提高制程直通率 降低質量成本

李雙龍

（天水七四九電子有限公司，甘肅 天水741000）

1 引言

集成電路封裝工廠面臨著人力成本、材料成本的不斷上升，識別影響質量成本的關鍵因素，運用PDCA循環改進過程，提高制程直通率，減少返工成本及其由返工產生的材料、人力、管理、服務等各項隱形成本，降低質量成本，做實基礎管理，使制程控制水平達到6Sigma質量管理水平，是提高企業競爭力的最有效途徑。

2 質量成本的構成及分析

質量成本是指將產品質量保持在規定的水平上所需的費用，由兩部分構成，即運行質量成本和外部質量保證成本。運行質量成本包括預防成本、鑒定成本、內部損失成本和外部損失成本。

2.1 運行質量成本

2.1.1 預防成本

預防產生故障或不合格品所需的各項費用，主要包括質量工作費、質量培訓費、質量獎勵費、質量改進費、質量評審費、質量管理人員工資、質量情報及信息費等，該項成本占總質量成本的比例約為15%。

2.1.2 鑒定成本

評定產品是否滿足規定要求所需的各項費用，鑒定、試驗、檢查和驗證方面的成本，主要包括進貨檢驗費、工序檢驗費、成品檢驗費、檢測設備折舊費、試驗費、檢測人員工資、辦公費等，該項成本占總質量成本的比例約為30%。

2.1.3 內部損失成本

在交貨前產品未滿足規定的質量要求所發生的各項費用，主要包括廢品損失、返工或返修損失、因質量問題發生的停工損失、質量問題處理費、質量降級損失等,該項成本占總質量成本的比例約為40%。

2.1.4 外部損失成本

交貨后，由于產品未滿足規定的質量要求所發生的各項費用，主要包括退（換）貨損失、索賠損失、保修費用等, 該項成本占總質量成本的比例約為10%。

2.2 外部質量保證成本

在合同環境條件下，根據用戶提出的要求，為提供客觀證據所支付的費用，統稱為外部質量保證成本，該項成本占總質量成本的比例約為5%。其項目包括：

（1）為提供特殊附加的質量保證措施、程序、資料（數據）等所支付的費用。

（2）產品的驗證試驗和評定的費用，如經認可的試驗機構對特殊的安全性能進行檢測試驗所發生的費用。

（3）為滿足用戶要求，進行質量、環保、安全等體系認證所發生的費用。

3 管理水平的對比

封裝成品率是目前集成電路封裝工廠主要的質量目標之一，通常指封裝合格成品與投料數的百分比，統計時常以不同生產批次、不同品種或以日、周、月、年等時間周期內總封裝產品等不同的統計方式表述，目前集成電路封裝工廠不同封裝品種的平均封裝成品率已達99.98%。

制程直通率是指封裝產品從第一道工序開始至最后一道工序，第一次就通過所有檢驗（測試）的合格品數量與投料數的百分比，如集成電路封裝工廠主要有劃片、上芯、壓焊、封裝、測試、編帶等生產工序，某批次封裝集成電路各工序的直通率分別為A 1、A 2、A 3……，則批次制程直通率為A1×A2×A3……。

假設某批次封裝品種有2個工序的直通率為98%，其他各工序的直通率為100%，則該封裝品種的制程直通率為96.04%，如果該封裝品種的封裝成品率為99.97%，則該封裝品種有3.93%的產品經過了返工，假設該封裝品種封裝量為1 000 000只，則有39 300只產品在封裝加工過程返工過，考慮返工后檢驗不合格報廢的產品，實際返工產品的數量應該多于此數量，具體返工的工序和數量通過流程卡可以追溯，顯而易見，制程直通率是制程質量控制水平的最直觀、最真實的統計指標，它使我們很容易識別封裝過程主要的瓶頸工序。

6sigma管理活動起源于摩托羅拉公司，經歷20多年的發展，已成為世界500強企業廣泛采取的管理方法，美國通用電氣（GE）公司通過實踐6sigma管理，取得了顯著的成就，我國企業從1997年開始運用6sigma 管理法，據悉目前已有上海寶山鋼鐵公司、聯想集團等企業在實施6sigma管理。6sigma管理法是一種以顧客為中心、以質量經濟性為原則、以數據為基礎的現代質量管理辦法。6sigma管理法通過減少過程波動幅度，以達到降低成本、縮短生產周期、提高生產效益、贏得經濟效益的目的。6sigma管理水平在質量上表示每百萬個機會中次品率少于3.4，即3.4×10-6，目前集成電路封裝工廠封裝成品率已達99.98%，即最終過程不合格品率為0.02%，相當于已經達到6sigma管理水平的5sigma水平，或者說是232.6×10-6，即每百萬個機會中的平均缺陷數約是232.6。

4 返工成本構成

返工成本，通?？梢杂梢韵鲁杀窘M成：材料成本（返工產品用材料）；人工成本（返工時投入的人力）；設備、動力成本（返工用設備、動力）；檢驗成本（返工后產品再檢驗）；管理成本（返工產品管理、材料再采購、生產協調等）；停產損失成本（某工序因返工使其他品種在該工序停產）；可靠性成本（返工產生的可靠性質量隱患）；服務、交付成本（交期延遲、發貨成本、電話溝通等）；返工后檢驗不合格品報廢成本；其他隱形成本（如顧客抱怨、信譽損失等）。

廢品損失、返工或返修損失、因質量問題發生的停工損失、質量問題處理費、質量降級損失等屬于主要的內部損失成本，提高制程直通率1%，減少返工及其引入的各種附加成本因素，至少可以降低5%的內部損失成本，從而降低2%的質量成本。

