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研究生： 王忠誠
論文名稱： IC測試設備(分類機)開發評估-以成品系統層級測試自動化應用為例
指導教授： 吳鑄陶
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 工業工程與工程管理學系
Department of Industrial Engineering and Engineering Management
論文出版年： 2004
畢業學年度： 92
語文別： 中文
論文頁數： 95
中文關鍵詞： 系統工程管理 、可靠度評估 、成品系統測試
外文關鍵詞： Systems Engineering and analysis, Relability, System Level Test
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    • 本文之研究目的在於探討IC封裝測試產業的測試流程中，檢視其測試設備與國內設備製造商共同開發的可行性。藉著系統工程管理的績效評估方式和技術策略的觀點，進一步探索其績效意涵。本研究以Blanchard 與 Fabrycky系統工程時間維之七階段(1)定義問題(2)系統規劃(3)系統研究(4)系統設計(5)生產製造(6)系統評估(7)系統使用與後勤支援，和Mosard的邏輯維七步驟的系統工程程序(1)定義問題(2)設定目標與發展評估指標(3)發展可行方案(4)建構可行性的模式(5)方案評估(6)選擇最佳方案(7)規劃改善行動，來評骨新設備開發績效。系統工程開發之可靠度評估，以DFX(Design for Reliability)的方法，對於設備開發的決策和設備研發的可靠度加以分析，在分析的過程中能予以確認，同時藉著技術策略觀點予以確認。本研究的結果顯示，對於成品系統測試的傳統手測方式，藉著上述方法，能成功地轉換成為自動化測試，獲得顯著的成效。在有形效益方面；降低生產成本從每顆新台幣5元降低至新台幣2.5元、降低測試板損壞率90%、提昇5%第一次測試良率、具備SPC功能針對第一次良率管制等，在無形效益方面；領先全球封測廠具備自動化測試、提昇競爭力和客戶滿意度。

    The research purpose of this text lies in probing into IC encapsulation to testing in the test procedure of the industry, inspect it and test equipment and feasibility which domestic equipment manufacturers develop together. Assess the views of the way and technological tactics making use of the performance of systematic engineering management, explore its performance meaning further. This research links seventh of stage with Blanchard and Fabryckys system engineering time (1) define the question (2 ) and plan (3 ) to investigate (4) to design (5 ) and manufacture (6 ) and assess (7 ) the systematic use and logistics support , link the system engineering procedures of seven steps with the logic of Mosard (1)Define the question (2)Establish goal and assess by development index (3 ) not to develop feasible track case (4 ) is it construct way (5 ) of feasibility scheme is it choose best scheme (7 ) plan to be improving to take action to assess to build, to comment the new equipment of bone and develop the performance. Develop its reliability to assess in system engineering, with the method of DFX (Design for Reliability), the reliability that the decision and equipment developed to the equipment research and develop is analyzed, can confirm during the process of analysis, is making use of the technological tactics view to confirm at the same time. The result of this research shows, examine the way to traditional hands of system testing of the finished product, make use of above-mentioned methods, can succeed in changing into automation and testing, obtain the apparent effect. In tangible benefit; Reduce the production cost to reduce from each of new Taiwan dollar of 5 to new Taiwan dollar of 2.5, reduce and test 90% of spoilage of the board, promote 5% and test lead well, possess SPC function to control etc. to the first good rating for the first time, in invisible benefit; Lead the whole world and seal and examine the factory to possess automation and test, promote competitiveness and customer satisfaction.

