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半导体后段工序FMEA解决方案
- 【导读】
- FMEA分析是一项较为复杂的系统工程，需要进行团队合作，FMEA团队的成员来自公司产品设计开发到出货品质保障的各个部门，各部门处于协同关系
4.1 FMEA团队成员的构成
FMEA分析是一项较为复杂的系统工程，需要进行团队合作，FMEA团队的成员来自公司产品设计开发到出货品质保障的各个部门，各部门处于协同关系，为完成公司共同目标而构成的FMEA团队，下图4.1清晰地描述了FMEA团队和各部门的关系：
图4.1 FMEA团队构成示意图
团队成员的组成，对于其知识面的涵盖度，个人素质等和分析结果都有很高的要求。一般来说，团队组建要求包括：1)小组成员来自不同部门，可以从不同角度列举故障模式，得到较为全面的结果；2)小组需包含对目标系统/子系统的功能、原理、工艺、规格充分了解的人员：在具体分析时，可将一个系统分为几个子系统和构成件，分别分组，组织专人针对分解结果实施。
团队成员的FMEA培训，是实施FMEA的必要条件。FMEA团队成员不仅需具备相应领域内的专业知识，而且需在开展FMEA前对其目的、方法、实施程序及先期准备等要有深刻的了解，因此对每一位成员要实施FMEA作业前培训，同时要求参与人员对分析对象的规格、使用条件、维护计划、各类图纸等进行深入了解和熟悉。
4.2 半导体后段工序流程及FMEA分析层级
半导体后段工序主要由1)测试工序、2)不良品标记工序、3)出货目检工序、4)出货包装工序构成，按照失效模式与其后果鉴定各工序存在的潜在风险，可从下图4.2中得出纲要。
图4.2 半导体后段工序失效模式分析图
1)测试失效：指因测试系统、测试设备及工装夹其的故障等在硬件方面造成的工序失效，如：
(1)因为测试系统崩溃产品测量结果造成的异常；
(2)因为测试设备的精度误差造成芯片测试结果的异常；
(3)因为测试的夹具(如探针卡)的接触不良等原因造成芯片测试结果的错误；
(4)因为测试温度等工艺条件的错误造成芯片测试结果的异常；
(5)因为测试程序调用错误、测试数据管理不当造成的数据丢失或数据错乱也直接影响芯片测试结果准确性。
2)不良品标记失效：是指区分良品和不良品工序的异常，如：
(1)设备对准的错误导致芯片的“良品”和“不良品”位置偏移；
(2)墨点尺寸的大小不符合规格，造成后续工程对墨点识别能力的降低。
3)出货目检失效：操作人员目视检查的主观判断失误导致外观漏检发生。
4)包装失效：不恰当的包装方法或产品标示错乱造成客户包装方式的失效，如：
(1)包装内容物装填错误造成的包装方式失误；
(2)不同批次间产品标示包装的错误导致的混批问题。
4.3 FMEA评估模型的建立
利用FMEA流程控制表(如下图4.3所示)，将各工序、不良模式、危害度等因素列出，通过风险级别指数和危害度衡量该过程对顾客产品质量不良造成的风险大小，并要求制定相应的对策。
图4.3 FMEA流程控制示意图
填写方法：
1)产品品名：
填写对象制品名、工艺名及设备名
2)过程名
填写具体的工程名/详细的功能要求。
3)潜在不良模式
填写制品的特征、使用设备、材料、作业方法及作业者可预测的有关制品参数/特性/可靠性的不良。
4)潜在失效后果
填写失效模式对客户的影响，客户可以是指下工序或最终客户。
5)危害度
用于评估潜在失效模式对客户造成影响的程度。影响度仅适用于失效的后果。一个失效模式对应一个影响度。
根据不良率及有无可靠性的影响来标明等级，并将该等级数填写在栏内，如下表4.1所示。
表4.1 FMEA流程控制危害度分级表
6)潜在不良模式的起因/机理
填写“3)潜在的失效模式”所列举的可预测的每项不良的推定原因。
7)发生频率
