quán)表示的多重評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)下，GA排程系統(tǒng)都有較佳的結(jié)果，是一頗具實(shí)用性與穩(wěn)定性的排程方法。第五節(jié)派工法則與績(jī)效評(píng)估 （Cleveland&Smith，1989）探討流程式工廠(FlowShop)中單機(jī)排程問(wèn)題，該研究指出PreferenceList之字串編碼方雖然可以比傳統(tǒng)遺傳演算法中二位數(shù)值的表示方法產(chǎn)生較多可行解，卻不改善解的品質(zhì)，並與EDD、SPT、LST等法則比較排程效益。 （周富得，86/06）「流程型工廠在雙評(píng)估準(zhǔn)則下之排程研究」，探討流程型工廠排程問(wèn)題中，決策者為了達(dá)成提昇系統(tǒng)績(jī)效之目標(biāo)，同時(shí)要降低“產(chǎn)出時(shí)間〞與“在製品庫(kù)儲(chǔ)水準(zhǔn)〞，針對(duì)這兩項(xiàng)目標(biāo)主要的評(píng)估準(zhǔn)則(1)所有工作完成時(shí)間(Makespan)最小化及(2)總流程時(shí)間（TotalFlowTime）最小化加合併，使之成為一個(gè)新的評(píng)估準(zhǔn)則。運(yùn)用啟發(fā)式排程演算法，並個(gè)別建立整理規(guī)劃模式，以驗(yàn)證各啟發(fā)式排程演算法所得結(jié)果之正確性，及作為評(píng)估啟發(fā)式排程演算法求解品質(zhì)成效的基準(zhǔn)。該研究發(fā)現(xiàn)啟發(fā)式排程演算法在多機(jī)動(dòng)態(tài)啟發(fā)式排程演算法中，求解品質(zhì)已出現(xiàn)明顯下降的情況。 針對(duì)績(jī)效評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)方面，在過(guò)去研究中，大多以單一的評(píng)估準(zhǔn)則作為決策參考依據(jù)，但一般實(shí)務(wù)應(yīng)用上，決策者在評(píng)估方案時(shí)往往不只參酌一項(xiàng)評(píng)估準(zhǔn)則制訂決策，因此，若僅考慮單一評(píng)估準(zhǔn)則所獲得的排程計(jì)畫(huà)，儘管在此模式評(píng)估準(zhǔn)則下可能是最好的，但若考量其它評(píng)估準(zhǔn)則，卻不見(jiàn)得是最好的。 以下為多項(xiàng)評(píng)估準(zhǔn)則模式的分類(lèi)：一、PosterioriArticulationofPreference(一)目標(biāo)函數(shù)是在所有評(píng)估準(zhǔn)則中挑選一項(xiàng)，其餘之評(píng)估準(zhǔn)則為限制式。(二)目的在縮小求解之狀態(tài)空間以迫使問(wèn)題簡(jiǎn)化，但當(dāng)問(wèn)題變大時(shí)，決策者可能會(huì)因資料量與限制條件迅速擴(kuò)增而喪失最滿意解之機(jī)會(huì)二、PrioriArticulationofFacts(一)目標(biāo)函數(shù)是所有評(píng)估準(zhǔn)則依據(jù)決策者之全盤(pán)考量而決定每一個(gè)評(píng)估準(zhǔn)則的權(quán)重(Weight)，根據(jù)權(quán)重予以合併。(二)此類(lèi)方式在實(shí)務(wù)上較為實(shí)用。

本研究即以第二種“PrioriArticulationofFacts〞績(jī)效評(píng)估方式做為績(jī)效評(píng)估準(zhǔn)則－即目標(biāo)函數(shù)是所有評(píng)估準(zhǔn)則依據(jù)決策者之全盤(pán)考量而決定每一個(gè)評(píng)估準(zhǔn)則的權(quán)重(Weight)，根據(jù)權(quán)重予以合併。 綜合本章節(jié)之相關(guān)文獻(xiàn)探討，針對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)排程問(wèn)題之研究，多採(cǎi)用FIFO、SPT、EDD、SIO、Slack/RO等派工法則，由此可知這些派工法則較適用於該產(chǎn)業(yè)之排程問(wèn)題的解決。

第參章研究方法第一節(jié)研究範(fàn)圍與限制 本研究針對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)之中的專(zhuān)業(yè)IC設(shè)計(jì)公司的主要產(chǎn)業(yè)加工程序的生產(chǎn)管理為範(fàn)圍。探討IC設(shè)計(jì)公司生產(chǎn)排程的問(wèn)題，發(fā)展SCMSS，使系統(tǒng)在複雜的環(huán)境下，達(dá)到理想的排程績(jī)效目標(biāo)。在系統(tǒng)建構(gòu)過(guò)程中，有如下的假設(shè)與限制。一、製程範(fàn)圍IC半導(dǎo)體加工製程隨產(chǎn)品和市場(chǎng)需求而不同，為了簡(jiǎn)化模式的推展和說(shuō)明，假設(shè)流程裡只有(1)晶圓製造完成、(2)晶圓測(cè)試、(3)IC封裝和(4)最後測(cè)試，四個(gè)不可缺少的主要生產(chǎn)別。二、產(chǎn)品範(fàn)圍及型態(tài)IC設(shè)計(jì)公司的產(chǎn)品型態(tài)多樣化，組合型態(tài)的產(chǎn)品，並不在本研究範(fàn)圍內(nèi)，本研究只針對(duì)單一的產(chǎn)品型態(tài)，即投入料到產(chǎn)品完成整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中間沒(méi)有分級(jí)、分枝成二種以上，且銷(xiāo)售時(shí)也沒(méi)有成套出貨的產(chǎn)品。第二節(jié)SCMSS模式的建立一、IC設(shè)計(jì)業(yè)生產(chǎn)排程之決策架構(gòu)IC設(shè)計(jì)公司每個(gè)加工程序，可能都有數(shù)個(gè)外包廠或加工廠在進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)，生管（生產(chǎn)計(jì)劃）單位的生產(chǎn)分派、排程和一般的生產(chǎn)管理，是屬於多廠間的跨廠整合管理工作，如圖表3-1。生管單位必須整合多個(gè)加工廠之間的資訊，並且負(fù)責(zé)各項(xiàng)生產(chǎn)工令單及外包單的開(kāi)立、追蹤及跟催工作，每日整理出各個(gè)製程產(chǎn)品的在製情況，提供業(yè)務(wù)單位相關(guān)資訊以掌握交期，並能準(zhǔn)時(shí)交貨給客戶。

