題目:軸承供應商顧客關係管理之研究-以半導 體業為例

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中 華 大 學 碩 士 論 文

題目:軸承供應商顧客關係管理之研究-以半導 體業為例

The Study of Customer Relationship Management of Bearing Suppliers ─ Semi-conductor Industry as Example

系 所 別:科 技 管 理 研 究 所 學號姓名: E09203005 黃 智 銘 指導教授:陳 文 欽 博 士

中華民國 九十三 年 六 月

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軸承供應商顧客關係管理之研究-以半導體業為例

學生:黃智銘 指導教授:陳文欽博士

摘 要

顧客關係管理(Customer Relationship Management, CRM)是以客戶為核 心,提昇顧客服務和顧客滿意度,增加企業創造利潤的機會。隨著科技產業 的興起,機器設備也進入預知保養(Predictive)或預修保養(Proactive)模式。顧 客對軸承供應商的要求比過去更嚴苛,但是軸承供應商仍在耗費資源摸索顧 客的重點需求而事倍功半。本研究是以台灣兩兆雙星計畫中的半導體業為

例,先以專家訪談法得出三大衡量構面和11 項評估準則,再對回收問卷運用

層級分析法計算出權重排序,並以實例驗證之。

研究發現,對軸承供應商衡量構面排序為技術面52%、業務面 28%、策

略面20%。11 項評估準則權重排序前三項為(1)品質穩定度 17.6%(2)技術支援 能力17.0%(3)服務品質 13.1%。本研究結果推導出的「軸承供應商評鑑表」,

經驗證可提供軸承供應商將有限資源做最有效分配,提高顧客滿意度和忠誠 度,使CRM 更完善。

關鍵詞:顧客關係管理、軸承、半導體、層級分析法

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The Study of Customer Relationship Management of Bearing Suppliers ─Semi-conductor Industry as

Example

Student:Chih-Ming Huang Advisor:Dr.Wen-Chin Chen

Abstract

The principle of Customer Relationship Management (CRM) is based on the customers to improve customer services and customer satisfactions, to increase the number of opportunities for a business to make a profit. As the Tech-Industry develops, mechanical equipments have gone into Predictive and Proactive models.

The expectations for bearing suppliers are still consuming resources to try to find out what customers really requires, and the cost is more than the result. This research bases on the semi-conductor industry sector of the important project from Taiwan as the example, first by the method of expert interview to acquire three aspect and eleven criteria, then use AHP and compare with real life examples to calculate the priorities of each.

This research found that the priorities of aspect as, technology aspect 52%,business aspect 28% and strategy aspect 20%, The top three criteria priorities are,(1)Quality stability 17.6%,(2)Capability of technology support 17.0% ,(3)Service quality 13.1%.This research brings up the conclusions in the bearing suppliers selection form, bearing suppliers can use these past examples to make the decisions of how to use their limited resources, to increase customer satisfactions and faith, to perfect CRM.

Keywords:CRM, Bearing, Semi-conductor, AHP

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誌 謝

本論文承蒙指導教授陳文欽博士悉心指導與教誨,賀力行博士在撰寫期 間的修訂、李友錚博士和孫錦煌博士於口試時逐一斧正修改謬誤,在此必須 致上最深的謝意。

碩士班兩年的時光,經歷入學考到論文的完成,期間必須兼顧工作、學 業和家庭,對無數和我一樣狀況的在職同學而言,要感謝的人不勝枚舉。壽 田主秘和朱將軍,一直都扮演班上求學的精神標竿和楷模,恬晞老師、先煌、

耀仁、旭英、宸瑄、國相、治平、膺仁和學弟妹們,有了你們互相的砥礪和 消遣求進步,求學過程是彩色的。感謝填寫問卷的專家和先進,雲森、亞如、

西玉、中宇、婷筠你們的協助,論文才能如期完成。在16 年的軸承的領域中,

期望能夠寫出一篇對個人和業界有點參考價值的相關研究,是引領我向目標 努力的動力。

最後,所有家人的體貼和關懷,是我攻讀學位時得以全心投入最大的支 柱。雅晨和冠鈞長期抱怨為父的我沒有在假日好好陪你們,芳女吾妻也感嘆 我已經兩年沒有洗碗,之前我只能說快了,如今終於能說,到了。

黃智銘 謹誌於中華科管所 中華民國九十三年六月于新竹 E-mail:skf.aa@msa.hinet.net

TEL: 0932126782

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目 錄

中文摘要...i

英文摘要...ii

誌 謝... iii

目 錄...iv

圖 目 錄...vi

表 目 錄... viii

第一章 緒論...1

1.1 研究背景與動機 ...1

1.2 研究目的 ...5

1.3 研究流程 ...5

第二章 文獻探討...6

2.1 顧客關係管理 ...6

2.1.1 顧客關係管理的意義...6

2.1.2 顧客關係管理之建購程序...7

2.1.3 顧客客訴...9

2.1.4 顧客滿意的模式...11

2.1.5 顧客關係管理之關鍵成功因素...12

2.2 半導體產業 ...13

2.2.1 台灣 IC 產業結構...13

2.2.2 半導體晶圓產業特性...15

2.2.3 半導體晶圓製程特性...16

2.2.4 晶圓製程步驟...17

2.2.5 IC 製程前段設備...17

2.2.6 IC 製程後段設備...20

2.2.7 IC 檢測設備...21

2.2.8 製程週邊設備...22

2.2.9 廠務週邊設備...22

2.2.10 半導體製造設備重要關聯技術...22

2.2.11 半導體製造商選擇供應商模式...27

2.2.12 供應商的評估因子...29

2.3 軸承產業 ...31

2.3.1 軸承的起源...31

2.3.3 軸承的損壞...32

2.3.4 軸承的保養型式...32

(6)

2.3.5 軸承的負荷能力與壽命...33

2.4 層級分析法 ...39

2.4.1 層級分析法的優、缺點...42

第三章 研究方法...43

3.1 研究架構 ...43

3.1.1 技術面的評估準則...44

3.1.2 策略面的評估準則...44

3.1.3 業務面的評估準則...45

3.2 專家訪談法 ...46

3.2.1 訪談問題設計...46

3.2.2 專家訪談背景...47

3.2.3 問卷研究對象...47

3.2.4 問卷回收方法...48

3.3 層級分析法 ...48

3.3.1 層級分析法之原理...48

第四章 研究結果...53

4.1 問卷回收與評估準則權重計算 ...53

4.2 AHP 問卷調查與結果分析 ...56

4.3 個案實證研究 ...62

第五章 結論與建議...67

5.1 結論 ...67

5.2 建議 ...69

參考文獻...70

附錄一 問卷...73

附錄二 半導體廠使用軸承案例 A...77

附錄三 半導體廠使用軸承案例 B ...83

(7)

圖目錄

圖1.1 兩兆雙星結構圖...2

圖1.2 半導體發展策略...2

圖1.3 軸承工作的原理...3

圖1.4 滾動軸承組成的元件...3

圖1.5 軸承的負載...4

圖1.6 研究流程與架構...5

圖2.1 顧客客訴行為層級分類...10

圖2.2 顧客客訴處理分析...11

圖2.3 顧客滿意度模式...11

圖2.4 顧客滿意度歸因模式...12

圖2.5 顧客關係管理的關鍵成功因素...13

圖2.6 台灣 IC 產業結構...14

圖2.7 晶圓製程基本加工步驟圖...17

圖2.8 半導體設備與其他機械應用範圍之比較...23

圖2.9 IC 製造設備技術關聯圖...25

圖2.10 8 吋製程設備工業的食物鏈架構圖...26

圖2.11 評估供應商方式...29

圖2.12 軸承損壞過程分析...32

圖3.1 研究架構...43

圖3.2 專家訪談背景分析...47

圖3.3 AHP 應用流程...49

圖3.4 AHP 層級結構示意圖...51

圖4.1 第二層衡量構面權重分析...57

圖4.2 第三層評估準則權重分析(技術構面) ...58

圖4.3 第三層評估準則權重分析(策略構面) ...58

圖4.4 第三層評估準則權重分析(業務構面) ...59

圖4.5 跨構面權重分析...61

附圖1 軸承損壞分析...77

附圖2 感應式加熱器原理...78

附圖3 感應式加熱器...78

附圖4 電熱板式加熱器...79

附圖5 軸承冷按裝原理...79

附圖6 軸承冷按裝法(1)使用自製工具 ...80

附圖7 軸承冷按裝法(2) 使用精密工具 ...80

(8)

附圖8 軸承冷按裝法(3)使用衝床壓入 ...80

附圖9 SKF 資料收集器(Data Collector) ...83

附圖10 波型分析...83

附圖11 風車機台結構實體...84

附圖12 風車機台結構簡圖...84

附圖13 風車總振動值趨勢報告(1) ...86

附圖14 風車總振動值趨勢報告(2) ...86

(9)

表目錄

表2.1 顧客關係管理的定義...7

表2.2 顧客關係管理之建購程序(1) ...8

表2.3 顧客關係管理之建購程序(2) ...9

表2.4 買(製造商)賣(供應商)雙方關係的轉變 ...28

表2.5 供應商評估表...30

表2.6 軸承溫度對壽命調整係數...35

表2.7 各級機械需用基本額定壽命 L10h 值 ...36

表2.8 壽命調整係數 a1 值...37

表2.9 AHP 可應用的問題決策...39

表2.10 AHP 法運用之相關文獻探討...41

表3.1 台灣前十大半導體製造商(依資本額) ...48

表3.2 隨機指標 R.I.值對照表...50

表3.3 AHP 評估尺度意義及說明...52

表4.1 權重分析表...54

表4.2 權重相乘加總表...55

表4.3 第二層衡量構面權重分析...57

表4.4 第三層評估準則權重分析(技術構面) ...57

表4.5 第三層評估準則權重分析(策略構面) ...58

表4.6 第三層評估權重分析(業務構面) ...59

表4.7 評選軸承供應商衡量構面和評估準則權重排序表...60

表4.8 軸承供應商評鑑表...63

表4.9 軸承供應商 A 評鑑表...64

表4.10 軸承供應商 B 評鑑表 ...65

表4.11 軸承供應商 C 評鑑表 ...66

附表1 阻力係數 ƒk值...81

附表2 頻譜分析儀器量測結果...85

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第一章 緒論

1.1 研究背景與動機

半 導 體 產 業 的 發 展 , 攸 關 我 國 經 濟 的 興 衰 。 尤 其 是 高 技 術 和 高 資 本 密 集 的 特 色 , 所 影 響 出 口 產 值 和 就 業 人 口 的 重 要 性 , 更 是 全 世 界 產 業 的 聚 焦。2003 年我國 IC 產業在晶圓代工的帶動下,使得 IC 設計業 成 長 27%、IC 製造業成長 26.8%、IC 封裝業成長 21.9%、IC 測試業成 長 28.6%。2003 年整體 IC 產業產值達 8,243 億台幣,比 2002 年成長 26.3%。

