質(zhì)量管理在芯片封裝引線鍵合中應(yīng)用

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1、質(zhì)量管理在芯片封裝引線鍵合中應(yīng)用　　摘要：本論文采用統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）技術(shù)，以六西格瑪統(tǒng)計(jì)方法為指導(dǎo)，通對(duì)關(guān)鍵工序進(jìn)行監(jiān)控和分析，找出了對(duì)輸出變量有關(guān)鍵影響的輸入因子，并對(duì)這些關(guān)鍵因子進(jìn)行改進(jìn)和控制，從而使生產(chǎn)過(guò)程得到最大的優(yōu)化，產(chǎn)品的質(zhì)量和良品率都有一個(gè)全面的提升。最終實(shí)現(xiàn)了通過(guò)對(duì)參數(shù)的改進(jìn)和SPC系統(tǒng)對(duì)量產(chǎn)中的產(chǎn)品進(jìn)行持續(xù)的質(zhì)量監(jiān)控，提高了焊線工序良品率和穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：封裝DMAIC六西格瑪SPC中圖分類(lèi)號(hào)TN305文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2013）04（b）-0158-02半導(dǎo)體封裝業(yè)和測(cè)試業(yè)是我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，回顧我國(guó)半導(dǎo)體封裝業(yè)的發(fā)展

2、，從1956年我國(guó)第一只晶體管的誕生伴隨著電子封裝業(yè)的起步。但雖經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，我國(guó)的封裝技術(shù)依然落后，沒(méi)有形成大的研發(fā)隊(duì)伍。由于過(guò)去封裝技術(shù)常常被忽視以及對(duì)封裝技術(shù)的支持不利，使我國(guó)封裝技術(shù)發(fā)展緩慢，與國(guó)外的高可靠單片Ic的封裝技術(shù)相差甚遠(yuǎn)。5目前封裝形式一方面朝著高性能的方向發(fā)展；另一方面朝著輕薄短小的方向發(fā)展。這個(gè)趨勢(shì)促進(jìn)了對(duì)封裝工藝圓片研磨、圓片粘貼、引線鍵合等都提出了新的要求。其中引線鍵合是很關(guān)鍵的工藝，鍵合的質(zhì)量好壞直接關(guān)系到整個(gè)封裝器件的性能和可靠性。本文運(yùn)用控制圖對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，以確認(rèn)、改善或糾正工藝過(guò)程，保證產(chǎn)品質(zhì)量、成品率和可靠性。在日月光ASE半導(dǎo)體公

3、司上海廠前線射頻生產(chǎn)線焊線工序2012年的平均良品率僅為99.76%。這與“六西格瑪”的質(zhì)量的要求有很大的差距。因此要想提高器件的射頻性能和可靠性，首先要有一個(gè)穩(wěn)定的工藝制程，是良好的器件射頻性能的保證。如果沒(méi)有穩(wěn)定的工藝制程，良好的器件射頻性能就無(wú)從談起。因?yàn)榱己玫钠骷漕l性能和可靠性是以高穩(wěn)定性、高一致性的線弧為保證的。但為了滿足客戶更高的要求，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能的整體的最優(yōu)化，所以有必要進(jìn)一步提高器件的射頻性能和可靠性。1六西格瑪管理理論5六西格瑪管理是以提高顧客滿意度為企業(yè)所追求的主要目標(biāo)。它是基于數(shù)據(jù)和事實(shí)為驅(qū)動(dòng)的管理方法，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和分析方法來(lái)建立對(duì)關(guān)鍵變量的理解和獲得優(yōu)化

