在半导体封测车间,生产设备的自动化水平不断提高,但设备之间的物料流转、上下料和状态确认仍存在大量人工环节。如何让生产任务与现场物料流转真正协同,已经成为提升设备利用效率、降低人员依赖和完善过程追溯的重要课题。
封测车间的物料流转之痛
一颗芯片的旅程,是从研发设计、晶圆制造,到封装测试,最后抵达终端。我们聚焦的正是“封装测试”这一环。
封装与测试是芯片出厂前的重要环节,涵盖减薄、切割、固晶、键合、塑封、测试和编带等工序。在这些工序中,生产设备持续加工,物料则需要在设备、线边仓和料架之间不断流转。
以Wire Bond键合工序为例,该工序通过金属线连接芯片焊盘与引线框架,对生产连续性和物料供应及时性要求较高。一旦待加工物料未能及时送达、或完工物料未及时取走,就可能造成设备等待或料口占用。
传统人工模式下,操作人员需要完成派工、搬运、批次确认、扫码和状态记录。随着设备数量增加,这种依赖人工的作业方式容易带来响应不及时、错送漏送、载具位置不清和系统数据不同步等问题。
所以针对 WB 工序,我们引入 AMR、双臂机器人、电子货架进行自动化上下料改造,替代重复性人工作业,既释放产能,也打破数据壁垒。

WB自动上下料的组成
针对半导体封测车间的生产物流需求,巡御推出人形机器人键合工序自动上下料解决方案。方案以MCS物料调度系统、RCS机器人控制系统和Robot执行设备为核心,连接生产需求、物流调度、设备上下料和状态回写,构建可管理、可追溯、可持续扩展的生产物流闭环。
WB自动上下料场景,由四部分协同构成:
WB设备:提供上料口、下料口及必要的状态接口;
上下料Robot(双臂机器人):执行移动、取料、放料和机台对接;
线边仓与电子料架:存放满载料盒、空盒及待检载具;
Magazine(料盒载具):绑定批次、位置和状态,随任务在场景中流转。
部署前,我们会与客户确认五项前置条件:空间可达性、设备接口、载具标准、节拍要求、安全区域。这也是方案能否顺利落地的关键。

应用前后对比
改善目标(演示·目标数据):设备稼动率 78.6% → 90% | 上下料节拍 ≈ 45s | 7×24 无人值守连续生产 | 加工良率 99%。
把自动化方案用起来之后,车间现场会发生五个维度的明显变化:
维度 | 应用前(现状痛点) | 应用后(改善升级) |
搬运方式 | 人工往返搬运,派工靠个人经验 | MCS 按计划触发、RCS 统一调度、Robot 自动搬运 |
供料节奏 | 机台常等料,待料造成停机损失 | 按需准时供料,机台待料大幅减少 |
作业准确性 | 人工操作无防错,易混料、错料、滞留 | 批次 / 载具 / 目的地系统校验,全流程可追溯 |
质量管控 | 人工搬运震荡造成断裂、损伤 | Robot 自动搬运减震高效,追溯闭环 |
数据视图 | 任务、载具、机台数据相互断开,无法追溯 | 执行结果统一回写,看板一屏掌握 WIP |

解决方案:一体化业务蓝图
人形机器人键合工序自动上下料解决方案以“一条生产指令贯通调度、控制、执行与回写”为主线,分层构建生产物流闭环:
上游外部系统:MES、ERP、RTD、EAP 等,提供批次计划、工艺路线、设备需求与调度指令。
MCS · 物料调度系统(自主研发):运单生成、任务优先级、批次路由、WIP 追踪;
RCS · 机器人控制系统(自主研发):Robot 选择、SOP 分解、路径与交通、SOP 管理、异常自愈;
Robot 与自动化设备(生态集成):上下料 Robot、AMR、WB 生产设备;
现场与载具(项目集成):电子料架、设备上下料口位、载具全状态管理(本期以 Magazine 为主);
能力边界:MCS、RCS 为巡御自主研发的核心软件;Robot 与生产设备根据客户场景进行生态集成。

聚焦场景:WB工序的四类上下料任务
在 WB 工序生产过程中,Robot 需要连续完成四类上下料任务:
满载上料:线边仓 → 机台上料口,将待加工 Magazine 送入 WB 设备;
放空盒:下料料架 → 机台下料口,为完工物料准备空 Magazine;
完工下料:机台下料口 → 下料料架,将加工完成的 Magazine 取走;
拿空盒:完成循环后回收空盒,准备下一轮上料。
四类任务串成完整的物料流转闭环,由 MCS 统一编排、RCS 统一调度、Robot 统一执行。

核心收益
通过引入该自动化解决方案,企业在四个维度实现价值跃迁——这不仅是生产工具的升级,更是生产管理体系的现代化转型:
效率提升(利用率 +10%):生产节拍显著缩短,机台运行效率大幅提升;
成本降低(人工依赖下降):优化人员配置结构,降低人力成本与管理支出;
质量保障(产品良率 UP):自动化作业减少人为失误,确保产品质量稳定可控;
安全升级(四级主动防护):构建完善的防护体系,全方位保障人员与设备安全。
从WB单工序,走向全制程WIP物流
规划方向:根据客户产线条件扩展 Magazine、Cassette、Tray 等载具,并逐步对接 CIM 相关系统,从键合单点走向全封测工序。AI 能力也将按产品成熟度逐步落地。
当前:WB 键合单工序上下料闭环;
下一阶段:封装工序扩展,覆盖 CP 测试、FT、老化、固晶等场景;
持续扩展:分选与包装,分选、包装及成品流转;
目标形态:全制程 WIP,实现跨工序调度、全载具管理与生产物流闭环。

巡御人形机器人键合工序自动上下料解决方案,将MCS、RCS、Robot、生产设备、载具和电子料架连接起来,让生产物流从过度依赖人工,逐步转向系统统一调度、现场自动执行和全过程数据追溯,为半导体封测车间提供一套可验证、可扩展、可追溯的物料流转闭环,实现让设备少等待、让物料自动流转、让生产过程更透明。
10月12-16日,巡御将会在工博会现场(上海国家会展中心7.1馆A016展台)打造半导体键合工序智造实景,完整复刻精密产线作业闭环。诚邀各界客户、伙伴莅临展台沉浸式观展!