圖表3-1IC設(shè)計(jì)公司的生產(chǎn)管理活動(dòng)示意圖 （資料來(lái)源：陳炳旭，86/06）二、SCMSS模式架構(gòu)

本研究依IC設(shè)計(jì)公司之訂單式生產(chǎn)需求，建構(gòu)SCMSS模式的架構(gòu)，如圖表3-2。透過(guò)基因演算法，找出IC設(shè)計(jì)公司各個(gè)製程之最正確排程解。圖表3-2SCMSS系統(tǒng)架構(gòu)模式(資料來(lái)源：本研究整理所得)三、GA排程架構(gòu)本研究提出以基因演算法找出IC設(shè)計(jì)業(yè)生產(chǎn)四個(gè)階段之最正確排程解，來(lái)解決IC設(shè)計(jì)業(yè)工廠排程的問(wèn)題，此ＧＡ排程系統(tǒng)的架構(gòu)圖如圖表3-3。所需輸入的資料有－產(chǎn)品相關(guān)資料、資源需求資料、績(jī)效衡量標(biāo)準(zhǔn)。

圖表3-3GA排程架構(gòu)圖(資料來(lái)源：本研究整理所得)第三節(jié)研究假定條件一、在IC設(shè)計(jì)公司的測(cè)試製程（FT、CPtest），會(huì)因產(chǎn)品良率過(guò)低，而有重測(cè)（Rework）的情形，因其發(fā)生仍屬少數(shù)，如本研究實(shí)例探討之個(gè)案，每個(gè)月發(fā)生的情況約僅1/300，此種良率過(guò)低的情形因發(fā)生機(jī)率非常低，所以在本研究模組中，並不考慮產(chǎn)品重測(cè)的情形。二、本研究模組之需求的來(lái)源為訂單式生產(chǎn)。三、在IC設(shè)計(jì)公司的測(cè)試製程（FT、CPtest）之機(jī)臺(tái)的排程，考慮所有目前時(shí)點(diǎn)可以預(yù)知的現(xiàn)場(chǎng)資訊，不能預(yù)知的資訊，如當(dāng)機(jī)事件，對(duì)系統(tǒng)的影響與如何解決，在本研究中將不予探討。四、在IC設(shè)計(jì)公司的測(cè)試製程（FT、CPtest），由於測(cè)試機(jī)臺(tái)之測(cè)試產(chǎn)品大多採(cǎi)連續(xù)式排程或固定方式，例如相同或相似的產(chǎn)品排在固定的測(cè)試機(jī)臺(tái)，所以有關(guān)機(jī)器之整備時(shí)間（Setuptime）或調(diào)整時(shí)間、工件運(yùn)輸時(shí)間均不考慮或假設(shè)已包含於製程時(shí)間內(nèi)。當(dāng)機(jī)臺(tái)換線測(cè)試不同產(chǎn)品時(shí)，其Setuptime最多也是花費(fèi)10至30分鐘，而整個(gè)製程約需4小時(shí)。五、假設(shè)已發(fā)出訂單不可再修改訂單，沒(méi)有改單的情形。六、假設(shè)所得到各種資訊都正確無(wú)誤，不考慮資訊不正確時(shí)的防範(fàn)辦法。第四節(jié)研究設(shè)計(jì)一、研究步驟本研究採(cǎi)用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查（FieldStudy）的方式，深入探討IC設(shè)計(jì)公司目前的生產(chǎn)管理現(xiàn)況，分析影響生產(chǎn)流程控管之因素，並透過(guò)基因（ＧＡ）演算法，替該案例設(shè)計(jì)生產(chǎn)排程之最正確解程式並與使用單一派工法則比較其使用績(jī)效。有關(guān)研究步驟見(jiàn)圖表3-4。

圖表3-4研究步驟

二、研究對(duì)象IC設(shè)計(jì)公司種類(lèi)很多，可能是附屬於半導(dǎo)體製造廠的研發(fā)部、電腦系統(tǒng)廠商或是國(guó)外半導(dǎo)體廠商的分支機(jī)構(gòu)，本論文研究對(duì)象是指「專(zhuān)業(yè)IC設(shè)計(jì)公司」；也就是專(zhuān)注於產(chǎn)品研發(fā)且生產(chǎn)體系獨(dú)立運(yùn)作的公司。專(zhuān)業(yè)IC設(shè)計(jì)公司又分為有自己的生產(chǎn)設(shè)備或沒(méi)有自己生產(chǎn)設(shè)備的公司，但其生產(chǎn)資源大部份製程還是委託外面廠商，不管有無(wú)生產(chǎn)設(shè)備，均是本論文要研究的對(duì)象。三、基因演算法目標(biāo)函數(shù)定義目標(biāo)函數(shù)以求生產(chǎn)排程最小的訂單製程時(shí)間損失及交期延誤損失為目標(biāo)，如下。若有二排程均無(wú)延誤，但第一排程總CycleTime較短，則第一排程較佳（因?yàn)閃IP量較低且晶圓片受污染程度較?。?/p>

