欠陥を減らし、半導体の品質を改善する方法 How to Reduce Defects and Improve Semiconductor Quality

欠陥を減らすことの重要性は、自動車製造、電子機器製造、医薬品、または大規模な製造スペース内での作業など、あらゆる業界で言えることです。製造上の欠陥によってコストがかかり、やり直し、遅延、非効率が生じ、直接収益に影響します。

その一例は、半導体製造業界で見ることができます。製造業における統計分析はますます重要になっています。通常、半導体は大企業、販売代理店、または再販業者に直接販売されます。製造工程で欠陥が発生した場合、それがサプライチェーン全体に波及し、大きな経済的損失や運用上の課題を引き起こすおそれがあります。

半導体の欠陥を削減する方法

業界で起こりがちなケースを反映させた、仮説データセットを作成しました。この例では、半導体メーカーは、テストされた半導体で平均よりも高い欠陥率で長い日数を経験しました。

このシナリオでは、過去50日のうち41日で、チームは平均よりも高い欠陥率を計算しました。はんだ付け温度、ライン速度、湿度率など、最近収集したデータが含まれていました。研究チームは、これらの要因のいずれか、またはそれらの組み合わせが、これらの欠陥を引き起こすのではないかと推測しました。

次に、Minitab統計ソフトウェアを使用し、段階的二値ロジスティック回帰を適用して、これらの要因のいずれかが欠陥率に統計的に有意な影響を与えたかどうかを判定しました。Minitabが生成したものは以下のとおりです。

結果は、湿度がP値0.017で、半導体の欠陥率の重要な予測因子であることが明らかです。これは、製品の品質に明らかな影響があることを示しています。湿度が1%上昇するごとに、欠陥の可能性が13.1%増加します。実際には、生産環境で湿度レベルを制御することで、欠陥を大幅に減らし、ひいては歩留まり率と顧客満足度を向上させることができます。

MinitabのBinary Fitted Line Plotは、この関係を視覚化するのに役立ちます。湿度が高くなるにしたがい、欠陥の可能性も高まります。

改善の実施

半導体製造における湿度関連の欠陥に対処するために、チームはMinitab Workspaceの故障モード影響分析（FMEA）を使用して潜在的なリスクを評価できます。

この例では、はんだ接合部の不良、酸化の増加、部品の接合の弱さなどの問題が特定されるとみられ、これらすべてが高湿度によって悪化するおそれがあります。チームは、重大度、可能性、検出可能性に基づいてこれらのリスクをランク付けします。優先順位の高いアクションは、主要エリアの湿度をより効果的に制御し、湿度レベルを厳密に監視し、生産施設の全体的な環境を改善することに集中できます。これらの手順は、湿度を最適な範囲内に保つことで欠陥を減らし、製品の品質を向上させることを目的としています。

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より良い製品品質、より安全なボトムライン

欠陥の削減は、多くの場合、製造プロセスの根本原因に対処することから始まります。半導体製造のケースでは、湿度を欠陥率の重要な要素として特定することで、チームは的を絞った対策を講じることができました。MinitabやFMEAなどのツールを使用することで、欠陥を直接削減する改善策に優先順位を付け、製品品質の向上と運用の効率化を実現できます。最終的に、これらの取り組みが生産工程の円滑化と、より強力で安全な収益の確保に貢献します。

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