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测试系统选型中的若干问题

2009-02-11 10:35:10  来源:CIO时代网

摘要: 客观地说,从测试系统的硬件技术性能、可靠性、软件功能等方面,进口测试系统比国产测试系统有更大的优势,例如数字测试系统的通道数、图形速率、定时精度等。有资金来源能引进
关键词: 选型 测试系统

    一、测试需求和测试成本
    电子元器件的测试必要性是显而易见的,尤其是近年来“电子垃圾”(假冒伪劣电子元器件)涌入国内市揭,鱼目慌珠,严重威胁了整机和系统的可靠性。
    这一情况已经引起了很多单位的重视,进而配备了不同档次的测试系统对元器件进行测试和筛选。
    但针对不同的测试对象和具体的测试要求,需要选择不同档次的测试系统,同时也就决定了不同的测试成本例如,对于通用数字集成电路来说,如果只测试其静态逻辑功能,只需使用几千元的功能测试仪(俗称PASS机),要测试其静态直流参数,则需要几万元乃至十几万元的小型测试系统,而要测试其交流参数,则需要几十万元乃至更昂贵的中、大型测试系统。
    在集成电路的详细规范中规定了集成电路的各类参数,并规定了在A组检验和质量一致性检验中各分组和各试验项目中应该进行哪些参数的测试。集成电路的生产厂商在生产过程中,原则上遵照和执行产品的详细规范。对他们来说,执行产品的详细规范就是测试需求。应该说这种需求是明确的,是有标准做为依据的,通常也是可以做到的,因为集成电路的生产厂商一般都配有执行产品详细规范所需的测试系统。
    但对于集成电路的应用者(如整机厂商)来说,情况就复杂得多,各单位所拥有的测试系统档次参差不齐,还有相当多的单位不具备最起码的测试手段。没有统一的标准来规定应用在什么场合的元器件在出入库检验或筛选中应该进行哪些参数的测试。由于测试需求不明确,也就很难说配备什么样的测试系统才合理。
    对于大多数整机厂商来说,实际的做法是能测些什么参数就测什么参数,测不了的参数就不测。外协测试的情况基本也是如此。
    即便有了明确的测试需求,一般也难于根据测试需求去争取相应的资金来购买和配备所需的测试设备,而往往是只根据所能争取到的资金来考虑和选择可能购买的测试设备,由测试设备的档次决定了可能的测试内容。
    一些单位在争取到资金,进行测试系统选型时容易有一种不切实际的想法,想买一个测试系统解决所有电子元器件的测试,免得求助于其它单位进行测试协作,这也许是一些单位在测试系统选型时贪大求洋的理由之一。很少有人考虑测试系统的低效率运行导致的高测试成本。应该说实际上没有哪一个测试系统能包罗万象测试当前和今后所有的电子元器件,如果能解决本单位使用的大多数电子元器件的测试,而将少数复杂元器件进行外协测试,恰恰是降低测试成本的有效方法之一。
    因此,还是要根据各单位的具体情况,综合考虑本单位使用的元器件品种、用量,测试的需求和内容,所需测试系统硬件的档次、性能和配置,单位自身的软件开发能力及由供应商提供软件的可能性,供应商能提供的系统维护和技术支持的能力和水平,购置系统的经济承受能力和资金来源等诸多方面的因素,来选择适合自己的测试系统。
    二、测试系统和测试体制
    我国拥有电子元器件测试系统的用户单位主要有三类,第一类是元器件制造厂商,第二类是整机研制、生产厂商,第三类是专业元器件检测机构。
    第一类用户在元器件的研制过程中和生产线上对元器件进行检测,这与国外相比没有什么大的区别,只是由于我国半导体工业的不景气,使用的测试系统档次没有国外高,测试效率也远不及国外高。为了降低测试成本,近年来很多元器件制造厂商开始转向使用国内小型测试系统,特别是在生产线上和检验部门。
