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改进测试手段优化手机生产




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将制造移往低成本区和外包给EMS厂商的策略,已 经被大多数的手机企业所采用。然而,更进一步 的成本节约将需要更多细致的手段。

对质量保障测试进行成本效益分析是一个很明确的目 标。随着时间的推移,在其他成本被消减的同时,产品的 测试成本成为整个成本中明显突出的一个部分。事实上, 降低测试相关成本的同时,要面对产品日益增长的复杂性 和市场交货压力,却需要进一步进行比减去的这部分测试 成本更高价格的固定资产投资。所以,制造商们尽一切可 能地减少测试频率,如采用批量抽样测试的办法,但是这 却给产品质量留下不小的隐患。

采用功能测试方法进行质量保证的年代即将过去,即 通过拨打和接收的方式来进行手机产品的性能测试。这种 方法在手机终端只支持一种制式的情况下相对高效。

目前,情况已有所变化,如在多制式的情况下,采 用这种测试方法需要测试系统能够支持不同的制式,这将 导致系统既复杂又昂贵!同时,这样的终端性能参数测 试需要设备置于系统特性信号协议的控制之下(设计成一 个强大的通信协议环境,但不是一个高速制造工艺控制协 议),这样的系统与制造需求是很不相符的。

上述测试方法业界已经使用了多年,特别在市场快 速增长和制造业加速获得市场份额、树立品牌阶段特别有 效。但是,当成本成为引领获得未来成功的关键因素时, 我们需要更多的手段去实现质量保障测试。

“开放”的思路
一种新开发的方法就是将设备看作是“开放的”。一 台手机可以看作是一台配置了若干RF和其他外围设备的计 算机。质量保障过程没有区别,目标都是确保在供应链中 没有错误发生,包括器件的处理或装配流程,它不是一种 设计再验证的手段。

与以往最大的区别在于,当把设备看作是开放的系统 时,人们可以在最优化的速度下完成测试过程。在这种方 式下,器件的测试需求就是设计本身的一部分,大量的自 检测试工作可以提前完成。

然而,手机的设计者必须考虑很多因素,而DFT(为测试 设计)只是其中的一个环节。考虑增加器件会消耗能量、占用 空间及导致成本的增加,很难单纯地去判断DFT的效益。

设计者被鼓励尽量采用较少且通用和低等级的器件。 RF器件的容限复合带来的个体性能差异,必须通过校正流程 进行补偿。RF电路设计用于不同的频率、标准和温度场合。 各制造商用于补偿的技术各不相同,但是它很大程度上受到所选芯片器件的影响。测量点的数量及数据的计算量是巨大的,而校准所用的时间也是另外一个导致成本增加的源头,这在很大程度上取决于测试设备和测试算法的选择。

手机芯片的供应商已经认识到这一点,他们引进了特 别的校验模式,利用预设的器件状态而非原先的静止条件 来进行排序,从而减少了测试时间。这种方法需要测试设 备具备同步工作的能力。设备在镜像前就必须参照终端条 件变化情况进行配置,例如:像终端一样变化发射和接收 频率及标准。这种方法当然可以帮助提高测试速度,但仍 可能使测试仪器相对空闲。

进一步对制造过程的研究发现,传统的非信令测试设 备在测试中与器件形成了一对一的关系,这意味着在测试 过程中,对应的测试资源仅对当前器件有效。此外,器件 仅在需要激发信号或模拟信号时才会使用到测试设备的硬 件部分。在每个测试或系统处理数据的间隔期,硬件处于 空闲状态。

测试设备硬件是由提供刺激信号进行接收校验的正向 通道和进行发送校验的反向通道组成。在很多情况下,这 些资源不是同时被使用的,由于复杂性不同使得Rx和Tx的 应用存在相对差异,即用于Rx的测试硬件基本处于低使用 状态,因此在大多数时间是多余的。这就是传统非信令测 试设备为什么利用率低的原因。

切断测试状态下器件和测试设备一对一的关系,切断 测试设备硬件变频器和它们的信号处理部件之间的联系, 将会给设备硬件利用率带来极高的提升,从而为有效利用 设备、降低测试成本带来新的机遇。

灵活的解决方案
一种方案是采用如Aeroflex公司基于工业标准所开发的 高速模块式平台——PXI。这个平台与其他系统的差异在于 它具有同时维护开放式硬件和软件框架的功能,这使得它 可以在获得由PXI标准提供的最大灵活性的同时又确保使硬 件的利用达到极致。

这不仅源于平台设备本身的快速反应性能,而且它的 软件可用于各种测试流程优化应用的开发。这些特性保证 了最短的终端及测试设备的空闲时间和最优化的CPU处理 时间。这种灵活性方案可以被配置成新的形态,伴随多核 处理器提供更高速平行处理性能的同时,系统可对复合芯片进行全面的测试。

关于作者
Tim Carey是Aeroflex国际有限公司的PXI模块式仪器产品经理。他具有 14年测试测量市场经验,之前的13年他从事机载雷达的开发。Tim具有 电子工程领域的理学士学位和市场领域的CIM认证证书。可以通过tim.carey@aeroflex.com邮箱和他联系。

 
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