Min{Σ〔αi*Li+βi*Max{(Ci-Di),0}〕*QI Li：第i張訂單的產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間（CycleTime） Ci：第i張訂單的生產(chǎn)完成時(shí)間（CompletionTime） Di：第i張訂單的預(yù)定交期（DueDate） αi：訂單前置時(shí)間每日單位產(chǎn)品處罰金額（PenaltyforoneunitofLeadtime） βi：訂單延遲每日單位產(chǎn)品處罰金額（Penaltyforlatedelivery Qi：每張訂單的產(chǎn)品數(shù)量（OrderQuantity） N：訂單張數(shù)（NumberofOrders）

第肆章實(shí)例探討第一節(jié)IC設(shè)計(jì)公司產(chǎn)銷(xiāo)流程 由於半導(dǎo)體產(chǎn)品之生命週期短、市場(chǎng)變化快速，所以大部份IC設(shè)計(jì)公司較常採(cǎi)用訂單生產(chǎn)的方式，在生產(chǎn)數(shù)量控制上，因?yàn)楫a(chǎn)品單價(jià)高且生命週期短，所以在生產(chǎn)計(jì)畫(huà)上，極少使用平安庫(kù)存。而產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量預(yù)估，大多來(lái)自各業(yè)務(wù)單位之實(shí)際訂單需求或預(yù)測(cè)訂單需求。 本研究調(diào)查了位於新竹科學(xué)園區(qū)的某IC設(shè)計(jì)公司，分析整理該公司之產(chǎn)銷(xiāo)流程，將其接獲訂單至生產(chǎn)銷(xiāo)售整個(gè)流程分為以下七個(gè)程序，如圖表4-1。每個(gè)程序的詳細(xì)作業(yè)說(shuō)明如下。

圖表4-1IC設(shè)計(jì)公司之生產(chǎn)流程簡(jiǎn)圖（資料來(lái)源：本研究整理）

一、接獲訂單(一)事業(yè)部依銷(xiāo)售之產(chǎn)品特性不同而區(qū)分成六個(gè)不同事業(yè)單位，分別是影像事業(yè)部、通訊事業(yè)部、PC專(zhuān)案產(chǎn)品事業(yè)部、語(yǔ)音事業(yè)部、海外事業(yè)部、國(guó)內(nèi)事業(yè)部等。(二)各事業(yè)單位負(fù)責(zé)出面接洽訂單，訂單交期透過(guò)產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間根本計(jì)算法則加以推算，或是經(jīng)由定期、不定期之產(chǎn)銷(xiāo)協(xié)調(diào)會(huì)議，決定各事業(yè)單位訂單之預(yù)定交期。訂單內(nèi)容包括：客戶資料、訂單號(hào)碼、產(chǎn)品種類(lèi)、數(shù)量、交期。(三)接獲客戶訂單後需負(fù)責(zé)之事如下：1.將客戶資料建檔，保持聯(lián)繫。2.若為新產(chǎn)品，需填寫(xiě)「投code通知單」如圖表4-2，以準(zhǔn)備光罩訂製前之產(chǎn)品相關(guān)製作程式資料。若非新產(chǎn)品或新版產(chǎn)品則可省略此步驟。

客戶投code通知單1.

光罩費(fèi)用(1)1.客戶負(fù)擔(dān)NTD:500002.公司負(fù)擔(dān)2.

付款方式(2)1.支票2.T/T3.現(xiàn)金3.

PartNo5593C1264.

Customer’sNameXXX5.

Customer’sProjectTitle

6.

ProductSeriesNumberYYY990107.

CustomerInformationSheetApproverS.X.CH8.

Package(V)Chip()PDIP()SOP9.

PinAssignment18Pin&20PinDrawingNo#5593CP1V110.Marking

11.Remark1.

Newcode2.

驗(yàn)證時(shí)請(qǐng)包20EADICETYPE的SAMPLE給客戶驗(yàn)證12.OptionOSCTYPE:()RC()LFXT(v)XTAL()HFXTOSTTIME:()172us(v)22ms()44ms()88ms13.CustomerCodeCodeForm:()samples(v)14.OperationConditionsChecksum:68CDOperatingVoltage:2.2-6.5OperatingFrequency:4MHz15.FABXxxFAB1圖表4-2投code通知單（資料來(lái)源：某IC設(shè)計(jì)公司表單）3.填寫(xiě)「採(cǎi)購(gòu)確認(rèn)書(shū)」如圖表4-3，向資材單位申請(qǐng)?jiān)希╓afer）採(cǎi)購(gòu)及Wafer交期的重新確認(rèn)。若為新產(chǎn)品、新版本，必須等「投code通知單」發(fā)出程序完成後，且光罩交期已確認(rèn)才進(jìn)行填寫(xiě)本單據(jù)，因?yàn)楣庹直仨氃诰A生產(chǎn)前送到晶圓廠商才能進(jìn)行生產(chǎn)工作。業(yè)務(wù)人員透過(guò)晶圓交期根本運(yùn)算公式可約略估計(jì)Wafer交期，但因晶圓廠廠能的限制或視當(dāng)時(shí)晶圓廠接單數(shù)量的狀況，資材單位須與晶圓廠recheck交期以向業(yè)務(wù)單位回報(bào)。

採(cǎi)購(gòu)確認(rèn)書(shū)申請(qǐng)單位SALESDEPT型號(hào)5722A-036申請(qǐng)量50K+2%(36片)單位EA希望交期10/6用途[1]1.銷(xiāo)售(訂單號(hào)碼A19909023)2.建立BANK3.建立平安庫(kù)存4.PILOTRUN分類(lèi)[2]是否需預(yù)收款項(xiàng)1.是2.否階段[4]1.PILOTRUNDEBUG2.量產(chǎn)建議書(shū)後第LOT3.PRrelease後第LOT4.Release電求說(shuō)明及備註NEWCODE以下採(cǎi)購(gòu)單位填寫(xiě)申請(qǐng)日庫(kù)存

