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Flashデバイス書込み製造時、製造品質検査結果の個体管理

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DataI/O社について
DataI/O社は、ミッションクリティカル用途で40年以上にわたりサポートを行う高品質プログラミング装置の提供をしてまいりました。プログラミング装置において高品質な製造を支援するためには以下のように各種の管理や先端技術の統合提案が必須となります。本資料では、Flashデバイス書込み工程を通じてデバイス一点一点の製造時の情報を記録し、問題発生時に該当デバイスの個体情報からトレイなどロットのみでなくデバイス個体の詳細な製造、検査履歴を即座に提供できる手法について説明いたします。
 
  • 統合ソフトウェア: トレーサビリティ、統計処理、シリアル番号管理およびバージョン管理
  • FlashCORE プログラミングエンジン: 汎用デバイスサポート
  • LumenX プログラミングエンジン: eMMCなどの高速大容量(現行128GBまで対応)デバイスへの高速書込み対応
  • 高寿命ソケット: 高いプログラミング信頼性と成功率
  • テスト済プログラミングアルゴリズム: 密接で長期にわたる半導体メーカとの関係で確立
  • 3Dコプラナリティチェック: 製品実装後の長期動作を保証
 
製造工程、検査工程におけるデバイス個体管理
「個体管理」は、書込み製造工程に入った後すべての検査が終了してトレイやリールに出力するまですべての工程を個体毎に情報管理することを意味します。このために、工程の初めにデバイス毎に書込み、ベリファイなど「書込みおよび書込み内容検査」段階、デバイスごとに異なる識別コード(シリアル番号やMACアドレスなど)をデバイス毎にマーキングまたは個体コード書込みを行う「個体コード埋め込み」段階、そして、最後にデバイスのリードやボールにダメージや不良を検査しデータおよび写真を記録する「3D外観検査」段階が必要となります。以下に各々の段階について詳細に説明いたします。
  使用するプログラマ、ソケット、バージョン情報
 
個体管理とロット管理による違い
「個体管理」では、デバイス1点1点について各製造、検査工程で発見される問題を詳細に記録します。例えば書込みに失敗した場合、具体的に導通チェック、デバイスIDチェック、ブランクチェック、イレーズ、書込み、ベリファイのどの段階でエラーとなったかを知ることができます。また、例えば、書込みに失敗した場合、どのアドレスにどのような値を書込みした際にどのようなエラーが発生したかなど厳密に記録されます。これらの情報から、エラーの原因がデバイス起因と判断された場合には、これらの情報をもとにデバイスメーカにRMAを行うことができます。

「個体管理」に対して「ロット管理」の場合、ロット中に何個エラーがあったかの情報のみしか得られず、どのデバイス個体にどのような具体的なエラーが起こったかを知るすべはありません。結果としてデバイスメーカにRMAを行うことは困難となります。

また、仮に書き込み製造装置側で問題が発生した際に、複数あるプログラミングソケットやヘッドで特定な箇所に起因する問題かなども「個体管理」を行うことにより容易に切り分けを行うことができます。
 
デバイス個体特定のための手段
「個体管理」を含め装置環境のバージョン管理、書込みデータの構成、世代管理などが必要となる理由は、書込み工程で正常デバイスとして出荷されたものを完成品にとして実装後、ないしは、市場に出荷後異常が発生した場合の解析性にあります。その部品1個1個について素性の洗い出しを行い、必要に応じて製造当時の環境を正確に再現しなければなりません。

個体不良が原因である場合に上記で説明したような個体毎の詳細製造、検査情報が不可欠となります。また、従来個体管理のネックとなっていたことは完成品として出荷後個体デバイスを特定する情報が得られないことです。書き込み製造時の個体情報と完成品実装後、実装されたデバイスの個体の紐付けを行うためにDataI/O社では従来から下記のような2通りの方法を提供してきております。

・シリアル番号サーバ機能:完成品やそれに依存したデバイスの個体番号、MACアドレス、実装ライブラリのライセンス番号など個体毎に割り当てされる情報をプログラム/データ書込み工程の最後に各個体毎に異なる値を書き込む機能です。

・個体番号のレーザマーキング:デバイスロット番号等のレーザマーキングは従来から行われていましたが、DataI/O社では、デバイス個体番号もデバイス毎に容易にマーキングすることが可能となっています。
 
デバイスと接触するソケットの使用状況(消耗度合い)の管理
デバイスプログラマでは、ソケットにデバイスを挿抜することで書き込みを行います。通常使用されるバーンインソケットの寿命は5000回から10000回といわれています。大量に書込みを行う場合、多くのソケット(アダプタと呼ばれるボード上に実装されている)を同時に使用しているため、それら複数、各々の使用回数の管理を手作業でメモをとるなどして行われています。現実的に正確な管理は難しく、古いものの使いまわしなどが行われることもあります。問題は、これらの書込みに使用したソケットの状況をデバイス個体に紐付けできていないことです。先に説明した完成品出荷後に異常が発生した場合、仮にデバイス個体の特定と製造工程の詳細記録が確認できたとしてもどの程度消耗したソケットがその時点で使用されたかの確認はほとんどの場合不可能に近いものとなります。

DataI/O社では、FlashCORE書込みエンジンで使用するソケット/アダプタ全製品にROMを実装し、アダプタの品番、ソケットの開閉回数、部品の挿抜回数を記録しています。仮に、新旧のアダプタボードを交換した場合でも、デバイス書込みの際に使用しているソケット/アダプタの使用状況も自動で紐付け記録しています。このことで、完成品出荷後に不良が発生した場合、その個体の製造時に使用したソケット状況も即座に確認することができ、不良の原因特定に必要となる情報は網羅されます。
 

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