5 運用PDCA循環提高制程直通率

PDCA方法是確定、實施和控制、監視和測量、分析和改進過程的一種有用工具，分策劃（P）、實施（D）、檢查（C）、處置（A）四個階段。

5.1 策劃階段

5.1.1 現狀調查

通過對不同品種加工隨工單記錄的統計分析，計算不同封裝品種各工序直通率及總制程直通率。

5.1.2 原因分析

對各品種封裝過程各工序返工的原因進行匯總，適當時按照工序列出各工序不同封裝品種的工序直通率，對工序直通率偏低的工序或品種，組織各工序工藝員、設備管理員、材料管理員、工序品管員等從人、機、料、法、環、測量六方面共同分析，對產生返工的原因進行分類，如設備精度不足、流程不合理、缺乏訓練、粗心大意、材料不良率高、制具磨損、工作環境差等。

5.1.3 要因確認

任何質量問題，在諸多原因中總會有少數原因對質量問題起決定性作用，被稱為“關鍵的少數”，識別引起返工的關鍵環節（原因）。通過數據整理、分析，目前在封裝過程中壓焊工序直通率偏低，有的品種低于98%，且主要的不合格原因是框架沾污、芯片沾污、金絲短路等。

5.1.4 制定對策

針對確定的主要原因，制定有效的解決措施，應結合具體品種，提出改進計劃，明確改進的目的、措施、執行部門或人員、驗證要求、完成日期等。

5.2 實施階段

改進計劃的實施應包括執行、控制和調整三部分內容。

（1）執行

改進計劃是經過調查分析和嚴密策劃而制定的，執行部門應嚴格按照改進計劃執行。

（2）控制

在改進計劃執行的過程中，應采取必要的控制措施，如人力、財力、物力的保證和各部門協調一致的工作，以控制實施過程按照預定的時間節點進行。

（3）調整

在實施過程中由于受到因素、條件的變化而無法執行時，必須對原改進計劃的工作內容進行調整，并確保預定目標按照原計劃進度實現。

5.3 檢查階段

用同一種方法（圖、表）對比改進計劃實施前后的狀況變化，檢查改進計劃的實施效果。

5.4 固化措施，持續改進

5.4.1 固化措施

將成功的措施納入標準（技術標準、管理標準、工作標準及各種規程）。

5.4.2 尋找遺留問題，持續改進

因為在PDCA循環過程中有確定主要問題和確定主要原因兩次抓主要矛盾的環節，所以在實施改進計劃的預定目標后，對總體而言總會存在遺留問題，結合遺留問題作新的改進計劃，持續改進。

上面所列舉的PDCA循環改進過程的現狀調查、原因分析、要因確認、制定對策、實施對策、效果檢查、固化措施、遺留問題處理的“四階段、八步驟”是我們進行持續改進制程直通率的最有效手段，在實際應用時，四個階段必不可少，但具體的工作步驟可以根據具體的改進計劃而確定。

6 使制程控制水平達到6Sigma管理水平

6.1 6Sigma管理模式DMAIC是PDCA循環的一種應用模式

6Sigma管理法倡導“以顧客為關注焦點”、“依據數據決策”、“關注過程管理”等主要的理念和方法，6Sigma流程改進模式是PDCA循環的一種應用模式，見表1。

6.2 持續進行PDCA循環，不斷提高制程能力，實現6sigma管理水平

每次PDCA循環，解決影響該封裝品種（工序）原因約80%，對遺留問題繼續進行下一個PDCA循環，持續改進。同時對工廠內推行“第一次就做好”、“零缺陷管理”的管理理念，抓流程改進和設計優化，使制程控制能力達到6sigma管理水平。

6.3 不同sigma管理水平下，質量成本占銷售收入的百分比

目前集成電路封裝廠的質量管理水平為5sigma水平，質量成本占銷售收入的百分比為11%～15%，通過持續進行PDCA循環，推行6sigma管理法，使集成電路封裝廠的質量管理水平達到6sigma水平，質量成本占銷售收入的百分比降低為5%～10%，這是集成電路封裝廠追求的質量成本控制目標。

7 結束語

通過集成電路封裝廠質量成本的分析，提出減少返工成本是主要的質量成本控制手段，運用PDCA過程方法的“四階段、八步驟”，實施改進并固化措施，提高制程直通率、減少封裝過程的返工。提高制程直通率1%，至少可以降低約5%的內部損失成本，從而降低約2%的質量成本，增加約0.2%的利潤。在目前國內集成電路封裝工廠材料、人力、管理等成本不斷上升的市場環境下，運用PDCA循環手段持續改進制程、提高制程直通率、推行6Sigma管理模式、降低質量成本是集成電路封裝廠更好地滿足顧客對產品質量、交期、價格、服務等的要求，也是提升企業競爭力、做世界水平集成電路封裝廠的最有效途徑之一。

［1］劉廣第.質量管理學[M].北京：清華大學出版社，2003：326-328.

［2］王毓芳，肖詩唐.質量改進的策劃與實施[M].北京：中國經濟出版社，2005：447-454.

［3］中國電子質量管理協會編寫.質量振興文集[M]. 北京：電子工業出版社，2004：175-176.

［4］全國質量管理和質量保證標準化技術委員會，中國合格評定國家認可委員會，中國認證認可協會編著.2008版質量管理體系國家標準理解與實施[M]. 北京：中國標準出版社，2009：51-52.