    目錄 誌謝…………………………………………………………………………………..01 摘要…………………………………………………………………………………..02 Abstract…..…..………………………………………………………………………03 圖目錄………………………………………………………………………………..06 表目錄………………………………………………………………………………..08 第壹章 緒論…………………………………………………………………………09 1.1研究動機………………………………………...………………………….10 1.2研究目的…………………………………………………………………....10 第貳章 文獻探討……………………………………………………………………11 2.1統工程定義…………………………………………………………………11 2.2系統工程程序……………………………………………………...……….12 2.3系統設計……………………………………………………………………18 2.4初步設計階段………………………………………………………………18 2.5技術策略之定義……………………………………………………………20 2.6技術策略之構面……………………………………………………………21 第參章 研究設計……………………………………………………………………28 3.1研究方法……………………………………………………………………29 3.2研究架構……………………………………………………………………29 3.3研究範圍……………………………………………………………………29 第肆章IC封裝測試產業概況……………………………………………….……...30 4.1產業結構………………………………………………………….………...30 4.2台灣IC產業2003年產值分析……………………………………………30 4.3 IC產業優勢…………………………………………...……………………31 4.4 IC產業前景…………………………………...……………………………31 4.5測試產業特性………………………………………………………………32 4.6成功產品開發特徵…………………………………………………………33 4.7完善的開發程序……………………………………………………………33 4.8企業營運關係人分析………………………………………………………34 4.9 IC封裝技術演進………………………...…………………………………40 4.10封裝技術類別……………………………………………………………..41 4.11 IC分類…………………………………………………………………….43 4.12封測成本結構分析………………………………………………………..47 4.13封裝產品應用與技術發展………………………………………….…….48 4.14封測與半導體產業之關聯性……………………………………….…….49 4.15封測產業聯盟……………………………………………………………..50 4.16封裝測試流程圖…………………………………………………………..51 第伍章 個案分析………………………………………………..…………………..57 5.1個案公司簡介………………………………………………………………57 5.2個案公司願景………………………………………………………………57 5.3個案需求分析……………………………………………………………....58 5.4五力分析…………………………………………………………………....59 5.5競爭優勢分析……………………………………………………………....61 5.6新設備開發時程表…………………………………………………………63 5.7構想形成……………………………………………………………………63 5.8專案分析…………………………………………………………………....64 5.9系統評估架構……………………………………………………………....65 5.10透過不同層次的評估……………………………………………………....67 5.11影響技術獲取決策的重要因素……………………………………………68 5.12國內設備商提供解決方案…………………………………………………69 5.13平衡計分卡評估分析………………………………………………………70 5.14建立新設備開發之績效指標………………………………………………70 5.15案例之效益分析與檢討……………………………………………………89 第陸章 結論與建議…………………………………………………………………93 6.1 結論………………..……………………………………………………….93 6.2 建議……………………………..………………………………………….94 6.3 未來研究方向………………………………………...94 參考文獻…………………………………………………95 圖目錄 圖2-1 Hall’s three dimension………………………………………………………...13 圖2-2 Blanchard and Fabrycky 的時間為七階段…………………………………..13 圖2-3 Mosard的邏輯維七階段……………………………………..………………14 圖2-4系統需求定義流程…………………………………………………………...14 圖2-5 Reliability requirements in the System Life…………………………………..15 圖2-6失效模式效應分析流程圖……………………………………………………17 圖2-7系統流程圖……………………………………………………………………18 圖2-8系統工程展開圖……………………………………………………………...19 圖2-9細部設計流程圖………………………………………………………………20 圖3-1研究架構流程圖……………………………………………………………....29 圖4-1台灣半導體產業結構圖….…………………………………………………..30 圖4-2台灣IC產業產值分析圖.………………………………………………….…31 圖4-3 IC封裝技術演進……………………………………………………………...41 圖4-4 IC Assembly Technology Level...…………………………………………….42 圖4-5 Fine Pitch wire bonding..……………………………………………………...42 圖4-6 TAB Driver IC………………………………………………………………...43 圖4-7 晶片凸塊………………………..…………………………………………....43 圖4-8 IC產品分類圖…………………………………………………………….….45 圖4-9 Graphic Chipset Roadmap..…………………………………………………...47 圖4-10 封裝成本結構分析…………………………………………………………47 圖4-11 測試成本結構分析…………………………………………………………48 圖4-12半導體產業關聯圖………………………………………………………….50 圖4-13 柵陣列封裝測試製程………………………………………………………52 圖5-1成品系統層級人工測試………………………………………………………59 圖5-2 整合性工程管理系統程序…………………………………………………..59 圖5-3 Porter五力分析……………………………………………………………….61 圖5-4 競爭優勢分析圖……………………………………………………………..61 圖5-5 構想形成流程圖……………………………………………………………..64 圖5-6 新設備開發專案管理流程圖………………………………………………..65 圖5-7 系統評估架構圖……………………………………………………………..67 圖5-8 新產品開發決策圖…………………………………………………………..68 圖5-9 新設備開發程序圖…………………………………………………………..71 圖5-10新設備開發需求分析圖…………………………………………………….72 圖5-11新設備開發可靠度分析流程圖……………………………………………..77 圖5-12新設備導入持續改善計劃………………………………………………….78 圖5-13 成品系統層級測試分類機自動化概念……………………………………79 圖5-14 Reliability Analysis Method…………………………………………………81 圖5-15新設備開發前置時間評估…………………………………………………..83 圖5-16品質機能展開圖…………………………………………………………….84 圖5-17 SPC示意圖………………………………………………………………….90 表目錄 表1-1 全球委外封裝市場-營收分佈(2000~2007)…………………………………5 表1-2全球委外封裝市場-數量分佈(200~2007)……………………………………6 表2-1品質機能展開的階段步驟…………………………………………………..12 表2-2失效模式分析表……………………………………………………………..13 表4-1封裝技術演進歷程……………………………………………………………39 表4-2封裝產品與消費產品應用……………………………………………………47 表4-3封測廠與上游半導體之策略聯盟……………………………………………49 表5-1 Supplier’s Ranking ……………...……………………………………………56 表5-2設備開發時程表………………………………………………………………61 表5-3技術獲取方法及因素…………………………………………………………66 表5-4解決方案之優缺點比較表……………………………………………………67 表5-5新設備開發成本分析…………………………………………………………70 表5-6設備商開發能力評估比較表…………………………………………………71 表5-7細部技術開發日程表…………………………………………………………76 表5-8 Reliability Analysis Method…………………………………………………..78 表5-9失效模式與效應實例分析……………………………………………………79 表5-10新設備開發指標試算表…………………………………………………….83 表5-11有形效益分析………………………………………………………………..90 表5-12 SLT生產良率管制表………………………………………………………..91 表5-13成品系統層級測試分類機改良和特性比較……………………………….92

    1. 績效管理與績效評估，李長貴，華泰文化出版86年9月。
    2. 產品設計與開發，Karl T. Ulrich & Steven D. Eppinger 著，張書文、戴華亭 譯，麥格羅•希爾出版91年5月。
    3. 創新管理，Allan Afuah 著，徐作聖、邱奕嘉 譯，華泰文化出版89年5月。
    4. 產品開發，中村和夫 著，產品開發研究小組 譯，先鋒企業管理出版77年8月。
    5. 系統績效評估技術上課講義，劉志明 教授，清大工工系。
    6. 晶圓廠生產機台整體投入效率之研究，吳大中，南澳洲大學碩士學分班碩士論文92年6月。
    7. Benjamin S.Blanchard &Wolter J. Fabrycky“ Design for Reliability” pp363~383。

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