IC 封裝TO 系列產(chǎn)品框架變形研究

鄭娟莉

( 通富微電子股份有限公司，江蘇 南通226006)

在經(jīng)濟全球化的背景下，制造企業(yè)面臨越來越嚴峻的競爭環(huán)境，客戶對產(chǎn)品品質(zhì)和服務質(zhì)量要求不斷提高，制造企業(yè)為滿足客戶要求需要不斷改進工藝和提高質(zhì)量，才能確保自身盈利，從而在競爭中脫穎而出。

PDCA 循環(huán)作為一套質(zhì)量管理的基本方法，也是企業(yè)管理各項工作的一般規(guī)律。旨在持續(xù)不斷地改進企業(yè)的業(yè)務流程，達到客戶滿意要求。PDCA 循環(huán)的含義是將質(zhì)量管理分為四個階段，即Plan(計劃)、Do(執(zhí)行)、Check(檢查)和Act(處理)。質(zhì)量管理活動是對各項工作計劃擬定、計劃實施和實施效果檢查的管理過程，并將成功的過程管理納入標準，不成功的留待下一循環(huán)解決。

采用PDCA 管理方法，結合企業(yè)的實際情況，對TO263 產(chǎn)品裝片工藝框架變形進行了論述，提出了改進的方法。

1 Plan 階段——分析原因，擬定計劃

1.1 分析現(xiàn)狀，找出存在的問題

監(jiān)控封裝良率是產(chǎn)品質(zhì)量的把控關，質(zhì)量部門定期整理良率數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)A 客戶TO263 組裝良率雖達標，但整體良率有所下降，分析組裝工序各異常原因，最終發(fā)現(xiàn)是裝片工序框架變形異常比例上升。擴展到整個TO263 產(chǎn)線，經(jīng)統(tǒng)計2019 年1-9 月，裝片工序中框架變形不良平均高達1 800×10-6，如圖1 所示。

圖1 2019 年前9 個月裝片卡框架不良率統(tǒng)計

因為有些時候單純的外觀無法判別裝片工序的框架變形，進而導致鍵合工序走帶不順，甚至塑封工序定位不準而溢料，既浪費了大量人力和物力，又增加了整個生產(chǎn)成本。

為了提高組裝合格率，最終達到降低成本的目的，2020 年一季度裝片卡框架目標要從1 800×10-6下降到＜900×10-6，以質(zhì)量部QA 小組為核心，產(chǎn)線和技術部配合，分析問題原因，采取改進措施并實施。

1.2 統(tǒng)計卡框架不良分布狀況

（1）按客戶品名統(tǒng)計。分析是否因某幾個客戶品名框架變形嚴重導致整體良率異常。調(diào)查產(chǎn)量前二十的產(chǎn)品框架異常比例，發(fā)現(xiàn)不良率沒有嚴重異常的情況，基本確認框架異常與作業(yè)產(chǎn)品無關。

（2）按產(chǎn)品種類統(tǒng)計。按照單芯片與雙芯片產(chǎn)品占比分析，統(tǒng)計結果顯示單芯片產(chǎn)品卡框架不良占整個裝片不良的17%，雙芯片產(chǎn)品卡框架不良占整個裝片不良的83%，不良基本集中在雙芯片產(chǎn)品。

（3）按作業(yè)設備統(tǒng)計。分析生產(chǎn)線中是否因某幾臺設備故障原因造成卡框架異常。調(diào)查結果顯示，其它設備基本正常，編號為249#、202#、372#裝片機卡框架報廢芯片數(shù)量明顯高于其它設備，確認這3 臺設備存在問題。

1.3 分析產(chǎn)生質(zhì)量問題的各種原因或影響因素

根據(jù)統(tǒng)計資料分析繪制魚骨圖，針對不良模式提出多條可能原因，從人、機、料、法、環(huán)、測等多方面進行調(diào)查、測量、分析和討論，如圖2 所示。

圖2 人、機、料、法魚骨圖

1.3.1 主要原因確認

從魚骨圖分析，卡框架原因有11 個，通過確認對比實驗，最終確認主因有6 個，如表1 所示。

1.3.2 制定對策

根據(jù)造成框架變形的主因，制定具體的對策，如表2 所示。

2 Do 階段-按照計劃實施對策

2.1 軌道清掃頻次

框架在裝片軌道內(nèi)傳輸時容易產(chǎn)生銅垢，這樣會導致走帶阻力增大，每周需要裝片工對軌道用銅刷進行清掃，對易產(chǎn)生銅垢的機臺增加清掃頻次，如圖3 所示。

表1 主因確認

表2 主要原因及對策

圖3 清掃軌道

2.2 進出料位置異常

調(diào)整裝片設備布局，由原來的每排放10 臺設備調(diào)整為8 臺，并增加設備間距，給上料裝置和操作員作業(yè)留出足夠空間。

將與下料裝置配合不順暢料盒挑出，減少因料盒原因引起的卡框架，如圖4 所示。

2.3 卡框架處理不當

制定TO263 卡帶處理SOP。

裝片作業(yè)過程中一旦卡框架，停止作業(yè)，空跑一盒框架，跑框架過程中若無卡帶現(xiàn)象，繼續(xù)裝片作業(yè)；若發(fā)生卡帶，則反饋工藝設備人員，確認是否定位孔卡勾發(fā)生變形，如果發(fā)生變形，問題解決后再進行作業(yè)。同時對操作員進行培訓教育。

圖4 設備間距調(diào)整前后對比

2.4 加框架方法錯誤

裝片作業(yè)過程中需要人工添加框架，拆包框架與添加框架的方法會直接影響框架的走帶，對裝片產(chǎn)品質(zhì)量和裝片合格率造成一定影響。

改善措施：針對加框架手法、加框架的量等編寫培訓材料及SOP，對每班作業(yè)人員進行培訓。

2.5 框架在設備內(nèi)停留時間

設置軌道停留時間為1 min，超時清軌。清軌界面屏蔽其它選項，如圖5 所示。

圖5 設備內(nèi)停留改善

2.6 第一/二步設備混用——頻繁改機

固定設備作業(yè)。將作業(yè)第一步設備和作業(yè)第二步設備區(qū)分，并在設備上粘貼提示標簽，禁止混用。

3 Check 階段——效果確認

3.1 良率改善結果

自2019 年10 月采取對策后，卡框架不良下降非常明顯，由原先的1 800×10-6降低為600×10-6，如圖6 所示。

3.2 效益檢查

（1）經(jīng)濟效益。通過本次改善，提高了裝片良率，減少了框架異常，可以節(jié)省20 萬元/月。

（2）無形效益。通過改善，收獲了無形效益，如圖7 所示。

圖6 活動前后效果對比

4 Action 階段——正式執(zhí)行與橫向擴展

（1）作業(yè)流程標準化，凡涉及作業(yè)流程變動工序，制定正式作業(yè)指導書，并對操作員進行培訓；

（2）持續(xù)監(jiān)測，持續(xù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)確認改善后的效果，并監(jiān)督標準文件的切實落實；

（3）將上料加框架的方法橫向擴展到其他TO封裝（PKG）；

（4）將卡框架的處理方法橫向擴展到其他TO封裝。

5 結束語

運用PDCA 循環(huán)，按實踐→思考→總結→再實踐的工作模式，從系統(tǒng)角度解決了卡框架問題，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量大幅提升。