चिप के बड़े पैमाने पर उत्पादन में सुधार के लिए व्यावहारिक कार्यान्वयन योजना तीन-तापमान परीक्षण दक्षता

सेमीकंडक्टर चिप पैकेजिंग के बड़े पैमाने पर उत्पादन चरण में, तीन तापमान विश्वसनीयता परीक्षण उत्पाद जारी करने से पहले एक महत्वपूर्ण गुणवत्ता नियंत्रण कदम के रूप में कार्य करता है: तीन चरम पर्यावरणीय स्थितियों का अनुकरण करके कमरे का तापमान, उच्च तापमान और कम तापमान {{2} यह अलग-अलग तापमान शासनों के तहत चिप ट्रांजिस्टर, मेमोरी सेल, बिजली आपूर्ति और आई/ओ इंटरफेस के विद्युत और कार्यात्मक प्रदर्शन को मान्य करता है, जिससे सीधे उत्पाद उपज दर और अनुपालन उत्पादों को वितरित करने की क्षमता निर्धारित होती है।

वर्तमान में, चिप ऑर्डर की मात्रा लगातार बढ़ रही है, फिर भी तीन तापमान परीक्षण चरण तेजी से समग्र उत्पादन लाइन क्षमता के लिए एक बाधा बन गया है। उद्योग के मौजूदा बड़े पैमाने पर उत्पादन परीक्षण दृष्टिकोण मुख्य रूप से दो श्रेणियों में आते हैं: मैन्युअल तीन {{2} तापमान परीक्षण और स्वचालित तीन {{3} सॉर्टिंग मशीनों का उपयोग करके तापमान परीक्षण। उपकरण वास्तुकला, चिप प्रवाह पैटर्न, तापमान नियंत्रण तर्क और समय/दक्षता खपत बिंदुओं के संदर्भ में ये दो विधियां काफी भिन्न हैं; परिणामस्वरूप, संबंधित दक्षता सुधार रणनीतियाँ पूरी तरह से अलग हैं। विश्व बड़े पैमाने पर उत्पादन कार्यान्वयन मामलों के साथ एक कार्यशाला आधारित वास्तविक श्रम {{7} घंटे अपघटन मॉडल को जोड़कर, यह लेख इन दो परीक्षण दृष्टिकोणों से जुड़े दक्षता हानि के मूल कारणों पर प्रकाश डालता है और मात्रात्मक, कार्रवाई योग्य उत्पादन लाइन अनुकूलन पद्धतियों का प्रस्ताव करता है। यह उत्पादन लाइन क्षमता बढ़ाने और अचल संपत्तियों के लिए पूंजीगत व्यय को कम करने के लिए एक व्यापक, व्यावहारिक आधार प्रदान करता है।

I. बड़े पैमाने पर उत्पादन में तीन प्वाइंट तापमान परीक्षण के लिए दो प्राथमिक परिचालन मोड

संपूर्ण परीक्षण प्रणाली में एक उच्च {{0} और निम्न - तापमान परीक्षण कक्ष, एक थर्मल इन्सुलेशन हुड, एक सॉर्टिंग मशीन और एक एटीई परीक्षण इकाई शामिल है। यह दोषपूर्ण उत्पादों की पहचान करने और उन्हें खत्म करने के लिए अत्यधिक तापमान वाले वातावरण का अनुकरण करके तैयार चिप्स पर व्यापक विद्युत परीक्षण करता है; इस प्रणाली को स्वचालन की डिग्री के आधार पर दो प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है:

(1) मैनुअल तीन -बिंदु तापमान परीक्षण: छोटे -बैच सत्यापन परिदृश्यों के लिए उपयुक्त

