可靠性器件的质量保证
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可靠性器件的质量保证
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1.1
可靠性器件的质量保证
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对质量的看法
瑞萨科技综合日立制作所与三菱电机的半导体部门常年积累的可靠性／质量保证的技术／信息，同时还构建了基于
ISO9001-2000及ISO/TS16949 规格的质量保证体系。以可靠性技术证实的从设计阶段的“可靠性操作”为基础，展
开了从产品计划到售后服务的一整套质量保证／管理。
以质量、可靠性的确保与提高为重点，从“设计的可靠性检验／质量管理”、“制造的质量管理”以及“产品的
质量保证／质量管理”这三个观点出发，实施从开发到交货的可靠性检验／质量管理活动。并且该活动以“质量第一”
为基本方针，事业相关各个人员着力于实现顾客所期待的质量、令顾客满意的质量。
1.2
半导体器件的质量保证体系
从开发／设计到量产／出货、客户实际使用的生命周期，其质量保证体系的概要，如图１．１所示。
通过利用质量信息系统进行综合质量保证
设计的特点／质量检验
可靠性设计
设计审查
制造的质量管理
处理控制器
变更管理
产品的质量管理／ＴＯＭ的推进
质量管理体系
质量数据分析
设计检验
器件／封装结构设计 部件／材料管理
成品率提高 环境管理 定期可靠性试验
入库／出货管理
可靠性的控制
设计
开发流程
开发／试作
质量认证体系
操作 制造质量的管理／提高
制造工艺
内部工艺管理
质量／可靠性的改善
故障分析 数据收集
可靠性技术 故障物理
信息的流动 检验产品的标准质量
测试／检验 客户
客户 支持
客户的投诉
领域信息
图 1.1 半导体器件的质量保证体系
Rev.1.00 2006.06.12 1-1
RCJ27L0001-0100
1. 可靠性器件的质量保证
设计上的质量是保证产品规格、质量的活动，以器件结构、采用材料、电路设计、封装、制造工艺等的优化和设
计审查为重点。按照每个种类分别检验试作品的特性与可靠性之后，转移到量产。
制造质量是保证制造工艺质量的活动，确立了设备／夹具／尘埃／纯水／气体等制造条件的质量管理与产品制造结果
的质量管理，以及融合这些质量信息的ＥＤＰ管理的质量管理体制。
产品的质量保证是通过公司内部分别按照器件、批次定期地确认成品是否具有标准功能和可靠性的试验／检验与
投诉处理、质量信息服务等方式进行的客户支持活动。
就这样反馈、前馈从开发／设计到量产、出货、实际使用所有阶段的质量信息，实现更进一步提高质量的质量保
活动。
从开发、设计到出货、实际使用的质量保证体系图如图１．２所示。 上述质量管理体系是按照ISO9001及 ISO/TS16949规格构建的。
Rev.1.00 2006.06.12 1-2
RCJ27L0001-0100
客户
营业部门
设计技术部门 制造部门
1. 可靠性器件的质量保证
质量保证部门 工艺技术部门（新规开发）
开
发
设
计
量
产
出
货
实
客
户
客
户 市场调查、开发合同
开发、事业化计划
开发／设计
设计审查
试作
产品特性评价
产品质量确认
量产移管
量产试作
量产质量确认
出货指示
包装 器件结构开发
封装结构开发
ＴＥＧ试作
工艺特性评价
工艺品质确认
设计基准确定
部件／材料认证
际
使
用 投诉
报告 投诉应对处理
图 1.2 质量保证体系图
图1.2所示的质量体系中，瑞萨产品保持、提高了高可靠性，从产品开发阶段确定表1.1所示的质量级别，确保相应
级别的的可靠性。
表 1.1 质量级别
质量级别
高可靠性
生产事业
高质量品
产业用途 定义 典型用途示例
汽车（驱动系统）、一般交通运输设备等
汽车（配件）、ＦＡ设备等
民用
定制
【注】* 根据个别合同 标准品（包含ＰＰＭ管理、定制品）
个别规格品（不在上述质量级别中，个别设定基准） 电脑、家电、移动设备等
游戏、手机、超高可靠性用途*
Rev.1.00 2006.06.12 1-3
RCJ27L0001-0100
1. 可靠性器件的质量保证
1.3
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开发阶段的质量保证