FoundryMMM採(cǎi)購(gòu)量36單位PCSWafer尺寸6“採(cǎi)購(gòu)條件[]1.Waferbase2.Gooddiebase3.FinishGood4.________________UnitPrice9,500單位NT$交期

PO#MS9928191備註

圖表4-3採(cǎi)購(gòu)確認(rèn)書(shū)（資料來(lái)源：某IC設(shè)計(jì)公司表單）二、生產(chǎn)光罩（全新或新版產(chǎn)品才需此步驟）－Proces0(一)研發(fā)單位收到「投code通知單」後，準(zhǔn)備相關(guān)產(chǎn)品資料程式於磁帶（TAPE）中，然後交由產(chǎn)品工程部門(mén)將記錄程式的TAPE與光罩採(cǎi)購(gòu)單發(fā)給光罩廠商，開(kāi)始製作光罩。關(guān)於TAPE部份則依事件的急迫情況而定，一般多請(qǐng)廠商透過(guò)FTP的方式存取程式或?qū)APE交由郵遞公司寄送。(二)通常光罩的製作加運(yùn)送時(shí)間，如廠商在國(guó)內(nèi)約需7-8天的時(shí)間，國(guó)外則約需10天，若非全新產(chǎn)品只是新版產(chǎn)品，則只需約3天的時(shí)間。(三)光罩製作完成後，將光罩直接送給晶圓廠，生產(chǎn)晶圓(wafer)。光罩會(huì)一直放在晶圓廠，除非是光罩損壞或產(chǎn)品確定不會(huì)再繼續(xù)生產(chǎn)才會(huì)送回原IC設(shè)計(jì)公司。三、晶圓加工製造－Process1(一)「採(cǎi)購(gòu)確認(rèn)書(shū)」簽核完畢後，資材單位會(huì)依該文件向晶圓廠商發(fā)出晶圓的採(cǎi)購(gòu)單，晶圓廠收到光罩後（若非全新或新版產(chǎn)品則原光罩早已寄放在該廠），即開(kāi)始晶圓的製造流程。(二)完成晶圓送回IC設(shè)計(jì)公司。(三)此段製程是歷時(shí)最久的一段製程，依產(chǎn)品型態(tài)不同，有時(shí)需長(zhǎng)達(dá)40天至60天。四、晶圓針測(cè)－Process2(一)收到晶圓後，由IC設(shè)計(jì)公司品管單位進(jìn)行點(diǎn)收及顯微鏡目視檢測(cè)，確認(rèn)晶圓的好壞，再進(jìn)行驗(yàn)收入庫(kù)。若晶圓毀損情形嚴(yán)重則直接退回原廠，不予驗(yàn)收。(二)由生管單位開(kāi)立「Wafer流程卡（RunCard）」（如圖表4-4）或「Wafer委測(cè)外包單」如（圖表4-5），將QC單位目視檢測(cè)過(guò)的晶圓送交廠內(nèi)測(cè)試或委由外包廠商測(cè)試，大部份產(chǎn)品均由廠內(nèi)機(jī)臺(tái)測(cè)試，除非特殊規(guī)格產(chǎn)品廠內(nèi)缺少測(cè)試程式或測(cè)試設(shè)備無(wú)法測(cè)試，或是廠內(nèi)測(cè)試機(jī)臺(tái)滿載，才委由外包廠商測(cè)試。(三)測(cè)試時(shí)間通常1天內(nèi)即可完成。

WAFER流程卡RunCardNo.:T19908001批號(hào):970267生產(chǎn)別:量產(chǎn)非保稅型號(hào):5700AG-M10-T尺寸:採(cǎi)購(gòu)單號(hào):GS9905072-15廠商:HY001片數(shù):14.00製令日期:1999/08/02廠商批號(hào):NS17185GROSSDIES:35350工令單號(hào):W19908001簽名:最高主管入廠日期:1999/07/29生產(chǎn)線:E1製程代號(hào)說(shuō)明到站日期到站數(shù)量薟認(rèn)P/T本項(xiàng)簽認(rèn)表示完成領(lǐng)料手續(xù)

CPGROSSDIES:EAGOODDIES:EAINKDIES:EAYIELDRATE:％

QC1

PD

BAK

INV

備

註

第一聯(lián):倉(cāng)管聯(lián)第二聯(lián):成控聯(lián)第三聯(lián):生產(chǎn)線聯(lián)圖表4-4Wafer流程卡（資料來(lái)源：某IC設(shè)計(jì)公司表單）

WFR委測(cè)外包單廠商名稱(chēng):GY001發(fā)包人:Mary非保稅外包單號(hào):W1998001外包日期:1999/08/02預(yù)定交期:1999/08/04發(fā)料型號(hào):5708AG-M12-W晶圓來(lái)源:HH001原料型態(tài):WAFER晶圓厚度:MIL項(xiàng)次ＷＦＲ批號(hào)ＷＦＲ片數(shù)GROSSDIES(EA)198004216.0013，040

項(xiàng)次完成型號(hào)CHIPSIZE(MIL)15708AG-M12-T.00X.00

備

註※不良品請(qǐng)?jiān)]明型號(hào)與晶盒隨良品退回※□第一聯(lián):外包□第二聯(lián):會(huì)計(jì)□第三聯(lián):QC□第四聯(lián):倉(cāng)管□第五聯(lián):廠商聯(lián)主管:生管:填表人:廠商確認(rèn):圖表4-5Wafer委測(cè)外包單（資料來(lái)源：某IC設(shè)計(jì)公司表單）

(四)進(jìn)行晶圓針測(cè)製程(WaferProbe)測(cè)試出好、壞晶粒，在壞晶粒上做上記號(hào)（mark），並在「針測(cè)記錄表」（如表格4-1）上記錄晶圓的好（GoodDie）、壞（InkDie）數(shù)量，藉以求出產(chǎn)品良率（YieldRate）。

表格4-1針測(cè)記錄表型號(hào)：KC5593C-123RunCardNo：T19910108廠商批號(hào)批號(hào)9A0161進(jìn)量6破片

測(cè)試數(shù)2497open預(yù)警數(shù)

良數(shù)上限

良數(shù)下限

編號(hào)良數(shù)

備註編號(hào)良數(shù)

備註1.