展 望 2004 年半導體產業發展趨勢,由於數位家庭中的電子系統產

品 強 調 連 接 相 容 性 、 無 線 和 多 模 傳 輸 、 輕 薄 短 小 、 多 功 能 、 低 成 本 , 未 來 IC 的整合需求度非常受重視,所以用 SoC(System on a Chip)來設 計 數 位 家 庭 電 子 產 品 需 求 的 IC,是未來發展的重點。以晶圓代工業者

而 言,在 2004 年產能利用率逐漸攀高下,景氣囘溫訊號已確立,例如

台 積 電 2004 年四月份的訂單/出貨比(B/B)已達到 1.3 歷史高檔區,產 能 利 用 率 也 達 到 105%。對於具成本競爭力的 12 吋晶圓廠投資,雖然 成 本 約 高 達 1000 億台幣,也是大手筆積極搶進。兩兆雙星是政府延續 到 2006 年的既定計畫,詳(如圖 1.1)

(11)

兩 兆 雙 星

兩 兆 雙 星

半 導 體 影 像 顯 示 數 位 內 容 生 物 技 術

液 晶 型

平 面 顯 示 遊 戲 軟 體

網 路 服 務

影 音 動 畫

十 年 內 成 立500 家 生 技 公 司 導 入12吋

晶 圓 廠

人 才 培 育 製 程 研 發

年 營 收 一 兆 六 千 億 一 兆 四 千 億

3700億 2500 億

資 料 來 源 :本 研 究 整 理

圖 1.1 兩兆雙星結構圖 經 濟 部 對 半 導 體 業 發 展 願 景 有

1. 2006 年成為世界第三大供應國,產業值達新台幣 1 兆 6 千億元,

3 家公司進入全球 TOP 10。

2. 2006 年成為 12 吋晶圓廠密度及效能最高之地區。

3. 建立系統單晶片( SoC )自主技術,提昇產品自製率。

4. 架構上、中、下游相互搭配之產業發展環境。

圖 1.2 半導體發展策略

半導體產業發展計畫

產 業 政 策

發 展 重 點 產 業 與 產 品 獎 勵 投 資

租 稅 獎 勵 優 惠 融 資

政 府 補 助 (強 化 主 導 性 新 產 品 獎 勵 計 畫 )

基 礎 建 設

改 善 投 資 環 境 (土 地 、 人 才 、 水 電 ) 群 聚 效 應

市 場 產 品 開 發 推 動 聯 盟 市 場 推 廣

投 資 環 境

投 資 研 發 產 品 創 新 人 才 培 訓 市 場 開 發

(12)

滾 動 軸 承 的 起 源 可 追 溯 至 久 遠 以 前 的 古 文 明 時 期, 人 類 利 用 滾 子 來 搬 運 重 物 開 始 。( 圖 1.3)

圖 1.3 軸承工作的原理

現 代 的 滾 動 軸 承 , 是 經 由 精 密 加 工 而 成 的 軌 道 環 內 圈(Inner ring land)、外圈(Outer ring land)、保持器(Retainer)、以及滾珠或滾子等四 種 元 件 所 構 成 。 (圖 1.4)。

圖 1.4 滾動軸承組成的元件

從 現 代 的 汽 車 、 軌 道 車 輛 乃 至 家 電 製 品, 幾 乎 所 有 機 械 的 轉 動 部 位 均 需 應 用 滾 動 軸 承 傳 送 負 載 、 支 撐 主 軸 、 定 位 主 軸 。(圖 1.5)

防 塵 蓋 滾 珠

保 持 器 內 圈

防 塵 蓋 外 圈

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圖 1.5 軸承的負載

在 昂 貴 的 半 導 體 設 備 中,要 確 保 軸 承 發 揮 應 有 的 性 能,諸 如 馬 達、

pump、空調設備、乃至自動化設備,無一不需要軸承擔任要角。半導 體 製 造 業 者 , 如 何 選 擇 一 個 可 以 信 賴 的 軸 承 供 應 商 ; 而 軸 承 供 應 商 如 何 做 好 顧 客 關 係 管 理(Customer Relationship Management),更是重要的 一 環 。

近 年 來 , 經 由 許 多 學 者 的 研 究 發 現 , 開 發 一 個 新 客 戶 的 成 本 比 維 繫 一 個 就 客 戶 的 成 本 要 多 出 五 倍(Heskett, Sasser and Sasser,1990)

【27】,Pepper & Rogers (1997)【32】認為,當互動時代來臨,企業必 須 學 會 如 何 對 待 每 一 個 顧 客 不 同 的 需 求。Kotler(1991)【29】也認為顧 客 滿 意 度 是 消 費 者 在 購 前 期 望 下 對 產 品 品 質 的 購 後 評 價 。 所 以 企 業 必 須 以 個 別 顧 客 為 基 礎 , 先 行 搜 集 顧 客 資 訊 , 再 透 過 資 料 庫 技 術 進 行 資 訊 的 分 析 與 應 用 , 深 化 延 展 個 別 顧 客 資 料 的 內 容 , 創 造 公 司 和 顧 客 最 緊 密 的 結 合 (Blattberg and Deighton,1999)【24】。

至 於 要 如 何 維 繫 舊 顧 客,建 立 良 好 長 久 的 關 係,增 進 顧 客 忠 誠 度,

就 是 企 業 實 施 關 係 行 銷 的 主 要 目 標 ,(Berry and Parauraman,1991

【22】; Berry,1995)【 21】。 此 外 , Reichheld(1996)【 33】 也 認 為 顧 客 Radiail load

F r

Combined load

Axial load

F a

(14)

確定研究問題與動機

說明研究目的

文獻搜集 次級資料彙整

建立研究架構

AHP問卷設計

AHP問卷調查與權重分析

個案實證分析

結論與建議

忠 誠 度 的 提 昇 , 將 可 為 企 業 節 省 許 多 成 本 和 創 造 更 多 的 利 潤 。 顧 客 也 可 以 為 公 司 免 費 推 薦 給 他 的 親 朋 好 友 , 建 立 口 碑 而 提 高 獲 利 。

針 對 軸 承 供 應 商 而 言 , 如 何 瞭 解顧 客 最 迫 切 的 需 要 , 在 有 限 的 人 力 和 時 間 資 源 下 做 好 最 適 當 的 分 配 , 尤 其 要 以 國 家 重 點 發 展 的 半 導 體 產 業 為 結 合 對 象 , 目 前 極 少 有 相 關 的 研 究 , 這 也 是 本 研 究 的 主 要 背 景 與 動 機 。

1.2 研究目的

依 上 述 研 究 背 景 與 動 機 , 本 研 究 目 的 彙 整 如 下:

1. 探討半導體製造業者選擇軸承供應商的評估準則和權重排序。

2. 探討軸承供應商如何分配有限資源,提高顧客滿意度。

1.3 研究流程

圖 1.6 研究流程與架構

(15)

第二章 文獻探討

2.1 顧客關係管理 2.1.1 顧 客 關 係 管 理 的 意 義

學術界及實務界已深切體認到顧客才是企業最重要的資產。讓顧 客 感 受 到 在 其 他 競 爭 者 身 上 無 法 取 的 的 價 值 , 形 成 有 效 的 差 異 化 , 是 企 業 永 續 經 營 的 首 要 條 件 , 故 CRM 是憑著緊密的顧客關係,企業才 得 以 擺 脫 無 謂 的 價 格 戰 和 一 視 同 仁 的 促 處 銷 打 折 活 動 , 改 用 以 顧 客 偏 好 的 互 動 模 式 才 是 給 顧 客 貼 心 的 服 務 , 培 養 出 更 加 堅 定 可 靠 的 顧 客 忠 誠 度 。

更簡單來說,CRM 可以幫助企業在競爭激烈的環境中脫穎而出,

藉 著 顧 客 忠 誠 度 的 建 立,保 持 獨 特 的 競 爭 優 勢,縱 使 其 他 條 件 的 改 變,

也 不 會 因 為 競 爭 者 的 侵 入 而 有 所 撼 動 。

而 企 業 獲 利 可 以 經 由 忠 誠 顧 客 的 重 複 購 買 和 購 買 金 額 的 增 加 來 提 高 營 收 , 並 因 為 維 繫 舊 客 戶 的 行 銷 成 本 遠 低 於 開 發 新 客 戶 , 可 以 有 效 降 低 企 業 的 支 出 , 透 過 忠 誠 顧 客 的 口 碑 相 傳 , 更 是 可 以 增 加 潛 在 的 客 戶 群 。

(16)

表 2.1 顧客關係管理的定義

學 者 顧 客 關 係 管 理 的 定 義

Emma Chablo (2000) 【26】

透 過 人 員、流 程 及 技 術 的 整 合,接 觸 顧 客 的 每 一 區 域 , 取 得 網 際 網 路 革 命 衝 擊 下 的 優 勢 。 CRM (UK) Ltd 顧

問 Triciz Fox (2001) 【37】

消 費 者 和 組 織 之 間 長 期 建 立 及 發 展 有 價 值 的 關 係 , 瞭 解 顧 客 的 需 求 後 , 藉 由 組 織 內 部 的 整 合 , 將 顧 客 的 需 求 實 現 。

麥 肯 錫 管 理 顧 問 公 司(1999)

企 業 以 不 同 的 產 品、不 同 的 通 路 滿 足 不 同 區 隔 顧 客 的 個 別 需 求 。 重 點 是 持 續 性 的 關 係 行 銷 。 遠 擎 管 理 顧 問 公 司

ARC (1999)

