工序能力及工序能力指數(shù)

1、 工序能力及工序能力指數(shù)的計算 ,1. 基本要點 2. 工序能力的定量表征,1. 基本要點,(1) 只有工序能力強的工藝才可能生產(chǎn)出質(zhì)量好、可靠性水平高的產(chǎn)品。,1. 基本要點,(1) 只有工序能力強的工藝才可能生產(chǎn)出質(zhì)量好、可靠性水平高的產(chǎn)品。 (2) 工序能力指數(shù)是一種表示工藝水平高低的方便方法，其實質(zhì)作用是反映工藝成品率的高低。,1. 基本要點,(1) 只有工序能力強的工藝才可能生產(chǎn)出質(zhì)量好、可靠性水平高的產(chǎn)品。 (2) 工序能力指數(shù)是一種表示工藝水平高低的方便方法，其實質(zhì)作用是反映工藝成品率的高低。 (3) “ 6設(shè)計”是在工序能力指數(shù)分析基礎(chǔ)上對生產(chǎn)工藝水平的新要求，其實質(zhì)作用也是反

2、映工藝成品率的高低。,1. 基本要點,預(yù)備知識關(guān)于測試數(shù)據(jù)的“ 分布”,1. 基本要點,預(yù)備知識關(guān)于測試數(shù)據(jù)的“ 分布”,關(guān)于正態(tài)分布, 工序能力及工序能力指數(shù)的計算 ,1. 基本要點 2. 工序能力的定量表征,2. 工序能力的定量表征,(1) 工序能力 (2) 潛在工序能力指數(shù)： Cp (3) 實際工序能力指數(shù)： Cpk (4) 單側(cè)規(guī)范值情況的工序能力指數(shù)CPL和CPU (5) Cp和Cpk的常規(guī)計算方法,2. 工序能力的定量表征,(1) 工序能力,2. 工序能力的定量表征,(1) 工序能力 通常工藝參數(shù)服從正態(tài)分布 N(,2),2. 工序能力的定量表征,(1) 工序能力 通常工藝參數(shù)服從

3、正態(tài)分布 N(,2) 正態(tài)分布標(biāo)準(zhǔn)偏差的大小反映了參數(shù)的分散程度。絕大部分?jǐn)?shù)值集中在3范圍內(nèi)，其比例為99.73%,2. 工序能力的定量表征,(1) 工序能力 通常工藝參數(shù)服從正態(tài)分布 N(,2) 正態(tài)分布標(biāo)準(zhǔn)偏差的大小反映了參數(shù)的分散程度。絕大部分?jǐn)?shù)值集中在3范圍內(nèi)，其比例為99.73% 通常將6稱為工序能力。6范圍越小，表示該工序加工的工藝參數(shù)越集中，則生產(chǎn)出成品率高、可靠性好的產(chǎn)品的能力越強，即固有能力越強。,2. 工序能力的定量表征,(2)潛在工序能力指數(shù)CP,2. 工序能力的定量表征,(2)潛在工序能力指數(shù)CP 為了綜合表示工藝水平滿足工藝參數(shù)規(guī)范要求的程 度，工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用下式

4、定義的工序能力指數(shù)： CP=(TU-TL)/ 6=T/ 6,2. 工序能力的定量表征,(2)潛在工序能力指數(shù)CP 為了綜合表示工藝水平滿足工藝參數(shù)規(guī)范要求的程 度，工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用下式定義的工序能力指數(shù)： CP=(TU-TL)/ 6=T/ 6 通過積分可得工藝成品率為：,2. 工序能力的定量表征,(2)潛在工序能力指數(shù)CP 為了綜合表示工藝水平滿足工藝參數(shù)規(guī)范要求的程 度，工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用下式定義的工序能力指數(shù)： CP=(TU-TL)/ 6=T/ 6 通過積分可得工藝成品率為： 可得工序能力指數(shù)與成品率之間的關(guān)系： 規(guī)范范圍 CP 工藝成品率 不合格品率 3 1 99.73% 2700PP

