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环球体育登录平台:LED芯片出产中的“进程才能指数”剖析

发布时间:2021-09-06 18:40:57 来源:环球体育登录不上 作者:环球体育网站下载

  在芯片的出产进程中,会阅历许屡次的掺杂、增层、光刻和热处理等工艺制程,每一步都必须到达极端严苛的物理特性要求。可是,即便是最老练的工艺制程也存在不同方位之间、不同晶圆之间、不同工艺运转之间以及不同时段之间的变异。有时,这种变异会使工艺制程超出它的制程边界,出产出不符合工艺规范的晶圆,然后严峻地影响成品率(YiELd)。而任何对

  一般来说,进程才能剖析通常是指通过顾客质量要求的规模与实践产品质量变异规模之间的比较数值来衡量实践出产进程满意规范要求的才能。详细来说,便是核算出进程才能指数Cp和Cpk值,确认其进程才能等级,判别进程才能是缺乏、尚可仍是充沛,从而采纳相应的改善和保护办法。这个简略易行的质量管理工具现已在各行各业中都有了广泛的使用,颇受好*。

  因为半导体制作工艺的杂乱性,出产一个完好器材所需触及的巨大工艺制程数量,以及检测内容的多样化等等原因,必定要求芯片出产中的“进程才能指数”剖析必须在遵从原先质量核算理论的基础上有所发展,创造出一套合适半导体工业的“进程才能指数”剖析办法。

  纵观国内的惯例质量管理咨询和软件商场,长期以来都无法提出一个抱负的处理方案。走运的是,被英特尔Intel、国家半导体NationalSemiconductor,中芯世界等全球芯片巨子遍及选用的高端六西格玛质量管理核算剖析软件,现已在这方面作出了许多行之有用的作业,业已成为半导体职业的一种使用规范。接下来,本文将结合一个事例与咱们一同在JMP软件最新的JMP7平台上共享这个研讨成果。

  阶段获取的数据表格,共有1455条记载(限于篇幅,图一仅显现了其间的前30条记载),调查的质量特性有16个(实践状况会更多,此处仅取其间的一部分做演示,并且限于篇幅,图一仅显现了其间的前7个质量特性)。假如依照传统的剖析办法,咱们需求墨守成规地核算16组进程才能指数,对各项质量特性逐个查核,但对它们之间的彼此相关以及产品的整体质量功能却短少一个全面的知道总结。并且单纯用数字阐明,也显得有些单调笼统。

  JMP软件奇妙地通过一系列生动形象的核算图形,使咱们得到一个全新的剖析展示成果。先看图2所示的“进程才能指数的目标图GoalPlot”。图中等腰三角形的两条红边表明一切Cpk恰巧等于1的状况,等腰三角形以内的部分表明一切Cpk大于1的状况,等腰三角形以外的部分表明一切Cpk小于1的状况,一般越远离三角形的点所代表的Cpk值越小。显着,目标图用一个等腰三角形将进程才能足够和缺乏的两部分质量特性区分得一望而知。在此事例中,给咱们形象最深的是INM2、IVP2、IVP1等特性的进程才能很差,因为相对其他点而言,它们离这个等腰三角形最远。

  再看图3所示的“进程才能指数的箱型图BoxPlot”。图中两条绿色的虚线组规范限一致规范化后的规范上下限,VPM3、INMI1、NPN2等特性的箱型图比较狭隘,且都落在虚线规模中,阐明它们的进程才能比较充沛,INM2、IVP2、IVP1等特性的箱型图比较广泛,且都远远超出了虚线规模,阐明它们的进程才能严峻缺乏。

  图4 进程才能指数的规范化箱型图NormalizedBoxPlot最终看图4所示的“进程才能指数的规范化箱型图NormalizedBoxPlot”。此刻图中16个箱型图是别离通过转化而得,一切箱型图的动摇规模简直都在[-5,5]之间,16组绿色的小短线表明别离通过相同转化后得到的规范上下限。相对而言,VPM3、INMI1、NPN2等特性的箱型图都稳稳地落在规范规模中心的方位,再次阐明它们的进程才能比较充沛,INM2、IVP2、IVP1等特性的箱型图的动摇显着比规范限广泛,再次阐明它们的进程才能严峻缺乏。

  当然,传统的进程才能指数的详细数值也很重要,咱们能够参阅“进程才能指数列表”对一切16个质量指标进行定量的*价,其内容包括常用的Cp、Cpk和PPM值。

  总归,半导体制作业面临着巨大的质量和本钱的应战。幻想一下,在极端严苛的洁净空间内,不到1/2平方英寸芯片规模里,制作出数百万个微米量级的元器材平面结构和立体层次……单凭这一点就应当充沛注重芯片制作中的进程才能剖析。专业质量管理核算剖析软件JMP有机地整合了质量核算理论、数据可视化手法和半导体制作业的职业特色,将杂乱的核算剖析用各种简略易懂的方法展示出来,大大提高了咱们剖析问题、处理问题的才能,期望有更多的工程技能人员能够从中获益。

  本文针对65×65mm一面设有九颗1×1mm、1W的LED芯片,另一面为肋片的铝制散热片,使用数值法求解三维稳态导热微分方程,使用核算机专用软件核算得到不同led芯片散布时,散热片芯片表面的温度散布,依据其温度场来剖析LED芯片散布对其散热的影响。成果是:九颗芯片会集在一同散热作用最差,芯片之间的间隔应到达5mm以上,其芯片温度可下降近5℃以上。

  LED照明,因为节能明显,被认为是下一代照明技能。LED是冷光源,其光谱中不包括红外部分,而现在LED发光功率仅到达20%,也便是说有80%以上的电能转化成热能。假如热量不能有用散出,芯片的温度上升,会导致光效下降,光衰加重,严峻时焚毁芯片,LED芯片散热是当时LED照明发展中的一大未处理的问题。

  LED芯片的散热进程并不杂乱,仅仅一系列导热进程再加对流换热进程,温度规模不高,归于常温传热,其内的导热进程,完全能够运用核算机专用软件求解三维导热微分方程,核算剖分出LED芯片中、散热片内的导热进程,以及散热片表面的对流换热,剖分出整个传热进程中首要的热阻在何处,什么原因形成的,能够得到一十分明晰的解,使人们有的放矢。

  但当时LED散热以及同类的半导体芯片散热,都短少这一基础性和指导性的研讨,即便有人做了,但不为世人所知。由此形成当今LED散热技能就像春秋战国时代样,呈现选用热管,乃至提出选用回路热管。本文仅从LED芯片散布不同,来研讨剖析其对散热的影响,将对LED芯片中的规划和制作起着指导性含义。