結 合 電 腦 硬 體 與 軟 體 , 運 用 資 訊 科 技 來 整 合 企 劃、行 銷 與 客 戶 服 務,提 供 給 客 戶 量 身 訂 做 的 服 務 , 以 加 強 客 戶 的 忠 誠 度 和 提 高 企 業 的 營 運 績 效 。

Kotler (2000) 透 過 卓 越 的 顧 客 價 值 與 滿 意 度,與 顧 客 建 立 並 維 持 互 利 的 長 期 關 係 。

Fredick Newell (2000)

在 一 段 時 間 內 修 正 顧 客 行 為、從 每 一 次 互 動 中 學 習、針 對 不 同 顧 客 給 予 不 同 的 服 務,並 加 強 顧 客 與 公 司 關 係 的 一 種 程 序 。

勤 業 管 理 顧 問 公 司 Arthur Andersen

(1999)

顧 客 關 係 管 理 是 在 企 業 與 顧 客 之 間 建 立 一 種「 學 習 性 的 關 係 」, 即 獲 取 顧 客 資 訊 與 情 報 來 滿 足 顧 客 的 需 求 。

資 料 來 源 : 本 研 究 整 理

2.1.2 顧 客 關 係 管 理 之 建 購 程 序

CRM 是應用資訊技術,大量蒐集和儲存有關客戶的詳細資料並且 加 以 分 析 , 找 出 背 後 有 用 的 知 識 , 然 後 將 這 些 資 料 輔 助 決 策 和 規 劃 相 關 的 企 業 營 運 活 動 , 而 提 出 建 構 程 序(如表 2.2 和表 2.3)。

(17)

表 2.2 顧客關係管理之建購程序(1)

建 構 程 序 提 出 人 步 驟 內 容

步 驟 一

分 析 CRM 環 境

˙3C(Customer 、 Competitor 、 Company)分析

顧客:區隔及滿意分析 競 爭 者 : 基 準 、 最 佳 案 例 、

核 心 競 爭 力 分 析 公 司 : 資 訊 科 技 解 決 方 案 分

析 步 驟 二

建 構 CRM 願 景

˙界 定 事 業/重新設定事業領域

˙CRM 願景選擇

˙CRM 願景理念與目標的選擇 步 驟 三

制 定 CRM 策 略

˙活 用 顧 客 分 析 工 具

˙CRM 策略體系

˙CRM 策略體系展開 步 驟 四

展 開 CRM 與 企 業 流 程 重 整

˙顧 客 無 誤 過 程 分 析

˙設 定 各 顧 客 接 觸 管 道 的 最 佳 案 例

步 驟 五

建 置 CRM 系 統

˙各 資 訊 工 具 的 檢 討/制定

˙以 資 訊 科 技 來 實 體 模 擬 顧 客 關 係 管 理 系 統

˙將 資 訊 科 技 運 用 於 客 服 中 心 、 銷 售 自 動 化 、 電 子 商 務 等

步 驟 六

運 用 CRM 系 統

˙活 用 顧 客 分 析 工 具

˙調 查 與 研 究 非 公 司 顧 客 與 原 公 司 顧 客 族 群

˙資 料 挖 掘

˙商 業 開 發 、 促 銷 、 提 升 服 務 回 饋

楊 鴻 儒 編 譯 (2001)【14】

步 驟 七

利 用 CRM 的 知 識 來 形 成 完 整 個 執 行 週 期

˙建 立 CRM 合作架構

˙知 識 管 理 的 架 構 與 運 用

˙CRM 基礎的人力資源管理、人 力 資 源 發 展 體 系

(18)

表 2.3 顧客關係管理之建購程序(2)

建 構 程 序 提 出 人 步 驟 內 容

步 驟 一 規 劃

˙ 盡 力 發 展 無 所 不 包 的 CRM 計 畫

˙ 列 出 最 初 想 要 的 和 三 至 五 年 後 所 需 的 功 能

步 驟 二 人 員

˙ 盡 力 將 人 員 融 入 計 畫 中

˙ 發 展 以 顧 客 為 中 心 的 企 業 文 化

˙ 訓 練 員 工 於 CRM 客服方面的 技 巧 、 意 圖 及 功 能

˙準 備 做 好 技 術 上 的 變 革

步 驟 三 流 程

˙謹 慎 識 別 你 的 CRM 流程,以 下 是 服 務 藍 圖 :

顧客如何接觸你的公司 你要擷取的資訊為何 資訊如何處理

如 何 整 合 從 顧 客 接 觸 所 獲 之 資 訊

Richard Gerson (2001)

【34】

步 驟 四 平 台

選 擇 一 簡 單 合 適 服 務 顧 客 的 技 術 平 台

2.1.3 顧 客 客 訴

中 村 柳 一 郎 認 為 所 謂 「 客 訴 」 是 顧 客 對 商 品 或 服 務 品 質 不 滿 的 一 種 具 體 表 現 , 也 是 顧 客 對 於 某 企 業 的 信 賴 有 所 懷 疑(謝 文 龍 譯 ,1992)

【18】。他認為「客訴」並非囉嗦、煩 人的事,或者是顧客存心找碴;

而 是 顧 客 內 心 發 出 重 要 的 訊 息 , 一 種 既 難 得 又 貴 重 的 訊 息 。 陳 耀 茂 (1997)【12】 指 出 根 據 研 究 , 對 於 客 訴 的 顧 客 , 如 能 善 加 處 理 , 表 示 他 們 仍 讓 你 先 有 機 會 保 住 他 們 的 生 意 。 輝 偉 偉(1996)【17】 的 研 究 指 出:「 顧 客 客 訴 處 理 」是 指 產 品 或 服 務 失 敗 時,顧 客 向 產 品 或 服 務 提 供 者 客 訴 , 而 產 品 或 服 務 提 供 者 採 行 的 處 理 方 式 。

例如在 2004 年 5 月 21 日,知名品牌 NIKE 主辦籃球巨星喬丹 (Michael Jorden)來台訪問。卻因主辦單位疏失造成球迷非常不滿和客 訴 , 導 致 消 基 會 和 消 保 會 揚 言 發 動 公 開 活 動 抵 制 購 買 NIKE 商品和採 取 法 律 控 訴 , 迫 使 該 公 司 最 高 主 管 公 開 致 歉 並 以 產 品 贈 送 補 償 , 雖 然

(19)

事 情 已 落 幕 , 但 是 企 業 形 象 受 損 甚 鉅 。

不 滿 意 的 顧 客 可 能 會 採 取 那 些 購 後 行 動 ?Day & Landor (1997)

【25】為顧客客訴行為提出二階層級分類法(如圖 2.1)

資 料 來 源 :Day &Londor (1997) 【25】

圖 2.1 顧客客訴行為層級分類

武 田 哲 男(1995)【8】指出,全心全力於處理客訴的企業絕對不會

成 長 。 如 圖 2.2 以零為標準,正方向為滿意,負方向為不滿意,零以

下 的 箭 頭 代 表 的 都 是 不 滿 因 素 。 即 使 企 業 致 力 消 除 這 些 客 訴 , 箭 頭 也 不 可 能 轉 到 正 方 向 去 , 甚 至 還 很 難 回 到 零 的 位 置 。 假 設 企 業 努 力 將 問 題 解 決 , 最 多 也 是 回 到 零 的 位 置(林炳奇,林韓菁譯,1998)【5】

不滿發生

採 取 某 些 行 動 不 採 取 任 何 行 動

公 開 行 動 個 人 行 動

直 接 向 企 業 索

法 律 行 動

向 政 府 或

抵 制 賣 方

警 告 親

(20)

圖 2.2 顧客客訴處理分析 2.1.4 顧 客 滿 意 的 模 式

要 購 買 或 利 用 某 種 物 品 或 服 務 的 人 , 必 然 抱 著 一 種 期 待 。 使 用 了 產 品 或 接 受 了 服 務 之 後 , 如 果 效 果 超 過 了 原 來 的 期 待 , 即 可 稱 滿 意,

反 之 就 感 到 不 滿 意 。

資 料 來 源 : 劉 滌 昭 譯(1994)【19】

圖 2.3 顧客滿意度模式 事 前

期 待

實 績

評 價 超 過 傳 聞 成 為 常 客

滿意

事 前 期 待

實 績

評 價 不 再 光 顧 失 去 顧 客

不滿

事 前 期 待

實 績

評 價 印 象 薄 弱

若 無 競 爭 對 則 繼 續 使 用

滿意或 不確定

»

滿

滿 ¼_

實 際 上 很 少 會 回 到 原

點 ,大 多 回 到 虛 線 邊 緣

(21)

另有一學者 Mary Jo.Bitner (1990)【30】,運用歸因模式探討服務 品 質 時,認 為 消 費 者 在 比 較「 服 務 期 望 」與「 認 知 的 服 務 績 效 」之 後 , 經 由 歸 因 過 程 才 會 產 生 對 當 次 服 務 的 滿 足 程 度 下 一 定 論 。 其 運 用 之 歸 因 模 式 如 圖 2.4 所示。

圖 2.4 顧客滿意度歸因模式 2.1.5 顧 客 關 係 管 理 之 關 鍵 成 功 因 素

要 將 形 之 以 久 的 傳 統 大 眾 (Mass Marking)思考,轉變為顧客關係 管 理 的 概 念 , 必 須 要 掌 握 以 下 四 個 面 向 , 才 能 成 功 的 予 以 轉 換 。 一 、 客 層 區 隔

擴 展 顧 客 關 係 管 理 的 首 要 工 作 , 就 是 界 定 出 高 價 值 的 顧 客 , 並 將 目 標 鎖 定 在 具 有 高 貢 獻 潛 力 的 區 隔 。 以 軸 承 業 的 顧 客 為 例 , 半 導 體 產 業 是 政 府 現 在 和 未 來 既 定 的 重 點 產 業 , 其 相 關 的 周 邊 產 業 範 圍 廣 大 , 潛 力 無 窮 , 業 者 應 當 列 為 重 點 發 展 。

二 、 關 鍵 價 值

根 據 個 別 顧 客 的 需 要 , 提 供 多 樣 化 的 通 路 、 產 品 或 行 銷 方 式 。 以 往 單 一 且 以 產 品 為 導 向 的 關 鍵 價 值 , 應 轉 變 為 以 顧 客 為 導 向 , 且 多 面 向 的 關 鍵 價 值。例 如 瑞 典 SKF 軸承供應商的工業技術服務部 門 , 針 對 半 導 體 業 設 備 中 軸 承 的 運 轉 狀 況 , 做 收 費 性 的 技 術 監 控

