半導(dǎo)體封裝過(guò)程集成質(zhì)量信息系統(tǒng)研究(編輯修改稿)
2025-07-25 09:26 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 從不同的角度建立質(zhì)量信息系統(tǒng)集成模型，為半導(dǎo)體封裝集成質(zhì)量信息系統(tǒng)的建立奠定基礎(chǔ)。過(guò)程集成主要用于描述不同產(chǎn)品加工過(guò)程中的靜態(tài)特性和靜態(tài)數(shù)據(jù)，如所使用的設(shè)備及其參數(shù)要求、所使用的原材料、對(duì)操作工的要求、環(huán)境要求等，同時(shí)還包括產(chǎn)品規(guī)格、控制圖的類型及參數(shù)等，最后是過(guò)程輸出，如關(guān)鍵質(zhì)量特性及其規(guī)格、批檢方案以及缺陷分類等。根據(jù)半導(dǎo)體封裝過(guò)程的特殊性，以加工過(guò)程為主線，以產(chǎn)品為對(duì)象，實(shí)現(xiàn)過(guò)程的靜態(tài)集成。在半導(dǎo)體封裝過(guò)程中，每一個(gè)工序往往有幾十臺(tái)同類設(shè)備，這些設(shè)備有的是通用設(shè)備，有的只能用于特殊的產(chǎn)品系列?；谠O(shè)備在過(guò)程中的重要向和特殊性，我們以設(shè)備為對(duì)象作重點(diǎn)研究，半導(dǎo)體封裝過(guò)程靜態(tài)集成示意圖如圖2所示。在所建立的半導(dǎo)體封裝過(guò)程靜態(tài)集成模型的基礎(chǔ)上，建立半導(dǎo)體封裝過(guò)程的動(dòng)態(tài)集成——數(shù)據(jù)集成，主要包括如下內(nèi)容：1) 工單，這是數(shù)據(jù)集成的主要研究對(duì)象，所有的數(shù)據(jù)集成均圍繞工單進(jìn)行。工單數(shù)據(jù)包括編號(hào)、產(chǎn)品、數(shù)量、特殊要求等。2) 工單輸入，是指工單在每一工序加工時(shí)的輸入，包括加工期間的環(huán)境參數(shù)、具體的操作人員、所使用的設(shè)備及其參數(shù)、所使用的原材料批號(hào)等；3) 工單輸出，是指工單在每一工序加工時(shí)的輸出，包括加工過(guò)程中的抽樣數(shù)據(jù)、批檢數(shù)據(jù)、缺陷及其數(shù)量、在不同工序完成加工后的合格率等。圖2 半導(dǎo)體封裝過(guò)程靜態(tài)集成模型將與質(zhì)量有關(guān)的數(shù)據(jù)以工單為對(duì)象進(jìn)行集成，不但有利于數(shù)據(jù)的分析和匯總，同時(shí)也有利于過(guò)程診斷和改進(jìn)。在半導(dǎo)體封裝過(guò)程中，會(huì)用到大量的質(zhì)量工具，如統(tǒng)計(jì)分析工具、過(guò)程能力分析、測(cè)量系統(tǒng)分析、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)以及試驗(yàn)設(shè)計(jì)(DOE)等，如何將這些質(zhì)量工具進(jìn)行有效集成，支持持續(xù)質(zhì)量改進(jìn)也是集成質(zhì)量信息系統(tǒng)要解決的一個(gè)主要問題。根據(jù)半導(dǎo)體封裝過(guò)程的特點(diǎn)，我們?cè)O(shè)計(jì)如圖3所示的質(zhì)量工具集成框架模型。質(zhì)量工具集成模型框架最大的特征是將各個(gè)孤立的分析工具通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了有效集成，如將工序能力和測(cè)量系統(tǒng)分析歷史數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，有助于工程師通過(guò)動(dòng)態(tài)分析了解設(shè)備狀況，將經(jīng)過(guò)DOE分析和優(yōu)化的工序最近參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)可直接對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行指導(dǎo)，同時(shí)其他各類的過(guò)程控制、統(tǒng)計(jì)分析以及過(guò)程診斷也都為數(shù)據(jù)庫(kù)為中心實(shí)現(xiàn)了有效的集成。圖3 質(zhì)量工具集成模型框架4 半導(dǎo)體封裝集成質(zhì)量信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)在所提出的半導(dǎo)體封裝質(zhì)量信息系統(tǒng)集成模型框架的基礎(chǔ)上，建立半導(dǎo)體封裝集成質(zhì)量信息系統(tǒng)體系架構(gòu)，并對(duì)各子模塊的進(jìn)行分項(xiàng)設(shè)計(jì)。 集成質(zhì)量信息系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)半導(dǎo)體封裝集成質(zhì)量信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖4所示，主要由三個(gè)相互銜接的層次構(gòu)成，分別是：數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)分析層和數(shù)據(jù)呈現(xiàn)層，各層的功能詳述如下。數(shù)據(jù)采集層，主要由操作員使用，主要負(fù)責(zé)日常業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的操作，包括所有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)質(zhì)量數(shù)據(jù)的錄入、刪除、修改等功能。同時(shí)，自動(dòng)化設(shè)備的數(shù)據(jù)采集接口也在該層實(shí)現(xiàn)。除此之外，該功能層還應(yīng)該包括一些簡(jiǎn)單的查詢、統(tǒng)計(jì)以及日常報(bào)表生成等功能。 數(shù)據(jù)分析層，這是質(zhì)量數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的核心部分，許多數(shù)據(jù)分析功能都包括在這一功能層中。主要包括：控制限的設(shè)定與控制圖的生成、統(tǒng)計(jì)分析功能（如數(shù)據(jù)正態(tài)性檢驗(yàn)等）、工序能力分析以及質(zhì)量診斷工具（以流程單為依據(jù)，匯集相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析與判定）。此外，根據(jù)需要，還可以增加向Minitab或者JMP等常用的統(tǒng)計(jì)工具傳輸數(shù)據(jù)的功能。 數(shù)據(jù)呈現(xiàn)層，主要供高層管理人員使用，例如可以實(shí)時(shí)了解生產(chǎn)線產(chǎn)品合格率狀況、工序能力狀況、測(cè)量系統(tǒng)狀況等，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)以圖形和報(bào)表為主，力求簡(jiǎn)單、直觀。圖4 半導(dǎo)體封裝集成質(zhì)量信息系統(tǒng)體系架構(gòu) 數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)
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