案例：SPC在封裝過程中的應(yīng)用實(shí)例

作者: 來源: 文字大小:[大][中][小]

1.SPC控制特性的定義
T1S6949質(zhì)量管理體系在實(shí)際應(yīng)用中強(qiáng)調(diào)以系統(tǒng)的方法對(duì)過程進(jìn)行分析研究，以確定系統(tǒng)的輸入因子，輸出因子以及輸入對(duì)輸出的影響作用。產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的過程也可以用框圖簡單地描述為下圖：

上圖表示，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的過程為由材料、生產(chǎn)參數(shù)、設(shè)備、人員、環(huán)境構(gòu)成的輸入因素通過生產(chǎn)轉(zhuǎn)換成輸出產(chǎn)品的過程，同時(shí)利用輸出的信息來反作用于輸入因素，以得到輸入因素如材料、生產(chǎn)參數(shù)等的持續(xù)改進(jìn)。

輸入因素通過生產(chǎn)過程轉(zhuǎn)化成輸出的產(chǎn)品，其中的實(shí)現(xiàn)過程也就是SPC需要進(jìn)行監(jiān)控的工藝過程，當(dāng)然針對(duì)SPC控制特性的選擇并不是越多越好，由于檢驗(yàn)本身是不帶來增值效益的過程，因此在行業(yè)的應(yīng)用過程中，考慮到成本的計(jì)算，SPC只會(huì)應(yīng)用在部分關(guān)鍵特性的監(jiān)控過程中，而關(guān)鍵特性的選擇也根據(jù)企業(yè)自身的生產(chǎn)能力及控制能力的需要來決定的。因此在進(jìn)行統(tǒng)計(jì)過程控制時(shí)，首先需要定義控制的對(duì)象，然后通過監(jiān)控生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)過程中的各大因素對(duì)控制對(duì)象的作用，檢測(cè)到過程的特殊原因波動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)提前預(yù)防不合格品產(chǎn)品的作用。針對(duì)關(guān)鍵特性之外的其他參數(shù)，可以通過記錄檢查表的形式將其記錄并保存，以便工藝改進(jìn)時(shí)提供歷史依據(jù)的參考。

PSC的控制項(xiàng)目對(duì)產(chǎn)品特性及工序監(jiān)控的必要性，通常通過以下幾個(gè)方面進(jìn)行考量；

　　(1)從產(chǎn)品特性要求判斷，是否為產(chǎn)品關(guān)鍵特性；

　　如Tirm Form工序，SPC記錄共面性的抽樣檢驗(yàn)結(jié)果，以判斷產(chǎn)品當(dāng)前的生產(chǎn)流程是否處于穩(wěn)定受控的狀態(tài)下。產(chǎn)品的關(guān)鍵特性在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段己確定。

　　(2)另一方面，在產(chǎn)品生產(chǎn)制造的過程中，關(guān)鍵工序參數(shù)的監(jiān)控對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量良率起著重大的決定作用，利用實(shí)時(shí)的SPC方法進(jìn)行工藝參數(shù)的監(jiān)控，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的特殊原因，及時(shí)圍堵并消除，以得到立即的改正及預(yù)防的作用。

　　例如，在硅片切割工序(Wafer saw)，工藝上利用對(duì)切割槽寬度的定期數(shù)據(jù)采集，繪制SPC控制圖，從而起到過程監(jiān)控的作用，以防止參數(shù)對(duì)切割工序帶來的過程能力偏移。

　　(3)客戶的特殊要求:

　　客戶的特殊要求可以針對(duì)產(chǎn)品的固有特性要求，如封裝外觀尺寸要求，針對(duì)p8AGBdoysize35*35的產(chǎn)品，要求產(chǎn)品的允收范圍在35+-0.sm。另外客戶的特殊要求也可以針對(duì)1藝參數(shù)，如Wire Bond的Wire Pull和Ballshear。

　　封裝企業(yè)的新產(chǎn)品導(dǎo)入初期階段，在制定產(chǎn)品生產(chǎn)的控制計(jì)劃時(shí)，SPC的控制特性就是其中必須定義的一個(gè)部分。特殊特性的定義主要來源于行業(yè)規(guī)范，客戶的特殊要求以及通過生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的累積，總結(jié)出來的關(guān)鍵的過程參數(shù)計(jì)量型的控制圖應(yīng)用在如下的特性，見下表：

計(jì)量型控制圖的應(yīng)用工序及抽樣計(jì)劃

工序	SPC控制項(xiàng)目	控制圖	抽樣頻率	樣本數(shù)
Wafer Backgrind	TTV(Total Thickness Variatlon)	X bsr R	IX/Shift	5
Wafer saw	Kerf width	X bar R	IX/Shift	5
Die Attach	BondLine ThiCkneSS	X bsr R	IX/Shift	5
Wire Bond	Wire Pull	Z bar W	IX/Day	20
	Ball Sheal	Z bar W	IX/Day	20
Solder Ball Attach	Solder ball Shesr	X bar R	IX/Shift	5
	Solder ball Pull	X bar R	IX/Shift	5
Trim Form	Corporality	X bar R	IX/Shift	5

