電子發燒友網報道（文/吳子鵬）作為與半導體CIM軟件結合最為緊密的自動化硬件，AMHS（Automatic Material Handling System，自動物料搬送系統）在晶圓制造、顯示面板、先進封裝等高端制造場景里應用廣泛。晶圓制造作為AMHS系統技術要求和可靠性要求最高的應用場景，根據SEMI的統計數據，2022年全球AMHS系統在這一市場應用的規模約為32億美金，預計到2025年將達37億美金。不過作為AMHS系統中最核心的天車系統，目前國產供應商仍處于單個晶圓廠大規模天車系統的導入門檻期。目前，日本廠商大福和村田在全球AMHS市場占比超過90%，國產AMHS廠商的發展仍任重道遠。

在這個大背景下，作為國內領先的半導體AMHS系統及核心零部件供應商，彌費科技在不斷引領突破晶圓廠整廠AMHS系統交付的情況下，也更為接近晶圓廠客戶的核心訴求-AMHS系統整體的可靠性和穩定性。彌費科技基于對AMHS系統和相關零部件深刻的理解，從點至面，從零部件的自主可控和穩定性著手，致力于打造具有完全自主知識產權的AMHS解決方案，并在方案精度和效率方面逐步塑造差異化競爭優勢和技術壁壘，最終目標是成為全球半導體AMHS領域的領軍企業。

目前，彌費科技這一戰略正在穩步推進，自研的傳感控制類設備除了在自身的AMHS系統項目中交付使用外，也正式向全產業鏈推出。目前推出的第一代傳感控制類設備分別是RFID Reader、SmartTag Reader和E84傳感器。

用正向設計提升RFID Reader的長期可靠性

AMHS系統的主要特點包括高度自動化、高速運轉、高可靠性和高安全性等，在整個系統中，不僅是單一設備的運轉要穩定可靠，設備與設備之間、設備與系統之間的信息交互同樣要長期可靠。RFID Reader系統便是AMHS系統中信息交互的主要零部件之一。

RFID Reader系統主要由標簽、讀寫器和天線組成，常用于在半導體制造過程中對晶圓盒上的射頻標簽進行數據讀寫操作。彌費科技此次推出的RFID Reader遵循SEMI標準，已經通過CE認證，兼容TI公司的CID載體，讀取距離最大可達到90mm。

彌費科技自研RFID Reader系統

彌費科技CTO李宏偉表示，RFID Reader是典型的嵌入式設備，在PCB板上會有控制器、存儲器、模擬器件、被動元件和天線等硬件，系統內還會有很多固件和嵌入式軟件，整個軟硬件系統的可靠性是客戶比較關注的，尤其是長期可靠性。彌費科技通過正向設計打造出了擁有完全自主知識產權的RFID Reader，并借助AMHS系統部署的實戰經驗，讓這款RFID Reader具有行業領先的可靠性。

RFID Reader在工作的過程中，可以通過讀寫射頻標簽上保存記錄的ID、制造批次、制造過程說明等信息，實現晶圓生產過程的追蹤和控制，提高生產效率和產品質量。不過，李宏偉指出，RFID Reader在晶圓制造廠里會隨著傳送設備到達不同的區域，將會受到各種各樣的電磁干擾，甚至會超出實驗室的測試范疇。為了解決這個挑戰，彌費科技此次發布的RFID Reader在軟硬件方面均做了改進以應對各種各樣的電磁干擾。在硬件方面，彌費科技的RFID Reader優化了產品的外觀和硬件結構設計，比如在外觀優化上彌費科技已經申請了10個知識產權專利，其中有2個是在海外申請；在軟件方面，彌費科技優化了濾波處理的算法，可以幫助進一步降低電磁干擾。

在交流中記者得知，彌費科技此次發布的RFID Reader產品早在去年就已經完成了設計認證，隨后相關產品在彌費科技自己的AMHS系統中進行了可靠性驗證，并已經在定向客戶的工廠進行了提前驗證，隨后才在今年的8月份以零部件的方式發布，實現了產品的發布即可用。

在產品策略方面，彌費科技RFID Reader采取融合創新的方式，能夠兼容TI（德州儀器）、NXP（恩智浦）等國際廠商推出的符合SEMI標準的RFID芯片，也在尋找可用的國產RFID芯片，打造一個融合創新的RFID Reader硬件平臺，平替日系品牌的方案。同時，彌費科技將以“Total Solution”的方式為客戶提供RFID Reader方案，會將SEMI標準中提到的規則，以及一些底層協議直接封裝在方案里。為了方便用戶使用，彌費科技制定了一個彌費協議，可以直接對接彌費科技提供的，或者是第三方的上位機，客戶只需要按照彌費協議填寫信息就可以直接使用。