服 務 行 銷 組 合

認 知 的 服 務 績 效

服 務 期 望

服 務 行 銷 組 合

不 一 致

先 前 態 度

歸 因 過 程 服 務 滿

足 程 度

服 務 行 銷 組 合

認 知 的 服 務 品 質

換 服 務 口 碑

服 務 忠 誠

(22)

預 測 服 務 。 三 、 互 動 模 式

顧 客 關 係 管 理 強 調 的 是 關 鍵 點 和 及 時 性 的 服 務 和 溝 通 , 故 持 續 性 的 傳 播 應 轉 為 擅 用 關 鍵 點 的 溝 通 。

四 、 決 策 方 向

現 今 的 商 業 環 境 , 實 難 以 直 覺 做 判 斷 , 必 須 根 據 個 別 顧 客 設 計 行 銷 活 動 或 策 略 。 並 在 推 展 後 , 持 續 追 蹤 成 效 、 不 斷 的 改 進 , 更 應 該 進 一 步 的 反 餽 到 組 織 結 構 的 變 革 , 以 建 立 真 正 以 顧 客 為 導 向 的 服 務 體 系 。

FROM TO

資 料 來 源 :John Ott(1999)

圖 2.5 顧客關係管理的關鍵成功因素

2.2 半導體產業 2.2.1 台 灣 IC 產 業 結 構

截 至 2002 年底,國內計有 225 家的 IC 設計公司、8 家晶圓材料 業 者 、4 家光罩公司、14 家晶圓製造公司、44 家封裝公司、36 家測

大 眾 行 銷 品 牌 定 位 目 標 趨 勢 範 圍 較 小 的 定 位 (個 人 的 時 機 的 )

單 一 的

產 品 導 向 的 價 值 定 位

持 續 聯 繫

直 覺 的 回 答

訂 做 的

適 時 的

測 試 的

單 一 的

產 品 導 向 的 價 值 定 位

持 續 聯 繫

直 覺 的 回 答

(23)

試 業 者 、15 佳績版廠商、19 家化學品廠商、4 家導線架生產廠商(如 圖 2.6)

資 料 來 源 : 工 研 院 經 資 中 心 IT IS 計畫

圖 2.6 台灣 IC 產業結構

2004 年 3 月工研院和 IC Knowledge 研究指出,就晶圓廠成本效 益 而 言 , 若 以 110 奈米製程生產 256Mb DRAM 為比較基礎,12 吋晶 圓 成 本 雖 然 較 8 吋晶圓昂貴 52.4%,但是計算每顆晶粒時,由於 12 吋 晶 圓 產 出 顆 粒 比 8 吋晶圓多出 139.7%,因此計算每顆平均成本則較 8 吋 晶 圓 生 產 之 成 本 減 少 36.4%;若加計封裝、測試成本後,12 吋晶圓 生 產 成 本 仍 比 8 吋晶圓生產成本減少 28%。全球半導體產業持續成長 的 動 力 是(1)製程的微縮 (2)晶圓尺寸的擴大,觀察晶圓尺吋的變化,

從 4 吋、5 吋、6 吋、8 吋、升級到現在的 12 吋,就面積而言,分別 成 長 了 1.56 倍、1.44 倍、1.78 倍及 2.25 倍。如果同樣以 0.11 微米製 程 生 產 單 個 4.8 美元的 256Mb DRAM,一片 12 吋晶圓的成本為 2547 美 元 , 毛 利 為 2241 美元;一片 8 吋晶圓的成本為 1671 美元,毛利為 285 美元,12 吋的毛利是是 8 吋的 7.8 倍。由此可以知道 12 吋晶圓廠 有 規 模 經 濟 效 益、產 能 速 率 和 效 率。這 也 是 當 前 力 晶、茂 德、台 積 電 、 聯 電 積 極 投 入 12 吋廠經營的主因。

根 據 IC Insight 資料表示,預計到 2008 年將會有 30%的矽晶圓是 由 12 吋廠生產,相較於 2003 年的 7%,12 吋廠預計未來五年將有大 幅 度 的 成 長。但 是 12 吋廠的產能相當大,需要具有量大、附加價值高、

儀 器 設 備

設 計(225) 光 罩(4) 製 造(14) 封 裝(44)

導 線 架(4)

測 試(35)

化 學 品 晶 圓(8)

資 金 人 力 資

基 板(15) 長 晶

晶 圓 測 試 CAD

CAE

材 料

服 務 支 援 貨 運 海 關 科 學 園 區

(24)

製 程 複 雜 才 能 在 12 吋廠顯現規模經濟。如果要取代 8 吋廠,至少要超 過 每 月 12500 片才有經濟效益,就產品型式而言,高階 MPU、DSP、

FPGA、DRAM、Flash…等才可能用 12 吋晶圓生產,否則二線廠商或 利 基 型 半 導 體 廠 將 對 12 吋視為畏途。

在 2003 年以前,全球真正運行 12 吋廠來生產邏輯晶片的僅有 10

座,而 這 10 座卻是由 7 家公司所掌握,扣除高階代工生產的晶圓雙雄

後 , 剩 下 為 Intel、Trecenti、TI、STM、與 IBM,這五家的特徵是(1) 均 為 單 一 產 品 市 場 的 龍 頭 (2)均 有 掌 控 系 統 能 力 的 關 鍵 元 件 商 。 因 此 在 台 灣 的 IC 產業結構亦是類似大者恆大的結果。

從 1960 年代早期之小型積體化(SSI)時期至今日,半導體微晶片

之 特 性 有 著 重 大 的 改 進 。Michael Quirk & Serda【31】認為改進微晶

片 技 術 的 3 項重要趨勢為增加晶片特性、增加晶片可靠度、降低晶片

價 錢 。1964 年,Gordon Moore(半導體工業的先驅,Intel 的創辦人之

一)認為大約每隔一年的時間,晶片上的電晶體數目可增加為兩倍,後

來 這 個 論 點 被 稱 為 Moore’s 定律。此定律於 1975 年修正為大約間隔 12 到 18 個月,晶片上的電晶體數目能夠增為兩倍。該定律的重要關 鍵 因 素 , 主 要 得 利 於 晶 圓 製 造 廠 引 進 新 的 生 產 技 術 , 以 降 低 特 徵 尺 寸 使 得 臨 界 尺 寸 CD(critical dimension)縮小 ,因此可增加晶片上的電晶 體 數 目 , 如 今 移 動 性 電 子 產 品(例 如 筆 記 型 電 腦 、 行 動 電 話)之 關 鍵 性 技 術 , 正 是 半 導 體 元 件 之 微 縮 化 。

2.2.2 半 導 體 晶 圓 產 業 特 性

黃 塗 生(2002)【 13】 指 出 , 晶 圓 代 工 產 業 與 傳 統 產 業 特 性 相 差 甚 多 , 例 如 成 本 、 技 術 層 次 、 產 品 應 用 範 圍 等 , 以 下 說 明 其 特 性 : 一 、 競 爭 進 入 障 礙 高 , 資 本 密 集 之 產 業 , 像 一 座 6 吋晶圓廠約需 2 到

3 億美元,一座 8 吋晶圓廠約需 10 億美元,一座 12 吋晶圓廠約 需 30 億美元。

二 、 由 客 戶 提 供 積 體 電 路 設 計 及 負 責 行 銷 , 晶 圓 代 工 廠 只 負 責 利 用 機 器 設 備 與 先 進 製 程 技 術 幫 客 戶 代 工 晶 圓 。

(25)

三 、 因 產 品 種 類 相 當 多 , 如 語 音 IC、邏輯 IC、MASK ROM,製造流 程 繁 多 複 雜 , 各 家 廠 商 均 以 提 昇 研 發 製 程 技 術 及 提 高 生 產 效 率 為 要 務 , 因 為 不 但 影 響 產 品 成 本 , 更 直 接 影 響 公 司 在 代 工 市 場 上 之 競 爭 力 。

四、一 直 推 出 不 同 的 IC 產品並開發不同的消費市場,晶圓代工並不會 因 某 些 IC 產品的消失而消失。

前 田 和 一【9】認為,在半導體元件製造時,「製造所用的設備」、

「 做 為 原 料 的 晶 圓 及 光 罩 基 版 」、「 製 程 條 件(recipe)」是必要的,因此

這 3 項就稱為半導體元件製造的三要素。製程條件是半導體元件製造

商 最 重 要 規 格 書 及 程 序 書 , 此 為 長 期 研 究 開 發 、 試 作 所 得 到 之 心 血 結 晶 。 例 如 輸 入 設 備 的 溫 度 、 壓 力 、 濃 度 等 條 件 , 結 果 會 得 到 怎 樣 的 模 厚 、 模 深 、 阻 抗 值 、 容 量 等 元 件 參 數(device parameter),也可說是裝 置 設 備 的 運 用 條 件 。 此”製程條件”是元件製造商之重要資產,難以互 相 轉 用 , 設 備 和 材 料 便 是 依 此”製程條件”來控制的。

材 料 是 指 做 為 原 材 料 之 矽 晶 圓 及 光 罩 基 板 , 以”製 程 條 件 ”為 依 據 , 將 材 料 輸 入 至 設 備 內 。 其 他 材 料 亦 有 氣 體(gas)、 藥 品 、target(靶

材)、光組等各式各樣的種類。

設 備 則 可 說 是 工 具(Tool), 而 如 何 將 這 些 工 具 當 做 是 道 具 , 並 將 其 發 揮 地 淋 漓 盡 致 , 也 是 半 導 體 製 造 的 主 要 課 題 。 以 設 備 而 言 , 最 重 要 的 是 要 能 達 成 各 元 件 製 造 商 所 訂 定 之 製 程 條 件 及 無 法 達 成 時 其 相 關 對 策 為 何 。

2.2.3 半 導 體 晶 圓 製 程 特 性

林 振 宏(2000)【6】歸納半導體晶圓製程特性為:半導體晶圓代工 加 工 途 程 複 雜 且 具 有 迴 流 特 性 , 與 傳 統 生 產 線 不 同 的 是 , 晶 圓 的 加 工 並 非 以 單 一 生 產 線( 如:傳 輸 帶 )模 式 進 行 生 產,而 是 產 品 以 批(lot)