11.

2.

12.

3.

13.

4.

14.

5.

15.

6.

16.

7.

17.

8.

18.

9.

19.

10.

20.

測(cè)試日期班別測(cè)試晶片重試晶片良數(shù)測(cè)試者程試名稱(chēng)機(jī)器代號(hào)備註88.10.11夜19-23

11816黃5593S6下88.10.12日24

2369鳳5593S6下

總測(cè)試數(shù)：14，982總良數(shù)：14，185良率：94.68（資料來(lái)源：某IC設(shè)計(jì)公司表單）

五、晶圓切割或封裝－Process3(一)將針測(cè)完成的晶圓送交外包廠商進(jìn)行切割、封裝的製程。(二)然後由生管單位開(kāi)立外包單，如圖表4-6。外包廠商必須先將晶圓須先切割成一粒粒的晶粒，再進(jìn)行封裝的程序，一般IC主要封裝的型態(tài)有SOP、LCC、QFP等等。(三)若僅要切割成Chip，約需1天的時(shí)間，若要封裝成Package則其切割加上封裝的製程約需7天的時(shí)間。

外包單廠商名稱(chēng):GY001發(fā)包人:XXX非保稅外包單號(hào):W1998001外包日期:1999/08/02預(yù)定交期:1999/08/04發(fā)料型號(hào):5708AG-M12-W晶圓來(lái)源:HH001原料型態(tài):WAFER晶圓厚度:MIL項(xiàng)次ＷＦＲ批號(hào)ＷＦＲ片數(shù)GROSSDIES(EA)198004216.0013，040

項(xiàng)次完成型號(hào)CHIPSIZE(MIL)15708AG-M12-T.00X.00

備

註※不良品請(qǐng)?jiān)]明型號(hào)與晶盒隨良品退回※□第一聯(lián):外包□第二聯(lián):會(huì)計(jì)□第三聯(lián):QC□第四聯(lián):倉(cāng)管□第五聯(lián):廠商聯(lián)主管:生管:填表人:廠商確認(rèn):圖表4-6外包單（資料來(lái)源：某IC設(shè)計(jì)公司表單）

六、最後測(cè)試－Process4(一)若成品為封裝之IC(Package)，必須做最後測(cè)試。(二)將已切割且封裝完成的Package送交廠內(nèi)測(cè)試或委由外包廠商測(cè)試，大部份產(chǎn)品均由廠商機(jī)臺(tái)測(cè)試，除非特殊規(guī)格產(chǎn)品廠內(nèi)缺少測(cè)試程式或測(cè)試設(shè)備無(wú)法測(cè)試，或是廠內(nèi)測(cè)試機(jī)臺(tái)滿載，才委由外包廠商測(cè)試。(三)目前此段製程極少委外測(cè)試，而測(cè)試時(shí)間通常1天內(nèi)即可完成。

PKG委測(cè)外包單廠商名稱(chēng):GY001發(fā)包人:XXX非保稅外包單號(hào):P1998001外包日期:1999/08/02預(yù)定交期:1999/08/04發(fā)料型號(hào):5708AG-M12-F晶圓來(lái)源:HY001原料型態(tài):package晶圓厚度:MIL項(xiàng)次批號(hào)GROSSDIES(EA)198004213，040

項(xiàng)次完成型號(hào)1

5708AG-M12-P

備

註※不良品請(qǐng)?jiān)]明型號(hào)與晶盒隨良品退回※□第一聯(lián):外包□第二聯(lián):會(huì)計(jì)□第三聯(lián):QC□第四聯(lián):倉(cāng)管□第五聯(lián):廠商聯(lián)主管:生管:填表人:廠商確認(rèn):圖表4-7Package委測(cè)外包單（資料來(lái)源：某IC設(shè)計(jì)公司表單）七、成品完成，包裝出貨。IC設(shè)計(jì)公司可銷(xiāo)售的產(chǎn)品共分為三種，一是未經(jīng)切割封裝的Wafer，二是經(jīng)切割的Chip，三是經(jīng)切割且封裝的Package。部份公司會(huì)直接採(cǎi)購(gòu)Wafer自行加工切割封裝，所以半成品（Semi-finishedGoods）Wafer是可直接銷(xiāo)售的，另外Chip及Package都算是完成品（FinishedGoods）。IC設(shè)計(jì)公司會(huì)依客戶須要，依客戶要求之產(chǎn)品型式生產(chǎn)。

