Mit Hilfe der QME-FMEA Methode wird für jeden qualitätsrelevanten Entwicklungs-, Prozess- und Produktionsschritt ein mögliches Versagensrisiko (RPZ) - für den ganz konkret betrachteten Unternehmensfall- ermittelt! Welche Maßnahmen sind zur Absicherung der Qualität erforderlich?
Haftungsausschluss: Sämtliche Risikobewertungen mit Unternehmensbeispielen, daraus abgeleitete Empfehlungen und/oder Links zu anderen Internetseiten wurden nach bestem Wissen erstellt. Wir haften nicht für Schäden aller Art, insbesondere nicht für mittelbare oder unmittelbare Folgeschäden, Datenverlust, System- und Produktionsausfälle, die durch Nutzung dieser Internetseiten sowie den daraus abgeleiteten Handlungsvorschlägen, Analysen und Empfehlungen entstehen.
Unternehmensbeispiel, Unternehmensbefragung und Risikobewertung sind [2] entnommen
Risikoanalyse im Zusammenhang mit der der(m) Zwischen-/ Lagerung der (Halbfertig-/ End-) Produkte in der Halbleiterindustrie aus der Sicht von Qualitätsmanagement & Produktmanagement (und/ oder Prozessmanagement)
Beschreibung des Risikos:
Ein Versagensrisiko insbesondere bezüglich einer ungeeigneten Zwischenlagerung von Halbfertigteilen/ Lagerung für elektronische Bauelemente ist zu beurteilen.
Risikobewertung/ Risikoklassifizierung Mögliches Versagensrisiko; Risikobewertung und -klassifizierung durch Risikoprioritätszahl RPZ (2)
Versuch einer Einschätzung (Risikoprioritätszahl), wie wichtig ein richtiger Produktlagerung im konkreten Unternehmensbeispiel für ein unbeschädigtes Produkt und damit auch für den unternehmerischen Erfolg ist. Die Bewertung erfolgt aus Sicht des Qualitätsmanagements & Produktmanagement. Eine hohe RPZ bedeutet eine hohe Auswirkung (auf den Unternehmenserfolg) für den Fall, dass das QME-Qualitätsmanagementelement (*) "Produktlagerung" versagt.
*) Qualitäts(management)element nach GEIGER ([1], S.18 ff)
Vorgaben für Lagerung (Zwischenlagerung) von Halbfertigprodukten/ Endprodukten: Die Endprodukte (Bausteine) oder Halbfertigprodukte (Wafer) sind hinsichtlich Beschädigungen/ Vorschädigungen extrem empfindlich (vergleiche auch Lagerung, Verpackung). Wafer dürfen nur in speziellen Boxen gelagert werden (Verschmutzungsgefahr, elektrostatische Vorschädigungen). Elektrostatische Aufladungen können Wafer und Bausteine zerstören, sodass Bausteine nur in eigens dafür entwickelten schwach leitfähigen Verpackungsschinen bzw. auf schwach leitfähigen MOS-Matten verpackt bzw. geliefert werden dürfen. Ebenso muß eine Beschädigung/ Verbiegung der Anschlussfüße der Bausteine während des Transportes verhindert werden. Produktlagerung in der Halbleiterindustrie: Wafer: Wafer dürfen nur in speziellen Verpackungen gelagert werden (Schutz gegen mechanische Beschädigungen und gegen Staub, Verschmutzungen, Kratzer, elektrostatische Aufladungen etc.). Dabei dürfen die Boxen nicht ausgasen, was zu ungewünschten chemischen Reaktionen mit den Wafern führen könnte. Bausteine: Bausteine können sowohl mechanisch (Anschlußbeinchen) oder elektrisch durch elektrostatische Vorschädigungen unwiderruflich (vor)geschädigt werden, was durch geeignete Verpackungsmaßnahmen vermieden werden muß. Dadurch werden Bauteile entweder einzeln auf elektrisch schwach leitfähigen MOS-Matten oder in größeren Mengen in geeigneten, eigens hierfür entwickelten schwach leitfähigen Verpackungsschinen gelagert. Die in MOS-Matten abgepackten Einzelbauteile werden darüberhinaus in Kartons verpackt. Diese Materialien dürfen ebenfalls nicht ausgasen bzw. auch kein Clor enthalten, was die Lötfähigkeit der Anschlußbeinchen der Bauteile negativ beeinträchtigen würde (siehe auch Zusammenhang mit der "Verpackung" und "Lagrung" von Wafern und Bauteilen). Die Endprodukte werden in einem Zentrallager gelagert. Nach ca. 6 Monaten müssen die Produkte einer neuerlichen Lötprobe an einer Stichprobe unterzogen werden, da die Bauteile mit der Lagerdauer die Löteignung langsam verlieren. Anforderungen an die Lagertemperatur: Die zulässige Lagertemperatur muß spezifiziert sein und darf nicht unter-/überschritten werden.
Sperrlager: Eine ganz wichtige Einrichtung aus der Sicht des Qualitätsmanagements sind die Sperrlager für (vorläufig) gesperrte Lager- oder Produktionsbestände (Anlieferungen, Halbfertig- und Fertigprodukte, Lose oder Chargen).
Sperrlager für Wareneingänge: Die eingehende Ware, welche einer Stichprobe unterzogen wurde, muß bis zur Freigabe in deutlich gekennzeichneten (Sperr-) Lagern und deutlich sichtbar getrennt (auch EDV-mäßig im Status klar erkennbar) zwischengelagert werden. Für rückgewiesene u./o. gesperrte Lose muß eine versehentliche (Weiter-) Verwendung ausgeschlossen werden. Anforderungen an den Schutz gegen elektrostatische Aufladung (ESD) Vorschädigungen aufgrund elektrostatischer Aufladungen sowohl der Wafer als auch der fertig montierten Bauteile sind zu vermeiden (führen meist zum Produkt-Totalausfall).