इस सेटअप का उपयोग मुख्य रूप से इंजीनियरिंग प्रोटोटाइप, नए उत्पाद योग्यता और विशेष पैकेजिंग के छोटे -बैच परीक्षण के लिए किया जाता है; इसमें एक कॉम्पैक्ट ओवन, एक थर्मल फ्लो हुड, टेस्ट सब्सट्रेट्स और एक एटीई होस्ट सिस्टम शामिल है, जिसमें पूरी प्रक्रिया परीक्षण कर्मियों द्वारा मैन्युअल संचालन पर निर्भर करती है।

मानक वर्कफ़्लो: मैन्युअल ट्रे लोडिंग → थर्मल इन्सुलेशन के लिए चैम्बर में प्लेसमेंट → तापमान की आवश्यकताएं पूरी होने पर परीक्षण पर पावर {{0} → अच्छे/खराब उत्पादों की मैन्युअल छंटाई और वस्तुओं का पुन: परीक्षण करने के लिए ट्रे को हटाना; फिर चक्र दोहराएँ.

लाभ: कम उपकरण निवेश लागत, लचीला वर्कस्टेशन कॉन्फ़िगरेशन, और कई मॉडलों के बीच तेजी से स्विच करने की क्षमता;

कमजोरी: शारीरिक श्रम पर अत्यधिक निर्भरता; थर्मल इन्सुलेशन, मैन्युअल सॉर्टिंग, और मशीन प्रकार स्विचिंग और डिबगिंग की प्रतीक्षा करने की प्रक्रियाएं महत्वपूर्ण मात्रा में निष्क्रिय कार्य समय उत्पन्न करती हैं; यह अत्यधिक कम उत्पादन क्षमता सीमा के साथ, बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए प्रक्रिया को पूरी तरह से अनुपयुक्त बनाता है।

(2) छँटाई मशीनों के लिए स्वचालित तीन - तापमान परीक्षण: बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए मानक समाधान

वर्तमान में लाखों यूनिट मानकीकृत चिप्स के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए पसंदीदा विकल्प, यह प्रणाली एक मल्टी एक्सिस रोबोटिक आर्म, एक एकीकृत तीन तापमान नियंत्रण कक्ष, मल्टी साइट समानांतर लोडिंग प्लेटफॉर्म, स्वचालित सामग्री फीडिंग और अनलोडिंग ट्यूब, एक एमईएस डेटा लिंकेज सिस्टम और एटीई परीक्षण उपकरण को एकीकृत करती है, जो पूरी प्रक्रिया में पूरी तरह से मानव रहित बंद लूप ऑपरेशन को सक्षम करती है, जिसमें केवल आवधिक सामग्री पुनःपूर्ति और हैंडलिंग की आवश्यकता होती है। उपकरण विफलता.

मानक वर्कफ़्लो: रोबोटिक आर्म स्वचालित रूप से सामग्री को प्रीहीटिंग प्लेट पर लोड करता है → चैम्बर को मानक बॉन्डिंग तापमान तक पहुंचने तक स्थिर तापमान पर बनाए रखा जाता है → एटीई स्वचालित रूप से परीक्षण प्रक्रियाओं के पूर्ण सूट को निष्पादित करता है → परीक्षण परिणामों के आधार पर, रोबोटिक आर्म स्वचालित रूप से निर्दिष्ट डिब्बे में सामग्री वितरित करता है और साथ ही उत्पादन डेटा को एमईएस पर अपलोड करता है।

लाभ: स्वचालित वर्कफ़्लो, सैद्धांतिक उत्पादन क्षमता मैन्युअल वर्कस्टेशन की तुलना में काफी अधिक है;

कमजोरियाँ: उपकरण खरीद और रखरखाव से जुड़ी उच्च लागत; उत्पादन क्षमता का नुकसान मुख्य रूप से स्वचालन से होता है {{0}विशिष्ट डाउनटाइम घटनाओं, जैसे रोबोटिक हथियारों की सामग्री प्रबंधन विफलता, तापमान क्षेत्रों में अत्यधिक गर्मी, और उपकरण संचार विफलता।