在上述「流程一」至「流程六」中可發(fā)現(xiàn)，ICDesignHouse要掌握整個(gè)生產(chǎn)的交期，必須知道(1)晶圓廠waferinschedule(2)測(cè)試廠或廠內(nèi)測(cè)試schedule(3)封裝廠切割、封裝之schedule，這三個(gè)部份又以(1)晶圓廠waferinschedule之掌控最為重要，因?yàn)檫@部份時(shí)間最長(zhǎng)，最不容易控制，有時(shí)需長(zhǎng)達(dá)四十天至兩個(gè)月，目前動(dòng)態(tài)的排程情況，廠商之間都透過(guò)或E-Mail來(lái)查看wafer的完工動(dòng)態(tài)，其它作業(yè)如測(cè)試，時(shí)間較短，通常只需要1~3天，外包切割、封裝的時(shí)間則約需7-10天。與外包廠商之完工動(dòng)態(tài)也是透過(guò)FAX或E-Mail來(lái)查看，資訊都必須要透過(guò)人工的整理與彙總，才能反應(yīng)在整個(gè)生產(chǎn)製造部門(mén)與業(yè)務(wù)單位溝通、協(xié)調(diào)之產(chǎn)銷(xiāo)報(bào)表上面。所以取得資訊並掌握整個(gè)生產(chǎn)排程的訂單交期狀況是IC設(shè)計(jì)公司生產(chǎn)管理中重要的一環(huán)。第二節(jié)各流程的製程說(shuō)明一、晶圓加工製造－Process1晶圓製造流程，如晶圓清洗、氧化積、光阻覆蓋，然後加上光罩對(duì)準(zhǔn)顯影，再經(jīng)由蝕刻或離子植入等製程，然後完成晶圓。二、晶圓針測(cè)－Process2晶圓針測(cè)製程其流程包括以下幾道作業(yè)：(一)晶圓針測(cè)並作產(chǎn)品分類(lèi)（Sorting）檢查每一顆晶粒是否為不良品，若為不良品，則點(diǎn)上一點(diǎn)紅墨水，作為識(shí)別之用，除此之外，並測(cè)試產(chǎn)品的良率（YieldRate），依良率的上下來(lái)判斷晶圓製造過(guò)程是否有誤。(二)雷射修補(bǔ)（LaserRepairing）目的是修補(bǔ)那些可被修復(fù)的不良品，提高產(chǎn)品良率。(三)加溫烘烤（Baking）目的是(1)將點(diǎn)在晶粒上的紅墨水烤乾(2)清理晶圓外表。三、晶圓切割或封裝－Process3IC封裝的製程約有三十幾個(gè)步驟，重要的步驟如下：（黃國(guó)平、陳昭亮，1995；溫啟宏；1994）(一)晶圓切割(DieSaw；SAW)以高速旋轉(zhuǎn)之鑽石切割輪，將晶圓上一顆顆晶粒(Die)切割分離。機(jī)臺(tái)分為8吋機(jī)臺(tái)與6吋機(jī)臺(tái)，8吋機(jī)臺(tái)可加工切割8吋或6吋晶圓，而6吋機(jī)臺(tái)僅可加工切割6吋晶圓。晶圓切機(jī)臺(tái)的生產(chǎn)參數(shù)為diesize，線上人員藉由diesize的調(diào)整便可加工分割不同型號(hào)的晶圓。(二)黏粒（DieMount；MOUNT）將一顆顆切割好的晶粒，吸取放置於導(dǎo)線架（LeadFrame）上的晶粒座（DiePad），並用銀膠（Silver-filedEpoxy）固定。(三)銲線（WireBond；BOND）利用極線的金線連結(jié)晶粒的銲點(diǎn)與導(dǎo)線架之內(nèi)引腳，以便將晶粒之電路訊號(hào)傳輸?shù)酵饨纭?四)三目視（PostBondInspection；PBI）利用顯微鏡，以人工的方式檢視經(jīng)黏粒、銲線之高腳數(shù)晶粒有無(wú)不良情況。(五)封膠（Mold；MOLD）以射出成型的方式，將銲線完之晶粒包上一層以環(huán)氧樹(shù)脂為材料的保護(hù)外殼。(六)蓋?。∕arking；MARK）分為正印和背印，主要記錄產(chǎn)品型號(hào)、製造批號(hào)、商標(biāo)等重要資料。有油墨蓋印及雷射蓋印兩種方式。(七)切腳／成型(Trim/Form；T/F)先(1)去渣／切腳（Dejunk/Trim）－將封膠後遺留在外的殘?jiān)コ?，並將導(dǎo)線架外引腳之連桿予以切斷(2)去框／成型（Singular/Form）－去除導(dǎo)線架之邊框並將腳彎曲成型(3)電鍍（plating）－將chip的腳電鍍，以免生鏽。(八)檢測(cè)（Inspection；INSP）1.開(kāi)短路測(cè)試－測(cè)試經(jīng)過(guò)封裝之chip，其電路有無(wú)問(wèn)題。2.外觀檢測(cè)－以目視的方法檢驗(yàn)外引腳之平整性、共面度、腳距、正印是否清晰、膠體是否損傷等之外觀檢測(cè)。四、最後測(cè)試－Process4最後測(cè)試的流程如下：（林大欽，86/06）(一)上線備料將預(yù)備要上線測(cè)試的待測(cè)品，從上游廠商送來(lái)的包裝箱內(nèi)拆封，並一顆顆在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)，以利在上測(cè)試機(jī)臺(tái)（Tester）時(shí)，待測(cè)品在分類(lèi)機(jī)內(nèi)可以將待測(cè)品定位，使其內(nèi)自動(dòng)化機(jī)械機(jī)構(gòu)可以自動(dòng)上下料。(二)測(cè)試機(jī)臺(tái)測(cè)試發(fā)出待測(cè)品所需的電性訊號(hào)並接受待測(cè)品，因此訊號(hào)所回應(yīng)的電性訊號(hào)並作出產(chǎn)品電性測(cè)試結(jié)果的判斷，這些在測(cè)試機(jī)臺(tái)內(nèi)的控制細(xì)節(jié)，均是由針對(duì)此一待測(cè)品所寫(xiě)的測(cè)試程式（TestProgram）來(lái)控制。(三)預(yù)燒爐（Burn-InOven）測(cè)試記憶體IC才有此程序。(四)電性抽測(cè)在每一道機(jī)臺(tái)測(cè)試後，都會(huì)有一個(gè)電性抽測(cè)的動(dòng)作，俗稱(chēng)QC或Q貨，目的在將此完成測(cè)試機(jī)臺(tái)測(cè)試的待測(cè)品抽出一定數(shù)量，重回測(cè)試機(jī)臺(tái)。在測(cè)試程式、測(cè)試機(jī)臺(tái)、測(cè)試溫度都不變下，看其測(cè)試結(jié)果是否與之前上測(cè)試機(jī)臺(tái)的測(cè)試結(jié)果相一致，若不一致，則有可能是測(cè)試機(jī)臺(tái)故障、測(cè)試程式有問(wèn)題、測(cè)試配件損壞、測(cè)試過(guò)程有瑕疵等原因，原因小者，則需回測(cè)試機(jī)臺(tái)重測(cè)，原因大者，將等待工程師及生管人員與客戶協(xié)調(diào)後再做決策。(五)標(biāo)籤掃描（MarkScan）利用機(jī)械視覺(jué)設(shè)備對(duì)待測(cè)品產(chǎn)品上的Mark做檢測(cè)，內(nèi)容包括Mark位置歪斜度及內(nèi)容清晰度等。(六)人工檢腳或機(jī)器檢腳檢驗(yàn)待測(cè)品IC的接腳的對(duì)稱(chēng)性、平整性及共面度等，這部份作業(yè)有時(shí)會(huì)利用雷射掃描的方式來(lái)進(jìn)行或利用人力來(lái)作檢驗(yàn)。(七)檢腳抽檢與彎腳修整對(duì)於彎腳品進(jìn)行修復(fù)作業(yè)，然後再利用人工進(jìn)行檢腳的抽檢。(八)加溫烘烤（Baking）在所有測(cè)試及檢驗(yàn)流程之後，產(chǎn)品必需進(jìn)烘烤爐中進(jìn)行烘烤，將待測(cè)品上之水氣烘乾，使產(chǎn)品在送至客戶手中之前不會(huì)因水氣的腐蝕而影響待測(cè)品的品質(zhì)。(九)包裝（Packing）將待測(cè)品依客戶的指示，將原來(lái)在標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)的待測(cè)品的分類(lèi)包裝成客戶所指定的包裝容器內(nèi)，並作必要的包裝容器上之商標(biāo)粘貼等。第三節(jié)IC設(shè)計(jì)公司與外包廠商聯(lián)絡(luò)方法一、晶圓製造業(yè)IC設(shè)計(jì)公司可透過(guò)的方式查詢(xún)晶圓製造廠的產(chǎn)能狀況及在製品（WIP）相關(guān)資訊，部份晶圓廠會(huì)每日定時(shí)E-Mail相關(guān)WIPReport（如表格4-2）給IC設(shè)計(jì)公司，讓他們進(jìn)一步了解晶圓目前製程及生產(chǎn)情況。資材單位透過(guò)資訊的取得，製作“PilotRunTable〞（如表格4-3）定期（約每週更新一次資料）給業(yè)務(wù)單位了解產(chǎn)品生產(chǎn)的狀況。以提供產(chǎn)品生產(chǎn)資訊給客戶，確實(shí)掌握客戶的訂單交期。

