案例一：晶圆研磨工艺的FMEA分析（光刻前道）

背景：晶圆研磨是半导体制造中的关键前道工艺，直接影响光刻精度。某企业使用FMEA方法优化研磨流程，降低表面缺陷率。

分析步骤：

1、结构分析：将工艺分解为上料、研磨、下料、检验四步，识别5M1E（人机料法环测）要素。

失效模式识别：

2、上料环节：晶圆放置偏移导致研磨不均。

3、研磨环节：压力控制异常引发表面划痕。

4、检验环节：漏检微小裂纹流入后道。

风险控制：

新增自动定位夹具（预防措施）和在线厚度监测（探测措施）。

将AP（行动优先级）为H的失效RPN值从150降至6。

效果：研磨后晶圆翘曲度降低40%，光刻套刻精度提升15%。

案例二：芯片封装环节的FMEA实践（后道核心）

背景：某封测企业针对车规级芯片“零缺陷”要求，应用FMEA管控键合、塑封等关键工序。

分析步骤：

1、功能定义：明确键合环节的“金线拉力强度”和塑封环节的“气密性”为关键特性。

2、失效影响分析：

3、键合不良：导致芯片在车载振动环境下开路失效。

4、塑封气泡：引发湿热老化后分层。

优化措施：

键合工序：增加等离子清洗步骤（预防氧化），引入AOI自动光学检测。

塑封工序：优化模具温度曲线，减少流动死角。

效果：封装后芯片DPPM（百万缺陷率）从120降至8，通过IATF 16949认证。

背景：某半导体设备厂商将FMEA方法迁移至光刻胶涂覆机设计阶段，预防设备级故障。

分析步骤：

1、系统框图构建：分解为胶泵、匀胶台、传感器等子系统。

2、潜在失效追溯：

胶泵流量异常 → 光刻胶厚度不均 → 光刻显影后线宽超差。

设计改进：

胶泵增加冗余传感器，实时反馈流量数据。

匀胶台加装振动抑制装置，减少边缘甩胶。

效果：设备OEE（整体设备效率）提升25%，客户投诉减少60%。

流程标准化：均采用AIAG-VDA七步法（策划、结构分析、功能分析、失效分析、风险分析、优化、文件化），确保分析全面性。

数据驱动：通过FMEA软件（如SunFMEA）实现失效网、功能网的可视化，提升团队协作效率。

价值体现：

预防成本降低：早期识别失效可节约后期返修费用。

可靠性提升：车规级芯片寿命周期从5年延长至10年。

合规性增强：满足SEMI、JEDEC等行业标准要求。