工序能力及工序能力指数的计算

2. 工序能力的定量表征
Βιβλιοθήκη Baidu(2)潜在工序能力指数CP
为了综合表示工艺水平满足工艺参数规范要求的程 度，工业生 产中广泛采用下式定义的工序能力指数： CP=(TU-TL)/ 6σ=T/ 6σ 通过积分可得工艺成品率为：
2. 工序能力的定量表征
(2)潜在工序能力指数CP
为了综合表示工艺水平满足工艺参数规范要求的程 度，工业生 产中广泛采用下式定义的工序能力指数： CP=(TU-TL)/ 6σ=T/ 6σ 通过积分可得工艺成品率为： 可得工序能力指数与成品率之间的关系： 规范范围 CP 工艺成品率 不合格品率 ±3σ ±6σ 1 2 99.73% 99.9999998% 2700PPM 0.002PPM
结论：工序能力指数越高，成品率也越高。
2. 工序能力的定量表征
(3) 实际工序能力指数： CPK
在元器件生产中，采用闭环工艺控制的情况并不多，大多为“ 间 接”工艺控制，很难使两者重合。例如，IC中的扩散工艺，并不 能在扩散过程中随时监测方块电阻Rs的变化情况，因此不能做到 在Rs达到规范中心值时结束扩散。实际上都是先做试片，根据试 片测试结果调整工艺条件。实践表明, 对于这种“ 间接 ”控制的 工艺，工艺参数分 布中心值μ与规范 中心值偏移的程度一般为 1.5。
(1) 只有工序能力强的工艺才可能生产出质量好、可 靠性水平高的产品。 (2) 工序能力指数是一种表示工艺水平高低的方便方 法，其实质作用是反映工艺成品率的高低。 (3) “ 6σ设计”是在工序能力指数分析基础上对生 产工艺水平的新要求，其实质作用也是反映工艺成品率 的高低。
1. 基本要点
预备知识－关于测试数据的“ 分布”
2. 工序能力的定量表征
(4)单侧规范值情况的工序能力指数CPL和CPU：
如果要求参数大于某一下限值TL ，无上限要求， 工序能力指数应按下式计算： CPL＝(μ－TL)/3σ 若μ＜TL ，则取CPL为零，说明该工序完全没有 工序能力。 如果参数规范只规定了上限值TU ，无下限要求， 则工序能力指数应按下式计算： CPU＝(TU－μ)/3σ
2. 工序能力的定量表征
(4)单侧规范值情况的工序能力指数CPL和CPU：
如果要求参数大于某一下限值TL ，无上限要求， 工序能力指数应按下式计算： CPL＝(μ－TL)/3σ 若μ＜TL ，则取CPL为零，说明该工序完全没有 工序能力。 如果参数规范只规定了上限值TU ，无下限要求， 则工序能力指数应按下式计算： CPU＝(TU－μ)/3σ 若μ＞TU ，则取CPU为零，说明该工序完全没有 工序能力。
2. 工序能力的定量表征
(4)单侧规范值情况的工序能力指数CPL和CPU：
如果要求参数大于某一下限值TL ，无上限要求， 工序能力指数应按下式计算： CPL＝(μ－TL)/3σ
2. 工序能力的定量表征
(4)单侧规范值情况的工序能力指数CPL和CPU：
如果要求参数大于某一下限值TL ，无上限要求， 工序能力指数应按下式计算： CPL＝(μ－TL)/3σ 若μ＜TL ，则取CPL为零，说明该工序完全没有 工序能力。
2. 工序能力的定量表征
(5) Cp和Cpk的常规计算方法 计算Cp和Cpk的关键是计算母体正态分布的均值和 标准偏差。常规计算方法为：
通常用下述计算方法计算得S，作为母体分布标准偏 差的近似值。
2. 工序能力的定量表征
(5) Cp和Cpk的常规计算方法
学习情境11
— —工序能力及工序能力指数的计算— —
1. 基本要点 2. 工序能力的定量表征
广东科学技术职业学院
1. 基本要点
(1) 只有工序能力强的工艺才可能生产出质量好、可 靠性水平高的产品。 (2) 工序能力指数是一种表示工艺水平高低的方便方 法，其实质作用是反映工艺成品率的高低。
1. 基本要点
关于正态分布
2. 工序能力的定量表征
(1) 工序能力 (2) 潜在工序能力指数： Cp (3) 实际工序能力指数： Cpk
(4) 单侧规范值情况的工序能力指数CPL和CPU
(5) Cp和Cpk的常规计算方法
2. 工序能力的定量表征
(1) 工序能力 通常工艺参数服从正态分布 N(μ,σ2)
正态分布标准偏差σ的大小反映了参数的分散程度。绝大 部分数值集中在μ±3σ范围内，其比例为99.73% 通常将6σ称为工序能力。6σ范围越小，表示该工序加工 的工艺参数越集中，则生产出成品率高、可靠性好的产品的能 力越强，即固有能力越强。
实际工艺能力指数CPK计算公式：
偏离为1.5情况下Cpk与Cp的关系：若工艺参数分布的中心值与 规范中心值偏移的程度为1.5σ，即：（μ-(TU+TL)/2）=1.5σ， 由上式可得：
Cpk=Cp-0.5
即工艺参数分布的中心值μ与规范中心值偏移为1.5σ的情况下， Cpk要比Cp小0.5。如果Cp＝2，Cpk只有1.5。因此，有时将Cp 称为潜在工序能力指数，将Cpk称为实际工序能力指数，简称为 工序能力指数。