L'industrie des semi-conducteurs présente des besoins de stockage de haute précision, de haute valeur et de haute pureté La gestion de l'entreposage des matières premières (telles que les plaquettes de silicium, les photo-resists), des produits semi-finis (substrats de conditionnement) et des produits finis (puces) a un impact direct sur l'efficacité de la production et le taux de rendement. Les méthodes de stockage traditionnelles ont du mal à répondre aux exigences spécifiques des entreprises de semi-conducteurs. Il est donc nécessaire de choisir le type de rayonnage approprié en fonction des caractéristiques des différents matériaux et de combiner des techniques de gestion intelligentes afin de créer un environnement de stockage efficace, sûr et propre.

Cet article présentera de manière systématique les types de rayonnages d'entrepôt couramment utilisés par les entreprises de semi-conducteurs, analysera leurs scénarios d'application et fournira des conseils de sélection afin d'aider les entreprises à optimiser leur gestion d'entrepôt.

I. Besoins essentiels de l'entreposage des semi-conducteurs

1. Haute pureté (compatibilité salle blanche)

Les plaquettes de silicium et les masques doivent être stockés dans un environnement sans poussière afin d'éviter toute contamination par des particules.

Les matériaux des rayonnages doivent être antistatiques (ESD) et résistants à la corrosion. Ils sont généralement en acier inoxydable ou revêtus d'un revêtement spécial.

2. Accès de haute précision

Les plaquettes de silicium et les puces sont fragiles et doivent être protégées contre les chocs et les rayures.

Les équipements automatisés (tels que les bras robotisés et les AGV) doivent pouvoir s'interfacer parfaitement avec les rayonnages.

3. Contrôle de la température et de l'humidité

Certains produits chimiques (tels que les photo-resists) doivent être stockés à température et humidité constantes.

Les rayonnages doivent être compatibles avec les systèmes de contrôle de l'environnement (tels que les armoires à azote et les armoires anti-humidité).

4. Traçabilité

Grâce au WMS (système de gestion d'entrepôt) et aux technologies RFID/codes-barres, il est possible de suivre les matériaux tout au long du processus.

II. Types de rayonnages couramment utilisés par les entreprises de semi-conducteurs et scénarios d'application

1. Rayonnages pour le stockage des plaquettes de silicium (Wafer Racking)

Caractéristiques de conception ：

Conception à plusieurs niveaux avec compartiments, chaque niveau pouvant accueillir des boîtes à plaquettes (FOUP/Cassette).

Matériau en acier inoxydable antistatique ou en matériau polymère.

Scénarios d'application ：

Stockage en amont dans les usines de fabrication de plaquettes de silicium (Fab).

Intégration du système automatisé de manutention des plaquettes de silicium (AMHS).

2. Rayonnages antistatiques (ESD Shelving)

Caractéristiques de conception ：

Structure métallique mise à la terre, surface recouverte d'un revêtement antistatique.

Peut être associé à des bacs de manutention antistatiques ou à des housses anti-poussière.

Scénarios d'application ：

Stockage de puces et de matériaux d'emballage sensibles à l'électricité statique.

Entrepôts de composants électroniques, ateliers d'emballage et de test (OSAT).

3. Entrepôt automatisé à rayonnages mobiles (AS/RS pour semi-conducteurs)

Caractéristiques de conception ：

Accès automatisé par transstockeur et convoyeur, compatible avec les salles blanches.

Fonctionne en synergie avec les systèmes MES/WMS pour une gestion intelligente.

Scénarios d'application ：

Stockage à grande échelle de plaquettes de silicium et de puces finies.

Centres logistiques de semi-conducteurs à fort débit.

4. Armoires à azote et armoires anti-humidité (Nitrogen Cabinets & Dry Storage)

Caractéristiques de conception ：

Conception hermétique, remplissage d'azote ou déshumidification, contrôle de la teneur en oxygène et de l'humidité.

Surveillance intelligente de la température et de l'humidité, alertes.

Scénarios d'application ：

Stockage de photo-resists et de produits chimiques de haute pureté.

Stockage à court terme de matériaux facilement oxydables (tels que les fils de liaison en cuivre).

5. Rayonnages à flux continu (Flow Racking)

Caractéristiques de conception ：

Conception inclinée, utilisation de la gravité pour le glissement FIFO (premier entré, premier sorti).

Peut être associé à des étiquettes RFID pour la gestion des lots.

Scénarios d'application ：

Substrats d'emballage, cadres de câblage et autres matériaux standardisés.

Entrepôts de matières premières à accès fréquent.

6. Rayonnages mobiles intelligents (Mobile Shelving)

Caractéristiques de conception ：

Stockage dense motorisé, gain de place.

Accès contrôlé à distance via le système WMS.

Scénarios d'application ：

Stockage d'outils et de consommables en salle blanche.

Laboratoires de R&D aux espaces restreints.

III. Facteurs clés pour la sélection des rayonnages pour semi-conducteurs

IV. Exemples d'applications dans le secteur

1. Fabrication de plaquettes de silicium (telles que TSMC, Samsung)

Rayonnages principaux ：Système automatisé de stockage de wafers (AMHS+AS/RS).

Besoins essentiels ：Environnement propre, manutention de haute précision, gestion des lots de wafers.

2. Test et encapsulation (comme ASE Technology et Amkor)

Rayonnages principaux ：Rayonnage antistatique + rayonnage à flux continu.

Besoins essentiels ：Protection électrostatique, accès haute fréquence, gestion FIFO des matériaux d'encapsulation.

3. Fournisseurs d'équipements semi-conducteurs (tels qu'ASML et Applied Materials)

Rayonnages principaux ：Rayonnage mobile intelligent + armoire à azote.

Besoins essentiels ：Protection contre l'oxydation des composants de précision, traçabilité des outils.

V. Tendances futures : stockage intelligent et flexible

IA + Internet des objets (IoT) ：Surveillance en temps réel de l'environnement des rayonnages grâce à des capteurs (température, humidité, particules).

Coopération robotique ：Les AMR (robots mobiles autonomes) fonctionnent en synergie avec les rayonnages pour permettre la préparation de commandes « marchandises à la personne ».

Jumeau numérique ：Simulation d'entrepôt virtuel pour optimiser la disposition du stockage.

VI. Conclusion et recommandations

Le choix des rayonnages pour les entreprises de semi-conducteurs doit reposer sur la sécurité des matériaux, la propreté et l'automatisation comme éléments centraux, en tenant compte de la taille de la production et du budget pour choisir une solution :

Usine de fabrication de wafers Il est préférable d'utiliser AMHS + AS/RS ;

Usine d'encapsulation et de test Les rayonnages antistatiques + rayonnages à flux continu sont adaptés ;

Centre de R&D Il est possible de configurer un rayonnage mobile intelligent + une armoire à azote.

À l'avenir, avec le développement de la fabrication de semi-conducteurs de plus en plus sophistiquée et de la fabrication intelligente, les systèmes de stockage évolueront vers un niveau plus élevé d' automatisation, d'intelligence et de flexibilité Les entreprises doivent planifier à l'avance une solution adaptée.