的 方 式 , 以 黃 光 區 為 迴 流 中 心 , 重 複 做 光 阻 覆 蓋 對 準 曝 光 顯 影 的 製 作 流 程 , 產 品 流 出 黃 光 區 之 後 重 覆 迴 流 於 擴 散 區 、 蝕 刻 區 、 薄 膜 區 等 幾 個 主 要 工 作 區 . 而 且 , 各 產 品 在 每 一 迴 流 內 的 加 工 步 驟 與 迴 流 次 數 也 不 同 。

(26)

2.2.4 晶 圓 製 程 步 驟

資 料 來 源 : 林 振 宏

圖 2.7 晶圓製程基本加工步驟圖 2.2.5 IC 製 程 前 段 設 備

IC 製造前段係指晶圓廠進行氧化、微影、蝕刻、沈積、擴散、離 子 植 入 、 金 屬 濺 鍍…等製程時所使用的設備,在本研究中將執行上述 重 要 製 程 所 需 要 之 機 台 概 分 為 四 類 , 並 統 稱 為 主 設 備 : 一 、 微 影 製 程

設 備 二、蝕刻製程設備 三、擴散製程設備 四、薄膜製程設備。以下

將 針 對 主 要 之 機 種 介 紹 如 下 :

晶 圓 投 料

晶 圓 清 洗

爐 管 氧 化 、 熱 製 程

化 學 氣 相 沈 積

金 屬 濺 鍍 物 理 氣 相 沈 積

光 阻 覆 蓋 對 準 曝 光 顯 影

蝕 刻 離 子 植 入

光 阻 去 除

晶 圓 後 清 洗

檢 測 量 測

晶 圓 產 出

(27)

一 、 微 影 製 程 設 備 (Lithography)

IC 製程是不斷的重複光學顯影、蝕刻及薄膜沈積等步驟,光 學 顯 影 是 在 光 阻 上 經 過 曝 光 和 顯 影 的 程 序 , 把 光 罩 上 的 圖 形 轉 換 到 光 阻 下 面 的 薄 膜 層 或 矽 晶 上 , 光 學 顯 影 主 要 包 含 了 光 阻 塗 佈 、 烘 烤 、 光 罩 對 準 、 曝 光 和 顯 影 等 程 序 , 小 尺 寸 之 顯 像 解 晰 度 , 更

在 IC 製程的進步上,扮演著最關鍵的角色,由於光學上的需要,

此 段 製 程 的 照 明 採 用 偏 黃 色 的 可 見 光 , 因 此 俗 稱 此 區 為 黃 光 區 。 二 、 蝕 刻 製 程 設 備 (Etching)

蝕 刻 設 備 係 將 進 行 微 影 製 程 前 所 沈 積 之 薄 膜 , 把 沒 有 被 光 阻 覆 蓋 及 保 護 的 部 分 , 以 化 學 反 應 或 是 物 理 作 用 方 式 去 除 之 設 備 稱 之 。 一 般 而 言 , 蝕 刻 方 式 可 分 為 乾 式 蝕 刻 與 濕 式 蝕 刻 兩 種 , 前 者 是 利 用 薄 膜 與 特 定 溶 液 所 進 行 的 化 學 反 應 達 到 去 除 薄 膜 目 的, 前 者 則 以 電 漿(Plasma)來進行薄膜侵蝕之技術。

濕 式 蝕 刻 之 Throughput 雖 然 較 高 , 但 不 能 進 行 非 等 向 性 蝕 刻 , 而 乾 式 蝕 刻 具 有 非 等 向 性 蝕 刻 與 選 擇 性 蝕 刻 能 力 , 近 年 來 持 續 改 進 電 漿 控 制 技 術 , 其 均 勻 度 與 蝕 刻 速 率 漸 可 被 接 受 , 因 此 乾 性 蝕 刻 應 用 範 圍 增 加 , 也 成 為 蝕 刻 設 備 之 主 流 。

三 、 化 學 氣 相 沈 積 (CVD)

早 期 在 半 導 體 製 作 工 程 上 皆 應 用 磊 晶 技 術 , 經 過 多 年 的 發 展 , 氣 相 沈 積 以 在 晶 圓 表 面 沈 澱 出 絕 緣 膜 、 氮 化 矽 、 氧 化 矽 及 其 他 非 磊 晶 薄 膜 。 在 化 學 氣 相 沈 積 製 程 中 , 氣 體 存 在 物 質 微 粒 中 , 在 可 控 制 的 製 作 環 境 中 , 被 排 擠 到 表 面 , 經 由 熱 及 電 場 能 量 在 晶 圓 的 表 面 形 成 薄 膜 , 應 用 化 學 氣 相 沈 積 技 術 所 產 生 的 薄 膜 僅 有 幾 毫 微 米 的 厚 度 , 而 且 完 全 均 勻 , 這 項 技 術 越 來 越 廣 泛 地 應 用 在 半 導 體 製 程 中 。

常 見 的 化 學 氣 相 沈 積 膜 有 : 氧 化 矽 、 氮 化 矽 、 多 晶 矽 及 金 屬 矽 化 合 物 , 隨 著 技 術 的 發 展 , 今 日 應 用 最 廣 泛 的 化 學 氣 相 沈 積 膜 為 氧 化 矽 及 絕 緣 氮 化 矽 , 這 些 物 質 來 自 晶 片 中 三 個 主 要 絕 緣 層 :

(28)

隔 層 電 介 質 層 、 金 屬 間 電 介 質 層 以 及 介 護 層 , 近 年 來 鎢 的 運 用 也 正 在 快 速 成 長 。

四 、 離 子 植 入 設 備 (Ionimplanter)

在 離 子 植 入 製 程 中 一 般 應 用 的 離 子 束 是 由 元 素 混 合 物 和 某 一 元 素 所 產 生 , 利 用 離 子 束 加 速 到 某 一 能 量 位 階 , 使 得 晶 片 在 所 需 要 的 區 域 內 元 件 , 可 以 精 確 集 中 地 沈 積 , 離 子 元 件 的 集 中 程 度 是 由 晶 片 透 過 離 子 光 線 的 次 數 或 者 是 離 子 光 線 的 掃 描 頻 率 來 決 定 。 五 、 物 理 氣 相 沈 積 設 備 (PVD)

如 同 化 學 氣 相 沈 積 的 過 程 , 利 用 物 理 氣 相 沈 積 技 術 在 高 真 空 中 的 存 物 質(矽 晶)表 面 上 , 噴 出 鋁 或 其 他 金 屬 , 以 沈 積 成 薄 膜 , 這 項 在 高 真 空 室 內 進 行 的 製 程,可 以 讓 微 粒 相 互 結 合 獲 得 純 金 屬。

六 、 化 學 機 械 式 研 磨 法 (CMP)

是 表 面 平 坦 化 技 術 的 一 種,由 IBM 公司研發而成,主要是將 晶 片 表 面 起 伏 的 介 電 層 外 觀 加 以 全 面 平 坦 的 一 項 技 術 . 它 利 用 機 械 式 的 研 磨 原 理 , 配 合 適 當 的 研 漿 將 晶 片 表 面 高 低 起 伏 的 輪 廓 一 併 加 以 磨 平 , 研 漿 通 常 由 二 氧 化 矽 或 氧 化 鋁 或 鹼 性 的 氫 氧 化 鉀 或 氨 等 溶 液 所 混 合 而 成 , 若 各 種 參 數 控 制 得 宜 , 化 學 機 械 式 研 磨 法 可 提 供 94%以上的平坦度。

七 、 快 速 熱 處 理 設 備 (RTP)

IC 熱處理設備之溫度控制方面由許多加熱燈管所作成,新的 技 術 趨 勢 朝 向 快 速 加 熱 的 處 理 方 式 演 進 , 以 每 秒 100℃以上的升 溫 使 反 應 室 的 晶 片 加 熱 步 驟 迅 速 完 成 , 待 熱 處 理 完 後 , 再 於 數 秒 內 從 高 溫 回 到 原 來 溫 度 , 可 以 有 效 地 降 低 製 程 熱 預 算 (Thermal Budget)。

八 、 清 洗 設 備 (Wafer Cleaning)

清 洗 設 備 主 要 應 用 於 晶 圓 研 磨 後 、 氧 化 擴 散 、 薄 膜 形 成 及 光

(29)

阻 去 除 後,將 殘 留 於 晶 圓 表 面 之 微 粒(Particle) 、金屬離子、有機 物 及 自 然 氧 化 物 等 物 質 去 除 , 因 應 不 同 物 質 之 洗 淨 製 程 , 其 使 用 清 洗 液 亦 不 相 同 , 洗 淨 方 式 可 分 為 濕 式 清 洗 、 濕 式 蝕 刻 與 乾 式 洗 淨 等 三 種 。

清 洗 設 備 在 元 件 線 寬 越 來 越 小 的 趨 勢 下 , 其 洗 淨 能 力 面 臨 更 危 嚴 苛 之 挑 戰 , 以 確 保 任 何 污 染 不 能 影 響 元 件 電 性 及 其 可 靠 度 , 此 外 環 保 訴 求 之 下 , 化 學 物 品 用 量 與 回 收 系 統 亦 成 關 注 焦 點 。

與 清 洗 設 備 相 互 搭 配 之 乾 燥 設 備 主 要 功 能 為 清 除 清 洗 後 晶 圓 所 殘 留 之 水 漬 , 以 防 止 與 空 氣 進 行 氧 化 作 用 。

2.2.6 IC 製 程 後 段 設 備

IC 製程後段係指晶圓完成電路製作,由晶粒切割至完成封裝之程 序,而 IC 後段設備又可稱為 IC 封裝(Package)設備,主要設備功能如 下 所 述 :

一 、 晶 片 切 割 機 (Die Saw)

主 要 功 能 是 將 IC 製造廠所生產出的晶圓(Wafer)按其需求加 以 切 割 成 片 , 若 所 有 處 理 的 晶 圓 直 徑 越 大 、 切 割 速 度(mm/sec)越 快 , 正 確 性 越 高 , 謂 之 功 能 越 強 。

二 、 晶 片 黏 著 機(Die Bonder)

