2. 良率爬坡关键指标：CP/CPK、DPU/DPO/DPMO、FTY/RTY、Yield Loss Pareto
良率爬坡阶段的核心任务是量化制程能力与定位缺陷来源。本章围绕四组关键指标展开：过程能力指数（CP/CPK）、缺陷密度指标（DPU/DPO/DPMO）、良率传递模型（FTY/RTY）以及损失帕累托分析。这些指标构成了从“制程是否稳定”到“缺陷集中在哪”的完整监控链路。
核心逻辑： CP/CPK 回答“制程能否满足规格”；DPU/DPMO 回答“缺陷密度有多高”；FTY/RTY 回答“多工序累积良率”；Yield Loss Pareto 回答“哪个缺陷类型最该优先改善”。
2.1 过程能力指数：CP 与 CPK
CP（过程能力指数）衡量制程的潜在能力，CPK（过程能力绩效指数）同时考虑中心偏移。两者均基于正态分布假设，是良率爬坡初期判断制程是否具备量产资格的关键指标。
| 指标 | 公式 | 含义 | 爬坡阶段目标 |
|---|---|---|---|
| CP | (USL - LSL) / (6σ) | 制程宽度与规格宽度的比值，不考虑中心偏移 | CP ≥ 1.67（爬坡初期） |
| CPK | min[(USL-μ)/(3σ), (μ-LSL)/(3σ)] | 考虑中心偏移后的实际能力 | CPK ≥ 1.33（爬坡中期） |
经验法则： CPK = 1.33 对应约 63 ppm 缺陷率；CPK = 1.67 对应约 0.57 ppm。爬坡阶段通常以 CPK ≥ 1.33 作为“可进入量产”的门槛。
2.2 缺陷密度指标：DPU / DPO / DPMO
缺陷密度指标用于量化单位产品上的缺陷数量，是良率爬坡中缺陷改善的直接度量。三者的区别在于分母定义不同。
- DPU（Defects Per Unit）：总缺陷数 / 总产品数。适用于单一工序或简单产品。
- DPO（Defects Per Opportunity）：总缺陷数 / (总产品数 × 每产品缺陷机会数)。考虑了复杂度。
- DPMO（Defects Per Million Opportunities）：DPO × 1,000,000。行业通用基准，便于跨产品对比。
| 指标 | 公式 | 适用场景 | 爬坡阶段典型值 |
|---|---|---|---|
| DPU | D / U | 单工序、简单组装 | 0.01 ~ 0.5 |
| DPO | D / (U × O) | 多工序、复杂产品 | 0.001 ~ 0.05 |
| DPMO | DPO × 10⁶ | 行业对标、六西格玛 | 1,000 ~ 50,000 |
常见误区： 爬坡初期不要直接使用 DPMO 做日报，因为缺陷机会数 O 的定义容易引起争议。建议先用 DPU 做内部跟踪，待工序定义稳定后再切换至 DPMO。
2.3 良率传递模型：FTY 与 RTY
FTY（First Time Yield）是单工序的一次通过率，RTY（Rolled Throughput Yield）是多工序的累积通过率。RTY 能真实反映复杂制程的良率损失，避免“良率虚高”陷阱。
- FTY = 该工序一次通过数 / 该工序投入数。不考虑返工。
- RTY = FTY₁ × FTY₂ × … × FTYₙ。假设各工序独立。
案例对比： 某芯片封装有 5 道工序，每道 FTY 均为 95%。最终 RTY = 0.95⁵ ≈ 0.774，即 77.4%。如果只看最终良率（含返工）可能高达 98%，但 RTY 揭示了真实的一次通过能力。
| 指标 | 是否含返工 | 反映内容 | 爬坡阶段用途 |
|---|---|---|---|
| FTY | 否 | 单工序一次通过能力 | 识别瓶颈工序 |
| RTY | 否 | 多工序累积一次通过能力 | 评估整体制程稳定性 |
| 最终良率（FY） | 是 | 含返工后的最终产出 | 财务核算 |
2.4 Yield Loss Pareto：损失帕累托分析
Yield Loss Pareto 是良率爬坡中优先级排序的核心工具。通过将缺陷类型按损失数量从大到小排列，识别出“关键的少数”，集中资源解决前 3~5 项缺陷。
帕累托原则： 通常 20% 的缺陷类型贡献了 80% 的良率损失。爬坡阶段每周更新一次 Pareto 图，确保改善资源始终聚焦在最大损失项上。
标准分析步骤：
- 数据收集：按缺陷类型统计当周/当日的失效数量。
- 排序：按失效数量从大到小排列。
- 计算累积百分比：计算每类缺陷的累积占比。
- 绘制 Pareto 图：柱状图显示各缺陷数量，折线显示累积百分比。
- 确定改善优先级：累积占比 0%~80% 的缺陷类型为 A 类（优先改善）。
2.5 指标联动与爬坡阶段应用
四组指标并非孤立使用，而是构成一个从宏观到微观的监控体系：
| 爬坡阶段 | 核心关注指标 | 典型动作 |
|---|---|---|
| 第1-2周（设备验证） | CP / CPK | 确认设备能力是否达标，调整工艺窗口 |
| 第3-4周（缺陷基线） | DPU / FTY | 建立缺陷基线，识别低 FTY 工序 |
| 第5-8周（缺陷改善） | DPMO / Yield Loss Pareto | 按 Pareto 优先级推动改善，跟踪 DPMO 趋势 |
| 第9周+（持续监控） | RTY / CPK | 监控 RTY 是否稳定提升，CPK 是否保持 ≥ 1.33 |
实战建议： 在 SPC 系统中为每组指标设置独立的控制图。CP/CPK 使用 Xbar-R 图；DPU 使用 u 图；FTY/RTY 使用 p 图；Pareto 使用自动更新的柱状图。每日晨会先看 Pareto 再看 CPK，确保改善方向正确。