應用精實價值溪流分析於 IC 封裝業之探討

本文獻透過應用價值溪流分析改善手法在 IC 封裝業，於繪製價值流現 況圖與未來理想狀態圖過程中，以整體價值流觀點，找出個案公司之價值流 浪費之關鍵點，並藉由導入精實相關概念，尋求改善機會。依照本研究之結 果，確實可以找到價值流浪費之關鍵處，並提供改善計畫及預期改善結果，

給予個案公司進行改善。

圖 2.5 文獻 B 個案公司現況價值流圖

本文獻繪製未來理想狀態圖時，是依照繪製精實價值流七大關鍵準則(見 2.1.6 )，繪製個案公司之未來理想狀態圖。

茲說明如下：

1. 計算節拍時間：基準節拍為 453 秒，也就是代表為了滿足客戶的需 求，每 453 秒需要產生一子批的 IC。

2. 找出可以建立連續流動的單元工程：利用作業改善及改善工廠佈置，

將正印、成形去框、外觀檢查及包裝四站，組合成一個工程方塊，

3. 使用超級市場建立拉動系統：在外觀檢驗站建立超級市場，並利用 看板系統導入拉式系統，減少等待子批集結的前置時間。

4. 建立材料超級市場及看板系統，形成拉式生產，避免將材料堆積在 生產線線邊倉，形成浪費。

圖 2.6 文獻 B 個案公司未來價值流圖

透過上述工程改善專案，預期其改善成果，預計可將原物料前置時間由 16 天改善為 7.5 天。生產前置時間由 17.2 降低為 7.9 天，約有 51%的改善。

操作員人數因設立單元操作及訓練多能工方式，可節省2 人，有 11%的改善。

本研究案例以精實手法中的價值溪流分析方式，展示了其實用性，的確 可以引導 IC 封裝業進行改善，朝向精實企業的理想邁進。

第三節 傳統價值流圖文獻研究的啟發

1996 年 Womack 與 Jones 發表了精實系統(Lean Thinking)的概念，其 中「精」指精神上追求全面品管，止於至善；「實」表示消除各種浪費，創造 真實價值及財富；「系統」則是追求全體上、下游價值流，並協力在生產、研 發、商業交易處理、服務上，能創造該產品的共榮、互利之整體活動。(鍾漢 清 (2004))

自此之後許許多多有關價值流圖分析的文獻研究，不斷地賦予精實系統 成功的績效改善實例，這些案例想必也為業者帶來非凡的實質利益，也讓精 實系統在管理理論上樹立偉大的典範。

不過大多的文獻研究都是局限於產品生產管理系統流程，以生產管理的 角度，站在顧客需求的立場，進行整體的價值流改善，絶大部份最終的成果 是cycle time 的降低，來達到成本改善及顧客滿意的目的。

本研究在演練的過程中，深深地為「價值流圖分析」的潛力而讚嘆，它 可以做到比其他分析工具做出更細膩的製程分析，在生產管理人員無計可施 的時候，製程工程人員仍可產出更進一步的改善點，這是専業的製程工程人 員不能錯過的應用及體驗，故在將在後續章節持續作進一步的探討。

第三章 研究方法

茲將本研究之通用之「分析工作模式」繪成循環模式及應用在「單一製 程之細部價值流圖分析運作模式」分別說明於如下章節：

第一節 研究架構

3.1.1 本研究之分析工作模式

1. 選擇改善目標：選定最需要改善的產品

2. 繪製價值流圖：以價值流圖分析及進行改善，讓團隊熟悉這項工具 圖3.1 價值流圖分析工作模式

(本研究整理之模式)

3. 分析製程上的價值及浪費：依第二章文獻研究整理之七大浪費及 TPS 工具做出詳細分析

4. 找出價值流圖中值得關注的重點：找出各細節中的問題點及改善方向 5. 建立及執行改善專案：成立改善小組進行改善行動

最後專案完成後，要求回饋到產品製程及更新價值流圖

上述之工作模式乃是由研讀的若干文獻中得到的通用性模式，或許寫 法有稍微不同，但不斷地持續改善的理念是一致的。(參見圖 2.3 價值流圖 分析及改善步驟)