另外，針對擁有自己協議的晶圓廠客戶，比如國內外頭部的晶圓制造廠以及IDM廠商，在自有協議和標簽使用邏輯方面都很有特色，彌費科技RFID Reader也可以僅作為通訊傳感器平替使用，能夠“pin to pin”兼容日系廠商的方案，彌費科技提供了相關的可選項，用戶可以在彌費協議和自有協議之間自由地切換。也有國際廠商會要求將RFID Reader中的協議并入廠商自己的信息系統，彌費科技也能夠提供相關的服務。李宏偉稱：“彌費科技RFID Reader自底層軟硬件開始，均是由彌費科技自己正向研發，可以以靈活的方式滿足客戶的差異化需求。”

RFID Reader的基本性能主要包括功能、應用場景、讀寫距離、數據傳輸速率、安全性以及存儲容量等方面。在數據傳輸速率方面，目前晶圓制造工廠所用的RFID標簽容量最大為126個字節，彌費科技第一代RFID Reader已經支持覆蓋。李宏偉表示，彌費科技在RFID Reader硬件選型升級上也會注重存儲容量、讀取速率方面的提升，如果客戶提出相應的需求，彌費科技的RFID Reader也能夠滿足。

打造平臺級SmartTag Reader

本次彌費科技發布的第二款傳感控制設備是SmartTag Reader。在晶圓制造廠，SmartTag Reader是傳統8英寸（200mm）產線里的經典方案，可以讀取SmartTag的信息，并通過無線通訊的方式向操作員和AMHS提供過程和狀態信息，可以被集成到上料口、存儲機I/O和WIP架等位置。

彌費科技的SmartTag Reader基于紅外技術，符合SEMI半導體標準，使用RS485通信接口，最大工作距離達7cm。李宏偉介紹說，彌費科技發布的SmartTag Reader是經典的8英寸晶圓載具集成方案，基于紅外的傳輸方式，紅外傳輸速率為9600bit/s。整個硬件方案包括了顯示屏、電池和存儲器，能夠對客戶現有8英寸晶圓廠里面的紅外傳輸SmartTag Reader進行平替。

彌費科技SmartTag Reader

目前，SmartTag Reader的無線通訊方式主要包括紅外和射頻，兩者各有所長。對此，李宏偉指出，SmartTag Reader和RFID Reader的技術原理比較相似，因此基于射頻方案實現是完全可行的。基于紅外方式的RFID Reader，對于發射器和接收器的位置對齊要求嚴格，需要在特定的角度內，但是抗干擾能力強；基于射頻方式的RFID Reader得益于射頻場形態的傳播方式，設備之間的傳輸會非常靈活，但由于整個制造環境內無線傳輸的方案比較多，做好電磁干擾的防護是一個挑戰。

在第二代SmartTag Reader產品的規劃上，彌費科技將會從設備擴展到平臺，將發射器和讀寫器都匯總到這個平臺上，提供紅外+射頻的通信方案。當客戶應用場景內無線干擾比較少時，可以選擇射頻的方式；當場景內無線干擾比較多時，就選用經典紅外的方式。

彌費科技第一代SmartTag Reader采用的是RS485接口，傳輸速率為9600bps，可以支持以菊花鏈的方式同時管理多臺設備。另外，彌費科技也可提供工業級以太網的傳輸方式，速率會有明顯提升，當然成本也會更高一些。

用更高的性能冗余提升E84傳感器的可靠性

彌費科技發布的第三款傳感控制設備是E84傳感器。E84是一種通訊協議，基于該協議的傳感器和設備便以此命名。E84傳感器主要用于晶圓交接等場景，幫助AMHS設備和機臺裝載LP（Link Port）端口完成自動化信息交接。

此次彌費科技發布的E84傳感器是一款基于半導體SEMIE84協議而設計的并行8位光學數據傳輸設備，利用IR（光）將主動端與被動端設備之間的SEMIE84 總線信號通過非接觸方式進行收發，具有穩定性強、抗干擾能力強的優勢。