根据现状管理情况及技术观点对发生频度标明等级，并将该等级数填写在栏内，如下表4.2所示。
表4.2 FMEA流程控制的发生频率分级表
8)现行过程控制的预防手段
预防手段：是指尽可能阻.止失效模式的发生的手段。
9)现行过程控制的检出手段
检出手段：是指探测出将要发生的失效模式的手段。
10)检出度
根据所本项所列举的异常查出方法的对应检出率及技术观点标明等级，并将该等级数填写在栏内，如下表4.3所示。
表4.3 FMEA流程控制之检出度分级表
11)风险级别
即风险级别指数R.P.N.值，是危害度(第5项)、发生频度(第7项)、检出度(第10项)相乘得出的数值。(风险级别R.P.N=危害度*发生频度*检出度。)
12)纠正处置
对风险级别指数在前10%或危害度在8以上的项目，技术部门应该采取纠正处置，并填写具体的内容。如果客户有特殊要求的，根据与客户协商后的标准采取相应的纠正处置。
13)责任人及完成期限
填写纠正处置的责任人及纠正处置的完成期限。
14)采取的措施
处置完了后，简洁的记录实际的处置和完成日。
15)结果的危害度
根据纠正处置结果，修改其危害度。如果没有变动就照旧。
16)结果的发生频度
根据纠正处置结果，修改其发生频率。如果没有变动就照旧。
17)结果的检出度
根据纠正处置结果，修改其检出度。如果没有变动就照旧。
18)结果的风险级别R.P.N值
实施纠正措施后，垂新评估第15)到17)项，得出纠正措施后的风险级别指数R.P.N值。风险级别指数在前10%或危害度大于8的项目，需重复实施第12)项到18)项。
4.4 FMEA实施流程
下图4.4为A公司的FMEA实施流程样例，从实施FMEA讨论会开始，经过纠正措施的确认、发行工程FMEA表、开展纠正措施、效果确认、再次更新FMEA表等多个环节完善FMEA的实施过程。
图4.4 FMEA实施流程图
4.5 FMEA风险评估的分析结果
对于风险评估的分析结果，我们使用FMEA风险评估表4.4来进行衡量。
表4.4 FMEA风险评估表
从上述分析统计结果来看：
1)未接入测试系统的测试方式错误造成的失效因为风险高、发生率高、不易察觉其危险度最高；
2)设备、工装夹具故障导致的测试失效危险度相对较高：
3)出货目检和包装作业等危险度指数不高，但因对客户造成影响很大，所以也必须引起重视，必须采取特殊的管理方法来规避风险；
4)系统崩溃的危险度指数虽然最低，但该故障一旦发生，其造成的后果不言而喻，必须采取积极的对应措施，避免临时慌乱而造成失误。
总之，半导体后段工序作为产品加工的最后关卡，在该工序发生的质量问题，轻者直接影响产品的良品率，重者会导致产品可靠性指标降低，所以加强最后工序的质量控制，降低产品失效尤为重要。
4.6 后段工序风险的应对
以A公司的实际生产的案例来说明1)测试系统崩淡失效和2)测试设备故障失效问题的应对方案。
4.6.1测试系统崩溃失效的应对
1)测试系统崩泼失效
下图4.5所示的是A公司测试系统的网络示意图。
图4.5 测试系统网络示意图
测试管理系统服务器的主要功能与构成：
(1)管理在线测试设备
(2)管理测试条件
(3)管理测试数据
(4)在线监控产品测试状态
(5)具有备用系统，替代崩溃的主系统执行系统管理实际生产中，生产管理系统处于工厂运行的核心地位，一般会采取多级预案检查和应对系统异常：
(1)定期软硬件的检查及数据备份。
通过和系统开发商、硬件供应商的协议，定期对系统结构的安全性、硬件的寿命等作检查，对系统保管的数据作备份和清理，提高系统的整体性能。
(2)备用系统的建立和系统崩溃预案的演练。
乘每年工厂动力检修生产停顿的阶段，对备用系统的有效运行状态进行。
