產(chǎn)能約束下半導(dǎo)體芯片測(cè)試生產(chǎn)線調(diào)度優(yōu)化研究.pdf

1、芯片測(cè)試是半導(dǎo)體制造的最后一個(gè)階段，負(fù)責(zé)對(duì)封裝好的集成電路進(jìn)行各種性能檢測(cè)。隨著集成電路芯片集成度和復(fù)雜度地不斷增加，芯片測(cè)試的技術(shù)含量越來(lái)越高，成本也隨之增加，已占到了集成電路總成本的三成。芯片測(cè)試已成為我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)瓶頸，開(kāi)始得到管理科學(xué)、工業(yè)工程、自動(dòng)化等領(lǐng)域?qū)W者的廣泛關(guān)注。
　　 半導(dǎo)體生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題具有大規(guī)模、可重入、混合加工模式和資源受限等特點(diǎn)，是一類(lèi)復(fù)雜的組合優(yōu)化問(wèn)題。目前，大部分學(xué)者的研究都僅考慮了機(jī)器設(shè)

2、備的產(chǎn)能約束，而假設(shè)其他附屬資源的產(chǎn)能無(wú)限，與現(xiàn)實(shí)中需要機(jī)器設(shè)備和操作手等附屬資源同時(shí)具備的情況并不相符，另外，很少有學(xué)者在優(yōu)化調(diào)度中考慮基于工件順序轉(zhuǎn)換時(shí)間的約束，導(dǎo)致研究結(jié)果很難應(yīng)用于實(shí)際。本文針對(duì)半導(dǎo)體芯片測(cè)試生產(chǎn)線的特殊性，突出在機(jī)器設(shè)備及附屬資源產(chǎn)能有限的約束下，對(duì)帶有基于工件順序轉(zhuǎn)換時(shí)間的復(fù)雜生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度。我們將半導(dǎo)體芯片測(cè)試生產(chǎn)線上存在的調(diào)度問(wèn)題簡(jiǎn)化為擁有功能測(cè)試與老化測(cè)試兩個(gè)工序的柔性流水作業(yè)調(diào)度問(wèn)題，對(duì)其采用“

3、先分段，后整合”的策略先對(duì)功能測(cè)試與老化測(cè)試工序存在的調(diào)度問(wèn)題分別進(jìn)行優(yōu)化，隨后將兩子問(wèn)題整合為一個(gè)柔性流水作業(yè)調(diào)度問(wèn)題，并為其設(shè)計(jì)出了一種混合微粒群優(yōu)化算法。
　　 對(duì)于功能測(cè)試工序調(diào)度問(wèn)題，我們?yōu)槠浣⒘送瑫r(shí)考慮附屬資源與基于工件順序轉(zhuǎn)換時(shí)間兩個(gè)約束的同型平行機(jī)調(diào)度問(wèn)題模型，求解出問(wèn)題最優(yōu)解并設(shè)計(jì)出一個(gè)遺傳算法和一個(gè)變鄰域搜索算法用于對(duì)大規(guī)模問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度。
　　 對(duì)于老化測(cè)試工序調(diào)度問(wèn)題，我們將其看作帶有基于工件

4、順序轉(zhuǎn)換時(shí)間的單機(jī)調(diào)度問(wèn)題，運(yùn)用商業(yè)優(yōu)化軟件和六種不同算法對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，在求解大規(guī)模問(wèn)題時(shí)僅需一次運(yùn)算的啟發(fā)式方法明顯優(yōu)于其他需上千次運(yùn)算的算法。
　　 對(duì)于兩階段生產(chǎn)線調(diào)度問(wèn)題，我們提出一種混合微粒群優(yōu)化算法。在該算法中，微粒群優(yōu)化用于執(zhí)行全局優(yōu)化操作，而變鄰域搜索則被用于執(zhí)行單個(gè)工序局部?jī)?yōu)化的操作，這樣既有效彌補(bǔ)了微粒群優(yōu)化算法局部搜索能力有限的缺點(diǎn)，又使得該混合算法具備了很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，稍作修改即可應(yīng)用于多