　　另一方面在生產(chǎn)過程中，通過對(duì)質(zhì)量異常情況的分析，經(jīng)驗(yàn)總結(jié)評(píng)估等，同樣可以根據(jù)工藝的需要建立使用SPC控制方法的過程或特性控制圖，例如下表。

部分其它計(jì)量型控制圖的應(yīng)用

工序	SPC控制項(xiàng)目	控制圖	抽樣頻率	樣本數(shù)
Die Attach	Die Placement	X bar R	IX/Shift	5
Package Saw	Package Dimension	X bar R	IX/Shift	5

　　2.SPC系統(tǒng)實(shí)施前的準(zhǔn)備

　　正如前所述，SPC系統(tǒng)將對(duì)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)中的關(guān)鍵特性進(jìn)行監(jiān)控，以發(fā)現(xiàn)由原材料，設(shè)備、參數(shù)、人員構(gòu)成的生產(chǎn)過程系統(tǒng)是否存在導(dǎo)致失控出現(xiàn)的特殊原因，以及時(shí)圍堵，防止不合格品的出現(xiàn)。在SPC系統(tǒng)實(shí)施前，我們需要從以下幾個(gè)方面做好準(zhǔn)備，如圖2.4。

　　上線實(shí)施前的準(zhǔn)備工作同樣遵守SMEI的原則。SPC實(shí)施人員需要從Man(人)，Machine(機(jī))，恤terial(物)，Method(方法)，Measurement(測(cè)量)和Environment(環(huán)境)對(duì)SPC控制的全面實(shí)施進(jìn)行準(zhǔn)備:

　　1)人

　　正如前面所提到，作為全面質(zhì)量管理的重要部分，SPC的實(shí)施要求企業(yè)從上到下的全員參與，在SPC實(shí)施的過程中除了一線的操作人員對(duì)特性進(jìn)行數(shù)據(jù)收集之外，從組織的結(jié)構(gòu)來看，自下往上，參與者還包括生產(chǎn)及工藝部門的責(zé)任工程師，各部門的領(lǐng)導(dǎo)人作為SPC小組的支持者，對(duì)小組活動(dòng)起著擁護(hù)及決策作用.作為SPC實(shí)施活動(dòng)中的主導(dǎo)因素，人員的參與能力必須得到保證，因此在SPC的全面實(shí)施之前，人員均須具備基本的SPC理論及操作知識(shí)。對(duì)于生產(chǎn)線的一線操作人員，如有必要，SPC的基礎(chǔ)知識(shí)還需要作為人員資歷認(rèn)證的一部分。公司也需要安排定期的統(tǒng)計(jì)知識(shí)培訓(xùn)，分別針對(duì)操作人員，工程師及更高層次的需要.

　　2)機(jī)器及測(cè)量系統(tǒng)

　　機(jī)器是組成生產(chǎn)過程的重要部分，因此機(jī)器也成為SPC系統(tǒng)中的關(guān)鍵因素。機(jī)器包括生產(chǎn)待檢測(cè)產(chǎn)品的機(jī)器及檢測(cè)機(jī)器。機(jī)器的定期維護(hù)校準(zhǔn)能夠保證機(jī)器穩(wěn)定的生產(chǎn)能力，降低機(jī)器的變異導(dǎo)致系統(tǒng)失控的可能性。爭對(duì)測(cè)量設(shè)備，測(cè)量系統(tǒng)分析，對(duì)測(cè)量設(shè)備的線性，穩(wěn)定性，重復(fù)性，再現(xiàn)性，準(zhǔn)確性進(jìn)行定期的評(píng)估，保證產(chǎn)品減少測(cè)量系統(tǒng)變異為產(chǎn)品生產(chǎn)帶來的異常因素。

　　3)物

　　SPC系統(tǒng)中的物主要提及待測(cè)的樣品，測(cè)量完的樣品，SPC出現(xiàn)失控情況下需要處理分析的半成品等。

　　4)法

　　在進(jìn)行SPC的策劃時(shí)，SPC小組需對(duì)活動(dòng)實(shí)施制定方法，其中包括樣本的抽樣方法，抽樣頻率及樣品數(shù);樣本的控制保存方法;適用的SPC的判異準(zhǔn)則;控制規(guī)范;出現(xiàn)失控的情況下，如何采取失效反應(yīng)措施(OCAP);保證SPC管理系統(tǒng)健康運(yùn)行的檢查方法，監(jiān)控的系統(tǒng)指標(biāo)及操作規(guī)范，例如SPC執(zhí)行狀況審核周期，上下控制線評(píng)估的頻率要求等等。