表格42晶圓廠提供之WipReportFoundryWIPREPORT(UPDATEDUE_DATE)PAGE:1DATE:990401

PRODUCTOPEROPER_DESCLOT_NOQTYOPERDATESORIGDUE_DATEY0718003AA5518P)N+BURPH24.0220.1970926980401

24.0222.4970926980401

24.0219.3970926980401

24.0220.6970926980401*TOTALPROD_TYPEY07018003AA(2232AW-803)

432.0

Y07018004AA5518P)N+BURPH2733125A18.064.5970926980401TOTAL

18

TOTALPROC8

450.0

TOTALCUSTOM

450.0

（資料來(lái)源：某IC設(shè)計(jì)公司表單）表格43PilotRunTablePage:1DATE:MAY.12.1999P/O#PART#TYPEVQTYW/SWIPSTATUSW/FREMARKQTY100120CT9710011129-022203AC-U010.6umSPDMAC

60415VT-I0/60505

*6100124CT9712101139-011025A-U015682BC0.6umDPDMBC12

30102

0115HOLD3WATPOLY1PHO

5*3100126CT9712241127-012201BC5689BC5689BC-0020.45umSPSMAC

60104L60-MASK/60307HOLD6WBEFOREADDITOINN-TYPEDEPETIONPHO

*6（資料來(lái)源：某IC設(shè)計(jì)公司表單）

二、IC封裝業(yè)對(duì)IC封裝業(yè)而言，除了希望上游廠商能提供準(zhǔn)確的三月預(yù)測(cè)需求量外，若能提早被告知需封裝的產(chǎn)品目前在晶圓製造廠的WIP狀況，便可大大簡(jiǎn)化IC封裝業(yè)的生產(chǎn)管理問(wèn)題，IC封裝業(yè)也陸續(xù)建立WIP查詢(xún)系統(tǒng)，藉由傳真（如表格4-4）或E-mail及標(biāo)準(zhǔn)格式，讓客戶能隨時(shí)取得所需的資訊，使得客戶覺(jué)得封裝廠就如同在自己公司內(nèi)一般，以提昇IC設(shè)計(jì)公司與晶圓製造業(yè)對(duì)自己產(chǎn)品進(jìn)度的掌握。生管單位的外包人員則將外包情況製成如表格4表格4-5，以追蹤外包在製品及交貨狀況。

表格44外包廠商WIP分析表查詢(xún)?nèi)掌冢?998/04/21頁(yè)次：1腳數(shù)客戶單號(hào)客戶日預(yù)定交貨日型號(hào)晶圓批號(hào)片數(shù)個(gè)數(shù)DBNo028E840371998/04/27

