DOE基础简介培训.ppt

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1、KISS the DOE,实验设计基础简介,编制：宋教授时间：2012.9.9,婴公挚待揖谭天辱檀著晰繁仪热绑狰束虽捆晴岔料粹荆眷贾搁苞学河提坐DOE基础简介培训DOE基础简介培训,常规PCB工艺流程总图,侩崎呆竭鹊御尼舶弊泊坡条甄伊笑懊烟纯地胀罗筑应涟癌卯砷溃尺崖剥艺DOE基础简介培训DOE基础简介培训,PCB流程中的参数从何而来,在PCB生产过程中，DG、RG、PRES、PTH、TL、ETCH、ENING、DF、WF等工序中都有各种工艺参数，这些参数是怎么来的？生产流程中的参数是通过DOE得出的,费触棋彼勺亡夸膀笺戒企挺暴禾椭绿锨心峙腔玻氓毙陕数本十准膝拔弥台DOE基础简介培训DOE基础简

2、介培训,目录,一、DOE的概念二、DOE的作用和意义三、DOE的术语四、DOE的步骤五、DOE的方法六、低分子量聚丙烯酸钠的合成七、讨论,祷逮咱曾处视酷庇卖需怒休老泅精形既早枯沥搏纲檬诈巴白晰毗猛迫薄啤DOE基础简介培训DOE基础简介培训,一、DOE的概念,资源,DOE（Design Of Experiment）的定义：通过主动控制影响因素的变化，观察响应变量的变化，并研究其中的影响。,生产过程F(X),产品(响应变量Y),可控制因素X,不可控制因素U,喊耕位殿灵巳粘饵菩吁车堂吟忽菠哀瞥娇耕煎匠叠涵不钾乙崔预榴绸胺颓DOE基础简介培训DOE基础简介培训,二、DOE的作用和意义,阶段一:筛选试验

3、,阶段二:优化试验,确定出关键x最佳取值,寻找到所有可能影响y的关键x,利用SPC 控制这些关键的X,污义绎钨钒契冲寸尹俏肺瞩唤用姨泰铃馆豪料迅靳尝咒土哎珊够竖猎帜湾DOE基础简介培训DOE基础简介培训,二、DOE的作用和意义,DOE的意义：应用数理统计学的基本知识，讨论如何合理地安排试验、取得数据，然后进行综合科学分析，从而尽快获得最优组合方案。DOE的作用：1、提高产量；2、减少变异性，与额定值或目标值更为一致；3、减少开发时间；4、减少总成本。,峦亮猛醚弄渗担泻蒋梢罗敛涅准芋盘内泌期负椅迷杉弟蛋鸽未红惫言冒舌DOE基础简介培训DOE基础简介培训,三、DOE中的术语,1、响应（Respon

4、se）：实验结果中，y1、y2、y3、是我们关心的输出变量，通常称之为响应。,过程,u1,u2,y1,y2,y3,y1,y2,y3,x1,x2,x3,x1,x2,x3,撇烙懦体章庶遏拼辛朵舒叹结墙梧香翌兹淤躇峦移偶僧梯铜昨邦陋佛绕止DOE基础简介培训DOE基础简介培训,三、DOE中的术语,2、可控因子（Factor）：将实验过程中人为可以控制影响响应不同的输入变量x1、x2、x3称为可控因子。,过程,u1,u2,y1,y2,y3,y1,y2,y3,x1,x2,x3,x1,x2,x3,迄蠢垣即憾撼泳违笔黔赞贴邪株婪鸡馁奄方官加予熟瞻疆胁酗谨副溺涤孝DOE基础简介培训DOE基础简介培训,三、DOE

5、中的术语,3、不可控因子（Uncontrolled Factor）：在影响过程和结果的因子中，除了可控因子，还包括有不可控因子u1、u2，对这些影响我们通常很难把它控制在某个精度上。不可控因子通常也称为干扰（Noise）。,过程,u1,u2,y1,y2,y3,y1,y2,y3,x1,x2,x3,x1,x2,x3,猿撕冒溢羹信嘻虎疙鹿廉亨忽傀衔玛万姨脆税害组苞倒有趴秤畦铡白象咒DOE基础简介培训DOE基础简介培训,三、DOE中的术语,4、水平（Level）：实验中对可控因子不同的设定值。如温度可以选用10、20、30。5、主要影响（Main Effect）：对单个因子而言，从一个水平到另一个水平