彌費科技E84傳感器

李宏偉表示，E84傳感器工作的場景要求其需要具備極高的可靠性，讀取成功率需要保證在99.99%以上，這個成功率首先是可靠性正向設計的結果，然后經過了實驗室可靠性量化測試。彌費科技基于對晶圓制造場景的深刻理解，對E84傳感器進行了失效分析，并通過正向研發、正向驗證測試的方式進一步提升E84傳感器的性能冗余度，進而提供行業領先的可靠性。

在產品設計方面，彌費科技E84傳感器采用了一款主頻為72MHz的32位MCU，搭載RTOS嵌入式實時操作系統，能夠執行更加復雜的邏輯功能。彌費科技還專門升級了E84傳感器的抗干擾電路，加入了軟件濾波的功能，在系統出現異常時，能夠迅速做出響應，不影響產線的運行。李宏偉稱，傳統E84傳感器的交互速度是40毫秒，彌費科技發布的第一代E84傳感器基于領先的處理器性能和領先的電路設計，可以做到20毫秒左右，進而大幅提升系統的性能冗余度。

用平臺化產品推動AMHS系統升級

通過上述內容不難看出，彌費科技第一代傳感控制設備的出發點是解決客戶目前現有的需求，能夠實現對原有國際品牌設備的平替。不過，從產品性能來看，彌費科技的傳感控制設備不僅僅是做平替，在產品靈活性方面有了明顯的改善，讓客戶在使用時有了更多的選擇，同時“Total Solution”的方式保證了這些選擇和配置并不復雜。

彌費科技第一代傳感控制設備的發布，也讓我們能夠得見該公司在AMHS零部件方面的平臺化思維。首先是以設備為平臺，如SmartTag Reader和E84傳感器，彌費科技致力于基于單一設備融合更多的通信方式，兼容更多的協議，進一步提升客戶裝配相關設備的靈活性和效率。

其次是設備之間相互配合的平臺，正如李宏偉談到的彌費科技專門打造的信息切換平臺，這個平臺擁有自己的上位機，可以兼容彌費科技自研的設備和客戶原有的設備，這個平臺可以被應用于晶圓倒片環節，實現整個倒片的完全自動化。

李宏偉表示，彌費科技希望用平臺化的產品推動客戶AMHS系統升級。以通信協議為例，目前AMHS系統總線上會加入各種不同的協議，彌費科技認為未來工業級以太網統一是大趨勢，通過使用統一的網絡架構，晶圓制造廠可以更好地統籌設備，更好地分攤系統成本。

面向未來，彌費科技傳感控制設備有四大升級方向：

·基礎功能升級
彌費科技將進一步改進傳感控制設備的基礎性能，包括通過集成的方式優化產品的外觀設計，進一步增強濾波功能電路以提升設備抗干擾能力等。

·全面平臺化
彌費科技希望以融合創新的方式打造AMHS零部件，將底層的控制器和天線等基礎單元做成統一平臺，然后讓客戶在通信協議和系統協議方面有更大的自由度。

·提升性價比
隨著彌費科技AMHS系統和零部件出貨量增加，尤其是海外市場的需求量上升之后，彌費科技將會有更強的供應鏈管理能力，進一步提升系統和零部件的性價比。

·支持更多私有協議
AMHS是一個競爭非常激烈的領域，客戶資源和技術儲備是主要競爭壁壘，兩者缺一不可。目前，晶圓制造客戶集中度非常高，彌費科技將全面適配這些大客戶的專用協議。

李宏偉在介紹時講到，目前全球五大晶圓廠中的三家都已經是彌費科技的客戶，雙方在AMHS系統和零部件方面有著深入的交流和互動。同時，彌費科技也在和國際頭部IDM合作，打造定制化屬性更高的AMHS系統，目前已經進入產品前期驗證階段。在出海方面，彌費科技在新加坡和馬來西亞不僅有自己的研發中心，還建立了工廠，有完整的方案供應能力。彌費科技的傳感控制產品是一個全球推廣的產品系列，擁有巨大的市場空間。

結語

AMHS是晶圓生產過程中的關鍵環節，能顯著提高效率、減少人工成本。在AMHS系統中，傳感控制設備是信息交互的關鍵，彌費科技第一代RFID Reader、SmartTag Reader和E84傳感器能夠平替國際廠商的方案，但又不是簡單的平替，而是帶來了更高的裝配靈活性。隨著越來越多的客戶使用到彌費科技的傳感控制設備，該公司的平臺化理念將推動AMHS系統升級，解決傳統AMHS系統歷史性遺留問題。