主 要 功 能 是 將 已 切 好 的 晶 片 , 放 置 於 IC 基板上,並將之黏 著 , 要 求 是 黏 著 速 度 及 正 確 度 , 且 不 同 的 構 裝 方 式 需 利 用 到 不 同 的 黏 著 技 術,大 致 可 分 為 表 面 黏 著 式(SMT)及插入式(PTH),且前 者 近 年 來 已 有 逐 漸 取 代 前 者 趨 勢 。

三 、 銲 線 機 (Wire Bonder)

此 設 備 的 主 要 功 能 是 將 已 放 置 且 黏 著 於 基 板 上 的 晶 片 , 按 其 所 設 計 的 腳,逐 一 與 基 板 上 的 線 路 銲 接,以 完 成 晶 片 與 IC 板之間 的 線 路 連 接 , 要 求 的 是 銲 線 速 度 、 正 確 度 , 而 提 供 銲 線 的 材 料 ,

(30)

主 要 可 分 為 金 線 、 鋁 線 及 銅 線 , 且 不 同 的 構 裝 型 式 會 有 不 同 的 銲 線 型 式 。

四 、 塑 模 機 (Mold)

塑 模 機 主 要 的 任 務 是 將 整 個 裸 露 無 保 護 的 IC 內部晶圓及基 板,用 塑 膠 或 陶 瓷 當 材 料,予 以 封 裝 起 來,一 方 面 能 保 護 IC 不受 外 界 電 磁 廠 的 干 擾 , 使 其 正 常 運 作 , 其 主 要 的 性 能 可 以 由 其 是 否 自 動 化 封 裝 而 予 以 區 分,可 分 為 Automold 及 Molding 兩類,前者 是 未 來 的 主 流 。

五 、 成 型 機 (Trim / Form)

成 型 機 亦 是 應 用 於 封 裝 階 段,是 將 塑 模 過 後 的 IC 加以修剪成 型 , 其 主 要 的 功 能 是 要 求 壓 力 、 機 器 速 度 及 剪 裁 的 規 格 等 。 六 、 蓋 印 機 (Marking)

其 主 要 的 功 能 是 將 商 標、產 品 別 及 型 號 等 標 示,印 於 IC 上作 為 識 別 之 用 。

2.2.7 IC 檢 測 設 備

IC 檢測設備包含:

一 、 測 試 機 (Tester)

IC 測試設備在 IC 製造過程之中所擔當的任務,旨在對於晶 片 製 作 完 成(切 割 前 )與 構 裝 後 之 成 品 (切 割 後 )的 導 電 性 、 功 能 測

試,以 確 保 IC 具有基本之電氣特性.而測試機扮演「主機」的角

色 , 藉 測 試 軟 體 從 事 測 試 圖 樣 、 訊 號 的 輸 出 、 輸 入 、 顯 示 、 分 析

等 工 作。又 根 據 IC 處理訊號、功能之特性,測試機又可分為邏輯

(Logic) 、記憶體(Memory) 、線性(Linear) 、與混合式(Mixed Mode) 等 IC 測試機。

二 、 針 測 機 (Prober)

(31)

針 測 機 是 屬 於 測 試 設 備 的 週 邊 設 備 之 一 , 負 責 傳 遞 製 程 處 理 後 的 晶 圓 與 針 測 板 接 觸 , 使 晶 圓 內 每 一 晶 片 得 以 依 序 接 收 來 自 測 試 機 之 訊 號 , 並 回 饋 反 應 訊 號 至 測 試 機 , 在 不 良 晶 片 點 上 記 號 , 不 列 入 待 構 裝 程 序 。

三 、 分 類 機 (Handler)

分 類 機 亦 屬 於 測 試 設 備 的 週 邊 之 一 , 對 於 切 割 、 構 裝 完 竣 的 IC 成品測試,是由分類機構將 IC 探取至測試座,再施以測試訊 號 , 將 構 裝 之 後 的 良 品 與 不 良 品 再 予 以 分 類 , 確 保 出 貨 之 品 質 。 四 、 檢 查 量 測 設 備

IC 檢 查 量 測 設 備 主 要 功 能 是 測 量 晶 圓 製 造 過 程 中 , 包 括 PVD、CVD 成膜製程、CMP 與蝕刻之後,測量薄膜厚度之儀器 設 備 , 此 外 在 晶 圓 表 面 之 異 物 、 缺 陷 與 圖 形 形 狀 檢 查 亦 含 在 內 。 該 設 備 主 要 是 利 用 光 學 或 電 子 束 原 理 達 到 精 密 測 量 目 的 ,因 此 應 用 範 圍 相 當 廣 泛,除 在 晶 圓 檢 測 上,也 可 用 於 光 罩(Reticle)檢測。

2.2.8 製 程 週 邊 設 備

主 要 是 在 潔 淨 室 內 與 製 程 設 備 相 關 連 設 備 , 以 IC 廠的自動化設 備 , 如 :CIM 軟體、晶圓搬運設備等。

2.2.9 廠 務 週 邊 設 備

包 括 水 、 電 供 應 設 施 , 氣 體 供 應設 備 、 化 學 品 供 應 設 備 及 潔 淨 室 內 各 項 環 境 監 控、分 析 等 週 邊 設 備。如 Motor、Pump、Cooling Tower、

Fan、純水系統、冰水系統。

2.2.10 半 導 體 製 造 設 備 重 要 關 聯 技 術

半 導 體 製 程 需 要 非 常 專 業 且 複 雜的 設 備 , 它 需 要 多 樣 且 專 用 型 的 設 備 , 不 同 於 產 業 用 機 器 人 、 塑 膠 成 型 機 和 工 具 機 等 一 般 機 械 的 泛 用 特 性。半 導 體 設 備 機 種 數 多,設 備 間 較 不 可 能 略 做 變 更 便 產 生 新 功 能,

亦 可 說 是 每 一 設 備 皆 是 為 半 導 體 製 程 量 身 定 做 的 , 因 此 若 是 貿 然 無 計

(32)

畫 投 入 某 一 機 種 , 可 能 承 受 極 大 的 失 敗 風 險 。

少 機種數 多

可 建設機械 製造機械 半導體製造設備

用 工具機械 紡織機械 製造設備 範

圍 塑膠成型機 金屬加工機械 產業用機器人

資 料 來 源 : 譯 自 富 士 總 合 研 究 所 ,「 日 本 半 導 體 設 備 產 業 研 究 」

圖 2.8 半導體設備與其他機械應用範圍之比較

半 導 體 製 造 設 備 之 關 聯 技 術 主 要可 分 為 六 大 部 分 , 以 下 分 別 說 明 之 :

一 、IC 製造產業

包 括 前 段 之 微 影 、 光 阻 處 理 、 蝕 刻 、 平 坦 化 、 擴 散 與 植 入 、 薄 膜 及 製 程 技 術 , 後 段 製 程 則 有 金 相 結 球 、 超 音 波 焊 接 、 塑 化 成 形 、 黏 著 、 溫 度 控 制 、 及 量 測 技 術 等 。

二 、 電 子 產 業

電 路 板 技 術 、 電 子 電 路 設 計 技術 、 高 頻 電 路 技 術 、 電 路 測 試 技 術 及 電 子 電 路 製 造 技 術 。

三 、 自 動 控 制 產 業

計 算 機 技 術 、 伺 服 器 控 制 技 術 、模 擬 技 術 、 控 制 設 計 技 術 、 機 器 人 技 術 及 驅 動 器 技 術 , 機 電 整 合 著 重 於 自 動 化 技 術 之 發 展 及 應 用 , 以 先 進 之 精 密 機 械 工 程 、 電 機 、 電 力 、 電 子 、 控 制 理 論 及 計 算 機 科 學 等 技 術 來 設 計 和 製 造 具 有 更 高 性 能 、 更 強 功 能 之 工 業

(33)

自 動 化 元 件 、 設 備 或 系 統 。 這 些 元 件 設 備 及 系 統 包 括 感 應 器 、 自 動 器 、 控 制 器 、 功 率 元 件 、 機 器 人 、 機 器 視 覺 、 自 動 導 引 車 與 生 產 現 場 監 控 系 統 。

四 、 電 機 產 業

直 流 無 刷 馬 達 技 術 、 交 流 感 應 馬達 技 術 、 變 壓 器 技 術 、 感 應 器 技 術 、 控 制 電 路 技 術 及 馬 達 技 術 。

五 、 機 械 產 業

物 流 技 術 、 精 密 感 測 與 控 制 技術 、 精 密 機 械 加 工 處 理 技 術 、 真 空 技 術 、 精 密 機 械 設 計 技 術 及 精 密 零 組 件 技 術 。

六 、 其 他 產 業

應 用 化 學 技 術 、 應 用 物 理 電 漿 技術 、 廢 棄 處 理 技 術 、 晶 片 清 洗 技 術 及 光 學 定 位 技 術 。

(34)

資 料 來 源 : 工 研 院 機 械 所 【1】

圖 2.9 IC 製造設備技術關聯圖 機 械 產 業

直 流 無 刷 馬 達 技 術 精 密 機 械 加 工 處 理 精 密 感 測 與 控 制 精 密 零 組 件 技 術 真 空 技 術

物 流 技 術

電 機 產 業 直 流 無 刷 馬 達 技 術 交 流 感 應 馬 達 技 術 變 壓 器 技 術 感 應 器 技 術 控 制 電 路 技 術 電 源 穩 壓 技 術

電 子 產 業 電 路 板 技 術

電 子 電 路 設 計 技 術 高 頻 電 路 技 術 電 子 電 路 製 造 技 術

其 他 產 業 應 用 化 學 技 術 應 用 物 理 電 漿 技 術

廢 電 處 理 技 術 晶 片 清 洗 技 術 光 學 定 位 技 術

自 動 控 制 產 業 計 算 機 技 術 伺 服 控 制 技 術 模 擬 技 術 控 制 設 計 技 術 機 器 人 技 術 影 像 處 理

IC製造技術 微 影 技 術 塑 化 成 型 技 術 平 坦 化 技 術 黏 著 技 術

擴 散 與 植 入 技 術 溫 度 控 制 技 術 半 導 體 製 造 設 備 技 術 產 業

(35)

