電子工藝設(shè)備技術(shù)性能指標(biāo)提出方法及內(nèi)容研究

彭興文，盧丹丹

(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十六研究所，重慶　400060)

由于電子工藝設(shè)備大多具備高價(jià)值的特點(diǎn)，技術(shù)性能指標(biāo)內(nèi)容的完整性和準(zhǔn)確性是保證設(shè)備滿足使用要求的核心。工藝設(shè)備技術(shù)性能指標(biāo)是根據(jù)工藝技術(shù)及使用環(huán)境的具體要求轉(zhuǎn)化而來(lái)。首先，用戶需要明確的是工藝技術(shù)指標(biāo)要求絕對(duì)不等同于對(duì)工藝設(shè)備的技術(shù)性能指標(biāo)要求，需要將工藝技術(shù)指標(biāo)要求有效轉(zhuǎn)化為對(duì)工藝設(shè)備的技術(shù)性能指標(biāo)要求；其次，用戶必須明確電子工藝設(shè)備的使用環(huán)境，在同樣的工藝技術(shù)指標(biāo)條件下，使用環(huán)境的差別，會(huì)導(dǎo)致對(duì)工藝設(shè)備的技術(shù)性能指標(biāo)要求存在巨大差別。

用戶提出完整和準(zhǔn)確的電子工藝設(shè)備技術(shù)性能指標(biāo)內(nèi)容，是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，要求專業(yè)技術(shù)水平高、綜合知識(shí)能力強(qiáng)。目前，很多電子工藝設(shè)備用戶在提出設(shè)備技術(shù)性能指標(biāo)時(shí)，通常存在未將工藝技術(shù)及使用環(huán)境要求有效轉(zhuǎn)化為工藝設(shè)備的技術(shù)性能要求，造成對(duì)工藝設(shè)備的技術(shù)性能指標(biāo)內(nèi)容因素不完整、關(guān)鍵技術(shù)要求不夠科學(xué)合理、工藝設(shè)備的使用環(huán)境制約缺失等現(xiàn)象，造成購(gòu)買的電子工藝設(shè)備不能完全滿足工藝技術(shù)要求或性價(jià)比不高的情況。因此，有必要對(duì)電子工藝設(shè)備技術(shù)性能指標(biāo)的提出方法和完善內(nèi)容進(jìn)行研究。

1　性能指標(biāo)提出方法研究

提出電子工藝設(shè)備技術(shù)性能指標(biāo)是具有不同階段的連續(xù)性工作，這種連續(xù)性工作組成一個(gè)完整過(guò)程，通常可以分為：準(zhǔn)備、正式提出、專家評(píng)審及修改完善三個(gè)階段。

1.1　提出性能指標(biāo)的準(zhǔn)備階段

購(gòu)買電子工藝設(shè)備是為了配置在工藝線上，完成電子產(chǎn)品制造中的特定工序工藝目標(biāo)。

首先，分析工藝路線。將電子產(chǎn)品制造的工藝路線方案用流程圖方式表示出來(lái)，認(rèn)真分析清楚選擇的工藝路線方案，然后深入研究擬購(gòu)電子工藝設(shè)備的本工序可選擇的各種工藝方法，并針對(duì)不同工藝方法對(duì)工藝路線方案、本工序的上下工序影響進(jìn)行仔細(xì)分析研究。

第二，將工藝技術(shù)指標(biāo)要求轉(zhuǎn)化為電子工藝設(shè)備技術(shù)性能指標(biāo)。通過(guò)對(duì)擬購(gòu)電子工藝設(shè)備的本工序各種可選擇工藝方法的仔細(xì)分析研究，在保證與工藝路線方案及上下工序有機(jī)銜接基礎(chǔ)上，對(duì)可選擇的工藝技術(shù)方法提出相應(yīng)工藝技術(shù)指標(biāo)要求，然后將工藝技術(shù)指標(biāo)要求轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的電子工藝設(shè)備技術(shù)性能指標(biāo)要求，如：磁控濺射設(shè)備，工藝技術(shù)要求的膜與基片之間的附著力需要轉(zhuǎn)化為磁控濺射設(shè)備的真空度指標(biāo)以及對(duì)基片表面的清潔度要求。

