车间老化设备制造的价值及意义

日期:2017-04-17 / 人气: / 来源:www.biglss.com

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  老化制造简介

  芯片在封装完毕后,可能存在潜在缺陷,这些会导致芯片性能不稳定或者功能上存在潜在缺陷,如果这些存在潜在缺陷的芯片被用在关键设备上,有可能发生故障,造成用户财产损失或者生命危险。而老化试验的目的就是在一定时间内,把芯片置于一定的温度下,再施于特定的电压,加速芯片老化,使芯片可靠性提前度过早期失效期,直接到达偶然失效期(故障偶发期),保证了交到顾客手中的芯片工作性能的稳定性和可靠性。

  在实际生产中,老化试验由于设备昂贵、试验时间长而极大的增加了成本而且延长了生产周期,进而导致影响按时交货和生产计划的有效实施。所以,如何控制工人数量,提高工人手工上下料生产效率,进而缩短生产周期保证交货时间对半导体生产有着重要的意义。

  F公司半导体老化试验车间有员工113名,物料自动装卸机7台(其中三台QFP自动装卸机,四台SOIC28自动装卸机),老化炉53台。

  老化车间工作主要由装卸物料(芯片)、BENCH测试、入炉老化试验和外观检验几个部分组成。

  当一批新的物料到达车间后,由物料员检查流程单与实际物料是否相符,检查来料数量,再把来料分给各个手工操作员,由手工操作员检查芯片上的印字并每批抽取200粒物料进行外观质量目检。检查完后没有问题就开始装板---即把物料装到老化板上,装料部分由自动装卸机和操作工共同完成,其中大部分物料都由操作工手工完成。之后开始做Bench测试。Bench测试之后就装入老化炉开始做老化试验,老化试验的长短根据物料的不同和客户要求的不同而不同。测试结束后再由操作工手工或者自动装卸机卸下物料,之后进行100%外观质量目检。最后结料——即清点良品数量和次品数量,与来料数量进行比较,填写物料的生产流程单。

  从这里我们可以看到,老化生产控制涉及到老化板,老化炉,自动卸料机及人员需求。

  老化设备需求模型

  老化设备主要包括老化板和老化炉以及驱动板,老化试验机由老化炉和测试机组成,一台测试机配套两台老化炉。老化炉内分为四个装载框,每个框内可以装13块老化板,所以一台老化炉可以同时测试52块老化板上的芯片。老化车间共有53台老化炉

  老化炉,老化板,驱动板需求公式

  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: 一块老化板每周周转次数

  SITE HOURS: 每小时计划生产时间,在F公司,这个时间为每周168小时。

  W.burn_in_duration:老化测试时间

  TBT: 一块老化板从离开老化炉到重新进入老化炉的时间间隔。在F公司,假定该时间为6小时。 这段时间包括将第一批物料从老化板上卸下,然后将第二批物料安装在老化板上,并将老化板安装在老化炉上的时间。

  Chamber_capacity老化炉的产能。

  Bib_avg_good_sockets:每块老化板上可用的插座的比例。通常取95%。

  Re-burn_burn_inrate: 重新老化试验的比例。这是按照产品的特性而的到的。

  Slot_per 每个老化炉装载框可装老化板的数量。

  Chamber_util 每个老化炉的装载框的个数

  BIB_capacity: 老化板的产能

  Driver_capacity:驱动板的产能

  Chamber_req: 老化炉的需求个数

  BIB_REQ:老化板需求个数

  Drivers_req; 驱动板的需求个数。

  Dmd_qty: PARCA系统产生的产品需求数量。

  每个月,当MBG主计划员结束MPS分析后,制造部门从系统中导出产品的需求,然后利用上面的公式计算出老化板,老化炉和驱动板的需求。如果对板子的需求超出现有实际板子数量,则请计划员平衡生产计划或者申请购买新的夹具。

  老化制造人力资源需求研究

  在老化生产需求的人力资源包括3个部分,出入炉人员,操作自动卸料机的人员以及手工装卸料人员。

  由于自动装卸机非常昂贵,而且都是专用设备,当需求从一类产品切换到另外一类产品时,设备调整很困难,因此从老化板装卸物料的工作多数依然是由人手工完成。

  手工装卸料人员标准工时

  手工作业区域设施布置研究

  装卸物料工序是整个BAT3唯一的需要工人手工作业的工序,工人作业动作单一,工作强度大,作业需要人力多,也是老化试验车间的瓶颈工序。

  手工装卸物料劳动强度较大,但是工人的负荷到底有多少,需要我们运用工作抽样的方法去研究。我们取置信度95%,误差10%。

  工人的工作状态分为以下几类:1.来料检查,2.打印流程单,3填写流程单,4.手工装料,5.搬运老化板,6.手工卸料,7.点数,8.外观目检,9.培训新员工,10.检查弯脚,11.空闲

  我们根据随机抽样的方法抽取数据分析如下:
  手工装卸料工人负荷抽样记录
手工装卸料工人负荷抽样记录
  由工作抽样的分析结果可以看到,工人工作负荷达到了95.4%。其中工人手工装料占用了工人工作时间的37%,手工卸料占用32%,所以手工装卸料占用工作总时间的69%,再加上外观目检和点数量项工作,容易让工作产生疲劳的工作占76.6%。

  手工装卸物料劳力需求研究

  制定标准产能

  工作研究的一个重要目的就是标准化,为各种工作制定出标准。制定出工人标准产能,为工人每天的工作定出一个目标,一方面有利于每天生产任务的完成,另一方面也有利于提高工人的工作积极性。

  首先在生产线上用秒表测量工人的手工作业速度。每一种物料测量10个数据。

  在表中,我们也计算出了工人每日装卸物料(日出货量)的标准产能。可以看出,SOIC28的日出货量最高。
车间老化设备制造的价值及意义
  上海博革企业管理咨询有限公司把SOIC28的产能比例定为1,把SOIC28的日出货量与其他物料的日出货量的比值定为其他物料的产能比例,用来折算工人手工装卸物料的标准产能来衡量其生产量。所以,我们根据MPS生成的订单需求计划,就可以建立一个模型来自动计算人力需求。

作者:老麦


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