電 子/ X 光 步 進 幾

(E-Beam/

X-Ray Stepper) 鍍 銅 鐵 (Copper Plating) 銅 的 化 學 機 械 研 磨 及 洗 淨 機 (Copper CMP/Cleanning) 旋 塗 低 介 電 物 機 (Spin-on-dielectric)

Implanter、 PVD 、 HDP 、 CVD HDD Etcher 、

Vertical Furnace Deep UV Stepper 、 化 學 機 械 研 磨 機 (CMP) 、 多 控 自 動 化 系 統(Multi-chamber platform) 、

自 動 化 清 洗 設 備(Automated Wet Bench) 塗 佈(Coating) 、 機 械 與 陶 瓷 加 工 (Maching) 、 電 鍍(Electroplating) 、 自 動 化 (Automation) 、 塑 形(Molding) 、 焊 接 (Welding) 、 電 腦 模 擬 (Simulation) 、

氣 控 制 系 統(Gas panel) 、 影 像 處 理 (Imaging)

質 量 流 量 控 制 器 (MFC) 、 感 應 器 (Sensor) 、 濕 洗 槽 (Wet Tank) 、 閥 門 (Valve) 、 電 極 (Electrode) 、 單 片 電 腦 卡 (SBC) 、 SMIF Interface 、

步 進 馬 達(Stepper Motor) 、 RF 匹 配 電 路 (RF systems) 、 真 空 泵 (Pump)

資 料 來 源 : 半 導 體 技 術 雜 誌 【2】

圖 2.10 8 吋製程設備工業的食物鏈架構圖 未 來 需 要 的

製 程 設 備

已 開 發 成 功 的 製 程 設 備

關 鍵 性 技 術

關 鍵 性 零 組 件

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2.2.11 半 導 體 製 造 商 選 擇 供 應 商 模 式

半 導 體 製 造 商 評 選 軸 承 供 應 商 的 問 題 , 過 去 製 造 商 與 供 應 商 的 關 係 是 互 相 競 爭 的 方 式 , 如 同 Schonberger (1986)【36】 文中所提,雙 方 資 訊 不 交 流 , 只 重 視 價 格 , 因 此 時 常 更 換 供 應 商 , 但 現 在 則 強 調 合 作 關 係,Billesbach 等 (1991)【23】 提到製造商願意花更高的價格來 換 取 較 好 的 生 產 品 質 及 更 準 確 的 交 期 , 雙 方 已 從 敵 對 競 爭 關 係 , 轉 變 為 生 命 共 同 體 。

針 對 評 選 供 應 商 的 問 題,Wills 等(1990)【39】提到 JIT (just-in-time) 環 境 對 製 造 商 及 供 應 商 帶 來 的 潛 在 利 益 , 並 提 到 評 估 供 應 商 的 三 大 準 則 : 財 務 、 服 務 、 技 術 方 面 。 在 過 去 製 造 商 與 供 應 商 的 關 係 , 一 直 是 互 相 競 爭 的 方 式 , 如 同 Schonberger (1986)認為:

一 、 製 造 商 盡 可 能 壓 低 供 應 商 價 格 , 以 降 低 生 產 成 本 。

二、製 造 商 將 本 身 的 產 能 計 畫、產 品 計 畫 與 最 新 的 需 求 視 為 公 司 機 密,

不 願 讓 供 應 商 知 道,因 此 可 能 導 致 供 應 商 的 原 料 提 早 或 延 後 交 貨。

三 、 製 造 商 不 願 意 將 較 好 的 經 營 理 念 或 知 識 與 供 應 商 分 享 。

四 、 製 造 商 並 沒 有 清 楚 地 列 出 特 定 需 求 , 而 導 致 供 應 商 的 產 品 品 質 不 符 標 準 。

五 、 製 造 商 極 力 尋 找 新 的 供 應 商 , 如 此 將 無 法 產 生 正 常 的 學 習 曲 線 效 果 。

六 、 製 造 商 不 願 意 與 供 應 商 多 做 溝 通 , 反 而 視 其 為 競 爭 對 手 。

因 此 以 往 製 造 商 與 供 應 商 的 立 場 , 往 往 屬 於 具 有 合 作 關 係 的 競 爭 對 手 , 矛 盾 與 衝 突 也 不 時 存 在 , 製 造 商 對 供 應 商 有 戒 心 , 深 怕 產 品 生 產 被 特 定 供 應 商 掌 控,因 此 不 時 的 比 價、議 價、更 換 供 應 商;相 同 地 , 供 應 商 對 製 造 商 也 缺 乏 忠 誠 度 , 隨 時 有 中 斷 合 作 關 係 可 能 性 , 當 然 難 免 有 馬 虎 之 虞 。

針 對 歐 美 國 家 已 實 行 JIT 生產系統的企業調查後發現,如今製造

(37)

商 願 意 花 更 高 的 代 價 來 換 取 較 好 的 生 產 品 質 及 更 準 確 的 交 期 , 取 代 過 去 只 用 比 價 、 議 價 的 方 式 , 所 以 買 賣 雙 方 已 從 敵 對 競 爭 關 係 , 轉 變 為 生 命 共 同 體 。

Bhote (1985) 提 到 製 造 商 與 供 應 商 在 合 作 的 前 提 下 共 同 的 責 任 有 :

一 、 信 賴 與 忠 誠 度 的 提 昇 二 、 長 期 的 密 切 合 作 三 、 建 立 雙 贏 的 關 係 四 、 共 同 承 擔 財 務 風 險

也 就 是 雙 方 平 衡 發 展,長 期 甘 苦 與 共 關 係 的 轉 變,Watts 等(1992)

【38】 更明確地提到雙方關係的轉變,強調策略性運作,並在成本、

品 質 、 交 期 與 彈 性 上 作 長 久 持 續 性 的 改 進 。( 見 表 2.4)

表 2.4 買(製造商)賣(供應商)雙方關係的轉變

選 擇 供 應 商 的 基 準 以 產 品 / 商品供應為準 以 產 能 為 主 買 方 勢 力 > 賣 方

勢 力

敵 對 的 交 易 方 式 關 係

1. 強調短期,且以操作 性 運 作

2. 以價格、品質為準 3. 眾多供應來源

1. 長期且具策略性 2. 以產能為準 3. 相互競爭 4. 眾多供應來源

買 方 勢 力 = 賣 方 勢 力

合 作 的 伙 伴 關 係

1. 不以價格為準 2. 強調操作性運作 3. 管理支援

4. 技術建議

1. 強調策略性運作 2. 單一來源

3. 連續在成本、品 質 、 交 期 與 彈 性 上 的 改 進

資 料 來 源 :Watts 等 (1992)

(38)

供 應 商 能

製 造 能 力 產 品 能 力 操 作 能 力 管 理 能 力

供 應 商 發

技 術 能 力

品 質

交 期 成 本 2.2.12 供 應 商 的 評 估 因 子

Watts 等 (1992)【38】提出製造商與供應商應建立良好的關係,

且 在 評 估 供 應 商 時 , 分 為 供 應 商 能 力 及 供 應 商 的 發 展 性 兩 方 面 考 慮 , 評 估 因 子 為 製 造 能 力、產 品 能 力、操 作 能 力、管 理 能 力、品 質、交 期 、 成 本 , 及 技 術 能 力 等 項 目 。(見圖 2.11)

資 料 來 源 : 整 理 Watts 等(1992)

圖 2.11 評估供應商方式

Wills 等(1990) 【39】提到 JIT 環境對製造商及供應商帶來的潛在 利 益 , 並 提 到 評 估 供 應 商 的 三 大 準 則 :

一 、 財 務 方 面 :

只 要 供 應 商 給 予 產 品 的 品 質 良 好 , 合 理 的 價 位 , 製 造 商 都 可 以 接 受 。 如 果 供 應 商 的 價 格 需 做 調 整 , 雙 方 應 一 同 瞭 解 原 由 , 盡 量 避 免 立 即 更 換 供 應 商 , 供 應 商 的 經 濟 基 礎 穩 固 與 否 , 是 長 期 合 作 關 係 中 不 可 或 缺 的 項 目 。

二 、 服 務 方 面 :

(39)

雙 方 面 能 開 啟 各 種 不 同 階 層 的 溝 通 管 道 是 有 助 益 的 , 直 接 的 接 觸 能 減 少 回 應 的 時 間 及 扭 曲 事 情 。

三 、 技 術 方 面 :

重 要 的 是 品 質 , 不 只 要 消 除 瑕 疵, 更 該 有 所 傑 出 表 現 。 供 應 商 應 採 取 透 明 化 的 管 理 , 也 就 是 每 件 事 都 清 楚 且 有 序 , 若 有 脫 軌 現 象,能 及 時 察 覺,參 與 式 管 理 型 態 有 助 於 達 成 目 標 及 降 低 成 本。

美 國 德 州 儀 器 公 司 採 購 部 門 經 理 於 1986 年發表一篇有關”供應 商 評 選 ” 的 評 估 計 分(如表 2.5),期共分為五大項目,計有回應、技術、

品 質 、 成 本 及 一 般 項 目 等 , 各 有 其 不 同 的 權 重 , 不 但 可 用 來 評 比 , 並 可 以 找 出 最 適 合 的 廠 商 , 也 可 以 用 來 定 期 評 定 供 應 商 的 表 現 。

表 2.5 供應商評估表

供 應 商 評 選 計 分 表 問 題 與 瞭 解 回 應 條 件

期 限 設 計 相 關 試 驗 生 產 風 險 技 術

特 殊 測 試 設 備 精 密 實 驗 過 去 表 現 品 質 資 料

調 查 紀 錄 發 展 評 定 資 格 特 殊 試 驗 維 修 設 備 單 位 成 本 成 本

價 格 變 化 過 去 交 期 資 料

組 織 管 理 人 力 資 源

設 備 一 般

補 償 辦 法 資 料 來 源 : 德 州 儀 器 公 司

(40)

2.3 軸承產業 2.3.1 軸 承 的 起 源

趙 鵬 程【15】指出滾動軸承起源於古代美索不達米亞時代(B.C.700

年 頃),當時人們搬運重大石像或石塊時,利用滾木放置在重物下方以

達 到 省 力 省 時 的 目 的;而 軸 承 的 英 文(Bearing),也是有承載重物之意。

日 本 工 廠 維 護 協 會 指 出 , 偉 大 的 畫 家 兼 科 學 家 達 文 西 , 在 他 遺 留 下 畫 稿 的 記 錄-馬 德 里 (Madrid)手 稿 中 也 提 及 「 具 分 隔 器 (separator 滾 珠 軸 承 」, 這 可 說 是 滾 珠 軸 承 具 體 的 記 載 文 獻 。