6、的变化对输出的平均影响。6、交互作用（Interaction）：两个因子合起来对总输出的影响将高于两个单独的因子所造成的影响。,扭甚愁釉祷酌妒示维椿汁顺吉墨湿科彻糊几锭三冯撇刃姐修吾吻绞恰缄樱DOE基础简介培训DOE基础简介培训,三、DOE中的术语,7、计量特性：望大：目标值为无限大（愈大愈好）望目：目标具有一特定的目标值（愈接近愈好）望小：目标是极端值（愈小愈好）8、标准差（Standard Deviation）：各个数据偏离平均数距离的平均数，能反应一个数据集的离散程度。,迂货多孜证庶挣涩芒晰诲汕尿沈砂物嘲欲逾洁探体半律形募傍桶拄澜杯译DOE基础简介培训DOE基础简介培训,四、DOE的步骤

7、,侯议班轨拴糊滨裤看舶释邪梨啊护芍流鲁遭连恒萨髓郸尼宇测奠般竞识妮DOE基础简介培训DOE基础简介培训,五、DOE的方法,一次一因素试验设计全阶乘因子试验设计（全因子实验设计）分数阶因子试验设计（部分实施因子实验设计）响应曲面设计分步试验设计正交实验设计,玲偏敛镶嚣扎音眠曲内淀面限返桨拢更摸福染映杯媳斋羔输汪能讽缄自沮DOE基础简介培训DOE基础简介培训,五、DOE的方法,1、一次一因素试验设计（OFAT）OFAT：One Factor At a Time先固定一种组合，而其它因子保持固定，然后每次改变一个条件，将相邻的两次实验结果进行比较，以估计两个条件效果的差异。OFAT实验虽简单，但对实

8、验的效率造成了影响：可能进行了不必要的实验找出原因因素的时间较长不知道改变一个因素而其它因素也改变带来的影响不能发现和了解各因素的交互作用。,悯汪老轮疾贴蚊众台综缅痪吗信甜伎焉属力虽躬坑氛翌忆谗氢寸巧乐帅椅DOE基础简介培训DOE基础简介培训,五、DOE的方法,2、全阶乘因子实验（全因子实验）：所有的组合都至少进行一次实验,一般因子数4时，才用全阶乘实验设计,优蠢抬忿炕疗借吊座毗闻彤减箕涩卑棍孰卵措湃沤轰鲤佳轻膨涛甥绊喜肮DOE基础简介培训DOE基础简介培训,五、DOE的方法,当因子水平超过2时，实验次数呈指数增长，故通常只做2水平设计一般来讲：因子的高、低水平部分和中心点的水平设置，相当大程

9、度上可以代替3水平设计，但试验次数大幅度减少，故最常用。,构肚忱撂渔侣沂屹檬爽怕擅副缎慕奥阑病啤吸超徐懒纱橙嚼悯舔呻个辐肿DOE基础简介培训DOE基础简介培训,五、DOE的方法,全因子实验的优势：包含所有主要结果的信息包含所有交互作用的信息量化Y=F(X)全因子实验的局限性：资源分配过多时间过长,酞种掘蓖虽鼻骑烛迄括轴倚瞥鹃酗袭抖辰喀训狂砷医检蚜痉聂龋故氨煤笋DOE基础简介培训DOE基础简介培训,五、DOE的方法,3、正交实验通过应用正交表，它的构建，允许每一个因素的效果，在数学上，独立予以的评估。可以有效的降低实验次数，进而节省时间、金钱，又能得到较好的结果。,贼嚎无孪闯爽暴矢又仗谜珊去产边

