L'industrie des semi-conducteurs a explosé ces dernières années. Statistique rapporte que le marché mondial des semi-conducteurs est passé de 412,31 milliards USD en 2019 à 440,39 USD en 2020. De plus, Recherche sur le bois d'encre prévoit un TCAC de 7,67 % jusqu'en 2024. Cette croissance est tirée par la demande pour l'Internet des objets (IoT), la 5G, l'intelligence artificielle (IA) et d'autres solutions avancées dans le traitement des données, les communications, l'électronique grand public, les appareils industriels, la fabrication automobile, la défense, et l'aérospatiale - qui dépendent toutes des puces.

Surmonter les points faibles de la fabrication de semi-conducteurs

Cependant, les fabricants de semi-conducteurs à la recherche de moyens d'augmenter l'efficacité de la production et des processus rencontrent souvent des difficultés, notamment :

Miniaturisation

Les fabricants de semi-conducteurs sont en concurrence pour voir qui peut fournir les plus petits chipsets pour répondre à la demande croissante de plus de puissance de calcul dans les petits espaces des smartphones 5G et autres appareils. Cependant, plus les objets sont petits, plus ils sont difficiles à emballer et à tester.

Jetons sur jetons

L'industrie s'appuie sur des processus de fabrication 2,5D ou 3D, mais lorsqu'il est préférable d'intégrer des puces sur des puces, la production est plus difficile, nécessitant une attention à la hauteur ainsi qu'à la longueur et à la largeur.

Automatisation des machines

Alors que les fabricants de semi-conducteurs automatisent de plus en plus leurs processus, ils doivent optimiser la disponibilité et répondre à la demande. Les opérateurs doivent également pouvoir changer fréquemment de machines et de programmes pour produire divers produits, et les systèmes doivent permettre le flux de données en temps réel vers et depuis la périphérie pour une automatisation transparente.

Maintenance prédictive

Les fabricants de semi-conducteurs exigent des alertes immédiates en cas d'anomalies dans le fonctionnement des équipements afin d'éviter les temps d'arrêt et le gaspillage. La capacité à maximiser le temps de disponibilité dépend de la visibilité 24h/24 et 7j/7 sur l'état de la machine.

Sécurité des employés

Il est essentiel que les employés des usines de fabrication de semi-conducteurs suivent toutes les procédures d'exploitation et portent l'équipement de protection individuelle (EPI) requis pour travailler en toute sécurité et protéger les autres employés autour d'eux.

Edge Computing permet la transformation

Les fabricants de semi-conducteurs surmontent les défis liés à une variété de cas d'utilisation en mettant en œuvre des solutions informatiques de pointe. Voici des exemples d'informatique de périphérie transformant les processus de fabrication de semi-conducteurs hérités en opérations automatisées et intelligentes :

Automatisation de haute précision

• Découpage au laser : Au fur et à mesure que les chipsets deviennent plus petits, les fabricants sont confrontés à des défis liés à la précision de la découpe laser, à la précision, au réglage de la puissance laser et à l'incapacité de fournir un retour de commande de déclenchement en temps réel. La solution de machine intelligente est la clé des solutions pour découpage au laser défis, permettant l'alignement visuel et le contrôle du mouvement ainsi qu'un positionnement rapide, des ajustements de puissance laser et une solution au problème des dés laser suivant le même chemin à plusieurs reprises.
• Tri des matrices : Une étape du processus d'emballage et de test est le tri, et les fabricants doivent optimiser la tâche consistant à séparer les bonnes matrices de celles qui sont défectueuses, puis à poursuivre le contrôle qualité pour s'assurer qu'elles répondent aux spécifications. Cependant, les goulots d'étranglement dus à une vitesse et une précision inadéquates continuent de défier l'industrie. Une Solution de tri IC tirer parti de la solution de machine intelligente peut fournir la rétroaction rapide et la précision nécessaires pour améliorer le débit. 

Surveillance de l'état des machines

• Surveillance de la pompe à sec : Si la pompe sèche d'un dépôt chimique en phase vapeur à basse pression (LPCVD) tombe en panne, cela peut créer une contre-pression qui pousse de l'air impur et des particules étrangères dans le processus et contamine l'ensemble des tranches. Une solution intelligente de surveillance de pompe à sec surveille en permanence cet équipement et fournit des données en temps réel, garantissant que l'opération ne subira pas de pannes et de gaspillage inattendus.
• L'acquisition des données: Collecte de données en périphérie permet aux fabricants de semi-conducteurs d'avoir une plus grande visibilité sur les processus et la santé des équipements et de créer un historique des données de production qui peuvent aider à améliorer les opérations globales ou à répondre plus facilement aux exigences de reporting des clients.

Sécurité des travailleurs et conformité aux SOP grâce à l'IA

• Cargo Tank Hazmat Off-oad : Le processus des semi-conducteurs implique une variété de produits chimiques dangereux, notamment des métaux, des solvants organiques, des substances photoactives et des gaz toxiques. Les anciens processus de déchargement exigeaient que les employés se trouvent à proximité de ces produits chimiques, et bien que les procédures soient généralement sûres, un accident pourrait menacer la santé des travailleurs. Une solution basée sur la robotique et l'edge computing peut automatiser les processus afin que les employés puissent maintenir une distance de sécurité et s'assurer que tous les protocoles de sécurité sont pris en charge.
• Analyse SOP de l'opérateur : Les robots, les cobots, l'IA et d'autres technologies d'automatisation suivent plus facilement le rythme de la production et conformité constante avec la procédure d'exploitation standard (SOP) que les opérateurs humains.

Le partenariat vous aidera à répondre à la demande

Il est peu probable que la récente flambée de la demande de puces à semi-conducteurs diminue - davantage d'appareils, et non moins, continueront d'avoir besoin de puces pour alimenter leurs capacités en constante évolution. Par conséquent, l'optimisation des opérations est cruciale pour répondre à cette demande croissante et opérer de la manière la plus efficace et la plus rentable.

ADLINK est un partenaire expérimenté avec des solutions d'informatique de pointe qui permettent l'automatisation de haute précision des machines, les améliorations de la sécurité et de la conformité SOP activées par l'IA, et la surveillance de l'état des machines dont votre exploitation a besoin pour amener la production à de nouveaux niveaux tout en préservant - ou en améliorant - la qualité des produits.

Pour plus d'informations, visitez notre page de l'industrie des semi-conducteurs.