Введение к работе
t.
1.1. Аісгузльность работы
Обеспечение заданного уровня качества и надежности изделий электронной техники с одновременным повышением количества годных изделий В ОДНОМ цикле технологического процесса всегда рассматривается как важнейший фактор национальной экономики. Ввиду того, что эффективность производственного процесса непосредственным образом зависит от качества управления технологией, которое, в свою очередь, опирается на точность результатов межоперационных и финишных контролей, разработка методов контроля и обработки контрольно-измерительной информации повышенной эффективности с учетом структурных особенностей изделий электронной техники и технологического процесса их производства является актуальной задачей.
1.2. Состояние проблемы
Рост степени интеграции компонентов и их функциональной сложности обуславливает появление новых острых проблем в этой области. Общими особенностями технологических процессов изготовления изделий электронной техники являются:
-
многономенклатурность (для ИМС - десятки типономиналов в пределах одной серии);
-
сравнительно низкий процент выхода годных, что требует управления технологическим процессом, в частности, выявления неудовлетворительно работающих операций;
-
групповой характер производства, что требует учета иерархии обработки и корреляции параметров изделий;
-
длительность изготовления изделий, что приводит к появлению множества влияющих производственных факторов, коррелированных с параметрами изделий (для ИМС - несколько сот наименований). В свою очередь это приводит к необходимости разработки процедуры выявления информативных (контролепригодных) параметров;
-
дрейф технологических условий, что приводит к необходимости периодической корректировки технологического процесса.
Наиболее перспективным и экономически целесообразным решением поставленных вопросов, в том числе выявление скрытых резервов производства, на наш взгляд является более полное использование пассивной контрольно-измерительной информации, накопленной за некоторый период времени по результатам пооперационных и финишных контролей параметров изделий электронной техники. Однако этому препятствуют:
-
отсутствие объективной системы выбора контролируемых параметров и метода комплексного анализа взаимосвязей между ними;
-
малоэффективные методы межоперационного контроля, которые дают результаты с неприемлемо высокой ошибкой, что приводит к значительному
увеличению себестоимости изделий, не позволяют прогнозировать финишны брак на ранних стадиях производства;
-
отсутствие комплексной технико-экономической методики оценк эффективности методов и решающих правил контроля с целью выбора наибе лее целесообразных для каждой технологической операции (группы операций;
-
отсутствие объективного метода установления норм (границ норл-разбраковки параметров изделий и периодической их корректировки.
Настоящая работа посвящена поиску методов решения указанных задач учетом особенностей технологического процесса производства кристалло ИМС.
13. Цели работы и задачи исследования
Целью данной работы является разработка статистических методов коь троля параметров кристаллов в процессе производства микросхем на основ выборок малого объема.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
анализ существующих методов контроля по выборке малого объема разработка методов, дающих более достоверные результаты;
анализ параметрических мер линейной корреляционной связи на от клонения от нормального закона распределения при наличии грубых промахо и разработка новой непарамегрической меры;
анализ списка контролируемых параметров кристаллов микросхем : процессе производства и разработка метода его сокращения до минимальной без потери необходимой информации;
разработка методики технико-экономической оценки эффективносп решающих правил контроля.
Методы исследования базируются на теории математической статистики і теории планирования экспериментов, а также на некоторых положениях тео рии вероятностей, теории экспертных оценок и математическом программиро вании. Широко используются имитационное и экспериментальное моделиро ванне.
1.4. Научная новизна
-
Разработан метод интервальной оценки параметров выборки малой объема, позволяющий повысить ее эффективность в 2,7 - 3,0 раза по сравне нию с классическими методами.
-
На основе понятия "эквивалентный объем выборки" разработаны но вые методы статистического контроля параметров кристаллов в процессе и? изготовления.
-
Разработан модифицированный индекс Фехнера, устойчивый (робаст ный) к отклонению закона распределения от нормального и к наличию в вы борке до 5 % грубых промахов.
4. Разработан коэффициент контролепригодности как интегральный показатель технико-экономической эффективности любых методов и решающих правил контроля.
1.5. Практическая ценность работы состоит в том, что создан пакет математических методов и программ, которые позволяют:
- по критерию минимума экономических потерь из-за вероятностного
характера контроля объективно выбрать решающее правило контроля и опера
тивно оценить контролепригодность параметров кристаллов;
повысить достоверность выборочного контроля параметров кристаллов (точность прогнозирования брака увеличивается в 1,5 - 2,2 раза);
уменьшить на 20 % количество ложно принятых и ложно забракованных пластин;
сократить общее количество контрольных операций по технологическому процессу производства кристаллов в 5 - 10 раз, исключить дублирование информации и снизить себестоимость кристаллов на 20 - 40 %.
1.6. Реализация и внедрение результатов работы.
Разработанный пакет математических методов, моделей и алгоритмов,
повышающих достоверность выборочного контроля, способствующих существенному уменьшению количества ложно принятых и ложно забракованных изделий при том же количестве измерений на каждой отдельно взятой контрольной операции, позволяющих минимизировать общее количество контрольных операций по технологическому процессу, позволяющих выбрать наиболее однородные параметры в качестве контролепригодных и позволяющий подобрать наиболее подходящий к конкретным условиям метод и решающее правило контроля по технико-экономическому показателю минимума потерь из-за вероятностного характера контроля использовались при выполнении хоздоговорных научно-исследовательских работ в научно-исследовательской лаборатории "Математическое моделирование" Приднестровского государственного университета с 1992 г. по 1999г.
1.7. Апробация работы^
Результаты исследований, составляющих содержание диссертации, докладывались на 7 международных, межрегиональной и 2 республиканских конференциях, в том числе:
международных: научно-технической конференции "Применение вычислительной техники и математических методов в научных и экономических исследованиях" (Львов, 1992 г.); научно-технической конференции "Памяти академика М.П. Кравчука" (Киев, 1992 г.); 3-й, 5-й и 6-й МНТК "Моделирование электронных приборов и техпроцессов, обеспечение качества и надежности аппаратуры" (Севастополь, 1996 г.; 1998 г.; 1999 г.); научно-технической конференции "Современные проблемы методов телекоммуникаций, компьютерной инженерии и подготовки специалистов" (Львов, 1998 г.); научно-технической
конференции "Математические методы в образовании, науке и промышленнс сти" (Тирасполь, 1999 г.);
межрегиональной XXXIV СНТК вузов республик Прибалтики, Белорус сии и Молдавии (Каунас, 1990 г.);
республиканских; научно-технической конференции, посвященной 25 летию образования КПИ им. С.Лазо (Кишинев, 1989 г.); научно-техничєскої конференции КПИ им. С.Лазо (Кишинев, 1990 г.).
1.8. Публикации.
По результатам проведенных исследований опубликовано 18 печатны: работ, в том числе 11 статей и 7 тезисов докладов на международных, респуб ликанских и межрегиональной конференциях.
1.9. Структура и объем диссертации
