工序能力及工序能力指数

单击以编辑母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*, ,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,1,1. 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。,2,1. 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。,3,1. 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，其实质作用也是反映,工艺成品率,的高低。,4,1. 基本要点,预备知识关于测试数据的“ 分布”,5,1. 基本要点,预备知识关于测试数据的“ 分布”,6,7,8,关于正态分布,9, ,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,10,2.,工序能力的定量表征,(1) 工序能力,(2) 潜在工序能力指数：,C,p,(3) 实际工序能力指数： C,pk,(4) 单侧规范值情况的工序能力指数C,PL,和C,PU,(5),C,p,和,C,pk,的常规计算方法,11,2. 工序能力的定量表征,(1) 工序能力,12,2. 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,),13,2. 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,%,14,2. 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。,15,2. 工序能力的定量表征,(2),潜在工序能力指数,C,P,16,2. 工序能力的定量表征,(2),潜在工序能力指数,C,P,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,：,C,P,=(T,U,-T,L,)/,6=T/ 6,17,2. 工序能力的定量表征,(2),潜在工序能力指数,C,P,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,：,C,P,=(T,U,-T,L,)/,6=T/ 6,通过积分可得,工艺成品率为：,18,2. 工序能力的定量表征,(2),潜在工序能力指数,C,P,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,：,C,P,=(T,U,-T,L,)/,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,C,P,工艺成品率,不合格品率,3,1 99.73% 2700PPM,6,2 99.9999998% 0.002PPM,19,2. 工序能力的定量表征,(2),潜在工序能力指数,C,P,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,：,C,P,=(T,U,-T,L,)/,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,C,P,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。,20,21,22,2. 工序能力的定量表征,(3) 实际工序能力指数：,C,PK,23,2. 工序能力的定量表征,(3) 实际工序能力指数：,C,PK,在元器件生产中，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R,s,的变化情况，因此不能做到在R,s,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,。,24,实际工艺能力指数,C,PK,计算公式：,25,实际工艺能力指数,C,PK,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：（-(T,U,+T,L,)/2）=1.5，,由上式可得：,Cpk=Cp-0.5,26,实际工艺能力指数,C,PK,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：（-(T,U,+T,L,)/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。,27,2.,工序能力的定量表征,(4)单侧规范值情况的工序能力指数,C,PL,和,C,PU：,28,2.,工序能力的定量表征,(4)单侧规范值情况的工序能力指数,C,PL,和,C,PU：,如果要求参数大于某一下限值,T,L,，无上限要求，工序能力指数应按下式计算：,C,PL,(T,L,)/3,29,2.,工序能力的定量表征,(4)单侧规范值情况的工序能力指数,C,PL,和,C,PU：,如果要求参数大于某一下限值,T,L,，无上限要求，工序能力指数应按下式计算：,C,PL,(T,L,)/3,若,T,L,，则取,C,PL,为零，说明该工序完全没有工序能力。,30,2.,工序能力的定量表征,(4)单侧规范值情况的工序能力指数,C,PL,和,C,PU：,如果要求参数大于某一下限值,T,L,，无上限要求，工序能力指数应按下式计算：,C,PL,(T,L,)/3,若,T,L,，则取,C,PL,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,T,U,，无下限要求，则工序能力指数应按下式计算：,C,PU,(T,U,)/3,31,2.,工序能力的定量表征,(4)单侧规范值情况的工序能力指数,C,PL,和,C,PU：,如果要求参数大于某一下限值,T,L,，无上限要求，工序能力指数应按下式计算：,C,PL,(T,L,)/3,若,T,L,，则取,C,PL,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,T,U,，无下限要求，则工序能力指数应按下式计算：,C,PU,(T,U,)/3,若,T,U,，则取,C,PU,为零，说明该工序完全没有工序能力,。,32,33,2. 工序能力的定量表征,(5) Cp和Cpk的常规计算方法,计算Cp和Cpk的关键是计算母体正态分布的均值和标准偏差。常规计算方法为：,通常用下述计算方法计算得S，作为母体分布标准偏差,的近似值。,34,2. 工序能力的定量表征,(5) Cp和Cpk的常规计算方法,35,