1025B-F830098002050D841188028P840121998/04/25

5525B-F840037080D841195（資料來(lái)源：某IC設(shè)計(jì)公司表單）

表格45外包交貨狀況彙總表類(lèi)別：□Chip□WaferTest□工程實(shí)驗(yàn)PO_NO型號(hào)正印腳數(shù)GrossDiesLot_No片數(shù)GoodDies外包廠外包日交貨日

外包廠商交貨狀況彙總表日期QTY日期QTY日期QTY總良數(shù)良率不良品

（資料來(lái)源：某IC設(shè)計(jì)公司表單）

三、IC測(cè)試業(yè)因?yàn)闇y(cè)試時(shí)間通常只需1至3天，除非是例外狀況，否則因此委外測(cè)試時(shí)間均很短，多數(shù)可在當(dāng)天完成，所以沒(méi)有做任何人工的追蹤報(bào)表。多以電話連絡(luò)。第四節(jié)IC設(shè)計(jì)公司的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)一、銷(xiāo)售產(chǎn)品型態(tài)說(shuō)明(一)測(cè)試過(guò)的晶圓（Wafer）：由Process1到Process2。(二)晶粒（Chip）：由Process1到Process3。(三)封裝的IC（Package）：由Process1到Process4。二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(BillofMaterial)本研究訪問(wèn)某IC設(shè)計(jì)公司，該公司之產(chǎn)品元件，分為以下五項(xiàng)：Chip、Package、NotestPackage、NotestWafer、Wafer，分別以C、P、F、T、W代號(hào)表示。產(chǎn)品根本資料如表格4-6。產(chǎn)品之結(jié)構(gòu)表資料如表格4-7，結(jié)構(gòu)圖如圖表4-8。

表格46ItemMasterPart_NoNameLeadTime虛件號(hào)低階碼CChip3天N0PPackage7天N0FNotestPackage2天N1TNotestWafer4小時(shí)N3WWafer60天N4（資料來(lái)源：本研究整理所得）

表格47BOMfileParentComponentQty_PerCT1/GrossDiePF1FT1/GrossDieTW1（資料來(lái)源：本研究整理所得）

圖表4-8BillofMaterial（資料來(lái)源：本研究整理所得）

三、InvetoryClassesIC設(shè)計(jì)公司的存貨理論，見(jiàn)圖表4-9。圖中之完成品「Chip」－從Waferin到生產(chǎn)完畢約2-3天。完成品「Package」－從Waferin到生產(chǎn)完畢約7-10天。原料W到Ｔ即Waferin到testing完成約4小時(shí)，所以此段WIP時(shí)間很短，跨月情況也不多見(jiàn)。

第五節(jié)IC設(shè)計(jì)公司生產(chǎn)管理一、部門(mén)與角色(一)事業(yè)（業(yè)務(wù)）單位每年年底，事業(yè)單位必需擬定一整年的長(zhǎng)期市場(chǎng)需求計(jì)劃，預(yù)估客戶產(chǎn)品的需求數(shù)量，以計(jì)算出全年的Wafer需求量，估算各晶圓廠所需提供之晶圓製造產(chǎn)能，以簽訂晶圓製造產(chǎn)能合約。計(jì)劃內(nèi)容如下：1.主生產(chǎn)排程（MPS：MassProductionSchedule）。2.資源需求計(jì)劃。3.產(chǎn)能問(wèn)題安排。(二)資材單位負(fù)責(zé)晶圓製造的採(cǎi)購(gòu)及晶圓交期的追蹤。(三)生管單位IC設(shè)計(jì)公司的事業(yè)單位透過(guò)定期或不定期的產(chǎn)銷(xiāo)運(yùn)作，向生管單位提出短、中、長(zhǎng)期的市場(chǎng)需求後，生管單位將這些市場(chǎng)需求定相關(guān)的生計(jì)畫(huà)和安排生產(chǎn)的進(jìn)行。1.外包廠商的生產(chǎn)跟催及交期安排。2.整合多廠間生產(chǎn)計(jì)劃和安排，內(nèi)容包含實(shí)際外包訂單量的分派、排程的協(xié)調(diào)與跟催、生產(chǎn)問(wèn)題的解決，以及交貨的安排。3.庫(kù)存管理：管理成品和在製品的庫(kù)存數(shù)和貨品，使其帳料一致。(四)產(chǎn)品工程部負(fù)責(zé)光罩採(cǎi)購(gòu)事宜、客訴發(fā)生時(shí)產(chǎn)品退貨不良之原因判讀以及廠內(nèi)測(cè)試時(shí)產(chǎn)品測(cè)試程式撰寫(xiě)等工作。(五)製造部門(mén)負(fù)責(zé)實(shí)際各生產(chǎn)線的產(chǎn)品測(cè)試工作。記錄產(chǎn)品測(cè)試的良率（YieldRate）。二、資源需求計(jì)劃(一)主生產(chǎn)排程IC設(shè)計(jì)公司的主生產(chǎn)排程的產(chǎn)生，來(lái)源是事業(yè)單位的銷(xiāo)售預(yù)測(cè)。由事業(yè)單位（業(yè)務(wù)）分別就市場(chǎng)的需求，擬定一個(gè)包含產(chǎn)品、數(shù)量、期間、單價(jià)、金額的銷(xiāo)售計(jì)劃，通常是三到六個(gè)月的短、中期計(jì)劃。也有可能是IC設(shè)計(jì)公司的高階管理者，為了公司營(yíng)運(yùn)規(guī)劃（Businessplan），而擬定一年或一年以上的銷(xiāo)售計(jì)劃，包括新產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷(xiāo)售預(yù)估。計(jì)劃如表格4-8。

表格4-8銷(xiāo)售預(yù)估表Item區(qū)分JanFebMarQ1Q2Q1+Q2VideoController合計(jì)數(shù)量kpcs1,9449552,3725,2714,91310,184營(yíng)業(yè)額kNT$29,99019,59634,96084,54681,853