(3)完全崩溃状态下，离线运行模式的建立。当整个生产处于缺乏系统管理状态，系统长时间无法恢复时，要靠离线运行方式来确保生产的正常进行，此时要考虑3个项目的安全性：a)测试条件输入的准确性，即在没有系统管理的前提下，要做好运行测试所需条件输入的确认工作；b)测试数据的安全性，即测试数据要及时、有效、可靠地送到临时数据接收端；c)做好产品测试的监控，可通过测试机台自备的监控软件等对产品测试状态进行监控，及时排除测试异常对产品良率造成的影响。
2)未纳入测试系统管理的离线测试环境的问题和应对方案。
因测试系统局限性，无法兼容新型号设备并入测试系统进行管理，造成了人公司一段时间部分测试设备其作业模式处于离线环境下，离线环境下作业条件的选择完全由人工进行，大量的作业失误由此产生，因测试条件不同很多情况下因作业条件错误异致的测试失效不能及时显现，造成最终客户端失效。
在和多个设备供应商、IT部门同事对生产管理系统基本功能分析的基础上，进行了自行建网并设立中央条件管理器的项目可行性分析，通过公司审批后项目得以顺利实施，确保了测试条件的安全性。
项目实施情况如下：
(1)项目定义：建立新型设备测试条件的网络化管理，可通过条形码自动下载测试条件；
(2)项目成员及职责：
a)设备供应商：负责设备端接口软件的编写
b)IT部门：负责设备端到主生产数据库接口软件和条件管理器及界面的编写
c)工程部门：负责制定作业流程，并对软件最终功能进行测试和验收；
(3)项目完成后效果图：
项目完成后，新架构的网络系统通过条件管理服务器实现了网络化管理，如下图4.6所示。
图4.6 测试系统新构架网络示意图
(4)项目实现功能说明
新测试仪测试条件定制化，统一由设备端通过条形码读取产品代码，设备类型名及夹具类型名等条件信息后，可在条件管理器中搜索到匹配的测试程序并完成程序到设备端的下载，安全可靠。在下面的条件管理器配置表示意为例，在对A客户的A01产品进行测试前，读取产品代码“A01”、待作业的设备类型名“设备1”、待作业夹具“夹具1”后，可从条件管理配置表中得到匹配的测试程序“A01_Verl”，实现测试程序的安全调用，降低人为选择测试程序操作失误的风险。条件管理器中的内容构成如下表4.5所示：
表4.5 条件管理器配置表示意图
系统的条件维护设定了权限管理和变更履历的记录功能，此功能可对访问和操作人员通过账号进行分层管理，并在条件变更时刻变更人员的账号、变更日期、变更内容等信息，使得问题调查时能提供充分的信息。
(5)项目的测试
系统开发完成后，必须对项目进行充分测试，确保主体功能的正常。
测试过程：
1)系统子模块的动作测试
主要由设备供应商和IT人员分别对各自负责模块的功能进行测试。
2)系统整体动作的测试
按系统设计构架，模仿实际生产环境，对整套作业过程进行测试。确认条件读取的正常与否，确认出错处理进程是否都能正常进行。
(6)系统的试运行、出错后回退管理和优化
系统测试的成功意味着可以进行小批量的试生产。在试生产中，能真正检测系统流程的稳定性。在进入试运行前，做好充分的系统回退管理工作，一旦系统出现无法正常运行的状况，要能切换回原有状态确保生产正常进行。在系统经过一段时间试运行后，存在系统不断的完善再运行的过程。
(7)项目报告的整理
对设计、调试过程涉及的全部资料、会议记录等进行整理总结归档。
(8)系统的验收
经过半年量产作业达到无异常的状况后，系统的不完善基本可去除殆尽，可以对成熟的系统进行验收和交付工作。
4.6.2 测试设备故障失效的应对
半导体测试工序：是检测基层电路芯片中由生产制造过程而引入的缺陷，利用自动化测试机台如测试仪和载片台，安装工装夹具，通过测试程序对半导体器件进行电信号的检测和诊断，判断产品是否满足设计规格的过程。
半导体测试设备按照产品测试要求可分为：存储器测试设备，逻辑产品测试设备，混合信号测试设备等不同种类，近期的测试设备设计得更具扩展性，可预留模块的扩展空间，在产品结构变更时更换或添置相应的模块满足测试要求。