建立此工作模式的主要目的是作為學生服務單位之工程師之工程技能 訓練之用，協助工程師把握解決問題及製程改善的邏輯，配合第二章文獻 研究所得之精實生產系統工具，成為一套實用的訓練課程。

下一章節則是建立單一製程之細部分析模式，此為本研究之創新模 式，用來教導工程師如何作個人負責之局部製程之改善及問題分析。

Output achievement(Project):

1.Automation

2.Process simplification

3.Manpower/loading reduction 4.Efficiency/effectiveness

improvement 5.Foolproof 6.Cost reduction

第二節 單一製程之細部價值流圖分析運作模式

如圖 3.2 所示，考慮點不只是製程本身(Process-X)，還要將上游(Input) 及下游(Output)的各個細項動作及需求分解：

A. 承接精實系統概念，從系統角度進行分析

第四章 個案探討

以下案例均為學生服務之單位實際工作內容之研究，若干數據牽涉到公 司生產機密者均隠去不明列，但並不影響個案探討欲表達之理念。

第一節 案例(一) 價值流圖分析傳統作法

4.1.1 個案公司背景說明

本案例公司為台灣南部科學園區專業的記憶體封裝及 LCD 驅動 IC 封裝 測試廠，另於新竹設有 Wafer Bumping 及 IC 測試廠，提供客戶上下游整合 的一貫性服務；為了擴展產品線規模，充分利用產能，也開發其他消費性 IC 的生產，其中 DFN/QFN 此種產品具有優越的散熱性,電性功能及品質穩定性, 加上輕、薄、短、小的特性,現在已成為導線架封裝件 (Lead Frame Base Package)的主流,廣泛且大量地使用在各種應用上。

本案例即是以 DFN/QFN 作為分析的製程改善：

4.1.2 產品介紹

圖4.1: QFN (Quad Flat No-lead) 圖4.2: DFN (Dual Flat No-lead)

四個邊都有內引腳 只有兩邊有內引腳

此類型產品尺寸小且無特別需要信賴性加溫測試，故目前均以整合性機 台作業，將功能測試、外觀檢測及成品捲帶包裝合而為一，加速生產速度及 降低成本。

4.1.3 產品製程介紹

 封裝製程(台南封裝廠)

 測試包裝製程(新竹測試廠)

圖 4.3 DFN/QFN 產品製程介紹

目前的接單作業模式為南科完成封裝，再送到新竹測試及最後之包裝或 是直接出貨給客戶端，由其自行選擇測試包裝廠。由上圖可以明顯看出，封 裝製程遠比測試包裝長而且複雜。測試包裝製程中，除了 IC 檢測及包裝之 整合性機台外，其他製程均可在台南封裝廠完成。

整合性機台

4.1.4 評估價值流圖之現有狀態

依據上述之製程，將整個產品價值流圖繪製如下

封裝製程(台南廠) 測試包裝製程(新竹廠)

Wafer grinding Wafer saw Die attach Wire bond Molding Marking Solder plating Package saw FVI Packing OQC

Customer wafer

Production control

Customer assigned test site

I Wafer bank

4 hrs

Daily schedule

選取圖形並鍵入文 字。黃色控點可調整 行距。

IQC

Production control

Test & taping IC curing Packing OQC

Customer

Daily schedule

圖 4.4 DFN/QFN 現況價值流圖

封裝製程(台南廠) 測試包裝製程(新竹廠) 4.1.5 蒐集及分析資料

Wafer grinding Wafer saw Die attach Wire bond Molding Marking Solder plating Package saw FVI Packing OQC

Customer wafer

Production control

Customer assigned test site

I Wafer bank

4 hrs

Daily schedule

選取圖形並鍵入文 字。黃色控點可調整 行距。

IQC

Production control

Test & taping IC curing Packing OQC

Customer

Daily schedule

圖4.5 DFN/QFN 現況價值流圖資料分析圖

封裝及測試包裝製程合併 (台南廠)