दो टेस्ट मोड वर्कटाइम ब्रेकडाउन और कोर डाउनटाइम विश्लेषण

क्षमता मूल्यांकन मीट्रिक के रूप में प्रति घंटे प्रभावी आउटपुट चिप्स (ईए/एच) का उपयोग करते हुए, आदर्श सैद्धांतिक क्षमता (दोषों के बिना) और वास्तविक साइट क्षमता के बीच अंतर करने के लिए कुल प्रक्रिया मानक कार्य घंटों को तोड़ दिया जाता है; इन दो मूल्यों के बीच का अंतर अनुकूलन के लिए मुख्य सफलता बिंदु का प्रतिनिधित्व करता है।

(1) मैन्युअल परीक्षण: मैन्युअल ऑपरेशन के साथ संयुक्त रूप से तापमान नियंत्रण और थर्मल इन्सुलेशन से दोहरी समय खपत

एकल {{0}चिप पूर्ण चक्र=सामग्री प्रबंधन समय + ताप/ठंडा करने का समय + तापमान {{4}धारण समय + एटीई परीक्षण समय + मैन्युअल छँटाई समय (अतिरिक्त चिप वार्मिंग समय निम्न तापमान परिचालन स्थितियों के लिए शामिल)

प्राथमिक अड़चन: स्वतंत्र तापमान नियंत्रण के साथ एकल थर्मल प्रवाह हुड; इन्सुलेशन प्रक्रिया में कुल चक्र समय का 60% से अधिक समय लगता है, और पारंपरिक इन्सुलेशन के लिए 5-8 मिनट की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण बर्बादी होती है।

माध्यमिक नुकसान: खंडित मैनुअल संचालन, अनुचित प्लेट लोडिंग और मार्किंग, प्लेट प्रतिस्थापन, प्रोग्राम स्विचिंग और विकल्प, साथ ही प्रतीक्षा के कारण परीक्षण प्रक्रिया में लगातार रुकावटें।

(2) सॉर्टिंग मशीन स्वचालित परीक्षण: उपकरण का असामान्य शटडाउन प्राथमिक बाधा का प्रतिनिधित्व करता है।

पूरे चक्र में चार प्रमुख मॉड्यूल शामिल हैं: सामग्री फीडिंग और स्थानांतरण, प्रीहीटिंग और तापमान रखरखाव, एटीई विद्युत परीक्षण, और स्वचालित छँटाई; उत्पादन क्षमता गणना सूत्र इस प्रकार है:

सैद्धांतिक प्रति घंटा उत्पादन क्षमता (ईए/एच)=3600 ÷ एक पूर्ण चिप चक्र की कुल अवधि। एक चक्र की अवधि ≈ रोबोट स्थानांतरण समय + चिप प्रीहीटिंग और तापमान धारण समय + एटीई परीक्षण समय; आदर्श परिस्थितियों में, उत्पादन क्षमता मुख्य रूप से परीक्षण प्रक्रिया की अवधि से निर्धारित होती है।

साइट पर उत्पादन क्षमता के नुकसान के प्राथमिक कारणों में नोजल का गलत संरेखण, सामग्री का जाम होना, खराब जांच संपर्क, एमईएस संचार त्रुटियां और अन्य दोष शामिल हैं जो उपकरण इंटरलॉक शटडाउन को ट्रिगर करते हैं; एक ही खराबी को हल करने में कुछ मिनटों से लेकर कई दसियों मिनट तक का समय लग सकता है, जबकि बार-बार अलार्म बजने से प्रति घंटा उत्पादन आउटपुट लगातार कम हो जाता है।

परिदृश्य-विशिष्ट दक्षता अनुकूलन समाधान

(1) मैनुअल परीक्षण: समग्र पूर्व - इन्सुलेशन योजना - संपीड़न तापमान नियंत्रण प्रतीक्षा समय

