车间老化设备制造的价值及意义

　　老化制造简介

　　芯片在封装完毕后，可能存在潜在缺陷，这些会导致芯片性能不稳定或者功能上存在潜在缺陷，如果这些存在潜在缺陷的芯片被用在关键设备上，有可能发生故障，造成用户财产损失或者生命危险。而老化试验的目的就是在一定时间内，把芯片置于一定的温度下，再施于特定的电压，加速芯片老化，使芯片可靠性提前度过早期失效期，直接到达偶然失效期（故障偶发期），保证了交到顾客手中的芯片工作性能的稳定性和可靠性。

　　在实际生产中，老化试验由于设备昂贵、试验时间长而极大的增加了成本而且延长了生产周期，进而导致影响按时交货和生产计划的有效实施。所以，如何控制工人数量，提高工人手工上下料生产效率，进而缩短生产周期保证交货时间对半导体生产有着重要的意义。

　　F公司半导体老化试验车间有员工113名，物料自动装卸机7台（其中三台QFP自动装卸机，四台SOIC28自动装卸机），老化炉53台。

　　老化车间工作主要由装卸物料（芯片）、BENCH测试、入炉老化试验和外观检验几个部分组成。

　　当一批新的物料到达车间后，由物料员检查流程单与实际物料是否相符，检查来料数量，再把来料分给各个手工操作员，由手工操作员检查芯片上的印字并每批抽取200粒物料进行外观质量目检。检查完后没有问题就开始装板---即把物料装到老化板上，装料部分由自动装卸机和操作工共同完成，其中大部分物料都由操作工手工完成。之后开始做Bench测试。Bench测试之后就装入老化炉开始做老化试验，老化试验的长短根据物料的不同和客户要求的不同而不同。测试结束后再由操作工手工或者自动装卸机卸下物料，之后进行100%外观质量目检。最后结料——即清点良品数量和次品数量，与来料数量进行比较，填写物料的生产流程单。

　　从这里我们可以看到，老化生产控制涉及到老化板，老化炉，自动卸料机及人员需求。

　　老化设备需求模型

　　老化设备主要包括老化板和老化炉以及驱动板，老化试验机由老化炉和测试机组成，一台测试机配套两台老化炉。老化炉内分为四个装载框，每个框内可以装13块老化板，所以一台老化炉可以同时测试52块老化板上的芯片。老化车间共有53台老化炉

　　老化炉，老化板，驱动板需求公式

　　tpw= site_hours/（tbt+w.burn_in_duration）；

　　chamber_capacity=tpw*bib_avg_good_sockets*（1-reburn_burn_in_rate）*slots_per*chamber_util;

　　bib_capacity =tpw*bib_avg_good_sockets*（1-reburn_burn_in_rate）*chamber_util

　　driver_capacity= bib_cap;

　　chambers_rqd= dmd_qty / chamber_capacity;

　　bib_rqd= dmd_qty / bib_capacity;

　　drivers_rqd = bib_rqd;

　　TPW: 一块老化板每周周转次数

　　SITE HOURS: 每小时计划生产时间，在F公司，这个时间为每周168小时。

　　W.burn_in_duration:老化测试时间

　　TBT: 一块老化板从离开老化炉到重新进入老化炉的时间间隔。在F公司，假定该时间为6小时。 这段时间包括将第一批物料从老化板上卸下，然后将第二批物料安装在老化板上，并将老化板安装在老化炉上的时间。

　　Chamber_capacity老化炉的产能。

　　Bib_avg_good_sockets:每块老化板上可用的插座的比例。通常取95％。

　　Re-burn_burn_inrate: 重新老化试验的比例。这是按照产品的特性而的到的。

　　Slot_per 每个老化炉装载框可装老化板的数量。

　　Chamber_util 每个老化炉的装载框的个数

　　BIB_capacity: 老化板的产能

　　Driver_capacity:驱动板的产能

　　Chamber_req： 老化炉的需求个数

　　BIB_REQ:老化板需求个数

　　Drivers_req； 驱动板的需求个数。

　　Dmd_qty: PARCA系统产生的产品需求数量。

　　每个月，当MBG主计划员结束MPS分析后，制造部门从系统中导出产品的需求，然后利用上面的公式计算出老化板，老化炉和驱动板的需求。如果对板子的需求超出现有实际板子数量，则请计划员平衡生产计划或者申请购买新的夹具。

　　老化制造人力资源需求研究

　　在老化生产需求的人力资源包括3个部分，出入炉人员，操作自动卸料机的人员以及手工装卸料人员。

　　由于自动装卸机非常昂贵，而且都是专用设备，当需求从一类产品切换到另外一类产品时，设备调整很困难，因此从老化板装卸物料的工作多数依然是由人手工完成。

　　手工装卸料人员标准工时

　　手工作业区域设施布置研究

　　装卸物料工序是整个BAT3唯一的需要工人手工作业的工序，工人作业动作单一，工作强度大，作业需要人力多，也是老化试验车间的瓶颈工序。

　　手工装卸物料劳动强度较大，但是工人的负荷到底有多少，需要我们运用工作抽样的方法去研究。我们取置信度95%，误差10%。

　　工人的工作状态分为以下几类：1.来料检查，2.打印流程单，3填写流程单，4.手工装料，5.搬运老化板，6.手工卸料，7.点数，8.外观目检，9.培训新员工，10.检查弯脚，11.空闲

　　我们根据随机抽样的方法抽取数据分析如下:
　　由工作抽样的分析结果可以看到，工人工作负荷达到了95.4%。其中工人手工装料占用了工人工作时间的37%，手工卸料占用32%，所以手工装卸料占用工作总时间的69%，再加上外观目检和点数量项工作，容易让工作产生疲劳的工作占76.6%。

　　手工装卸物料劳力需求研究

　　制定标准产能

　　工作研究的一个重要目的就是标准化，为各种工作制定出标准。制定出工人标准产能，为工人每天的工作定出一个目标，一方面有利于每天生产任务的完成，另一方面也有利于提高工人的工作积极性。

　　首先在生产线上用秒表测量工人的手工作业速度。每一种物料测量10个数据。

　　在表中，我们也计算出了工人每日装卸物料（日出货量）的标准产能。可以看出，SOIC28的日出货量最高。 　　上海博革企业管理咨询有限公司把SOIC28的产能比例定为1，把SOIC28的日出货量与其他物料的日出货量的比值定为其他物料的产能比例，用来折算工人手工装卸物料的标准产能来衡量其生产量。所以，我们根据MPS生成的订单需求计划，就可以建立一个模型来自动计算人力需求。