鉴于半导体工艺的快速发展，测试设备的选型和导入要结合公司发展战略、兼顾目前和未来产品结构，要能兼容未来产品测试的变化要求。众所周知，在已有设备结构基础上进行的改造未尝不可，但会给测试系统本身带来重大的风险因素，对其可行性评估也须慎重进行。半导体测试系统的构成如下图4.7所示：
图4.7 半导体测试系统构成示意图
各结构的功能说明如下：
1)自动载片台：负责传递产品并提供测试平台和产品的测试位置信息。在测试过程随着测试程序的运行，由测试设备传达测试开始和结束指令，完成产品测试位置的变化。
2)工装夹具：起到连接产品和测试设备的功能，产品的多样性决定了工装夹具设
计要兼顾产品特性和生产高效率要求；一般是由探针卡、测试板构成。
3)测试设备：通过测试程序对产品进行电信号测试。
4.6.3 测试稳定性的分析方法
半导体测试结构的复杂性和高标准决定了半导体测试设备、工装夹具必须采取严格的管理来规避一般机械设备造成的划伤、碰撞外的测试精度下降造成的产品良率降低。
针对测试的稳定性分析通常采取的技术手段有：
(1)测量系统分析(MSA)：
(2)校准板校准法和标准样品比对法：
(3)标准样片比对校准法：
(4)针对测试系统动态管理的手段----一运行图管理。
(1)测量系统分析
测量数据的准确性和质量，通常使用测量系统分析(MSA)方法对获得测量数据的测量系统进行评估。测量系统的误差由稳定条件下运行的测量系统，经多次测量数据的统计特性参数：偏移和方差来表征。偏移指测量数据相对于标准值的位置，包括测量系统的偏移(Bias)、线性(Linearity)和稳定性(Stability)：而方差指测量数据的分散程度，也称为测量系统的R&R，包括测量系统的重复性(Repeatability)和再现性(Reproducibility)。
一般来说，测量系统的分辨率为获得测量参数过程变差的十分之一。测量系统的偏移(Bias)和线性(Linearity)由量具校准来确定。测量系统的稳定性(Stability)山重复测量相同部件的同一质量特性的均值极差控制图米监控。测量系统的重复性(Repeatability)和再现性(Reproducibility)研究来确定。
分析用的数据必须来自具有合适分辨率和测量系统误差的测量系统，否则，不管我们采用什么样的分析方法，最终都可能导致错误的分析结果。
数据是通过测量获得的，对测量定义是：是赋值给具体事物以表示他们之间关于特殊特性的关系。这个定义由C.Eisenhart首次给出。赋值过程定义为测量过程，而赋予的值定义为测量值。
从测量的定义可以看出，除了具体事物外，参于测量过程还应有量具、使用量具的合格操作者和规定的操作程序，以及一些必要的设备和软件，把它们组合起来完成赋值的功能，获得测量数据.这样的测量过程可以看作为一个数据制造的过程，它产生的数据就是该过程的输出。这样的测量过程又称为测量系统。测量系统的完整叙述是：用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、夹具、软件、人员、环境和假设的集合，用来获得测量结果的整个过程称为测量过程或测量系统。
众所周知，在影响产品质量特征值变异的六个基本质量因素(人、机器、材料、操作方法、测量和环境)中，测量是其中之一。与其它五种基本质量因素所不同的是，测量因素对工序质量特征值的影响独立于五种墓本质量因素综合作用的工序加工过程，这就使得单独对测量系统的研究成为可能。而正确的测量，永远是质量改进的第一步。如果没有科学的测量系统评价方法，缺少对测量系统的有效控制，质量改进就失去了基本的前提。为此，进行测量系统分析是确保半导体测试结果正确的一个必要手段。
