IC設計公司批次追蹤系統之研究

Abstract

電子產業是全球最重要的產業之一，而IC工業則為電子產業中關鍵性元件之工業，其中IC設計又是IC工業之源頭。當IC設計公司面對電子商品不斷推陳出新的同時，除了必須有好的研發技術外，更需要及時掌握產品的生產狀況，才能有效地回應客戶的需求，但由於IC設計公司的生產型態具有無晶圓廠(Fabless)的特性，即公司內並沒有真正的生產廠房、機台設備，提供製造的需求，因此製造加工的部分全部委外加工。所以就IC設計公司而言，如何在沒有實際生產工廠的情況之下，能夠確實地瞭解委外產品的生產狀況，如同在管理自己的工廠一般，則勢必需要一套能夠追蹤產品的資訊系統，以輔助其委外加工的管理。本論文為因應IC設計公司特殊的生產特性，提出一個批次追蹤系統(Global Lot-Tracking)的機制，希望透過網際網路無遠弗屆的優點，縮短IC設計公司與外包廠商的距離，讓IC設計公司能夠更為精確地掌握產品外包製程的資訊。 本論文是利用物件導向方法中的UML語法作為批次追蹤系統研究的工具。整個研究從需求分析開始，透過訪談的方式確認與批次追蹤機制相關的使用案例(Use Case)，再根據這樣的需求，找到物件的概念模型，進而以時間循序圖、協力合作圖去找到每個物件之間的動態關係並不斷修正概念模型，最終找到可以使用的物件模型，並對應至IBM San Francisco的基礎層部分，構建最後實作的物件模型，並在分散式的COBRA環境下實作出來。 經過系統實作與測試後，架構出一個WEB-Based的批次追蹤系統，幫助IC設計公司在面對產品委外給不同區域的外包商時，能夠隨時瞭解目前產品的外包狀態。

The IC industry is one of the most important industries of the world in the last decade of the twentieth century, while IC design house is the upmost member in the IC industry supply chain. As the product life of IC compenents becomes shorter, IC design houses must not only spend more in R&D but also obtain accurate production information in time so that they can response to customers’ request as soon as possible. Due to IC design houses’ fabless characteristics, they have to outsource their product to different subcontractors(eg.fabs, packaging houses, testing houses) for manufacturing. Since IC design houses don’t have their own physical factories, how can they monitor their outsourced products as if they track the production processes in their factory is a problem. Therefore, a suitable lot-tracking system is required to solve the problem. This thesis proposes a framework of WEB-based global lot-tracking system to shorten the distance between IC design houses and their subcontractors. IC design houses can keep the real-time outsourcing information through the proposed global lot-tracking system. UML(Unified Modeling Language) is employed to model the system. The whole procedure starts with the requirement analysis by interview. After confirming all requirements, use cases are identified. According to use cases, the conceptual model is conceived and the object model by drawing sequence diagrams and collaboration diagrams is modified. These diagrams can help find dynamic behaviors of each object. Finally, the object model is mapped to the design model based on the fundation layer of IBM San Francisco (an object-oriented Java-based developing framework) and then implemented. The proposed system provides a great help to IC design houses to monitor the real-time production information of their outsourced products, especially the cross-region subcontractors. ABSTRACT II 誌 謝 III 圖 目 錄 VII 表 目 錄 IX 第一章、 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 問題描述 1 1.3 研究目的與範圍 2 1.4 研究架構 4 第二章、 文獻探討 5 2.1 製造執行系統（ＭＥＳ） 5 2.2 物件導向方法論 8 2.2.1 物件導向的特性 8 2.2.2 物件導向方法 9 2.2.3 UML的符號(Notation)說明 11 2.3 分散式物件導向技術CORBA 14 第三章、 IC設計公司之批次追蹤系統構建 16 3.1 半導體工業簡介 16 3.1.1 半導體工業的特徵 16 3.1.2 IC工業背景 17 3.1.3 IC工業的分類 17 3.2 問題描述 19 3.2.1一般工廠的MES系統 19 3.2.2 目前IC設計公司的批次追蹤模式 20 3.2.3 批次追蹤系統－Global Lot-Tracking 21 (1)從產能供給面的角度看IC工業－晶圓廠代工廠 21 (2) 從產能需求面的角度看IC工業－IC設計公司 22 3.3 IC設計公司的需求 26 3.3.1 生產特性簡介 26 3.3.2 批次追蹤系統的需求說明 27 第四章、 批次追蹤系統分析與設計 34 4.1 IC設計公司批次追蹤系統的相關模組 34 4.2批次追蹤機制的系統分析（ANALYSIS MODEL） 35 4.2.1批次追蹤機制的使用案例(Use Case) 36 4.2.2 批次追蹤機制所涵蓋的概念模型(Conceptual Model) 40 4.2.3與基本資料模組相關的概念模型 45 4.2.4 與委外加工模組相關的概念模型 48 4.3 批次追蹤機制的系統設計（DESIGN MODEL） 49 4.3.1 與批次追蹤機制相關的時間循序圖(Sequence Diagram) 50 4.3.2 程式邏輯說明 55 4.3.3 與批次追蹤機制相關的物件模型(Object Model) 59 4.3.4 對應至San Francisco的物件模型(Object Model) 69 第五章、 系統實作 73 5.1 系統架構 73 5.2 批次追蹤機制的實作部分 74 第六章、 結論與未來發展方向 80 6.1 結論 80 6.2未來發展方向 81 參考文獻 82 附錄 84