老化制造簡介

　　芯片在封裝完畢后，可能存在潛在缺陷，這些會導致芯片性能不穩定或者功能上存在潛在缺陷，如果這些存在潛在缺陷的芯片被用在關鍵設備上，有可能發生故障，造成用戶財產損失或者生命危險。而老化試驗的目的就是在一定時間內，把芯片置于一定的溫度下，再施于特定的電壓，加速芯片老化，使芯片可靠性提前度過早期失效期，直接到達偶然失效期（故障偶發期），保證了交到顧客手中的芯片工作性能的穩定性和可靠性。

　　在實際生產中，老化試驗由于設備昂貴、試驗時間長而極大的增加了成本而且延長了生產周期，進而導致影響按時交貨和生產計劃的有效實施。所以，如何控制工人數量，提高工人手工上下料生產效率，進而縮短生產周期保證交貨時間對半導體生產有著重要的意義。

　　F公司半導體老化試驗車間有員工113名，物料自動裝卸機7臺（其中三臺QFP自動裝卸機，四臺SOIC28自動裝卸機），老化爐53臺。

　　老化車間工作主要由裝卸物料（芯片）、BENCH測試、入爐老化試驗和外觀檢驗幾個部分組成。

　　當一批新的物料到達車間后，由物料員檢查流程單與實際物料是否相符，檢查來料數量，再把來料分給各個手工操作員，由手工操作員檢查芯片上的印字并每批抽取200粒物料進行外觀質量目檢。檢查完后沒有問題就開始裝板---即把物料裝到老化板上，裝料部分由自動裝卸機和操作工共同完成，其中大部分物料都由操作工手工完成。之后開始做Bench測試。Bench測試之后就裝入老化爐開始做老化試驗，老化試驗的長短根據物料的不同和客戶要求的不同而不同。測試結束后再由操作工手工或者自動裝卸機卸下物料，之后進行100%外觀質量目檢。最后結料——即清點良品數量和次品數量，與來料數量進行比較，填寫物料的生產流程單。

　　從這里我們可以看到，老化生產控制涉及到老化板，老化爐，自動卸料機及人員需求。

　　老化設備需求模型

　　老化設備主要包括老化板和老化爐以及驅動板，老化試驗機由老化爐和測試機組成，一臺測試機配套兩臺老化爐。老化爐內分為四個裝載框，每個框內可以裝13塊老化板，所以一臺老化爐可以同時測試52塊老化板上的芯片。老化車間共有53臺老化爐

　　老化爐，老化板，驅動板需求公式

　　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: 一塊老化板每周周轉次數

　　SITE HOURS: 每小時計劃生產時間，在F公司，這個時間為每周168小時。

　　W.burn_in_duration:老化測試時間

　　TBT: 一塊老化板從離開老化爐到重新進入老化爐的時間間隔。在F公司，假定該時間為6小時。 這段時間包括將第一批物料從老化板上卸下，然后將第二批物料安裝在老化板上，并將老化板安裝在老化爐上的時間。

　　Chamber_capacity老化爐的產能。

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

　　Re-burn_burn_inrate: 重新老化試驗的比例。這是按照產品的特性而的到的。

　　Slot_per 每個老化爐裝載框可裝老化板的數量。

　　Chamber_util 每個老化爐的裝載框的個數

　　BIB_capacity: 老化板的產能

　　Driver_capacity:驅動板的產能

　　Chamber_req： 老化爐的需求個數

　　BIB_REQ:老化板需求個數

　　Drivers_req； 驅動板的需求個數。

　　Dmd_qty: PARCA系統產生的產品需求數量。

　　每個月，當MBG主計劃員結束MPS分析后，制造部門從系統中導出產品的需求，然后利用上面的公式計算出老化板，老化爐和驅動板的需求。如果對板子的需求超出現有實際板子數量，則請計劃員平衡生產計劃或者申請購買新的夾具。

　　老化制造人力資源需求研究

　　在老化生產需求的人力資源包括3個部分，出入爐人員，操作自動卸料機的人員以及手工裝卸料人員。

　　由于自動裝卸機非常昂貴，而且都是專用設備，當需求從一類產品切換到另外一類產品時，設備調整很困難，因此從老化板裝卸物料的工作多數依然是由人手工完成。

　　手工裝卸料人員標準工時

　　手工作業區域設施布置研究

　　裝卸物料工序是整個BAT3唯一的需要工人手工作業的工序，工人作業動作單一，工作強度大，作業需要人力多，也是老化試驗車間的瓶頸工序。

　　手工裝卸物料勞動強度較大，但是工人的負荷到底有多少，需要我們運用工作抽樣的方法去研究。我們取置信度95%，誤差10%。

　　工人的工作狀態分為以下幾類：1.來料檢查，2.打印流程單，3填寫流程單，4.手工裝料，5.搬運老化板，6.手工卸料，7.點數，8.外觀目檢，9.培訓新員工，10.檢查彎腳，11.空閑

　　我們根據隨機抽樣的方法抽取數據分析如下:
　　由工作抽樣的分析結果可以看到，工人工作負荷達到了95.4%。其中工人手工裝料占用了工人工作時間的37%，手工卸料占用32%，所以手工裝卸料占用工作總時間的69%，再加上外觀目檢和點數量項工作，容易讓工作產生疲勞的工作占76.6%。

　　手工裝卸物料勞力需求研究

　　制定標準產能

　　工作研究的一個重要目的就是標準化，為各種工作制定出標準。制定出工人標準產能，為工人每天的工作定出一個目標，一方面有利于每天生產任務的完成，另一方面也有利于提高工人的工作積極性。

　　首先在生產線上用秒表測量工人的手工作業速度。每一種物料測量10個數據。

　　在表中，我們也計算出了工人每日裝卸物料（日出貨量）的標準產能。可以看出，SOIC28的日出貨量最高。 　　上海博革企業管理咨詢有限公司把SOIC28的產能比例定為1，把SOIC28的日出貨量與其他物料的日出貨量的比值定為其他物料的產能比例，用來折算工人手工裝卸物料的標準產能來衡量其生產量。所以，我們根據MPS生成的訂單需求計劃，就可以建立一個模型來自動計算人力需求。