从统计质量管理的角度来看，测量系统分析实质上属于变异分析的范畴，即分析测量系统所带米的变异相对于工序过程总变异的大小，以确保工序过程的主要变异源于工序过程本身，而非测量系统，并且测量系统能力可以满足工序要求。测量系统分析，针对的是招个测量系统的稳定性和准确性，它需要分析测量系统的位置变差、宽度变差。在位置变差中包括测量系统的偏倚、稳定性和线性。在宽度变差中包括测量系统的重复性、再现性。
以下以A公司参数测试设备的测量系统分析实例说明测量系统分析在测试数据评估中的作用。
测试方法：选取量产品的4个品体管Vtn、Vtp、Bvdsn、Bvdsp进行分析，由3位工程师来完成，每人测试Wafer面内5-10个点，每点3组数据。
测量品种的选取：选取2种不同工艺平台的产品，其中均包含测试所需的Vtn、Vtp、Bvdsn、Bvdsp等4个项目。
评判方法：
1)以测员系统的波动R&R与总波动之比Sample%来度量。
2)以测量系统的波动R&R与被测对象质量特性容差比Tolerance%来度量。
评判标准：
1)Sample%≤10%且Tolerance%≤10%时， 测量系统能力良好；
2)10%＜(Sample%或Tolerance%)≤30% 测量系统能力处于临界状态；
3)(Sample%或Tolerance%)≥30% 测量系统能力不足，须进行改进。
选取Vtn项目的结果进行示例，其分析结果如下图4.8所示：
图4.8 测量系统分析之重复性和再现性结果示意图
重复性(repeatability)是指在尽可能相同测量条件下，对同一测量对象进行多次重复测量所产生的波动。重复性波动主要是反映量具本身的波动，记为EV。
再现性(reproducibility)，也称复现性或重现性，它是指不同的操作者使用相同的量具，对相同的零件进行多次测量而产生的波动.再现性主要度量不同操作者在测量过程中所产生的波动，记作AV、测量对象间的波动：对测量对象来说，总存在差异，记作PV。
总波动：其包含了过程的实际波动和测最系统的波动，记作TV。
(TV)2二(EV)2+(AV)2+(PV)2
分级数，决定量具研究是否有效，记作NDC，NDC是计算产品波动范田97%的咒信区间内的等级数。NDC等于5或大于5时量具研究才能认为是有效的。
评价结果：
Sample%=5.3%＜10% 且Tolerance%=1.7%＜10%， 测量系统能力良好。
Sample% NDC=26且Tolerance% NDC=81＞5， 量具研究有效。
通过上述测量系统分析(MSA)，该量具测最系统能力结果良好，其测量数据有效，可用于量产。
若发生测量系统能力差的情况，必须对测量系统重新进行研究，分析差异源，找到改进方向，原测量系统生成的测试结果需要重新审核。
(2)校准板校准法
系统校准板，是在系统校准软件的控制下，由校准板上的参考标准对测试设备各部分进行校准。校准板提供了电压、电阻、延时等标准参数。一般此类校准板需定期送回原厂进行校准.保证测试设备的测量溯源链。一般，半导体自动测试系统都配有校准板供用户自行校准设备。测量设备校准板校准溯源流程如下图4.9所示：
图4.9 测录设备校准板校准溯源流程示意图
校准板和校准软件都山测试设备生产厂设计，因此，一般都能对测试设备内部参考值进行校准，校准软件能自动将校准板提供的参考值对系统的内部标准进行调整，是其他任何方法不能比拟的优点。
当使用校准板进行校准时，测试设备的测试界面被标准板替代，当测试较高频率的器件时，因校准面与测试面界面的电长度不同，对较高频率测试的校准会造成偏差，可以通过改进校准面的电长度方式重新获得准确的校准效果，图示说明如下：原校准方式，存在界面电长度偏差：
图4.10 改进后标准板校验界面电长度消除示意图
通过使用校准板对设备进行校准操作简单高效，实现设备定期校正作业。
(3)标准样片比对校准法