　　方法的制定是由SPC多方合作小組成員通過頭腦風(fēng)暴討論，并分析以確定其可行性的，由小組的支持者做出最終決策并保證實(shí)施。

　　5)環(huán)境

　　SPC的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)來源于生產(chǎn)線并應(yīng)用于正常環(huán)境下的產(chǎn)品生產(chǎn)，所以數(shù)據(jù)的采集，測(cè)量都需要完全遵守生產(chǎn)環(huán)境的要求。另一方面針對(duì)某些特定的待檢測(cè)的樣本，例如，封裝前道的PCB，需要保證樣本能夠真實(shí)的反應(yīng)生產(chǎn)能力，樣本需要放置在NZ柜里以防止?jié)穸葘?duì)樣本的特性影響。

　　3.SPC施行步驟

 

　　SPC活動(dòng)的實(shí)施開展可以遵循下列步驟

　　步驟1:培訓(xùn)SPC基本理論及應(yīng)用知識(shí)。培訓(xùn)內(nèi)容主要有下列各項(xiàng):SPC的重要性，正態(tài)分布等統(tǒng)計(jì)基本知識(shí)，質(zhì)量管理七大工具，其中特別是要對(duì)控制圖深入學(xué)習(xí)，如何制訂過程控制網(wǎng)圖，如何制訂過程控制標(biāo)準(zhǔn)等等。

　　步驟2:確定關(guān)鍵工序及影響工序的關(guān)鍵變量(即關(guān)鍵質(zhì)量因素)。

　　步驟3:對(duì)關(guān)鍵變量制定控制標(biāo)準(zhǔn)及控制計(jì)劃。具體分為以下兩點(diǎn):(1)對(duì)步驟2得到的每一個(gè)關(guān)鍵變量進(jìn)行具體分析，分析包含抽樣計(jì)劃、控制規(guī)范、穩(wěn)定性判斷準(zhǔn)則的選擇等;(2)對(duì)每個(gè)關(guān)鍵變量建立過程控制標(biāo)準(zhǔn)，并填寫過程控制標(biāo)準(zhǔn)表。過程控制標(biāo)準(zhǔn)表是在SPC實(shí)施中指導(dǎo)相關(guān)過程控制人員操作的藍(lán)本，可參見如下樣本，下表所示。

　　部分其它計(jì)量型控制圖的應(yīng)用

工序	SPC控制項(xiàng)目	控制圖	抽樣頻率	樣本數(shù)
Die Attach	Die Placement	X bar R	IX/Shift	5
Package Saw	Package Dimension	X bar R	IX/Shift	5

　　步驟4：編制控制標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)，在各部門落實(shí)。將具有立法性質(zhì)的有關(guān)過程控制標(biāo)準(zhǔn)的文件編制成明確易懂、便于操作的手冊(cè)，使各道工序使用。包括數(shù)據(jù)采集方法、失控反應(yīng)計(jì)劃、過程能力分析要求等。

　　步驟5：對(duì)過程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)監(jiān)控。主要應(yīng)用控制圖對(duì)過程進(jìn)行監(jiān)控。若發(fā)現(xiàn)問題，則需對(duì)上述控制標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)進(jìn)行修訂，及反饋到步驟4、步驟6：對(duì)過程進(jìn)行診斷并采取措施解決問題?？勺⒁庖韵聨c(diǎn)：

　　（1）可以運(yùn)用傳統(tǒng)的質(zhì)量管理方法，如七種工具，進(jìn)行分析。

　?。?）可以運(yùn)用診斷理論，進(jìn)行分析和診斷。

　　（3）在診斷后的糾正過程中有可能引出新的關(guān)鍵質(zhì)量因素，即反饋到步驟2，3，4.2.4.4管理的實(shí)施。

　　作為TS16949體系的五大手冊(cè)，SPC被要求應(yīng)用在工藝監(jiān)控及改進(jìn)的過程中。各企業(yè)實(shí)施SPC的具體方案各有不同，但是萬變不離其中的是，SPC的實(shí)施方案包含：選擇控制圖，數(shù)據(jù)采集方案，失控反應(yīng)計(jì)劃（OCAP）分析以提供持續(xù)改進(jìn)。

　　以芯片切割工序（waferSaw）為例：

　　1）控制圖及數(shù)據(jù)采集方案，見下表：

　　控制圖及數(shù)據(jù)采集方案

工序	SPC控制項(xiàng)目	控制圖	抽樣頻率	樣本數(shù)
Wafer Saw	Kerf Width	X bar R	IX/Shift	5

　　waferSaw工序需進(jìn)行SPC控制的特性為切割槽的寬度，切割槽寬度的水平是waferSaw工序主要的關(guān)注參數(shù)，寬度的大小將影響芯片的尺寸，從而影響之后工序與芯片尺寸有關(guān)的參數(shù)控制。切割槽如下圖所示：

　　2）繪制控制圖，見X Bar R控制圖

　　上圖表示利用切割槽寬度測(cè)量的原始數(shù)據(jù)取平均值作為控制圖上的每一個(gè)子組點(diǎn)，即為Xbar圖。

　　R圖，表示將每一子組內(nèi)的原始數(shù)據(jù)取極差值繪制控制圖，即為R圖。

上一篇：質(zhì)量管理工具：SPC統(tǒng)計(jì)過程控制

下一篇：質(zhì)量管理工具：四全管理