第三，分析使用環(huán)境要求。電子工藝設(shè)備使用環(huán)境不同，對(duì)設(shè)備的選擇自然存在巨大差異。對(duì)于純科研環(huán)境使用的設(shè)備，由于存在進(jìn)行不同條件下科研實(shí)驗(yàn)的要求，設(shè)備需要經(jīng)常進(jìn)行參數(shù)等調(diào)整，因此，廣泛的適應(yīng)性和耐用性是第一要?jiǎng)?wù)；對(duì)于科研試制兼小批量生產(chǎn)環(huán)境使用的設(shè)備，由于既需要進(jìn)行不同環(huán)境下的科研試驗(yàn)，同時(shí)也需要有小批量的生產(chǎn)能力，因此，良好的可擴(kuò)展性、耐用性、運(yùn)行的穩(wěn)定性和適當(dāng)?shù)呐a(chǎn)能力平衡是第一要?jiǎng)?wù)；對(duì)于大批量生產(chǎn)環(huán)境使用的設(shè)備，由于存在工作期間不能停機(jī)的要求，無(wú)故障連續(xù)運(yùn)行能力和良好售后服務(wù)保障為第一要?jiǎng)?wù)。用戶應(yīng)該將這些不同環(huán)境使用特征要求轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的工藝設(shè)備技術(shù)性能指標(biāo)及條件要求。如：磁控濺射設(shè)備，在滿足工藝技術(shù)要求前提下，針對(duì)科研環(huán)境使用的關(guān)鍵要求是基片尺寸的良好可擴(kuò)展性和不同基材的廣泛適應(yīng)性，至于無(wú)故障連續(xù)運(yùn)行能力則放在較次要地位；針對(duì)大批量生產(chǎn)環(huán)境使用的關(guān)鍵要求是無(wú)故障連續(xù)運(yùn)行能力，至于良好可擴(kuò)展性和廣泛適應(yīng)性則基本不做特別要求。

第四，進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研。成立調(diào)研工作組，對(duì)可供選擇的電子工藝設(shè)備進(jìn)行廣泛的市場(chǎng)調(diào)研。調(diào)研考察制造廠商的商譽(yù)度、制造車間環(huán)境、標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行體系、質(zhì)量控制體系、生產(chǎn)規(guī)模、制造的電子工藝設(shè)備先進(jìn)性和質(zhì)量可靠性、人機(jī)工程應(yīng)用、制造商在同行業(yè)地位、制造的電子工藝設(shè)備在同類產(chǎn)品中的地位、設(shè)計(jì)制造團(tuán)隊(duì)情況、售后服務(wù)團(tuán)隊(duì)實(shí)力、已售電子工藝設(shè)備在用戶中的聲譽(yù)、對(duì)外協(xié)作鏈條等內(nèi)容；到同類用戶單位調(diào)研同類電子工藝設(shè)備的人機(jī)效果、使用的簡(jiǎn)潔性、運(yùn)行穩(wěn)定性、對(duì)工藝技術(shù)要求的適應(yīng)性及擴(kuò)展性、無(wú)故障工作時(shí)間、使用效率、運(yùn)行成本、安全性、售后服務(wù)保障能力等內(nèi)容；對(duì)新工藝技術(shù)，尋找典型制造商及設(shè)備進(jìn)行工藝試驗(yàn)，通過(guò)工藝試驗(yàn)，將此工藝技術(shù)要求有效轉(zhuǎn)化為對(duì)電子工藝設(shè)備的技術(shù)性能及條件要求。

第五，對(duì)市場(chǎng)調(diào)研情況進(jìn)行詳細(xì)整理分類。用表格方式將電子工藝設(shè)備制造商的綜合實(shí)力、領(lǐng)先領(lǐng)域及技術(shù)、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)及制造能力、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系完整性、技術(shù)支撐及售后服務(wù)保障能力等內(nèi)容；各型號(hào)設(shè)備人機(jī)環(huán)境、先進(jìn)性、運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性、工藝技術(shù)的適應(yīng)性和擴(kuò)展性、耐用性、產(chǎn)能、運(yùn)行成本及安全性等內(nèi)容分別列出，進(jìn)行比較分析并排名，然后撰寫詳細(xì)的調(diào)研報(bào)告。

1.2　正式提出性能指標(biāo)階段

根據(jù)使用環(huán)境，按照保證工序良品率，工藝簡(jiǎn)潔性、一致性、重復(fù)性、批產(chǎn)性、效率、經(jīng)濟(jì)性等特征的工藝技術(shù)要求，結(jié)合電子工藝設(shè)備人機(jī)效果、工藝適應(yīng)性和擴(kuò)展性、運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性、投資成本及生命周期內(nèi)綜合效益等統(tǒng)籌平衡，以具有最佳效率和經(jīng)濟(jì)效益為原則，選定最有利的工藝技術(shù)方法，以此確定電子工藝設(shè)備類型。然后將工藝技術(shù)要求有效轉(zhuǎn)化為對(duì)電子工藝設(shè)備的具體技術(shù)性能指標(biāo)和條件要求。工藝技術(shù)要求有效轉(zhuǎn)化為電子工藝設(shè)備技術(shù)性能要求時(shí)，要以技術(shù)可靠及先進(jìn)性、工藝技術(shù)適用性、短期效益與長(zhǎng)期效益的綜合平衡為原則，既要防止僅考慮技術(shù)不考慮經(jīng)濟(jì)效益的高配低用現(xiàn)象，又要防止僅考慮電子工藝設(shè)備直接投資成本不考慮技術(shù)可靠先進(jìn)性和使用壽命周期內(nèi)的綜合效益現(xiàn)象。