2.3.2 軸 承 的 發 展

18 世紀後半,英國工業革命帶動歐洲在水車、風車、馬車、起重 設 備 技 術 快 速 提 昇,也 是 軸 承 技 術 重 要 的 發 展 期。19 世紀後半,歐洲 自 行 車 的 發 展,乃 至 20 世紀美國汽車工業蓬勃興盛,是為滾動軸承的 成 長 期 。 日 本 在 滾 動 軸 承 的 發 展 比 歐 美 約 晚 了 30 年,到了 20 世紀初 才 開 始 有 軸 承 的 製 造 , 但 是 隨 著 後 來 工 業 快 速 發 展 加 緊 急 追 腳 步 , 目 前 在 世 界 的 佔 有 率 已 經 和 歐 美 並 駕 齊 驅 , 而 在 價 格 的 優 勢 下 , 在 台 灣 所 有 日 製 廠 牌 加 總 的 佔 有 率 更 是 排 名 第 一 。

林 維 新【7】指出軸承材料一般分為全面硬化材料(through hardened material 大部分滾珠軸承用之)和表面滲碳硬化材料(carburized,or case hardened material 大部分滾動軸承用之)。不管材料型式,一般軸承元 件 能 夠 接 受 之 最 低 硬 度 為 Rc58,軸承環之硬度可稍低一點。

全 面 硬 化 材 料 已 發 展 出 適 合 於 高 溫 軸 承 使 用 之 鋼 料 , 在 合 金 中 添 加 不 同 比 例 之 鉬 、 鎢 、 鉻 、 釩 、 鋁 及 矽 , 可 以 使 材 料 在 高 溫 時 不 易 軟 化。滾 珠 軸 承 工 業 由 1920 年起使用 SAE52100 鋼當作標準材料,其主 要 成 分 為 高 碳 鉻 鋼 並 包 含 微 量 之 鎂 及 矽 , 此 種 合 金 既 乾 淨 、 硬 又 耐 磨 耗。有 腐 蝕 性 之 環 境 時 可 以 使 用 440C 不銹鋼,但是軸承用 440C 做成 者 其 動 態 承 量 沒 有 比 SAE52100 製成者高。

表 面 滲 碳 硬 化 材 料 之 特 徵 為 表 面 硬 化(超過 0.015 吋厚)而心部為 軟 的 , 室 溫 時 材 料 之 表 面 硬 度 約 在 Rc25 至 48,這些材料之使用溫度

(41)

限 制 在 1760C 以下。

2.3.3 軸 承 的 損 壞

圖 2.12 軸承損壞過程分析

一 、 軸 承 內 部 疲 勞 , 因 為 裂 隙 延 伸 到 表 面 , 開 始 產 生 碎 裂 。 二 、 碎 片 從 軌 道 面 被 剝 離 。

三 、 軌 道 面 再 一 次 發 生 表 面 碎 裂 。 四 、 表 面 剝 落 發 展 成 碎 塊 剝 落 。 2.3.4 軸 承 的 保 養 型 式

一、損 壞 保 養(Reactive):機器損壞才保養,是救火員式的保養,半夜 有 可 能 到 場 維 修 。 屬 於 一 種 不 是 保 養 的 保 養 。

二、預 防 保 養(Preventive):以時間為基礎的保養,例如年度保養是以 一 年 為 單 位 , 時 間 一 到 不 論 損 壞 與 否 , 一 律 更 換 。 結 果 會 造 成 過 度 保 養 , 是 一 種 沒 有 辦 法 的 辦 法 。

1 2

4 3

(42)

三 、 預 知 保 養(Predictive):找出現存問題再解決問題,可預定何時維 修 , 減 少 機 器 全 面 損 壞 。

四、預 修 保 養(Proactive):是一種軸承損壞根源分析(Root cause failure analysis), 由 正 確 的 按 裝 改 善 維 修 流 程 , 延 長 設 備 壽 命 , 降 低 保 養 總 量 。

2.3.5 軸 承 的 負 荷 能 力 與 壽 命

依 據 全 世 界 佔 有 率 最 高 的 瑞 典 SKF 軸承製造公司指出,最大的軸 承 尺 寸 的 選 擇 主 要 是 根 據 其 所 承 受 的 荷 重 、 所 需 之 使 用 壽 命 以 及 可 靠 性 做 為 基 礎 。 滾 動 軸 承 壽 命 的 定 義 是 軸 承 內 外 輪 和 滾 動 體 上 未 發 生 疲

勞(剝皮)現象時,其迴轉的總數(或轉速不變情況下的總運轉時數)。

實 際 經 驗 及 現 代 研 究 結 果 均 已 證實 , 若 在 一 些 特 定 條 件 下 運 行 , 軸 承 之 壽 命 會 比 標 準 壽 命 計 算 方 法 預 測 者 長 出 更 多 , 這 種 差 別 在 負 荷 輕 微 時 更 為 顯 著 。 上 述 特 定 條 件 是 指 : 滾 動 體 和 滾 道 之 滾 動 表 面 之 間 經 潤 滑 劑 薄 膜 有 效 分 隔,及 滾 動 表 面 未 因 沾 染 異 物 而 致 損 壞。實 際 上,

若 上 述 條 件 都 已 達 到 理 想 , 則 軸 承 壽 命 之 長 將 無 法 算 出 。

新 壽 命 理 論 引 入 與 機 器 其 他 部 件 之 計 算 相 類 似 的 疲 勞 負 荷 極 限 之 概 念 。 在 理 想 條 件 下 工 作 之 軸 承 , 若 工 作 負 荷 低 於 疲 勞 負 荷 極 限 , 則 材 料 疲 勞 不 會 發 生 。 唯 有 利 用 新 理 論 , 方 可 精 確 算 出 在 上 述 條 件 下 工 作 的 軸 承 之 極 長 壽 命 。 然 而 , 計 算 之 精 確 程 度 取 決 於 上 述 工 作 條 件 是 否 已 經 精 確 預 知 。 某 一 工 程 應 用 所 需 軸 承 之 尺 寸 , 首 先 是 根 據 其 負 荷 承 載 能 力 與 其 將 要 承 受 負 荷 之 間 的 關 係 , 及 對 軸 承 壽 命 與 可 靠 性 之 要 求 而 初 步 選 定 。 在 計 算 中 以 基 本 額 定 負 載 之 數 據 值 來 表 達 負 荷 承 載 能 力 。 軸 承 數 據 表 中 分 別 列 有 靜 額 定 負 載 Co 及動額定負載 C。

動 額 定 負 載 C 用於與動態應力有關之軸承之計算,即用於選擇轉

動 狀 態 下 , 承 受 負 荷 之 軸 承 。 它 以 軸 承 負 荷 之 形 式 出 現 , 在 該 負 荷 下 工 作 之 軸 承 應 可 達 到 ISO 基本額定壽命,即一百萬轉。軸承之基本動 額 定 負 載 是 根 據 ISO281/1-1977 所列之方法而確定,並經修訂以滿足 最 新 的 ISO 要求。

(43)

基本靜額定負載 Co 用於下列狀態下軸承之計算:即軸承轉速極 低 或 作 低 速 擺 動 , 或 在 一 定 時 間 內 靜 止 而 承 受 負 荷 。 若 轉 動 中 的 軸 承

( 即 受 到 動 態 應 力 之 軸 承 )受 到 短 時 間 作 用 的 強 衝 擊 負 荷, 則計算中 Co 亦須被考慮。

基本靜額定負載是根據 ISO76-1987 而定,它表示相當於承受下列 沈 重 負 荷 的 滾 動 體/滾道接觸處中心點接觸應力計算值的靜負荷值:

對自動調心球軸承而言 4600Mpa;

對其他各類球軸承而言 4200Mpa;

對各類滾子軸承而言 4000 Mpa。

該 應 力 會 在 滾 動 體 及 滾 道 上 造 成 深 度 相 當 於 滾 動 體 直 徑 萬 分 之 一 的 永 久 變 形 。 對 徑 向 軸 承 而 言 該 靜 負 荷 應 為 徑 向 , 對 軸 向 推 力 軸 承 應 為 軸 向 。 滾 動 軸 承 之 壽 命 以 轉 數 ( 或 以 一 定 轉 速 下 的 工 作 小 時 數 ) 定 義 , 在 此 壽 命 以 內 的 軸 承 不 應 在 其 任 何 軸 承 圈 或 滾 動 上 發 生 初 步 疲 勞 損 壞 ( 剝 落 或 缺 損 )。

然 而 無 論 在 實 驗 室 試 驗 中 或 在 實 際 使 用 中 都 可 明 顯 看 到 , 在 同 樣 工 作 條 件 下 的 外 觀 相 同 軸 承 , 實 際 壽 命 大 不 相 同 。 所 以 在 軸 承 尺 寸 計 算 中 需 要 對 ”壽命” 一詞作出更清楚的定義。所以動額定負載數據,

是 指 在 某 一 足 夠 大 量 群 體 的 相 同 軸 承 中 ,90﹪的軸承應可達到或超過 壽 命 值 。 這 就 是 所 謂 的 基 本 額 定 壽 命 , 它 可 滿 足 ISO 的定義。

此 外 尚 有 數 種 不 同 定 義 的 軸 承”壽 命 ”, 其 中 之 一 即 所 謂 ”工 作 壽

命”,它表示某一軸承在損壞之前可達到的實際壽命,因為軸承損壞通

常 並 非 由 疲 勞 所 致 , 而 是 由 磨 損 、 腐 蝕 、 密 封 損 壞 等 原 因 造 成 。 利 用 壽 命 公 式 選 擇 軸 承 尺 寸: 軸承壽命可以算出、其計算精度取決於 可 定 義 工 作 條 件 的 程 度 , 利 用 算 出 的 結 果 可 選 擇 軸 承 尺 寸 的 大 小 。

基 本 額 定 壽 命 公 式,壽 命 計 算 最 簡 單 的 方 法 是 利 用 ISO 基本額定 算 命 公 式 。

L10=(C/P)P (2.1)

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References

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