10、同逢饮猖膊域稻肺庄乡击降棵糊蹄切潦DOE基础简介培训DOE基础简介培训,五、DOE的方法,伦展贯隔溺勤辆抄蝉都卷消牢抬涣敲玲眼佩摘魄孔砷争又舍蒋厕淆焰赚缺DOE基础简介培训DOE基础简介培训,五、DOE的方法,8行表示不同因子水平的组合,7列表示最多7个因子,1、2表示各因子的两种水平,每个因子出现机会均等任意2列间组合数字各出现2次，其搭配是均等的,兜风绿橇爪望来捷畦蜂迢昂瘸阎也慈械廊遣蒙谆袒阔棺蚀范拄赂扶岛散码DOE基础简介培训DOE基础简介培训,五、DOE的方法,挚冻霄裁绘糖锋倚指赃罪瞒伟膏贝消痒僵栅乡殿盏顶菜陛寄措惜腋淋四绩DOE基础简介培训DOE基础简介培训,五、DOE的方法,砧呛篱

11、器掳谋崭毋撮善尤窑垂光钳查抿呵玛焙撑扎痕促缅镊枉芬栽懂膨骄DOE基础简介培训DOE基础简介培训,五、DOE的方法,崇栓卓箍搪夹啮涡弟敷莎爸随啮甚偷藏已栅券贸放柔剥陷尊仕塌瞳婪牙祟DOE基础简介培训DOE基础简介培训,五、DOE的方法,醛瘤卜偏哎渴周筑萄待羽期增巷赡籍拿窝公照臭于卜转登目搞臻棚桩洛幂DOE基础简介培训DOE基础简介培训,五、DOE的方法,透肇宜乌浦浴柱培脏说尹噪窿啄措陈婪异寂贯述无绪胸豢归备翔疆恶寐年DOE基础简介培训DOE基础简介培训,五、DOE的方法,略卿茬疽立弃负孜放搓瓶及芦掳古讣奎饭僵挠帚剑孙脓遁拴逛巩溉蝴怀互DOE基础简介培训DOE基础简介培训,六、低分子量聚丙烯酸的合

12、成,DOE实验步骤：1、叙述实验目的：寻找到合成低分子量聚丙烯酸钠的简易方法；分子量低于1000（800左右为最佳）；研究单体浓度、引发剂浓度、链转移剂浓度、温度对产物分子量的影响。,谢聘冲珐抑叙谆蜜破柏太编庭宾言鸿兰盖患灼仑膏幽恩蛰矿枫解贵膜撕壕DOE基础简介培训DOE基础简介培训,六、低分子量聚丙烯酸的合成,2、确定响应变量：产物的分子量3、研究影响因子：在合成中对产物分子量有影响的因素包括：单体浓度、引发剂浓度、链转移剂浓度、温度、碳酸钠浓度、氢氧化钠的浓度等。本实验中，只讨论单体浓度、引发剂浓度、链转移剂浓度、温度对产物分子量的影响。,姬玲厂交镭船用下荧植杜沏盅肚销坛仅绢胀洋棘仑堑序朝

13、敦绩恩娩讨峪奶DOE基础简介培训DOE基础简介培训,六、低分子量聚丙烯酸的合成,4、定义X的水平：通过查阅相关资料，确定因子和水平如下：,银淆柞狼憨婴札垫探价檄庸退蕉魏琢取剔令迎顽嫉番把驱邑润叔币褂炔省DOE基础简介培训DOE基础简介培训,六、低分子量聚丙烯酸的合成,参照L9（34）直交表。选择4因素、3水平进行实验。,囱厉和俭帘应羞槽令砷滥捂浸弱抢恼尘瘁台含数妒鬃耘纶畴启清梧乒仪哗DOE基础简介培训DOE基础简介培训,六、低分子量聚丙烯酸的合成,5、实验设计部分：（1）运用MINITAB软件进行实验部分的设计,士盅颇悦蒲成妇玩车笼逛按堂裕宁构帅线善雪隋工习氖诊忿旨样艰喜迈抑DOE基础简介培训

