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— —工序能力及工序能力指数的计算— — 1. 基本要点 2. 工序能力的定量表征 1. 基本要点 (1) 只有工序能力强的工艺才可能生产出质量好、可靠性水平高的产品。 (2) 工序能力指数是一种表示工艺水平高低的方便方法，其实质作用是反映工艺成品率的高低。 1. 基本要点 (1) 只有工序能力强的工艺才可能生产出质量好、可靠性水平高的产品。 (2) 工序能力指数是一种表示工艺水平高低的方便方法，其实质作用是反映工艺成品率的高低。 (3) “ 6σ设计”是在工序能力指数分析基础上对生产工艺水平的新要求，其实质作用也是反映工艺成品率的高低。 1. 基本要点 预备知识－关于测试数据的“ 分布” 2. 工序能力的定量表征 (1) 工序能力 (2) 潜在工序能力指数： Cp (3) 实际工序能力指数： Cpk (4) 单侧规范值情况的工序能力指数CPL和CPU (5) Cp和Cpk的常规计算方法 2. 工序能力的定量表征 (1) 工序能力 通常工艺参数服从正态分布 N(μ,σ2) 正态分布标准偏差σ的大小反映了参数的分散程度。绝大部分数值集中在μ±3σ范围内，其比例为99.73% 通常将6σ称为工序能力。6σ范围越小，表示该工序加工的工艺参数越集中，则生产出成品率高、可靠性好的产品的能力越强，即固有能力越强。 2. 工序能力的定量表征 (2)潜在工序能力指数CP 为了综合表示工艺水平满足工艺参数规范要求的程 度，工业生产中广泛采用下式定义的工序能力指数： CP=(TU-TL)/ 6σ=T/ 6σ 通过积分可得工艺成品率为： 2. 工序能力的定量表征 (2)潜在工序能力指数CP 为了综合表示工艺水平满足工艺参数规范要求的程 度，工业生产中广泛采用下式定义的工序能力指数： CP=(TU-TL)/ 6σ=T/ 6σ 通过积分可得工艺成品率为： 可得工序能力指数与成品率之间的关系： 规范范围 CP 工艺成品率 不合格品率 ±3σ 1 99.73% 2700PPM ±6σ 2 99.9999998% 0.002PPM 结论：工序能力指数越高，成品率也越高。 2. 工序能力的定量表征 (3) 实际工序能力指数： CPK 在元器件生产中，采用闭环工艺控制的情况并不多，大多为“ 间接”工艺控制，很难使两者重合。例如，IC中的扩散工艺，并不能在扩散过程中随时监测方块电阻Rs的变化情况，因此不能做到在Rs达到规范中心值时结束扩散。实际上都是先做试片，根据试片测试结果调整工艺条件。实践表明, 对于这种“ 间接 ”控制的工艺，工艺参数分 布中心值μ与规范 中心值偏移的程度一般为1.5?。 实际工艺能力指数CPK计算公式： 偏离为1.5?情况下Cpk与Cp的关系：若工艺参数分布的中心值与规范中心值偏移的程度为1.5σ，即：（μ-(TU+TL)/2）=1.5σ， 由上式可得： Cpk=Cp-0.5 即工艺参数分布的中心值μ与规范中心值偏移为1.5σ的情况下，Cpk要比Cp小0.5。如果Cp＝2，Cpk只有1.5。因此，有时将Cp称为潜在工序能力指数，将Cpk称为实际工序能力指数，简称为工序能力指数。 2. 工序能力的定量表征 (4)单侧规范值情况的工序能力指数CPL和CPU： 如果要求参数大于某一下限值TL ，无上限要求，工序能力指数应按下式计算： CPL＝(μ－TL)/3σ 2. 工序能力的定量表征 (4)单侧规范值情况的工序能力指数CPL和CPU： 如果要求参数大于某一下限值TL ，无上限要求，工序能力指数应按下式计算： CPL＝(μ－TL)/3σ 若μ＜TL ，则取CPL为零，说明该工序完全没有工序能力。 2. 工序能力的定量表征 (4)单侧规范值情况的工序能力指数CPL和CPU： 如果要求参数大于某一下限值TL ，无上限要求，工序能力指数应按下式计算： CPL＝(μ－TL)/3σ 若μ＜TL ，则取CPL为零，说明该工序完全没有工序能力。