這里要特別強(qiáng)調(diào)對(duì)電子工藝設(shè)備使用環(huán)境的重視，環(huán)境差異會(huì)造成對(duì)電子工藝設(shè)備要求的差異，如光刻工序，若光刻0.18 μm線條，針對(duì)科研環(huán)境使用通常選用電子束曝光方式，而針對(duì)大批量生產(chǎn)環(huán)境使用一定是選用步進(jìn)式曝光方式。這兩種曝光方式的工藝設(shè)備無(wú)論是技術(shù)性能還是直接投資成本方面都存在巨大差異。

1.3　專家評(píng)審及修改完善階段

電子工藝設(shè)備技術(shù)性能指標(biāo)和條件要求是一個(gè)非常復(fù)雜的綜合性技術(shù)文件，為了確保技術(shù)性能指標(biāo)和條件要求的正確性和完整性，組織專家進(jìn)行評(píng)審是一個(gè)不可缺少的環(huán)節(jié)。

專家評(píng)審內(nèi)容：文件中的工藝技術(shù)方法選擇是否正確？電子工藝設(shè)備類別選擇是否符合使用環(huán)境要求？電子工藝設(shè)備技術(shù)性能和條件要求與工藝技術(shù)的最佳匹配性、技術(shù)性能指標(biāo)的完整性、技術(shù)條款的科學(xué)合理性、技術(shù)因素描述的準(zhǔn)確性、技術(shù)支撐和售后服務(wù)要求的合理性等。

專家評(píng)審不僅是發(fā)現(xiàn)文件中工藝選擇正確性和使用環(huán)境匹配性、提出的工藝設(shè)備技術(shù)性能指標(biāo)缺項(xiàng)、匹配性、科學(xué)合理規(guī)范等問(wèn)題，而且也是對(duì)該文件質(zhì)量的有效檢驗(yàn)。若用Q表示文件的質(zhì)量高低，則 Q=（E-ΔE/E）×100%（E-提交評(píng)審文件包含的技術(shù)因素，ΔE-專家評(píng)審提出需要進(jìn)行補(bǔ)充完善修改的技術(shù)因素），當(dāng)Q=100%時(shí)，說(shuō)明文件編寫質(zhì)量完美，專家未提出需要補(bǔ)充完善修改的因素；當(dāng)Q＜100%時(shí)，說(shuō)明提交專家評(píng)審的文件需要補(bǔ)充完善修改，Q越小說(shuō)明需要補(bǔ)充修改完善的因素越多，文件質(zhì)量越差。一般Q≥98%判定為優(yōu)秀，96%≤Q＜98%判定為良好，94%≤Q＜96%判定為合格，Q＜94%判定為不合格。

專家評(píng)審?fù)瓿珊螅纬蓪＜医M意見(jiàn)，責(zé)任團(tuán)隊(duì)按此進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)梳理修改完善，形成正式的電子工藝設(shè)備技術(shù)性能指標(biāo)及條件要求技術(shù)文件。

2　性能指標(biāo)的內(nèi)容研究

2.1　技術(shù)性能指標(biāo)的組成

電子工藝設(shè)備技術(shù)性能指標(biāo)一般包含下列8方面：用途、主要組成及功能要求、詳細(xì)技術(shù)性能指標(biāo)、使用水電氣能源條件要求、安裝場(chǎng)地條件要求、環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排要求、設(shè)備驗(yàn)收的具體項(xiàng)目和指標(biāo)要求、安裝調(diào)試及技術(shù)培訓(xùn)和售后服務(wù)要求。

2.2　電子工藝設(shè)備的用途

用戶需清晰準(zhǔn)確描述電子工藝設(shè)備的用途。在相同工序，不同電子產(chǎn)品對(duì)電子工藝設(shè)備的具體要求存在差異，給電子工藝設(shè)備制造商清晰準(zhǔn)確的設(shè)備用途信息，使他們能提供與用途完全匹配的設(shè)備。如單面光刻機(jī)和雙面光刻機(jī)均是用來(lái)制作線條的，但它們的用途存在巨大差異；又如涂膠顯影機(jī)，針對(duì)具有壓電特性材料的鈮酸鋰等基片，需要在設(shè)備中配置去電子云裝置，一般硅材料就不需要。