    第二类用户是元器件的使用单位(整机研究所和生产厂),这一类用户与国外相比有很大的区别,国外的很多整机单位可以从元器件供应商那里花不同的钱买到适合自己使用的不同质量档次的元器件,即然花了钱质量就要有保证,如果达不到规定的质量标准就要进行赔偿,这是一种专业化分工的合理作法。这样整机厂就集中精力搞整机,元器件的质量由元器件的生产厂和供应商来保证。但在国内往往是花了钱甚至是花了多少倍的钱,质量还是得不到保证。元器件质量出了问题,充其量是批次更换,弄得不好还要供需双方共同承担损失。至于造成的周期延误和试验失败带来的重大损失和后果只能由整机研制、生产厂商来承担。
    因此整机研制、生产厂商为了保证整机和系统的质量,不得不投入大量的人力和测试设备来进行元器件的测试和筛选,导致了多年形成的“小而全”体制。这一类用户拥有国内最多的各种档次的测试系统,但大多数处于低效率的运行状态。
    第三类用户是近年来某些行业(例如航天系统)参照国外的做法,集中投资建立一批元器件检测中心,试图对元器件集中进行检测、筛选和管理,应该说这是走向专业化分工的重要一步。但基于各种原因这些测试中心目前还取代不了各基层单位的元器件检测机构和人员,“小而全”的体制仍然难以打破。从设备的拥有来看,这一类用户由于得到了集中的投资,可以引进一些国外的中、大型测试系统,但为了提高测试效率和降低测试成本,也有不少配置国内的小型测试系统。
    应该说我国的元器件测试领域从体制上讲与国外相比有较大的差异,这种“小而全”体制导致了测试系统的投资过于分散,显得资金不足。但也正因为此,却为国产小型测试系统提供了良好的市场空间和发展前景。
    三、测试系统和测试技术
    不少用户单位以为把测试系统买来,测试问题就解决了,只要测试工能分清PASS和FAIL就可以进行测试了。把使用元器件测试系统(哪怕是小型测试系统)进行测试看成是使用GO/NO GO的“PASS机”那样简单,这是大错而特错了。应该说有了测试系统只是解决了测试硬件问题,更重要的是要解决测试软件问题。这里所指的测试软件不是指狭义的用于元器件测试的软件,而是指广义的测试技术,是指掌握测试技术的人和技术队伍。一个单位的测试能力强不强不是主要看它拥有什么水平的测试系统,而是看它拥有什么水平的测试技术队伍。
    航天系统曾集中投资武装了五个测试中心,其中四个中心配备了几乎相同的进口测试系统,但各中心的运行效果却有很大的差别。其原因主要是测试技术队伍水平的差别。
    那么什么是测试技术呢?测试技术涉及到对各类元器件的各种参数、测试原理、测试方法、相关测试标准的正确理解,涉及到元器件测试程序的编制和调试的基本能力与技巧,涉及到对测试系统硬件原理的理解和合理使用,对测试适配器的研制和调试,对测试系统和被测元器件分布参数的补偿,对测试数据的分析和处理,还涉及到对测试系统的计量和状态的判别等等,总之是涉及到测试过程中的各种技术问题。
    例如,我们经常碰到由于测试原理、方法不同,由于测试程序的测试条件或合格判据不同,由于系统的分布参数不同而导致不同的测试结果。这些问题如果没有能力进行具体的分析,有时就会得出错误的测试结论。
    很多单位认为元器件测试是一件简单的事,没有什么技术,因此只要配测试工或检验工就可以了。这导致了一些单位的测试系统不能得到很好的应用,碰到了一些测试中的异常现象难以进行正确的分析和处理。
    在诸多的测试技术问题中,应该说核心的问题是元器件测试程序问题,如果不具备测试程序的编制能力将直接影响测试系统的使用。尽管一些国内测试系统的研制、生产厂商在向用户单位提供测试系统的同时,可以提供一些常用测试程序,但是元器件的发展是很快的,新的元器件系列、品种不断派生出来,需要不断增加新的测试程序。另外,不具备测试程序编程能力,通常难以分析和处理测试中的各种问题,也难以将测试系统应用得很好。