4.1.6 繪製改善後價值流圖之未來狀態

Wafer grinding Wafer saw Die attach Wire bond Molding Marking Solder plating Package saw

Customer wafer

Production control

Customer

I Wafer bank

4 hrs

Daily schedule

選取圖形並鍵入文 字。黃色控點可調整 行距。

Test & taping IC curing Packing

改善效益評估：

第二節 案例(二) 價值流圖分析活用變化作法

承接上節，再以DFN/QFN 產品為分析標的，期望由後段製程(見圖 4.3，模壓至包裝)中生產時間的浪費找出改善點，但 是單純由流程圖不易看出問題點，故此章節之價值流圖會加上不同樓層間產線佈局(Layout)的分析

4.2.1 後段封裝局部製程改善背景說明：

流程上下跨越3 個樓層，總共需要 5 次樓層間的傳送，不僅影響生產效率，對產品之安全性也有掉料及碰撞的風險。

4.2.2 評估價值流圖之現有狀態

本節價值流圖以 3D 立體方式呈現物流，綠色箭頭線表物流方向，標註 數字為動線順序，動線順序之2, 5, 9, 12, 15 為在樓層間的移動，而此案例也 教育工程人員不要侷限於傳統之價值流圖畫法，在軟體工具的進步及輔助之 下工程人員可以有更創新的製圖方法。

圖4.8 DFN/QFN 現況價值流圖

4.2.3 蒐集及分析資料 自動倉儲系統「Stocker」(見圖 4.9)的建議，需轉移樓層的在製品均送入 Stocker，由倉儲系統負責配送，其預期改善如下：

A. 人力由每班收發料人力 8 員(3(1F)+3(2F)+2(3F))減少到 3 員(1+1+1)

4.2.5 繪製改善後價值流圖之未來狀態 生產動線明顯改善，更為簡潔流暢

圖4.9 DFN/QFN 未來價值流圖

4.2.6 後續改善專案

在完成自動倉儲系統後，計劃將自動倉儲系統與MES(製造電子系統)連 線配合自動收發料配送，再進一步改善每一樓層的效率

A. 建構無人搬運車(AGV)及空中單軌無人搬送系統（OHT）系統更加快 傳送及配料速度增加了生產效率20~30%

B. 人工上料錯誤及掉料問題降到零 C. 達成即時在製品管理

D. 結合 MES 導入拉推貨生產管理系統 E. 人力由每班 3 員減少到 0 員

第三節 案例(三) 價值流圖分析創新作法及工程分析應用

本案例在說明各單一或局部站點如何應價值流圖分析，不受限於價值流 圖格式，依各站點之工程專業，將所需之資訊儘可能地加入與流程配合分析，

此外除了製程觀點，也將設備工程、製造產線及品管人員的動作加入，以達 到整體考量的目的。

本案例以雷射正印站為例，這是一個在封裝製程中既簡單又不可缺少的 製程，可以讓大家比較容易理解本研究想要表達的理念。

4.3.1 雷射正印站點製程問題背景說明

雷射正印站(Laser Marking)是以雷射在 IC 正面打上印字內容，是客戶對 品質滿意度最直接的項目之一，完全不容出錯，也没辨法重工，防範措施必 需非常嚴謹，完成打印後，要耗費人工及時間檢驗，但仍是有零星異常發生 (如缺畫、斷字、印字不明顯等)，故製程改善重點除了成本及人力節省外，

尚需考慮系統防呆，這也是精實系統兩大支柱中除了「準時化JIT」 (Just In Time)生產外，最重要的「自働化」(Autonomation)觀念，產線人員與機械設

尚需考慮系統防呆，這也是精實系統兩大支柱中除了「準時化JIT」 (Just In Time)生產外，最重要的「自働化」(Autonomation)觀念，產線人員與機械設