मैनुअल वर्कस्टेशन पर प्राथमिक बाधा लंबे समय तक गर्मी बनाए रखना है; मुख्य अनुकूलन दृष्टिकोण में तापमान नियंत्रण के लिए एक एकल थर्मल हुड के उपयोग को छोड़ना शामिल है, जो कि एक थर्मल चैंबर में बैच प्री{0}}स्थिरांक{{1}तापमान कंडीशनिंग को कम समय के साथ, थर्मल हुड के माध्यम से सटीक पूरक हीटिंग के साथ मिलाकर एक मिश्रित समाधान के पक्ष में है।

पुराने और नये प्रस्तावों की तुलना:

पारंपरिक दृष्टिकोण: स्वतंत्र हीटिंग, शीतलन और थर्मल इन्सुलेशन के लिए पूरी तरह से थर्मल कफन पर निर्भर रहना; इन्सुलेशन प्रक्रिया में 5 मिनट से अधिक या उसके बराबर समय लगता है, जिसके परिणामस्वरूप एक लंबा एकल बैच चक्र और सीमित उत्पादन क्षमता होती है;

अनुकूलन रणनीति: चिप्स के तापमान को परीक्षण विनिर्देश के करीब लाने के लिए एक उच्च{2}और निम्न{3}तापमान कक्ष का उपयोग करके बैचों में चिप्स को पहले से ठंडा या पहले से गर्म करें; फिर केवल 2 मिनट के सटीक तापमान मुआवजे के लिए चिप्स को थर्मल हुड में स्थानांतरित करें।

बढ़ी हुई उत्पादकता: कुल इन्सुलेशन अवधि 3 मिनट से अधिक कम हो गई है; 1 मिनट की परीक्षण अवधि के आधार पर, प्रति कार्य केंद्र प्रति घंटा उत्पादन क्षमता 100% से अधिक बढ़ जाती है।

सहायक अनुकूलन:

① वाहक प्लेटों और परीक्षण फिक्स्चर के उपयोग को मानकीकृत करें, चिप प्लेसमेंट स्थिति को ठीक करें, और मैन्युअल संरेखण समायोजन के लिए आवश्यक समय को समाप्त करें;

② वर्कशॉप को एक स्वतंत्र प्री{0}}इंसुलेशन क्षेत्र और एक थर्मल फ्लो हुड परीक्षण क्षेत्र में विभाजित किया गया है, जो "एक बैच को दूसरे बैच का परीक्षण करते समय प्री{1}हीट करने" के समानांतर संचालन को सक्षम बनाता है, जिससे प्रक्रिया प्रतीक्षा समय समाप्त हो जाता है;

③ आउटपुट मॉडल स्विचिंग के लिए एसओपी को मानकीकृत करें; मॉडल स्विचिंग डाउनटाइम को कम करने के लिए परीक्षण कार्यक्रम, तापमान पैरामीटर और समर्पित फिक्स्चर को पहले से कॉन्फ़िगर करें।

(2) सॉर्टिंग मशीन स्वचालित परीक्षण: दोष आवृत्ति को नियंत्रित करें और दोष समाधान समय को छोटा करें

मैन्युअल विखंडन से संबंधित टूट-फूट को समाप्त करता है; दो प्रमुख आयामों को अनुकूलित करता है - "घटना से पहले का अलार्म कम करना" और "घटना के बाद का त्वरित समस्या निवारण":

स्रोत पर विफलता दर को कम करने के लिए स्थापना पूर्व उपकरण निरीक्षण करें।

रोबोटिक आर्म गाइड रेल और सक्शन नोजल पर नियमित रखरखाव करें; पिकिंग विचलन या सामग्री जामिंग को रोकने के लिए समय-समय पर घिसे हुए सक्शन नोजल को बदलें; जांच सहनशीलता विनिर्देशों को मानकीकृत करें और खराब संपर्क के कारण होने वाली विद्युत दोष रिपोर्ट को कम करने के लिए जांच संपर्कों की समय-समय पर सफाई करें।

