【半导体封装引线键合工序的工厂生产改进设计案例分析2700字】

半导体封装引线键合工序的工厂生产改进设计案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u13826半导体封装引线键合工序的工厂生产改进设计案例分析 191551.1SPC系统简介 139041.2SPC系统控制 3259191.2.1样本数据采集 4137731.2.2统计分析 4现在我国正进入处于一个新发展时期和需要更多的下一代新的信息电子技术取得迅猛发展的关键历史阶段,信息化和现代工业化的各种深度融合交叉点与融合也正在不断地逐步加强，要积极充分利用工业信息基础技术,特别是要重视发挥工业信息互联网、大数据、云计算、人工智能等等对新一代工业信息基础技术的推动作用,逐步加快实现传统工业化的智能化和新制造。微电子行业工业自动化基础较好,在进行两化融合建设方面具备良好的条件。在制造行业深度推进两化融合的大背景下,各个微电子产品加工企业相继提出"智能制造"的理念,并且也开始了以互联网和大数据为驱动的新时期制造业加工企业建设模型,探索和布局智慧制造企业的建设。1.1SPC系统简介本文主要采用SPC系统进行生产控制。SPC主要是指借助于数理统计分析方法来实现过程控制工具。通过对整个生产流程的特点进行分析和评估,及时地发现各个系统因素所可能出现的预测和征兆,并及时采取措施减少或消除这些因素的影响,使整个生产流程始终保持受控的状态,仅接收到随机因素的影响,从而实现控制质量的主要目的。如果一个过程只能够接受随机因子的影响,那么就会被置于由统计控制(或者叫做受控状态)；如果一个过程已经受到了系统各种因素的干扰,那么就会长期地处于一个统计失控的状态(或者叫做失控)。因为整个过程中的波动都具有系统的规律性,当整个过程在某些方面被控制后,其物理学特征一般都是服从稳定的随机分布;如果其控制方式不当,则其在线电路中的分布可能会发生变化。过程分析法是指运用过程中价格波动的统计学规律去分析并控制价格的方法。因此,它强调流程应该在可以被控制和胜任的状态下运行,从而促使产品和服务能够稳定地适应客户需求。产品加工尺寸的波动原因主要是人为、机械、材料、方法、环境等基本因素的波动影响。波形可分为正常波形和异常波形。一般波动是由偶然因素引起的，其对产品质量的影响较小，在技术上难以消除。反常波动由系统原因引起，其严重影响产品的质量，但可以采取措施避免或消除，目的在于消除，避免异常波动，使之处于正常波动。超出允许误差范围以外的过程结果是不可接受的。但是，当管理任何一种流程降低变差时，必须找出引起变差的原凶。区分一般原因与特殊原因。虽然单个的被测数据值也许是完全不同,但当它们形成一组后,他们就会趋于发展形成一个可以用来描述为构造出一个相等的分布式图形,这个分布根据下列的特性进行区别：（1）位置（典型值）（2）计算分布宽度（由最小取值至最高取值之间的差距）（3）图形特征点的性状(图形变差模式是否对称,偏斜等)由于特定原因而导致的过程分布变化,有的有害,有的有利。当有害处时应识别和消除它,当有益处时应识别和使它成为过程的一部分。作为一种有效地测量各个过程中的特异性原因发生变差的检测方法,控制示意图技术是SPC技术的重要核心。简言之,控制图(参见下图1.1)中的纵轴分别代表了产品的质量和生产特征和横轴分别代表了产品的批号和生产日期。根据测量时间的顺序,将经过测量后计算得到的产品质量和生产特征画出来形成了示意图,再在其中加上了中心线(centerline)、管制上限(UCL)和管制下限(LCL)图1.1控制图管制图的选定：在我司管制图按如下流程表进行选择。一般常用的管制图如X-MRchart，Xbar-Rchart和Xbar-Schart。图1.2管制图选择流程图在这里我们量测的数据为wirepull，ballshear值，样本数较大故选用Xbar-Schart。图1.3流程图示例根据以上理论知识，运用SPC技术分析其在金丝球焊键合工艺中的应用。1.2SPC系统控制1.2.1样本数据采集（1）初期数据的采集采用计量合格的拉里式数据采集装置，从一批量产产品中选取第一条中段和最后一条中段，随机抽取3个样品。对20个引线分别进行了拉力键合数据采集，对20个推球数据进行了拼接。样本来源的数据见表1.1。表1.1样品数据1.2.2统计分析由以上直方图可见，该组数据呈现出中低两级的基本对称强度形状，符合正态分布，因此该组键合强度数据符合正态分布。拉伸数据波动为正常波动，说明制程处于稳定程度为正常状态，可对制程能力指标进行分析计算。工艺能力指数是指工艺水平满足工艺参数规范要求的程度，当工艺规范中心值与工艺参数分配中心重合时，用CPK表示制造能力指标，CPK是指工序在一定时间里，处于控制状态（即稳定状态）下的实际加工能力，它是工序保证质量的能力。因此用CPK值来量产可以很好的统计产品的质量。图1.4CPK示意图CPK双边公式如下公式5：（公式5）Cpk的评级标准：（可根据标准对计算出之制程能力指数做相应对策）A++级Cpk≥2.0特优可考虑成本的降低A+级2.0＞Cpk≥1.67优应当保持之A级1.67＞Cpk≥1.33良能力良好，状态稳定B级1.33＞Cpk≥1.0一般状态，制程因素有产生不良的危险，应利用各种方法将其提升为A级C级1.0＞Cpk≥0.67制程不良较多，必须提升其能力D级0.67＞Cpk不可以被接受其能力过低,应该考虑对所设计的制程进行重新调整。根据上述原则，运用JUMP软件对产线上收集的WirePull数据进行分析。结果如下图1.5：图1.5WirePullCPK分析数据从JMP分析结果图1.5可以看出WirePull的CPK为1.27>1.67。故可认为制成是稳定可靠的。同理，对BallShear数据的分析如下图1.6：图1.6BallShearCPK分析数据从JMP分析结果图1.6可以看出BallShearCPK为3.202>1.67故可认为制成是稳定可靠的。计算均值控制图的中心线和上下控制限中心线：上控制限：下控制限：根据公式计算，控制图我们得出WirePull控制图，如图1.7CL=11.85，UCL=16.70，LCL=13.00图1.7WirePullXbar-S图BallShear控制图：CL=45.25，UCL=51.72，LCL=35.77，由此我们可以得出控制图如图1.8。图1.8BallShearXbar-S图SPC管制图的判断是使用PSNRule既规定了13种图形，如有符合其中任何一种的图形就可判为有异常，需要处理。但是根据不同制成的特性，会根据不同制成选择需要卡控的图形在我司对于wirepull和ballshear这2个参数最常用的是以下3种卡控图形既：（1）任何一点超出上下管制界限。规则说明：依照常态分配的机率性质，超出三倍标准偏差以外的机率为0.27%，所以当有任一点超出管制界限时应实时做处置。（2）连续七点位于中心线的上方或下方规则说明：一般而言，点应该在中心在线下方跳动，连续七点在同一侧的机率为（1/2）的七次方，机率为1/128<1%，所以此时应当检视是否有异常。（3）连续七点向上或连续七点向下规则说明：一般而言，点应该在中心在线下方跳动，连续七点上升的机率为（1/2）的七次方，机率为1/128<1%，所以