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1、制程管制系統概論,Rev. 01,制程管制系統 (PCS),Content Originators: Soon Keong Chew, Choon Gay Lee, Melanie Palomares, Lizzie Pazzibugan, Robert F Cheney, Walt Flom, Andres E Salazar, Ricardo Alvarado, Matt L Gerdis,課程目的,使學員能夠學到如何建立,控制和提升制程管制系統的觀念和方法.,有關Intel的物料和物料供應商的工程和管理人員.,受訓人員,課程內容,第一部分: 制程管制系統概論 第二部分: 量測系統 第三部
2、分: SPC(統計制程管制) 第四部分: RFC(異常改善查核表),第一部分: 制程管制系統概論,目錄,PCS介紹 變異類型 哪里需要推行PCS PCS要件 PCS運用,什麼是PCS ?,對制程或設備問題的現場的,實時的確認和反饋系統. On-line, real time system for identifying & responding to process or equipment problems 將以前的SPC要件 量測系統,管制圖和判定準則與異常改善查核表(RFC)有機地結合起來. PCS = SPC + RFC,為什麼要做PCS?,我們需要它來不斷地提升 客戶滿意度 良率
3、生產效率 設備稼動率 產品和制程的品質 客戶的要求 “不要告訴我你們正在改善產品和制程,請用數據來證明” 客戶稽核 ISO 要求 制程管制 統計技術的應用,PCS 的作用,,制程管制系統使我們做如下決定 : 如果制程穩(wěn)定我們可以保持這種穩(wěn)定., 如果制程有問題我們可以停止它並用異常改善查核表來發(fā)現問題和解決問題,,PCS 的好處,,PCS 可以維持穩(wěn)定的制程並降低變異. 沒有運用 PCS 的制程是不穩(wěn)定的,不可預測的並有許多不可接受的變異., 運用 PCS 的制程是穩(wěn)定的並有很少的變異.,,,,沒有完全一模一樣的兩個東西,Size 10 shoes,Light bulb lifetimes
4、,Soda Volume,,,,,Lamination Thickness,,,什麼是變異?,持續(xù)的品質改善的重點就是降低變異.,變異來源,偶然性變異 此類變異引起制程的自然的波動 穩(wěn)定的,可預見的制程的反映 此類變異不可完全消除 由機器,制程和物料等多種因素引起 消除此變異十分因難或不可能 如: 機器的輕微振動,物料的輕微變異 系統性變異 此類變異引起制程較大的波動 不是制程本身所具有的 標準作業(yè)程序被破壞 不正常狀況的發(fā)生 易被確認和消除 如: 作業(yè)員的錯誤,不良物料等,某人正在滑雪,以下哪些是偶然變異?哪些是系統變異? 輕微的頂頭風 腳扭傷 雪的輕微融化 鞋上的蠟逐漸在化掉 撞在一棵樹上
5、,偶然還是系統變異?,干預,對穩(wěn)定的不應調整的制程進行調整 對偶然變異采取措施,忽略,對不穩(wěn)的制程未采取任何措施 忽略不穩(wěn)定的制程意味著錯過改善的機會 對系統變異未采取任何措施,哪里需要推行 PCS,在一個工廠內並非所有的地方或所有制程參數都要求做PCS. 推動PCS是一項復雜的工作,因此我們須將精力放在必要的方面來推行PCS. 在全廠推行PCS之前必須決定哪里需要.可以通過Passive Data Collection (PDC) 來進行分析. PDC用來對制程進行分析.,哪里需要推行PCS,固有的不穩(wěn)定的制程參數: PDC可以告訴我們哪些參數是穩(wěn)定的,哪些參數是不穩(wěn)定的. 低的制程能力:
6、PDC可以告訴我們哪些制程參數難以滿足產品規(guī)格要求,我們將會對此參數進行監(jiān)控. 關鍵制程輸入因素: PDC會告訴我們制程中的因果關系,使我們了解哪一個因素對制程的影響比較大,這樣我們可以對此關鍵因素進行監(jiān)控而忽略次要因素.,PCS的要件,量測計劃 收集什麼數據,收集多少數據,什麼時候收集,如何收集,將要計算什麼. 監(jiān)測Monitor 利用管制圖來對制程進行控制. RFC 發(fā)現問題原因並解決問題的一系列標準作法.,,,,如何運用PCS,五個步驟:,,The 5 steps work together like this:,如何運用PCS,第二部分: 量測計劃,,,,PCS要件,建立量測計劃,建立