व्यक्तिगत डाउनटाइम की अवधि को कम करने के लिए दोष प्रबंधन प्रक्रियाओं को अनुकूलित करें।

ज़िम्मेदारियों का विभाजन: साधारण दोषों जैसे कि नोजल रीसेट, पूर्ण सामग्री पाइप, या पूर्ण स्क्रैप बिन को साइट ऑपरेटर द्वारा तुरंत संबोधित किया जाएगा; जटिल दोषों जैसे चैम्बर तापमान नियंत्रण विफलताओं या एटीई प्रोग्राम त्रुटियों को उपकरण इंजीनियर द्वारा लक्षित निरीक्षणों के माध्यम से नियंत्रित किया जाएगा, जिससे कार्य केंद्र पर निष्क्रिय समय को रोका जा सके।

एक विसंगति ट्रैकिंग बहीखाता स्थापित करें: प्रतिदिन उपकरण अलार्म के प्रकार को रिकॉर्ड करें; उच्च आवृत्ति दोषों का मासिक विश्लेषण करना और संबंधित हार्डवेयर सुधारात्मक कार्रवाइयों या सॉफ़्टवेयर पैरामीटर ट्यूनिंग को पूरा करना; दोषों की कुल मासिक संख्या को लगातार कम करें।

कार्यान्वयन और अनुकूलन केस स्टडी: सॉर्टिंग मशीनों के लिए तीन -बिंदु तापमान परीक्षण

1. बेसलाइन उत्पादन क्षमता को अनुकूलित करें (8 घंटे के निरंतर बड़े पैमाने पर उत्पादन परीक्षण के माध्यम से मापा गया)

परिवेश का तापमान: 54 ईए/एच; उच्च तापमान: 95 ईए/एच; निम्न तापमान: 93 ईए/एच. सभी तीन परिचालन स्थितियों के तहत, वास्तविक आउटपुट उपकरण की सैद्धांतिक ऊपरी सीमा से काफी नीचे रहता है, जो एक स्पष्ट वितरण बाधा को उजागर करता है।

2. आदर्श सैद्धांतिक क्षमता गणना (शून्य-विफलता परिचालन स्थिति)

3. अनुकूलन उपायों का कार्यान्वयन

एक व्यापक अंत से {{1} अंत तक उपकरण निरीक्षण तंत्र लागू करें: रोबोटिक सक्शन नोजल, तापमान सेंसर और परीक्षण जांच के दैनिक पूर्व {{2}ऑपरेशन पूर्ण {{3}कवरेज निरीक्षण करें; हर 30 मिनट में उपकरण की स्थिति की जांच करने और किसी भी खराबी को तुरंत दूर करने के लिए समर्पित गश्ती निरीक्षण स्टेशन स्थापित करें, जिससे विस्तारित मरम्मत समय की आवश्यकता वाले उपकरणों के संचय को कम किया जा सके। यह दृष्टिकोण नई सॉर्टिंग मशीनों, एटीई सिस्टम, या तापमान नियंत्रण कैबिनेट को जोड़ने की आवश्यकता को समाप्त करता है, अतिरिक्त कार्यशाला स्थान की आवश्यकता नहीं होती है, और केवल प्रक्रिया और परिचालन रखरखाव मानकीकरण के माध्यम से दक्षता लाभ प्राप्त करता है।

4. अनुकूलित बड़े पैमाने पर उत्पादन राजस्व (स्थिर परीक्षण संचालन के 7 दिनों के बाद मापा गया)

कमरे के तापमान पर: 54 ईए/एच → 78 ईए/एच, 44.4% की उत्पादन क्षमता में वृद्धि के साथ, सैद्धांतिक सीमा के करीब;

उच्च तापमान: 95 ईए/एच → 136 ईए/एच, उत्पादन क्षमता में 43.2% की वृद्धि के साथ;

निम्न तापमान: 93 ईए/एच → 142 ईए/एच, उत्पादन क्षमता में 52.7% की वृद्धि के साथ।