4、結(jié)果。在六西格瑪管理過(guò)程中，流程是需要改進(jìn)的主要對(duì)象。所有的流程都有變異，六西格瑪幫助我們有效減少過(guò)程的變異。并且六西格瑪管理還是一個(gè)有預(yù)見(jiàn)性的積極管理，幫助我們注重預(yù)防問(wèn)題而不是疲于處理已發(fā)生的危機(jī)。DMAIC是指由界定（Define）、測(cè)量（hleasure）、分析（Analyze）、改進(jìn)（Improve）和控制（Contr01）五個(gè)階段構(gòu)成的改進(jìn)方法。界定階段（Define）：它是六西格瑪改進(jìn)方法DKAIC過(guò)程的第一步。這一步就是明確客戶的關(guān)鍵需求并確定需要改進(jìn)的產(chǎn)品和流程，將改進(jìn)項(xiàng)目界定在合理的范圍內(nèi)。測(cè)量階段（Measure）：既是界定階段的后續(xù)工作，也是聯(lián)系分析階段的橋

5、梁，從測(cè)量階段開(kāi)始就要收集數(shù)據(jù)，并著手對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過(guò)測(cè)量階段的數(shù)據(jù)收集和評(píng)估工作，可以獲得對(duì)問(wèn)題和改進(jìn)機(jī)會(huì)的定量化認(rèn)識(shí)，并在此基礎(chǔ)上獲得項(xiàng)目實(shí)施方面的信息。分析階段（malyze）：在這個(gè)階段，通過(guò)對(duì)大量的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行系統(tǒng)地分析，找出影響輸出的關(guān)鍵因子，換句話說(shuō)，通過(guò)分析找到“問(wèn)題的根源”。改進(jìn)階段（Improve）：這個(gè)階段是DMAIC的核心階段。優(yōu)化過(guò)程輸出并且消除或減小關(guān)鍵因素的影響，使過(guò)程的缺陷或變異降至最低，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是質(zhì)量改進(jìn)的主要工具，它可以為六西格瑪管理提供以最低的成本區(qū)的最高的績(jī)效。控制階段（Contr）：就是將改進(jìn)成果進(jìn)行規(guī)劃，通過(guò)修訂文件等方法使經(jīng)驗(yàn)制度化

6、。作為DMAIC過(guò)程的最后一個(gè)階段，控制是十分關(guān)鍵的，避免“突然”回到舊的習(xí)慣和程序是控制步驟的主要的目的。DMAIC流程圖如圖1所示。2SPC技術(shù)在引線鍵合中的應(yīng)用5下面我們就根據(jù)這五個(gè)階段的劃分，運(yùn)用SPC技術(shù)分析其在鍵合工藝中的應(yīng)用。2.1初期數(shù)據(jù)的采集數(shù)據(jù)搜集的目的是確定控制線，以描述被監(jiān)測(cè)參數(shù)的穩(wěn)定性和變化規(guī)律。用經(jīng)過(guò)計(jì)量合格的拉力計(jì)，按照GJB548B-2005方法2011.1引線鍵合強(qiáng)度試驗(yàn)方法中規(guī)定的步驟和要求，進(jìn)行引線拉里數(shù)據(jù)采集，共采集到134根引線的鍵合拉力數(shù)據(jù)。采集表如表1所示。2.2統(tǒng)計(jì)分析134個(gè)數(shù)據(jù)分為6組，做出的直方圖如圖2所示。從圖2中可以直觀地看

7、出，這組數(shù)據(jù)呈現(xiàn)中間高，兩邊低的基本對(duì)稱形狀，符合正態(tài)分布的特點(diǎn)，因此認(rèn)為這組鍵合強(qiáng)度數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布。拉力數(shù)據(jù)的波動(dòng)屬正常波動(dòng)，說(shuō)明工序處于正常狀態(tài)，可以進(jìn)行工序能力指數(shù)分析和計(jì)算。工序能力指數(shù)是反映工藝水平滿足工藝參數(shù)規(guī)范要求的程度，當(dāng)工藝規(guī)范的中心值與工藝參數(shù)的分布中心重合時(shí)，用Cp表示，Cp=（Tμ-Tl）/6α。當(dāng)Tu-Tl=6α?xí)r，Cp=1，此時(shí)的工序合格品率為99.74%。2.4改進(jìn)控制質(zhì)量5控制圖使用一段時(shí)間后，隨著操作人員的熟練程度和設(shè)備、材料等的變