参数校正法是从设备构成的单一部件如电阻、电压的量值溯源的角度对测试设备进行考核。但实际的测试过程中，半异体特性与测试程序的安排还有一定内在关联，所以，实际测试生产过程中，可以通过同一标准样片、使用相同夹具和测试程序在不同设备间进行测定结果的比对来考核设备间的差异度，标准样片的测试结果可以事先在客户端或从一台作业状态稳定的设备处取得。
判断方法如下图4.11所示(“P”代表Pass，“F”代表Fail)：
图4.11 标准样片比对校准法示意图
测试仪一为标准测试系统，它的测试结果如图所示：共有巧个测试器件，其中13个Pass(P)，2个Fail(F)。
使用同样的标准样片、工装夹具和作业条件在测试仪二和三上取得结果如图所不：
a)测试仪二和测试仪一的测试结果100%一致：即测试不良和测试合格的位置全部相同；
b)测试仪三和测试仪一的测试结果有5颗芯片不一致(应该为Pass、但结果为Fail)，导致只有10芯片的结果与测试仪一致，最终一致率为10/15=67%。
根据事先定义的一致率标准，如>95%一致率为合格来判断的话，则测试仪二通过验证，允许进行生产：测试仪三不合格，需继续调查、找出问题点后重新验证。
通过标准样片对设备的校验，能在实际测试状态下进行充分的验证，该方法安全可靠，但前提是建立在标准样片能满足继续测试验证的基础上。标准样片的有效对于本方法的判断结果至关重要，可遵循以下儿点来确保标准样片的有效和合理化：
a)标准样片的制作方法须明确，以备样品失效时的再制作
b)标准样片须节省使用，并明确有效期限，失效后须及时废除。
c)标准样品须妥善保管，留有借用履历，防止因温度、湿度、污染导致的失效。
d)当有关设计规格、测试条件进行变更时，标准样品须重新认证通过。
(4)运行图管理
运行图是指将项目运行的数粥绘制成折线图，通过观察和研究某段时期运行状况，来发现项目工作过程的趋势或规律。
运行图经常应用于对某一时期的产量、销髦、次品率、客户投诉等状况的观察，将目标和以往的工作表现相对比，发现差异和变化趋势，挖掘差异或变化产生的原因，以采取措施在下一阶段予以改善。由于运行图管理具有简单明了的特征，在生产过程中被广泛采用。
运行图的作用有以下几点：
a)督促项目小组随时收集和处理项目数据，持续跟踪项目的工作进展。
b)发现项目进展中的趋势、周期性或重大变化。
c)简洁直观地将当前表现与前一段的工作表现相对比。
d)将采取措施前后的折线对照，帮助项目小组判断采取措施的有效性。
以A公司的测试工序的运行图为例说明运行图在生产中的实际运用及功效：管控指标的定义
i)产品作业量和计划量：反映了当前完成生产任务的状态.
ii)产品测试故障率：反映了测试工序产品测试故障发生的比例。
iii)设备故障率：反映了设备的停机比例。
iv)产品作业时间：反映了产品测试的效率。
i)产品作业量和计划量：图4.6.3.6和图4.6.3.7分别表示了A，B两种产品的产品作业量和计划量运行图，在某年的8/1-8/7的生产周期内，B产品很明显立刻就要完成生产指标，此时可以通过调整A和B产品的作业设备比例来提高A产品的日输出量，达成计划的目标。
图4.12 A产品作业量和计划量运行图
图4.13 B产品作业量和计划量运行图
ii)产品测试故障率：图4.6.3.8为A和B的产品测试故障率运行图，从图中可以观察到，在某年的8/1-8/7的生产周期内，在A产品的良品率始终未达标。
图4.14 A和B的产品测试故障率运行图
iii)设备故障率：图4.15描述了生产A和1，产.R：的设备故障率运行图，在某年的8/1-8/7作业周期内，A产品的作业机型故障率大大高于B产品的作业机型。
图4.15 设备故障率运行图
iv)产品作业时间：图4.14和图15中可以看到，在某年的8/1-8/7作业周期内，产品A的作业时间均大大超标，而产品B处于正常状态。
图4.16 A产品作业时间运行图
