工序能力及工序能力指数43486.ppt

1、 工序能力及工序能力指数的计算 ,1. 基本要点 2. 工序能力的定量表征,1. 基本要点,(1) 只有工序能力强的工艺才可能生产出质量好、可靠性水平高的产品。,1. 基本要点,(1) 只有工序能力强的工艺才可能生产出质量好、可靠性水平高的产品。 (2) 工序能力指数是一种表示工艺水平高低的方便方法，其实质作用是反映工艺成品率的高低。,1. 基本要点,(1) 只有工序能力强的工艺才可能生产出质量好、可靠性水平高的产品。 (2) 工序能力指数是一种表示工艺水平高低的方便方法，其实质作用是反映工艺成品率的高低。 (3) “ 6设计”是在工序能力指数分析基础上对生产工艺水平的新要求，其实质作用也是反

2、映工艺成品率的高低。,1. 基本要点,预备知识关于测试数据的“ 分布”,1. 基本要点,预备知识关于测试数据的“ 分布”,关于正态分布, 工序能力及工序能力指数的计算 ,1. 基本要点 2. 工序能力的定量表征,2. 工序能力的定量表征,(1) 工序能力 (2) 潜在工序能力指数： Cp (3) 实际工序能力指数： Cpk (4) 单侧规范值情况的工序能力指数CPL和CPU (5) Cp和Cpk的常规计算方法,2. 工序能力的定量表征,(1) 工序能力,2. 工序能力的定量表征,(1) 工序能力 通常工艺参数服从正态分布 N(,2),2. 工序能力的定量表征,(1) 工序能力 通常工艺参数服从

3、正态分布 N(,2) 正态分布标准偏差的大小反映了参数的分散程度。绝大部分数值集中在3范围内，其比例为99.73%,2. 工序能力的定量表征,(1) 工序能力 通常工艺参数服从正态分布 N(,2) 正态分布标准偏差的大小反映了参数的分散程度。绝大部分数值集中在3范围内，其比例为99.73% 通常将6称为工序能力。6范围越小，表示该工序加工的工艺参数越集中，则生产出成品率高、可靠性好的产品的能力越强，即固有能力越强。,2. 工序能力的定量表征,(2)潜在工序能力指数CP,2. 工序能力的定量表征,(2)潜在工序能力指数CP 为了综合表示工艺水平满足工艺参数规范要求的程 度，工业生产中广泛采用下式

4、定义的工序能力指数： CP=(TU-TL)/ 6=T/ 6,2. 工序能力的定量表征,(2)潜在工序能力指数CP 为了综合表示工艺水平满足工艺参数规范要求的程 度，工业生产中广泛采用下式定义的工序能力指数： CP=(TU-TL)/ 6=T/ 6 通过积分可得工艺成品率为：,2. 工序能力的定量表征,(2)潜在工序能力指数CP 为了综合表示工艺水平满足工艺参数规范要求的程 度，工业生产中广泛采用下式定义的工序能力指数： CP=(TU-TL)/ 6=T/ 6 通过积分可得工艺成品率为： 可得工序能力指数与成品率之间的关系： 规范范围 CP 工艺成品率 不合格品率 3 1 99.73% 2700PP

5、M 6 2 99.9999998% 0.002PPM,2. 工序能力的定量表征,(2)潜在工序能力指数CP 为了综合表示工艺水平满足工艺参数规范要求的程 度，工业生产中广泛采用下式定义的工序能力指数： CP=(TU-TL)/ 6=T/ 6 通过积分可得工艺成品率为： 可得工序能力指数与成品率之间的关系： 规范范围 CP 工艺成品率 不合格品率 3 1 99.73% 2700PPM 6 2 99.9999998% 0.002PPM 结论：工序能力指数越高，成品率也越高。,2. 工序能力的定量表征,(3) 实际工序能力指数： CPK,2. 工序能力的定量表征,(3) 实际工序能力指数： CPK 在

6、元器件生产中，采用闭环工艺控制的情况并不多，大多为“ 间接”工艺控制，很难使两者重合。例如，IC中的扩散工艺，并不能在扩散过程中随时监测方块电阻Rs的变化情况，因此不能做到在Rs达到规范中心值时结束扩散。实际上都是先做试片，根据试片测试结果调整工艺条件。实践表明, 对于这种“ 间接 ”控制的工艺，工艺参数分 布中心值与规范 中心值偏移的程度一般为1.5。,实际工艺能力指数CPK计算公式：,实际工艺能力指数CPK计算公式：,偏离为1.5情况下Cpk与Cp的关系：若工艺参数分布的中心值与规范中心值偏移的程度为1.5，即：（-(TU+TL)/2）=1.5， 由上式可得： Cpk=Cp-0.5,实际工

7、艺能力指数CPK计算公式：,偏离为1.5情况下Cpk与Cp的关系：若工艺参数分布的中心值与规范中心值偏移的程度为1.5，即：（-(TU+TL)/2）=1.5， 由上式可得： Cpk=Cp-0.5 即工艺参数分布的中心值与规范中心值偏移为1.5的情况下，Cpk要比Cp小0.5。如果Cp2，Cpk只有1.5。因此，有时将Cp称为潜在工序能力指数，将Cpk称为实际工序能力指数，简称为工序能力指数。,2. 工序能力的定量表征,(4)单侧规范值情况的工序能力指数CPL和CPU：,2. 工序能力的定量表征,(4)单侧规范值情况的工序能力指数CPL和CPU： 如果要求参数大于某一下限值TL ，无上限要求，工

8、序能力指数应按下式计算： CPL(TL)/3,2. 工序能力的定量表征,(4)单侧规范值情况的工序能力指数CPL和CPU： 如果要求参数大于某一下限值TL ，无上限要求，工序能力指数应按下式计算： CPL(TL)/3 若TL ，则取CPL为零，说明该工序完全没有工序能力。,2. 工序能力的定量表征,(4)单侧规范值情况的工序能力指数CPL和CPU： 如果要求参数大于某一下限值TL ，无上限要求，工序能力指数应按下式计算： CPL(TL)/3 若TL ，则取CPL为零，说明该工序完全没有工序能力。 如果参数规范只规定了上限值TU ，无下限要求，则工序能力指数应按下式计算： CPU(TU)/3,2. 工序能力的定量表征,(4)单侧规范值情况的工序能力指数CPL和CPU： 如果要求参数大于某一下限值TL ，无上限要求，工序能力指数应按下式计算： CPL(TL)/3 若TL ，则取CPL为零，说明该工序完全没有工序能力。 如果参数规范只规定了上限值TU ，无下限要求，则工序能力指数应按下式计算： CPU(TU)/3 若TU ，则取CPU为零，说明该工序完全没有工