車間老化設備制造的價值及意義
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老化制造簡介
芯片在封裝完畢后,可能存在潛在缺陷,這些會導致芯片性能不穩(wěn)定或者功能上存在潛在缺陷,如果這些存在潛在缺陷的芯片被用在關鍵設備上,有可能發(fā)生故障,造成用戶財產損失或者生命危險。而老化試驗的目的就是在一定時間內,把芯片置于一定的溫度下,再施于特定的電壓,加速芯片老化,使芯片可靠性提前度過早期失效期,直接到達偶然失效期(故障偶發(fā)期),保證了交到顧客手中的芯片工作性能的穩(wěn)定性和可靠性。
在實際生產中,老化試驗由于設備昂貴、試驗時間長而極大的增加了成本而且延長了生產周期,進而導致影響按時交貨和生產計劃的有效實施。所以,如何控制工人數量,提高工人手工上下料生產效率,進而縮短生產周期保證交貨時間對半導體生產有著重要的意義。
F公司半導體老化試驗車間有員工113名,物料自動裝卸機7臺(其中三臺QFP自動裝卸機,四臺SOIC28自動裝卸機),老化爐53臺。
老化車間工作主要由裝卸物料(芯片)、BENCH測試、入爐老化試驗和外觀檢驗幾個部分組成。
當一批新的物料到達車間后,由物料員檢查流程單與實際物料是否相符,檢查來料數量,再把來料分給各個手工操作員,由手工操作員檢查芯片上的印字并每批抽取200粒物料進行外觀質量目檢。檢查完后沒有問題就開始裝板---即把物料裝到老化板上,裝料部分由自動裝卸機和操作工共同完成,其中大部分物料都由操作工手工完成。之后開始做Bench測試。Bench測試之后就裝入老化爐開始做老化試驗,老化試驗的長短根據物料的不同和客戶要求的不同而不同。測試結束后再由操作工手工或者自動裝卸機卸下物料,之后進行100%外觀質量目檢。最后結料——即清點良品數量和次品數量,與來料數量進行比較,填寫物料的生產流程單。
從這里我們可以看到,老化生產控制涉及到老化板,老化爐,自動卸料機及人員需求。
老化設備需求模型
老化設備主要包括老化板和老化爐以及驅動板,老化試驗機由老化爐和測試機組成,一臺測試機配套兩臺老化爐。老化爐內分為四個裝載框,每個框內可以裝13塊老化板,所以一臺老化爐可以同時測試52塊老化板上的芯片。老化車間共有53臺老化爐
老化爐,老化板,驅動板需求公式
tpw= site_hours/(tbt+w.burn_in_duration);
chamber_capacity=tpw*bib_avg_good_sockets*(1-reburn_burn_in_rate)*slots_per*chamber_util;
bib_capacity =tpw*bib_avg_good_sockets*(1-reburn_burn_in_rate)*chamber_util
driver_capacity= bib_cap;
chambers_rqd= dmd_qty / chamber_capacity;
bib_rqd= dmd_qty / bib_capacity;
drivers_rqd = bib_rqd;
TPW: 一塊老化板每周周轉次數
SITE HOURS: 每小時計劃生產時間,在F公司,這個時間為每周168小時。
W.burn_in_duration:老化測試時間
TBT: 一塊老化板從離開老化爐到重新進入老化爐的時間間隔。在F公司,假定該時間為6小時。 這段時間包括將第一批物料從老化板上卸下,然后將第二批物料安裝在老化板上,并將老化板安裝在老化爐上的時間。
Chamber_capacity老化爐的產能。
Bib_avg_good_sockets:每塊老化板上可用的插座的比例。通常取95%。
Re-burn_burn_inrate: 重新老化試驗的比例。這是按照產品的特性而的到的。
Slot_per 每個老化爐裝載框可裝老化板的數量。
Chamber_util 每個老化爐的裝載框的個數
BIB_capacity: 老化板的產能
Driver_capacity:驅動板的產能
Chamber_req: 老化爐的需求個數
BIB_REQ:老化板需求個數
Drivers_req; 驅動板的需求個數。
Dmd_qty: PARCA系統(tǒng)產生的產品需求數量。
每個月,當MBG主計劃員結束MPS分析后,制造部門從系統(tǒng)中導出產品的需求,然后利用上面的公式計算出老化板,老化爐和驅動板的需求。如果對板子的需求超出現(xiàn)有實際板子數量,則請計劃員平衡生產計劃或者申請購買新的夾具。
老化制造人力資源需求研究
在老化生產需求的人力資源包括3個部分,出入爐人員,操作自動卸料機的人員以及手工裝卸料人員。
由于自動裝卸機非常昂貴,而且都是專用設備,當需求從一類產品切換到另外一類產品時,設備調整很困難,因此從老化板裝卸物料的工作多數依然是由人手工完成。
手工裝卸料人員標準工時
手工作業(yè)區(qū)域設施布置研究
裝卸物料工序是整個BAT3唯一的需要工人手工作業(yè)的工序,工人作業(yè)動作單一,工作強度大,作業(yè)需要人力多,也是老化試驗車間的瓶頸工序。
手工裝卸物料勞動強度較大,但是工人的負荷到底有多少,需要我們運用工作抽樣的方法去研究。我們取置信度95%,誤差10%。
工人的工作狀態(tài)分為以下幾類:1.來料檢查,2.打印流程單,3填寫流程單,4.手工裝料,5.搬運老化板,6.手工卸料,7.點數,8.外觀目檢,9.培訓新員工,10.檢查彎腳,11.空閑
我們根據隨機抽樣的方法抽取數據分析如下:
手工裝卸料工人負荷抽樣記錄

手工裝卸物料勞力需求研究
制定標準產能
工作研究的一個重要目的就是標準化,為各種工作制定出標準。制定出工人標準產能,為工人每天的工作定出一個目標,一方面有利于每天生產任務的完成,另一方面也有利于提高工人的工作積極性。
首先在生產線上用秒表測量工人的手工作業(yè)速度。每一種物料測量10個數據。
在表中,我們也計算出了工人每日裝卸物料(日出貨量)的標準產能??梢钥闯觯琒OIC28的日出貨量最高。

作者:老麥