5、M 6 2 99.9999998% 0.002PPM,2. 工序能力的定量表征,(2)潛在工序能力指數(shù)CP 為了綜合表示工藝水平滿足工藝參數(shù)規(guī)范要求的程 度，工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用下式定義的工序能力指數(shù)： CP=(TU-TL)/ 6=T/ 6 通過積分可得工藝成品率為： 可得工序能力指數(shù)與成品率之間的關(guān)系： 規(guī)范范圍 CP 工藝成品率 不合格品率 3 1 99.73% 2700PPM 6 2 99.9999998% 0.002PPM 結(jié)論：工序能力指數(shù)越高，成品率也越高。,2. 工序能力的定量表征,(3) 實際工序能力指數(shù)： CPK,2. 工序能力的定量表征,(3) 實際工序能力指數(shù)： CPK 在

6、元器件生產(chǎn)中，采用閉環(huán)工藝控制的情況并不多，大多為“ 間接”工藝控制，很難使兩者重合。例如，IC中的擴散工藝，并不能在擴散過程中隨時監(jiān)測方塊電阻Rs的變化情況，因此不能做到在Rs達到規(guī)范中心值時結(jié)束擴散。實際上都是先做試片，根據(jù)試片測試結(jié)果調(diào)整工藝條件。實踐表明, 對于這種“ 間接 ”控制的工藝，工藝參數(shù)分 布中心值與規(guī)范 中心值偏移的程度一般為1.5。,實際工藝能力指數(shù)CPK計算公式：,實際工藝能力指數(shù)CPK計算公式：,偏離為1.5情況下Cpk與Cp的關(guān)系：若工藝參數(shù)分布的中心值與規(guī)范中心值偏移的程度為1.5，即：（-(TU+TL)/2）=1.5， 由上式可得： Cpk=Cp-0.5,實際工

7、藝能力指數(shù)CPK計算公式：,偏離為1.5情況下Cpk與Cp的關(guān)系：若工藝參數(shù)分布的中心值與規(guī)范中心值偏移的程度為1.5，即：（-(TU+TL)/2）=1.5， 由上式可得： Cpk=Cp-0.5 即工藝參數(shù)分布的中心值與規(guī)范中心值偏移為1.5的情況下，Cpk要比Cp小0.5。如果Cp2，Cpk只有1.5。因此，有時將Cp稱為潛在工序能力指數(shù)，將Cpk稱為實際工序能力指數(shù)，簡稱為工序能力指數(shù)。,2. 工序能力的定量表征,(4)單側(cè)規(guī)范值情況的工序能力指數(shù)CPL和CPU：,2. 工序能力的定量表征,(4)單側(cè)規(guī)范值情況的工序能力指數(shù)CPL和CPU： 如果要求參數(shù)大于某一下限值TL ，無上限要求，工

8、序能力指數(shù)應(yīng)按下式計算： CPL(TL)/3,2. 工序能力的定量表征,(4)單側(cè)規(guī)范值情況的工序能力指數(shù)CPL和CPU： 如果要求參數(shù)大于某一下限值TL ，無上限要求，工序能力指數(shù)應(yīng)按下式計算： CPL(TL)/3 若TL ，則取CPL為零，說明該工序完全沒有工序能力。,2. 工序能力的定量表征,(4)單側(cè)規(guī)范值情況的工序能力指數(shù)CPL和CPU： 如果要求參數(shù)大于某一下限值TL ，無上限要求，工序能力指數(shù)應(yīng)按下式計算： CPL(TL)/3 若TL ，則取CPL為零，說明該工序完全沒有工序能力。 如果參數(shù)規(guī)范只規(guī)定了上限值TU ，無下限要求，則工序能力指數(shù)應(yīng)按下式計算： CPU(TU)/3,2. 工序能力的定量表征,(4)單側(cè)規(guī)范值情況的工序能力指數(shù)CPL和CPU： 如果要求參數(shù)大于某一下限值TL ，無上限要求，工序能力指數(shù)應(yīng)按下式計算： CPL(TL)/3 若TL ，則取CPL為零，說明該工序完全沒有工序能力。 如果參數(shù)規(guī)范只規(guī)定了上限值TU ，無下限要求，則工序能力指數(shù)應(yīng)按下式計算： CPU(TU)/3 若TU ，則取CPU為零，說明該工序完全沒有工