7、監(jiān)控體系 (SPC),執(zhí)行RFC,Element 1,Element 2,Element 3,,,,目錄,制程參數類型 建立量測計劃 選擇參數 確定量測方法 確定抽樣頻率 確定樣本數 設定數據收集表 執(zhí)行數據計算,,產品,三種制程參數,制程輸入參數: 由產線作業(yè)人員直接管制的制程輸入參數(如: 溫度,壓力,速度等). 此參數不會隨機變化,不需作為PCS的目標.,制程過程參數 : 由制程的輸入參數影響並與產品品質有關的生產過程參數 (如:流動率,化學池的濃度等).制程過程參數隨時間而變化.此參數是PCS需要管制的目標,尤其當此參數與產品參數有很大的關系時. 產品品質參數 : 與產品品質有關的參數
8、.(如 : 寬度,不良品等). 產品品質參數是產品品質狀況的直接反映並且隨時間而變化.此參數是PCS管制的主要對象.,三種制程參數,建立量測計劃,量測計劃包括有: 參數: 被管制的參數. 量測方法: 收集數據的工具和步驟.(量測系統必須是可行的和穩(wěn)定的.) 抽樣頻率: 每一批或每小時抽取多少次. 樣本數: 每次抽取多少個樣本.(一般小於20個.) 數據收集表: 數據記錄在哪里.(紙張或電腦軟體) 計算: 描點之前的相關計算. (也可以不需要),選擇參數,選擇參數,推動PCS首先要確定正確的監(jiān)控參數,以確保大量生產時的有效性. 當產品或制程的變異能被預測和控制時,PCS才是有效的. 所有的變異的
9、影響不是一樣的. 需要對變異的風險進行確定和評估風險等級. 理想狀況是將變異消滅在萌芽階段. 這就需要對輸入變量進行監(jiān)控以期達到預定的輸出要求.,選擇參數,對輸入/輸出關系進行分析和確認. 因此需要 確定產口的關鍵輸出 確定影響產品輸出的模型輸出. 確定影響模型輸出的輸入變量. 依輸入變量清單進行PCS量測.,確定需要監(jiān)控的參數,確定關鍵的輸出參數 使用工具: TTS, MTS 優(yōu)先排序輸出參數 使用工具: 風險評估表 列出每一個輸出參數相關的所有輸入變量 使用工具: 魚骨圖 優(yōu)先排序輸入變量 使用工具: 機率評估表 計算PCS風險 使用工具: PCS 風險評估表,確定關鍵輸出參數,關鍵的制程
10、或產品輸出參數包括 安全 品質和可靠性 良率 尺寸 paste thickness, alignment, flatness, component height, 物理性能 temperature, appearance, voids, strength 化學性能 joint composition, flux residue 電器性能 Surface Isolation Resolution (SIR),優(yōu)先排序輸出參數,不可能量測所有輸出和輸入變量. 使用風險表評表對輸參出參數進行優(yōu)先排序 對每一個輸出參數進行失效模式和效果分析. 使用風險評估表對每一個失效模式的風險程度進行評分.,風險評
11、估表,,風險評估表,等級,類型,評估要點,10,法律責任,- 失效導致安全事故或違反法律要求,9,可靠性/信譽,- 客戶影響,- 主要的可靠性變異,- 最終客戶的投訴,- 提早報廢,- 早期使用中問題多多,- 功能的間斷性失效,- 次要的可靠性變異,8,- 偶然的功能失效,7,品質問題/操作不便,- 客戶產線的影響/停線,- 影響客戶產線的良率,- 包裝不良/送錯產品/標識錯誤,- 產品性能不全,- 需要客戶的額外操作,- 造成客戶的設備損壞,- 錯誤的包裝或包裝標簽,6,- Board or socket安裝錯誤,5,內部的良率/額外作業(yè),- 對設備的損壞,- 對設備的損傷,4,- 對良率的
12、重要影響,- 顯著的產線產量影響,3,- 對良率的次要影響,- 輕微的產線產量影響,2,- 外觀,- 額外的作業(yè)/不必要干擾,1,未發(fā)現,- 內部或外部的未發(fā)現的不良,Note: -References to customers in this table mean external customers,- Relative comparison should be used in assigning severity ranking,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,列出個全部與輸出參數相關的輸入變量,輸入變量包括: 采購物料的要求 設備和制程的因素 環(huán)境條件 來源: 以往經驗
13、 技術經驗 標竿 理論或實驗模型 腦力激蕩法,運用魚骨圖,列出輸入變量,對輸入變量進行優(yōu)先排序,使用機率評估表 此輸入變量失效的機率是多少?,機率評估表,計算風險,將每一對輸入/輸出變量的風險評估分數與機率評估分數相乘. 用乘積最高的分數那一項作為推行PCS的重點.,,Prioritizing the I/Os,Failure mode: What can go wrong and what effect would the failure have? Severity: How severe is the effect? Cause: What could cause the failure