2.3　設(shè)備主要組成及功能要求

電子工藝設(shè)備主要組成決定設(shè)備的完整性，主要功能決定設(shè)備的結(jié)構(gòu)選擇、工藝適用性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性等方面。功能需要詳細(xì)描述，因?yàn)楣δ懿荒苋昧炕夹g(shù)指標(biāo)表示，技術(shù)指標(biāo)是對(duì)部分關(guān)鍵功能優(yōu)劣的具體量化。因此，用戶對(duì)設(shè)備功能的描述要完整、清晰、準(zhǔn)確。確定工藝設(shè)備主要組成，是確保設(shè)備滿足使用要求的基礎(chǔ)，更是支持采用高新、節(jié)能環(huán)保技術(shù)，保證工藝設(shè)備使用的可持續(xù)性、經(jīng)濟(jì)合理性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性、有效使用壽命的必然要求。電子工藝設(shè)備組成一般包含：機(jī)械部分各單元、電器部分各單元、控制部分各單元等。

2.4　設(shè)備的詳細(xì)技術(shù)性能指標(biāo)

電子工藝設(shè)備詳細(xì)技術(shù)性能指標(biāo)是技術(shù)文件的核心，是保證設(shè)備與工藝技術(shù)要求完全匹配、具有良好經(jīng)濟(jì)運(yùn)行性、可靠性、維護(hù)維修簡(jiǎn)潔方便性等的關(guān)鍵保障。工藝設(shè)備技術(shù)性能指標(biāo)寫得越詳細(xì)、完整、準(zhǔn)確，設(shè)備各種定位就越清晰準(zhǔn)確，與工藝技術(shù)及使用環(huán)境要求的匹配性就更加完美。詳細(xì)技術(shù)性能指標(biāo)應(yīng)包含：設(shè)備的結(jié)構(gòu)要求、控制方式、工作方式、有效工作尺寸范圍、精度、重復(fù)性、一致性、穩(wěn)定性、可靠性、工藝適用范圍、與工藝有關(guān)的溶液和溶質(zhì)、時(shí)間節(jié)拍、無(wú)故障工作時(shí)間、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)量體系、故障報(bào)警形式、安全性要求等內(nèi)容。

2.5　使用水、電、氣等能源條件要求

水、電、氣等能源條件往往不受用戶所控，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和市政條件將其限制在一定范圍。因此，盡量按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和市政規(guī)范，明確提出電子工藝設(shè)備使用水、電、氣等能源條件，避免進(jìn)行重大改造增加更多投資成本。

2.6　安裝場(chǎng)地對(duì)設(shè)備的要求

對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，電子工藝設(shè)備的安裝場(chǎng)地是已經(jīng)確定好的，應(yīng)明確提出安裝條件對(duì)設(shè)備的制約要求，防止對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行重大改造以滿足設(shè)備進(jìn)場(chǎng)和安裝，增加投資成本。一般需要明確工藝設(shè)備的長(zhǎng)×寬×高尺寸、重量、抗微震等要求。

2.7　滿足環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排的要求

根據(jù)國(guó)家環(huán)保、節(jié)能減排的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電子工藝設(shè)備提出相應(yīng)的要求，確保設(shè)備屬于環(huán)保節(jié)能型，滿足國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.8　驗(yàn)收的具體內(nèi)容及指標(biāo)要求

電子工藝設(shè)備驗(yàn)收一般分為預(yù)驗(yàn)收和終驗(yàn)收兩階段。

預(yù)驗(yàn)收在設(shè)備制造工廠進(jìn)行，一般工藝設(shè)備由制造商自行組織，復(fù)雜設(shè)備由制造商和用戶共同進(jìn)行。預(yù)驗(yàn)收的目的是使電子工藝設(shè)備發(fā)貨前，各種狀態(tài)達(dá)到最佳以滿足合同規(guī)定的技術(shù)性能要求，同時(shí)對(duì)預(yù)驗(yàn)收中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)方便處理，為最終驗(yàn)收創(chuàng)造良好條件。最終驗(yàn)收是在使用場(chǎng)地安裝完成后，移交用戶前，按照規(guī)定內(nèi)容所進(jìn)行的各種測(cè)試、試驗(yàn)及運(yùn)行，以確保移交用戶時(shí)工藝設(shè)備的完整性和良好的運(yùn)行性。設(shè)備驗(yàn)收是特別重要的階段，因此，根據(jù)預(yù)驗(yàn)收和最終驗(yàn)收不同目的，在技術(shù)性能指標(biāo)文件中必須詳細(xì)列明兩階段驗(yàn)收的具體內(nèi)容和指標(biāo)、驗(yàn)收方法、計(jì)算方式等，達(dá)到驗(yàn)收目標(biāo)的具體標(biāo)志，未達(dá)到目標(biāo)的處理辦法。最好用表格方式列明驗(yàn)收內(nèi)容，這樣顯得更簡(jiǎn)潔、清晰、準(zhǔn)確。