图4.17 B产品作业时间运行图
上述4种运行图的结果清晰地表明了各运行图之间的因果关系，某年的8/1-8/7期间，人产品山于所作业的设备故障率高，导致了A产品作业时间超标、产量和良率不达标。
4.6.4 工装夹具失效故障的分析与应对
半导体中的工装夹具是负责将被测试单元(DUT)和测试设备进行电气化连接的部件，一般由探针卡和测试板等构成。按照被测试单元结构和测试要求的不同，工装夹具的设计随着产品的更新或测试要求的变史也会进行调整。
(1)工装夹具失效故障的分析
结合A公司工装夹具的设计、使用、变更过程中实际存在的问题和工装夹具不同阶段对产品测试质量造成的后果分析结果，针对现有的管理方法研究改进，形成下表4.6结果：
表4.6 工装夹具失效故障的分析
以A公司的实际情况为例，原先测试程序的开发部门为了追求测试机台的效率，一味增加测试的同测数，导致了测试夹具探针卡的制作要求极度上升，造成了测试条件在实验室能满足要求，但规模化生产中因夹具制作要求高、夹具易老化，夹具的寿命急剧下降导致生产过程效率反而降低的问。统计了夹具的同测数和生产过程因夹具老化报警导致的效率关系，如图4.18所示：
图4.18 工装夹具的生产效率和维护成本的关系图
在进行了统计分析后发现，在设计夹具的同测数为32和64时，能使供应商的夹具制作精度、测试过程的生产效率和维护成本达到平衡点，过小或过大的同测数均会导致效率或维护成本失衡。同测数过小时，虽然易于制作和生产过程的操作，但生产效率急剧下降，同测数过大时，制作过程的要求高，很容易老化，现场作业人员的操作要求和维护量加大，维护不及时会造成夹具对产品质量的损伤及现场工作人员对不良夹具的抱怨。
通过对夹具的使用情况和生产效率与维护成本的数拟分析，有效地从生产角度考虑夹具的设计指标，降低了因设计不当，当进入生产环节时对产品造成的质量隐患。
(l)工装夹具失效故障的应对方法：
产品在生产流程中会使用到多种的夹具进行测量，不同的夹具也会被不同的产品进行使用，随着产品和夹具的种类增加，其中的组合模式也会呈现复杂性(如图4.19所示)，倘若不能有效地对夹具的状态进行标识，生产中使用了不良的夹具、错误的夹具或夹具的使用方法不当，均会严重地影响产品测试的质量。
图4.19 产品与夹具的组合情况
解决的方案通常有以下几种：
a)合格品和不合格品、通过验证的和未验证通过的分区摆放：在系统中对不同属性的夹具进行状态的设置，并贴上不同的标签进行管理。分区管理的好处在于能使现场操作人员准确地对夹具的状态进行识别，提高作业的准确率，效率提高。
b)指定特殊作业和通常作业标识：有些夹具须在特殊环境下、使用特殊的操作方法才能保证生产的安全性和产品质量，可以通过增加特殊作业标签，如不同颜色标签进行区分，提高作业的安全性。在实际测试过程中，某些探针卡因为设计的复杂性，在探针的基板上增加了额外的电阻、电容等部件，导致了夹具厚度的增加，该类夹具自动装载到机台的动作会导致夹具上部件和设备的碰擦而引起夹具和设备的损伤，所以必须人工拆装设备盖板进行夹具的安装，通过在夹具上增加特殊作业的提示标签来提示作业的特殊性。
c)变更火具状态：产品的作业过程中，会经常发生火具的部件设计规格变更的状况，在对以往变更过程存在信息沟通不畅造成变更不彻底的问题，制定了以下的变更规范，规范了整个夹具状态变更的流程，参见图4.20夹具的状态变更流程。
图4.20 夹具的状态变更流程
其中，夹具的方案制订是指正是实施变更前的设计规格及夹具改造方案制订的步骤；方案确定后，必须对夹具设计的变更进行规格书的修改，明确变更的技术细节，规格书的变更不仅在公司内部进行发行，要保证正确传达到夹其制作的供应商端，通常可以通过公司之间的文档控制部门(DCC)进行准确地传达。