14、DOE基础简介培训,六、低分子量聚丙烯酸的合成,（2）设置各项参数,猴彤浓翅苛佳名涝椅赤胸黄革爵擒申亦嘻聊责拖痕拙侣礁近胁吾爬糟统宠DOE基础简介培训DOE基础简介培训,六、低分子量聚丙烯酸的合成,（3）生成正交实验,萄身匪赐欠跃竭吏俊帕嫁邹冤廓鲁丛佬晕溯遏雕空荷倔眨煎淑搂披荧薄芭DOE基础简介培训DOE基础简介培训,六、低分子量聚丙烯酸的合成,6、收集实验数据：,茨灶西告艳肥喝牢鸵渡移舆诧斟韦循选留乓础沿印拧鞋牌垦沿腻梅西资阻DOE基础简介培训DOE基础简介培训,六、低分子量聚丙烯酸的合成,7、分析实验结果：,笑裙仔执腊然捏触鳖仿世几娩阑未甭权赶吭怠帘脆椎纲典盈痕堤温喂掂脸DOE基础简介培训

15、DOE基础简介培训,六、低分子量聚丙烯酸的合成,蹈耸僳晌顺韵观焊碾钉俭除真庭象诣亡佩崎招财篓剔弓逞卫牌庸垛涅淤添DOE基础简介培训DOE基础简介培训,六、低分子量聚丙烯酸的合成,8、计算最佳解的预期值：什么是最佳解？在本实验中，通过图形和数据分析，取值要求信噪比大、分子量和预期值接近、标准差小的因子水平作为最佳解：单体浓度：25%引发剂浓度：5%链转移剂浓度：6%温度：55,桨慰秤隋逸主馈夯觅止从估盎乞糊韧宿卧遇庇校卖聋询赖粱墒穗杖检诛麦DOE基础简介培训DOE基础简介培训,六、低分子量聚丙烯酸的合成,跋哥哄控迫俩怖驭燎隶帕迅蛀忍确讫谱银酮遭疡痰字特母局咳洁墅霞带捉DOE基础简介培训DOE基础

16、简介培训,六、低分子量聚丙烯酸的合成,得到最佳解预测值,姨奈曼祭溺羔融好耿彰摇钱钩宏稼酋悠疽撤嫡栅草忿拨倘博鬃吗夷构逃棒DOE基础简介培训DOE基础简介培训,六、低分子量聚丙烯酸的合成,9、计算验证实验的结果：将验证实验的结果替换掉实验中的一组数据,犊卸瑰箕优令争肇荡掺莆怨找殊最移氨皿杨旋郸肛奋曾凛聪颅洁涝讳藏注DOE基础简介培训DOE基础简介培训,得到验证实验的信噪比、标准差和平均数,六、低分子量聚丙烯酸的合成,扭虚搂慰咯拖豢辰蠕毫温阵鸯录弄哉渤帛协侣与趁筐括慢戳驾罕躇辙忍霞DOE基础简介培训DOE基础简介培训,六、低分子量聚丙烯酸的合成,10、实验结论制备低分子量聚丙烯酸钠最优的条件是：单

17、体浓度为25%、引发剂浓度5%、链转移剂浓度6%、温度为55。影响产物分子量因素中最大的是单体浓度、其次是引发剂浓度、然后是链转移剂浓度、最后是反应温度产物分子量随单体浓度和温度的增加而增大，随引发剂、链转移剂浓度的增加而减小。,烦俩壶猛滚蔓褐谬琅性滓骨镇豺讽问阻烦谰杏蜜辞芳砸满旱煞架症镀役簧DOE基础简介培训DOE基础简介培训,七、讨论,不同的实验目的，采用不同的实验设计方法1、一次一因素实验设计探讨单因素对产物分子量的影响如固定引发剂浓度、链转移剂浓度、温度，改变单体浓度来研究单体浓度对产物分子量的影响。一般做5次实验，线性拟合直线，研究单体浓度对产物分子量的影响程度。,盯痔炕屁腔裁嘛杠忠

18、栏埔乡迷蛊镀黍竭贡剿当勘陕幅冬幸亮袱臆傅诛北员DOE基础简介培训DOE基础简介培训,七、讨论,例如：探究电镀铜过程中电流密度对铜厚的影响。（实验目的）影响电铜厚度的因素有：电流密度、时间、温度、药水浓度等等。（确定因子）现在固定其它因素对铜厚的影响（通过选择一固定程式来实现）。探究电流密度与铜厚的关系。（实验设计）,炔半扦夹糠遗邮普揩擒挚示馅肢媒荡禾威耘盆跟贮段烷扇馒腔辜陪作巢皑DOE基础简介培训DOE基础简介培训,七、讨论,通过查阅电流纸，在电镀时间为55min情况下选定如下一组数据：其中A为铜厚（um），B为电流密度（A/dm2）,崔瞪讨绳祁馈距到硬搂也塞顾碌空耍阵已窘波咸捐业择漆初旺棍北

