高成本效益的實用系統(tǒng)方法解決QFN-mr BiCMOS器件單元測試電源電流失效問題

　　2.6 FMEA:

　　項目組還運用FMEA故障模式和影響分析法重新考慮變量關(guān)系。因為電源電流沒有故障模式，所以考慮從因果矩陣導(dǎo)出的全部KPIV變量，如圖11所示。(詳圖見附錄C)

　　圖11：故障模式和因果矩陣

　　2.7 兩個速效方案:

　　在完成上面的分析后，立即發(fā)現(xiàn)兩個(2)速效方案。

　　圖12：臨時措施矩陣

　　實驗結(jié)果分析

　　A. 流程圖

　　· 這個項目覆蓋18個流程工序。

　　· 15個工序或83%是VA(增值)，3個工序或17%是(無增值)

　　· 未發(fā)現(xiàn)隱藏工廠

　　· 在輸入-輸出工單中發(fā)現(xiàn)42個潛在X’因素。

　　B. 因果矩陣

　　· 運用因果優(yōu)先性分析法找到5個潛在的X因素。

　　C. FMEA

　　· 因為電源電流最初沒有被識別為故障模式，所以5個潛在X因素都被視為高風(fēng)險。

　　D. 速效方案

　　· 發(fā)現(xiàn)2個速效方案

　　3.1 驗證方案

　　圖13：驗證方案矩陣

　　? 運用比例測驗法驗證GAP分析法產(chǎn)生的兩個(2)項目(烘烤測試)

　　? 運用混合水平DOE法驗證三個X。

　　(詳圖見附錄D)

　　3.2 統(tǒng)計檢驗

　　通過觀察圖14的統(tǒng)計假設(shè)檢驗結(jié)果不難發(fā)現(xiàn)，水刀后面的烘烤工序影響電源電流抑制比。

　　實用性結(jié)論:電源電流抑制在無水刀工序時較低，R-square值為22.78%，可信度高于95%。如果不采用水刀工序，電源電流抑制比較低。

　　圖14：假設(shè)檢驗

　　3.3 驗證方案

　　圖15：驗證結(jié)果

　　驗證結(jié)果(圖15)顯示，電源電流抑制比受水刀后面的燒烤工序影響，因此，如果無水刀工序，則抑制比會降低。

　　根據(jù)已發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵X因素，例如，輸送帶速度、烘烤溫度和水刀壓強(qiáng)，項目小組運用試驗設(shè)計方法進(jìn)一步改進(jìn)水刀工序。

　　(詳圖見附錄E)

　　3.4 試驗設(shè)計(DOE)

　　運用試驗設(shè)計法分析輸送帶速度、烘烤溫度和水刀壓強(qiáng)參數(shù)，目標(biāo)是確定和設(shè)置使電源電流失效率最小化的最優(yōu)參數(shù)。

　　圖16所示是試驗設(shè)計方案，用于優(yōu)化水刀關(guān)鍵參數(shù)。

　　圖16：試驗設(shè)計方案和結(jié)果

　　(詳圖見附錄F)

　　從試驗設(shè)計結(jié)果看，當(dāng)P值是0.0231時，壓強(qiáng)是影響電源電流抑制比的主要因素。當(dāng)R-Square值是0.8997時，壓強(qiáng)與速度交互作用(P值是0.0231)、速度與溫度交互作用(P值是0.0242)、壓強(qiáng)與溫度交互作用(P值0.0405)是影響電源電流抑制比的主要因素。

　　根據(jù)圖17預(yù)測剖析圖給出的最優(yōu)設(shè)置，最大理想?yún)?shù)是在壓強(qiáng) = 200psi, 速度 = 3.5m/min，溫度 = 50 degC時取得的，在這些參數(shù)條件下，電源電流抑制比為-0.238+/-1.156，泄漏為0.414+/-1.84，金屬毛刺為1.338+/- 4.63。

　　在P值 = 0.0231時，壓強(qiáng)是影響電源電流失效的主要因素;在P值 = 0.0231時，壓強(qiáng)與速度交互作用也是主要因素;在P值 = 0.0242時，速度與溫度交互作用是主要因素; 在P值 = 0.0405時，壓強(qiáng)與溫度交互作用是主要因素，可信度高于95%。

　　試驗統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，當(dāng)P值 > 0.05時，這些主要因素及交互作用不影響泄漏比和金屬毛刺。

　　圖17：預(yù)測刻畫器剖析表

　　觀察預(yù)測刻畫器報表不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)壓強(qiáng)為200psi，速度為3.5m/min，溫度為50 degC時，電源電流抑制比、泄漏和金屬毛刺三個參數(shù)取得最優(yōu)值。

　　3.5 試驗設(shè)計(DOE)結(jié)論

　　在P值 = 0.0231時，壓強(qiáng)是影響電源電流失效的主要因素;在P值 = 0.0231時，壓強(qiáng)與速度交互作用也是主要因素;在P值 = 0.0242時，速度與溫度交互作用是主要因素; 在P值 = 0.0405時，壓強(qiáng)與溫度交互作用是主要因素，可信度高于95%。

　　試驗統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，當(dāng)P值 >0.05時，這些主要因素及交互作用不影響泄漏和金屬毛刺。

　　圖18：結(jié)果驗證矩陣

　　(詳圖見附錄G)

　　3.6 水刀是如何影響產(chǎn)品1電源電流失效的?

　　了解失效機(jī)制知識有助于提高統(tǒng)計結(jié)果的準(zhǔn)確性:

　　? 封裝滲透率或高速水分子引起的摩擦磨損效應(yīng)隨水刀壓強(qiáng)升高而提高。

　　? 高溫鼓風(fēng)機(jī)(相同壓強(qiáng))使氣體分子動能更強(qiáng)，增強(qiáng)摩擦磨損效應(yīng)。

　　? 膠帶速度效應(yīng)最有可能影響摩擦磨損(接觸速度)，不過只限于鼓風(fēng)機(jī)區(qū)，無水環(huán)境會逐漸消耗摩擦磨損效應(yīng)。

　　3.7 實現(xiàn)結(jié)果

　　意法半導(dǎo)體卡蘭達(dá)工廠取得0.35%的電源電流抑制比(外包廠基準(zhǔn))，較試驗前的5.2%有巨大改進(jìn)。

　　圖19：電源電流抑制比趨勢分析

　　圖20：意法半導(dǎo)體卡蘭巴工廠與外包廠比較表