之后，要对全部需要变更的旧夹具进行盘点、在系统.卜进行标识并放入停用区，确保全部的夹具都进行变更，遗漏的未变更的夹其会导致测试质量问题。最后，旧夹其在变更完成后，须作为新夹具重新进行验证，验证合格后才能投入使用，确保制作环节的改动满足设计的要求。
4.6.5 工艺条件变更不当时的应对
工艺条件的变更不当，会影响产品质量，程度轻者在生产阶段就能发现并及时弥补，严重的情况会因为无法及时发现造成潜在问题给客户的鼓终产品造成可靠性质且问题，导致无法挽回的经济损失。
工艺条件的变更，从通常公司的做法及A公司实际的管理经验看，是通过建立公司内部的工艺变更委员会制度来降低工艺条件变更对产品造成的质量风险的。
工艺变更爸理要素以下五点组成：
(1)工艺变更委员会
(2)变更管理程序
(3)工艺变更的量级评定
(4)工艺变更的方法
(5)文档管理
(1)工艺变更委员会：成员由主席和委员构成，主席山质量总裁、运营总裁担任，委员有公司质量部门、工程部门、设计部门主管担任，职贵是确保量产中工艺条件变更过程的审核。
(2)变更管理程序：由策划变更、评价变更和数据总结、启动变更、客户通知、小批量验证、量产运用等多个环节构成，具体的操作流程由表构成。
(3)工艺变更的量级：规定工艺变更造成的产品质量风险程度的指标，可以分成3类：1)无风险、肯定不会造成客户产品质量变动的，无需通知客户的；2)较小的风险，几乎不会造成客户产品质量变动的，可以事后通知客户：3)较大的风险，会对客户产品造成质最变动的，必须事前通知客户，得到客户同意才能进行试验及变更。
(4)工艺变更的方法：先计划再审请实施，计划过程中，必须采集充分的试验数据用数理统计论证变更的合理性，变更后也须对小批量生产和量产数据进行收集和分析。
(5)文档管理：工艺变更的全部数据由变更管理委员会管理和存档，须通知客户的变更及客户反馈信息的收集由公司文档管理中心(DCC)负责。
在图4.21中详细描述了工艺变更管理要素之间的协作关系，对工艺变更可能引起的风险尽可能的规避。
图4.21 工艺变更管理流程图
4.6.6 人员操作失误的应对
半导体后段工序大部分工序为半自动化，少量工序为全人」二作业，如：出货目检、出货包装等。该部分的作业中，人为操作失误是该种工序造成客户产品质量问题的主要因素。
通过多年的生产和管理经验，A公司摸索出一套管理经验有效降低后段工序的人员操作失误.以实际的包装工序的经验举例说明。
(1)操作流程的标准化
产品的多样化和客户要求不同，导致产品外包装标签、字体、格式和包装物容器、包装材料均有不同要求。针对不同的包装方法，在系统中定义简单易懂的作业流程图并配以文字说明供作业人员使用，可以使作业规范化。通过建立双重检查的制度，即山两名员工检查确认，确保产品包装方式的准确性。
(2)防呆措施的建立
通过作业区内包装材料和包装标准操作图的展示，明显地提示了不同包装方式的作业方法，确保作业方法的准确性，减少操作人员记忆繁杂的操作环节。
通过设计统一的重压工具衡量包装容器内填充物的数量，减少操作人员人为判断填充物过多、过少造成的包装不当。
严格规范一人一物的制度，即每人每次必须完成单个产品的包装，才能进行下一产品的作业或其他工作，确保包装工序的完植性，降低出错风险。
(3)人员的岗位培训
每位作业人员进入岗位前，必须经过标准的培训和考核过程，在新岗位的工作初期，必须由熟练的老员工进行指导和把关。
(4)6S的管理
6S就是整理(SEIRI)、整顿(SEITON)、清扫(SEISO)、清洁(SEIKETSU)、素养(SHITSUKE)、安全(SECURITY)六个项目。因均以“S”开头，简称6S，定期进行6S管理，做好整理、整顿工作.确保手工作业环境的千净、核洁，各材料的摆放和标识清晰，能有效降低人为失误的风险。
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