Versagensrisiko A bei falscher Lagerung: Das Risiko einer falschen Lagerung und nicht erfolgten Löt-Stichprobe ist sehr hoch und würde im Falle von Lötproblemen zu einer beträchtlichen Kundenverärgerung führen.
Die ermittelten Risikofaktoren zeigen ein potenzielles Versagensrisiko im Zusammenhang mit der Entwicklung neuer Produkte auf. Es müssen daher wirkungsvolle Maßnahmen zur Risikosenkung im Zusammmenhang mit ungenügenden Entwicklungsvorgaben- Lagerbedingungen getroffen werden, um Irritationen der Interessenspartner zu vermeiden.
Stellen sie einen Vergleich mit ihrer Reklamationsdatenbank her. Kennen sie die o.a. Fehlerrisiken auch als konkrete Reklamationsfälle ihres Kundendienstes oder ihrer Reklamationsstelle? Entspricht die Abschätzung der Versagenswahrscheinlichkeit ihrer diesbezüglichen Erfahrung. Sind die Risiken richtig eingeschätzt worden? Sind die auftretenden Fehler insgesamt als Risiken erkannt worden? Gegebenenfalls müssen sie Ergänzungen oder Anpassungen vornehemen.
Risikobehandlung- durch effektives Qualitätsmanagement Maßnahmen zur Senkung bestehender Risiken bei der Zwischen-/ Lagerung von (Halbfertig- und End-) Produkten
Ziel u. Zweck: Die Produktlagerung soll eine möglichst beschädigungslose Lagerung bis zur Auslieferung oder bis zum Kunden ermöglichen.
Während aller Phasen der Auslieferung ist Vorsorge zum Schutz der Produktqualität wichtig. Alle Produkte, insbesondere Produkte mit begrenzter Lagerfähigkeit oder solche, die einen speziellen Schutz während Transport oder Lagerung verlangen, sollten gekennzeichnet werden. Es sollten verfahren festgelegt, dokumentiert und aufrechterhalten werden, um sicherzustellen, daß ein verschlechtertes Produkt nicht ausgeliefert und in Gebrauch genommen wird [ISO 9004-1 16.2].
Im Zuge der Produktentwicklung, teilweise als Voraussetzung und teilweise als wichtige Ergänzung im Sinne von qualitätssichernden Maßnahmen gehört die Abklärung/ Spezifikation einer geeigneten Lagerung der Produkte (z.B. hinsichtlich Temperatur, Erschütterungen usw.) auch zu den wesentlichen Aufgaben der Produktentwicklung/ -planung.
Resumee der Maßnahmen: Aus funktionalen Gründen sind Lagerschäden sowohl für Wafer als auch für Bauteile unter allen Umständen zu vermeiden. Die Lagerung für Bausteine oder Wafer muss allfällige Beeinträchtigungen durch die Lagerkonditionen und/oder die Lagerdauer berücksichtigen. Negative Auswirkungen können beispw. eine zu hohe Lagertemperatur sein oder Umwelteinflüsse z.B. Schmutz in der Luft (Staubpartikel in der Luft schädlich für Wafer, gelöste Gase z. B. aus der Verpackung können die Lötbarkeit der Anschlussbeinchen beeinflussen). Dies sollte bei Verwendung der Waferboxen für Wafer und bei geeigneten Lagerbedingungen weitgehend vermieden werden. Auch eine zeitliche Überwachung maximaler Lagerzeiten soll Lötprobleme vermeiden. Welche konkreten Möglichkeiten gibt es? Ein besonderes Gefährdungspotenzial neben mechanische Beschädigungen stellen in diesem Falle elektrostatische Beschädigungen (ESD) sowie falsche oder zu hohe Lagertemperaturen und Lagerzeiten dar. Für Wafer sind auch die Luftgüte während der Lagerung ein wichtiges Kriterium. Die Maßnahmen sind nach Wafer und Bauteilen zu unterscheiden:
Bereits im Vorfeld (Planung, Entwicklung) alle Eventualitäten zu berücksichtigen
Verpackungssmaßnahmen wählen, welche Wafer bzw. Bauteile gegen Beschädigungen durch die Handhabung und durch den Transport optimal schützen.
Die Produktqualifikation muss unbedingt auch eine Lagersimulation beinhalten
Zusatzhinweis "Sperrlager":
Sperrlager müssen für den Fall erforderlicher Nacharbeit eingerichtet werden. Siehe dazu jedoch ein eigenes Kapitel
Ergänzend zu diesen Entwicklungsvorgaben gibt es eine Reihe kundennaher Anforderungen.
MIL-Std 883: Militärstandard für Zuverlässigkeitsanforderungen
Viertler, F.: "Die QME-FMEA Methode zur Einführung eines normenkonformen Lean-Quality-Management-System nach DIN ISO 9000 ff." Dissertation, eingereicht 1999 an der Fakultät für Maschinenbau der TU Graz Viertler, F.: Bisher unveröffentlichte Unterlagen zur Dissertation
caq4-Qualitätsmanagement: www.caq4-qualitaetsmanagement.com caq4- Quality Check: www.caq4-qualitycheck.com
Link zur ISO 9001 Systemnorm Entwicklungsvorgaben- Lagerungsbedingungen
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