    例如,原电子部某研究所花了二十多万元,购买了两台国内仿制的数字和模拟小型测试系统,采用专用BASIC语言编程,由于基层测试部门不具备编程的能力,长期未投入使用,几年后不得不将两台设备报废。
    购买进口测试系统后,由于软件编程问题不能投入使用或运行效率很低的现象则更是常见,因为进口测试系统对编程人员有相应更高的要求。这里有必要提醒那些准备购买进口测试系统的单位,在引进国外测试系统的同时,很好解决一下本单位测试技术人员和队伍的配备和培养问题。还有的单位天真地认为引进国外系统可以到国外去培训,从而就可以解决将来的测试编程问题,殊不知一个有经验的电子元器件软件编程技术人员,需要几年的培养和锻炼,不是短期的出国培训可以解决问题的。
    四、国产测试系统和进口测试系统
    客观地说,从测试系统的硬件技术性能、可靠性、软件功能等方面,进口测试系统比国产测试系统有更大的优势,例如数字测试系统的通道数、图形速率、定时精度等。有资金来源能引进国外系统,并能很好地投入运行当然是一件好事。
    但事情必须辨证地看,用好进口系统也有一些先决条件,如测试软件、系统维护和技术支持等问题的解决。 在元器件测试软件方面,国产测试系统拥有较大的优势。国产测试系统是研制、生产单位销售自己的产品,通常可以向用户单位提供元器件测试软件。据了解,很多进口测试系统之所以不能很好地技入使用,主要的原因是测试软件问题。国内单位争取到的有限资金只能购买测试系统硬件,根本不可能去购买测试软    件。
    航天系统曾一次从美国Credence公司购入八套数字及漉合测试系统,也只是将提供少数测试程序作为讨还价的筹码,大量的测试程序还需要自己开发。国内引进国外测试系统的单位中有不少对测试软件问题没有足够认识,自身又缺乏编程能力,这是导致进口测试系统运行效率低的最主要的原因。
    就系统维护来说,国产测试系统也占有很大的优势。除了维护的及时性以外,超过保修期后的维护成本国产测试系统比进口测试系统要低得多。进口测试系统过了保修期后出了故障,由于拿不出几万美元不敢请人家来修的情况并不少见。
    从系统维护的效果来看,也是国内测试系统优于进口测试系统,这是因为国内是测试系统的研制、生产厂商直接负责系统维护,他们对要维护的测试系统有详尽的了解,通常可以更及时和更准确地完成故障的定位和排除,维修备件的来源一般也不会有什么问题。而进口系统是通过一些代理商购入,大多数代理商对系统维护了解甚少,经常需要用户单位自己完成故障的定位,代理商只是负责联系备件。
    就技术支持而论,国产测试系统的供应商在软硬件的升级和扩充方面,在解决用户测试中出现的各种问题方面可以给用户周到的服务。进口测试系统由于是通过代理商购入,大都在上述问题上难于给用户良好的服务,对测试中出现的各种问题,通常也难以作出令人满意的答复。
    引进国外测试系统存在的问题也不仅仅是测试软件、系统维护和技术支持等方面的问题,也有些国外小公司利用国内一些用户对进口系统的盲目信任、在系统选型方面缺乏经验以及国内信息的不畅通,将一些价高质次、设计不合理、性能不稳定甚至连测试精度都无法计量的低档产品推入国内市场。这些系统充其量只能用于维修部门对元器件的基本功能进行判断,但在我们一些国内用户手里却堂而皇之用来承担军品和国家重点工程元器件的出、入库检验的重担,无法想象 这怎能保证军品和重点工程整机和系统的质量与可靠性。
    近年来国内不论大型和小型测试系统都有一些很好的产品,例如科力公司的钮,3600II等测试系统和华峰测控技术公司的STS2100系列测试系统。这些系统在性能和质量上完全可以满足国内大多数用户单位和场合的使用,在系统维护、技术支持和测试软件等方面也比进口系统有更大的优势,因而在国内各行业用户中得到广泛的应用,并收到了良好的效果。


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