預(yù)驗(yàn)收以設(shè)備自身的結(jié)構(gòu)和性能指標(biāo)考核為主，主要內(nèi)容是工藝設(shè)備的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測(cè)、功能完善性、主要指標(biāo)和精度、重復(fù)性、一致性、運(yùn)行狀態(tài)、工藝適應(yīng)性、工藝精度等方面。技術(shù)文件中必須規(guī)定制造商自行組織預(yù)驗(yàn)收時(shí)，需要制作可追溯的有效記錄文件。

終驗(yàn)收是設(shè)備安裝調(diào)試和人員培訓(xùn)工作完成后，正式移交用戶時(shí)進(jìn)行的驗(yàn)收工作，驗(yàn)收內(nèi)容需要全面、詳細(xì)，預(yù)驗(yàn)收過(guò)的內(nèi)容也要重新驗(yàn)收一遍。終驗(yàn)收需要有電子工藝設(shè)備供方代表和用戶代表共同簽訂具有法律效力的詳細(xì)記錄和協(xié)議。對(duì)于未達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目處理辦法、正式驗(yàn)收時(shí)間計(jì)算日、設(shè)備保修計(jì)算起止時(shí)間等內(nèi)容必須明確。設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)、電器、控制原理圖、操作手冊(cè)、維修手冊(cè)等均應(yīng)作為驗(yàn)收內(nèi)容。

2.9　安裝調(diào)試和技術(shù)培訓(xùn)及售后服務(wù)要求

安裝調(diào)試和技術(shù)培訓(xùn)是電子工藝設(shè)備在使用現(xiàn)場(chǎng)的核心內(nèi)容，是保證設(shè)備正常、良好運(yùn)行的關(guān)鍵工作。用戶必須清晰準(zhǔn)確提出安裝調(diào)試和技術(shù)培訓(xùn)的具體要求，一般包含：供方到用戶現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝調(diào)試和技術(shù)培訓(xùn)的工程師類別及等級(jí)、工程師人數(shù)、工作天數(shù)、完成的工作內(nèi)容、開(kāi)始對(duì)用戶技術(shù)人員（操作人員、維修維護(hù)人員等各多少名）進(jìn)行培訓(xùn)的時(shí)間等方面。培訓(xùn)的具體內(nèi)容應(yīng)含設(shè)備的構(gòu)成、原理、功能、使用工藝范圍、特別注意事項(xiàng)、基本操作及高級(jí)操作、工藝制作、日常運(yùn)行管理、日常維護(hù)、故障診斷及排除，對(duì)外圍條件的保障要求等。

售后服務(wù)是電子工藝設(shè)備的重要條件，要求設(shè)備百分之百不出故障是不科學(xué)的，應(yīng)該提出設(shè)備的無(wú)故障工作時(shí)間，關(guān)鍵是用戶提出工藝設(shè)備出現(xiàn)故障后，設(shè)備供應(yīng)方需在短時(shí)間內(nèi)消除故障，不影響設(shè)備完成科研生產(chǎn)任務(wù)。用戶需要提出設(shè)備移交后，設(shè)備制造商對(duì)設(shè)備出現(xiàn)故障后的反應(yīng)速度、到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)排除故障的時(shí)間、涉及零部件更換的時(shí)間要求、在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未完成故障排除的處罰辦法、針對(duì)復(fù)雜電子工藝設(shè)備每年的日常巡檢次數(shù)和內(nèi)容及工作時(shí)間等內(nèi)容。

3　結(jié)束語(yǔ)

總之，提出電子工藝設(shè)備技術(shù)性能指標(biāo)和條件是一個(gè)非常復(fù)雜、具有高難度的工作，用戶應(yīng)該組織設(shè)計(jì)、使用、維修等技術(shù)人員組成團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)對(duì)工藝技術(shù)和電子工藝設(shè)備進(jìn)行研究，盡量提出科學(xué)完善、與工藝技術(shù)和使用環(huán)境要求完全匹配的技術(shù)性能指標(biāo)體系。