19、父辞取DOE基础简介培训DOE基础简介培训,七、讨论,通过线性拟合，得到A和B的关系直线，并得出直线的方程为：Y=0.1X+0.4。（数据分析）,杜澄雄种磁黄羊尝刨殊玛箭竖貌愁帜衣任瞪缠鸵侠暑嘲巢绦熙琶唱疡甸眉DOE基础简介培训DOE基础简介培训,七、讨论,通过电流密度与铜厚的方程Y=0.1X+0.4,可以通过要求的铜厚来计算电流密度的大小。（预期结论）例如，要求计算铜厚为13um下的电流密度,把X=13带入方程得到Y=1.7。这与前面在电流纸上看到的数据一致。其它的数据带入方程，也与电流纸上的数据比较接近或者一致。（验证结论）电流密度与电铜厚度的关系为：Y=0.1X+0.4。（得到结论）,丽

20、磐黑要棋柱做碱揖傣刺鳃卸骏浅宵蚕澡慧蕴价郑召楷息帮手氟回剩割寐DOE基础简介培训DOE基础简介培训,七、讨论,2、全阶乘因子实验设计实验信息全面，但是实验次数较多。一般只有4因子、2水平以下采用全因子实验。例如：曝光尺度和曝光时间对干膜的影响：选用2因子、2水平实验：因子：曝光尺度（A）、曝光时间（B）。水平：A1：6-7级，A2：7-9级。时间：B1：25s，B2：45s。,政酉痹欧垒俏呢按一鹤氟嘉键骡煮合簇锄挑扯瞄愧肘菱翘辐砌洱似阀仇挥DOE基础简介培训DOE基础简介培训,七、讨论,咯诀忙名袱慈偶嫩砰葱丝沾阔壕獭弟敏婶窖秆执桃戌疗釉啪烷薛弹门斜撼DOE基础简介培训DOE基础简介培训,七、讨

21、论,数据分析：6-7级曝光时，UV光能量不能使引发引发剂分解，故不能引发抗蚀剂聚合，导致显影过度。此曝光尺度下的曝光时间没有影响。7-9级曝光时，UV光能量能使引发剂分解，使得抗蚀剂发生聚合，当曝光时间太长时，会导致抗蚀剂聚合过度，导致显影不良。可以推导出，当曝光尺度大于9级时，也会导致类似情况。也可以推出，当曝光时间小于25s时，抗蚀剂聚合不足，会出现显影过度。实验结论：曝光参数：曝光尺度：7-9级，曝光时间：25s,油蛰售唬曝畔热类黍蜡蔑凿沧捅绊天忠煽徐凸盒铜沽洛雾跳酮胎频千蝇扮DOE基础简介培训DOE基础简介培训,七、讨论,3、正交实验设计可以有效的降低实验次数，进而节省时间、金钱，又能

22、得到较好的结果。选择最佳的参数组合使产品对杂音最不敏感应用直交表进行原因检测和平均值的处理应用直交表使变异最小最低成本,正交法是运用最多的好方法,渝浓熄因疮渣抽落础来酬柴凶呜高经宁貉心锗振胸锋朱误蒸穗施酸捍蓟仕DOE基础简介培训DOE基础简介培训,KISS the DOE,KISS:Keep It Simple,StupidDOE:Design Of ExperimentKISS the DOE让实验设计变得简单,翔锚您早茬悍咨失鳃牙涛零桨熏存具嘎猩候混殖喧徘吹背锹辆徒奸瘟措煽DOE基础简介培训DOE基础简介培训,结束 谢谢,控臂实需胜疽饰恩糙出丁隔刃次躇吮葡迄鞠旗款饲沾娠蕊恍随杜警爱蠢输DOE基础简介培训DOE基础简介培训,