14、 mode? Occurrence: How likely is it to occur? PCS Risk Score: What is the overall risk? Recommended action: What can be done to reduce the risk? Control: What controls are in place? Containment: How are its effects prevented? Detection: How effective are they?,Outputs,,Inputs,,Prioritization,,Action
15、,,PCS,,,,,,,,Failure Mode Effects Analysis (FMEA) Model,,Causes What caused the failure mode?,,Occurrence,,,Risk Priority Number (RPN) = Severity x Occurrence x Detection,A score/rank scale is assigned to Severity, Occurrence & Detection criteria Worst case situation will have the highest score,Inpu
16、ts,確定量測計劃,量測劃計劃包括: 量測設備: 硬件 軟件 量測程序: 校正頻率和技術 時間 建立程序 樣本準備 操作程序 量測設備操作環(huán)境,量測的影響,,不好的量測系統得到的數據沒有意義: 本來穩(wěn)定的制程顯得不穩(wěn)定, 本來能力足夠的制程顯得能力不足.,確定抽樣頻率,確定多久收集一次數據. 用PDC結果來確定短期和長期的制程的穩(wěn)定性. 確定的抽樣頻率能有規(guī)定的時間段內偵測出失控的制程. 一般地在確定抽樣頻率時需要綜合考慮制程的穩(wěn)定性和數據收集成本之間的平衡.,抽樣示例,當短期變異與長期變異比較時較小時可以加長抽樣之間的時間間隔.,抽樣示例,當短期變異與長期變異比較時較大時需要加強抽樣的頻率.
17、,確定樣本數,確定收集多少樣本以及如何收集樣本. 對於批次生產的制程一般是從每批中收集樣本. 用PDC的結果可以考察每批的變異狀況,可以使我們作如下決定: 如何收集數據, 每批需要多少數據. 對於連續(xù)生產的制程,選定的樣本數能夠監(jiān)測出制程的變異. 一般地確定樣本數時需要綜合考慮制程的變異和收集數據成本之間的平衡.,確定樣本數,下例中假定是批次生產的制程並有如下的結構:,確定樣本數,建議使用的樣本數: 從每批中收集樣本. 每批中抽取2-3個小的分次. 每分批中抽3-5個樣本.,確定樣本數,建議使用的樣本數: 從每批中收集樣本. 從每批中抽取5-10個小的分批. 從每分批中抽取一個樣本.,確定樣本
18、數,建議使用的樣本數: 不必從每批中收集樣本. 從每批中抽取3-5個小的分批. 從每分批中抽取2-3個樣本.,設定數據收集表,建立數據的輸入和存貯系統. 有以下幾種方法: 依紙張上存貯的數據由人工輸入數據: 快速且容易執(zhí)行, 不需要任何經驗, 不需要太多的培訓. 但不是長久的解決方案,依電腦上存貯的數據進行人工輸入工作: 比較快速且容易執(zhí)行. 需要對電腦的軟硬體進行一定的投資, 需要一定的培訓, 如能盡量減少輸入的錯誤這將是比較好的長久解決方案.,設定數據收集表,依電腦上存貯的數據進行自動的數據輸入工作. 最不好執(zhí)行, 費用取貴, 不需要培訓. 確保數據錄入的時效性和無誤性 最好的長久解決方案.,設定數據收集表,不論采取何種數據錄入的方法,以下幾點需要保證: 能夠及時地將正確的數據正確地錄入. 數據要能夠保存好以備以后的使用. 數據能夠容易地被其它場合所使用.,設定數據收集表,進行數據計算,在管制圖上進行描點之前需要對數據進行適當的計算以利於使用. 例如: 單個的測量值 幾個量測值的平均值 幾個量測值的方差 幾個量測值的全距 良率 不良率,進行數據計算,可以使用人工或電腦軟件進行計算. 一般情況下如果數據貯存在電腦中則可以運用電腦進行計算,這有很多的優(yōu)點. 人工計算不是長久的解決方案.,
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