为了确保作为目标的质量／可靠性，根据以下步骤进行产品开发。
根据基于市场调查的新产品需求预测来研究新产品的要求质量级别／功能／可靠性、制造上的问题、成本等相关问题，
并制定开发计划。
以开发计划为基础开发新产品时，积极引进新理论、新技术、构思等进行设计和技术开发，按照新技术的级别确定
了以下３个开发级别。
开发级别１ 通过新设计基准、新材料、新工艺实现的新规开发产品
开发级别２ 对既有量产产品进行设计变更，或既有工艺、封装、材料、设备的一部分变更
开发级别３ 工艺、封装是既有的或品质上几乎相同、设计上有轻微变更
为了确认这些设计的妥当性，利用ＦＴＡ、ＦＭＥＡ等实施设计审查，然后试作新产品。在此阶段，为了确认特性、评价、 可靠性是否满足设计目标，要实施可靠性试验。
可靠性试验一旦合格，就在预生产（少量生产）开始会议上，研究设计、制造、质量相关的课题，待确认没有问题
后，就转移到下一个步骤——预生产。这些流程是按照开发级别而分别确定，并进行质量认证的。在开发级别１时，大
致实施如下。
为了确保所要求的质量及可靠性，以可靠性设计为基础，在器件的设计试作时期、量产时期分别进行质量认证。另
外，质量认证按照以下方式进行。
（1）从客户的立场来客观地实施。
（2）充分添加过去的事故示例、领域信息。
（3）设计变更、操作变更时，也要进行认证。
（4）对部件材料、工艺实施重点认证。
（5）讨论工艺能力、偏差因素，确定量产时的管理要点。
作为认证的步骤
（a）材料、部件质量认证
（b）特性认证
（c）设计质量认证 （d）量产质量认证
分为以上４个阶段，并分别进行评价讨论。
设计检验，关于材料、部件是通过材料、部件质量认证来实施的，关于产品是通过特性认证来实施的。设计的妥
当性确认是通过设计质量认证进行的，确认设计的妥当性后，量产生产线的产品质量水准的确认是通过量产质量认
证来进行的。
Rev.1.00 2006.06.12 1-4
RCJ27L0001-0100
1. 可靠性器件的质量保证
为了确保预生产阶段所生产产品的质量，要实施初期流动管理。所谓初期流动管理，是指制造刚开始的一段时间
内，采取特别的管理体制，提高要收集的质量信息的密度，然后迅速对检测出的问题采取校正措施，并进行确认。
在此阶段，还要完善所需的图纸／标准以进行量产，并且对作业员进行指导／训练，同时实行材料／部件的筹措体系及
制造所需设备／夹具，向量产转移。
1.4
量产阶段的质量保证
在量产阶段，依据生产计划、在生产线上进行连续生产。对材料／部件、制造工序、环境、设备等进行管理的同时，
对半成品及成品实施中间检查及最终检查、质量保证检查来确认产品质量。
为了以较少成本制造高质量产品，需要制造工序上彻底的质量管理。因此，制造部门要制定作业标准，确定主要制
造条件的管理项目。根据造业标准进行操作，关于对质量产生重要影响的制造条件，要通过依据ｃｈｅｃｋ ｓｈｅｅｔ进行的
检查以及必要的特性值管理进行质量的保持／提高。
还实施制造设备／装置的日常检查及定期的精度管理，致力于尽早发现异常并实施预防保全，努力制造统一且高质
量的产品。
在制造工序中，作为内部工序质量管理实施根据结果管理和计算量而进行的 SPC（Statistical Process Control）
管理。将由此而来的质量信息反馈到前工序，实现质量的提高。
为了确保质量而在每个阶段都利用统计方法，特别在量产阶段，在主要工序上采用管理图，确保工序的偏差在合适 范围内。在该ＳＰＣ管理中，通过管理工序能力指数（Cp、Cpk），进一步降低工序偏差。
此处，工序能力指数是从一定时期内的工序数据与管理规格值获取对其工序规格的稳定度，定义如下。定期把握该
Ｃｐ值（规格的中心值与工序数据的平均值一致时）、Ｃｐｋ值（工序数据的平均值与规格的中心值不一致时），并将其
用于工序偏差的改善中。
（规格上限－规格下限）
接近于平均的规格极限－平均值
在最终检查时，对电气特性全部都要检查。追求产品质量的稳定化，为了检验出并去掉未达到要求质量的产品，
要进行筛选。并将这些数据用于质量改善。
对完成最终检查的成品，进行质量保证检查，站在使用产品的立场上综合确认质量。质量保证检查，有分批检查
和管理试验。分批检查是指按照每个批次判定合格与否。该检查由外观、电气特性、热性／机械性环境、持久性等
试验构成。管理试验是通过定期地抽检来确认可靠性。该试验由电气特性、热性环境／机械性、长期的持久性试验构
