李 健
摘要:伴隨著經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的變化,電子制造產(chǎn)業(yè)受到很大沖擊,與電子產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)的測(cè)試技術(shù)也隨著市場(chǎng)重點(diǎn)的變化而變化,本文通過對(duì)多家公司的訪談,探索新形勢(shì)下電子測(cè)試技術(shù)需求新趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:電子測(cè)試;無線測(cè)試;測(cè)試測(cè)量;3G
DOI:10.3969/j.issn.1005-5517.2009.06.001
對(duì)于電子技術(shù)來說,測(cè)試測(cè)量幾乎貫穿了每個(gè)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)與生產(chǎn)的全過程,并且成為電子工程師必須掌握的一項(xiàng)技能。受電子業(yè)整體低迷的影響,電子測(cè)試市場(chǎng)近期有所下滑。但總的來說,測(cè)試行業(yè)市場(chǎng)需求有升有降,技術(shù)發(fā)展的需求增強(qiáng)。普通家用電子產(chǎn)品和通信產(chǎn)品行業(yè)許多企業(yè)處于困難時(shí)期,產(chǎn)量下降。近期沒有生產(chǎn)擴(kuò)容需求。因此。作為質(zhì)量控制的生產(chǎn)線測(cè)試市場(chǎng)需求有所下降。隨著目前3G的興起和發(fā)展,一些技術(shù)領(lǐng)先的企業(yè)和研發(fā)以及檢測(cè)機(jī)構(gòu),要求測(cè)試測(cè)量行業(yè)提供順應(yīng)通信標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)發(fā)展的儀表。因此針對(duì)研發(fā)和檢測(cè)市場(chǎng)需求是增長(zhǎng)的。中國(guó)市場(chǎng)的測(cè)試測(cè)量需求依然在提升,有數(shù)據(jù)顯示,2008年國(guó)內(nèi)電子測(cè)試儀器進(jìn)口量有明顯的增長(zhǎng)。而中國(guó)擴(kuò)大內(nèi)需的政府舉措更是給測(cè)試測(cè)量產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來巨大的空間。據(jù)粗算。2009年一季度大部分測(cè)試儀器廠商在中國(guó)國(guó)有企業(yè)和科研院所方面的銷售有相當(dāng)程度地提升。
抓住市場(chǎng)成長(zhǎng)的熱點(diǎn)
雖然遭遇經(jīng)濟(jì)危機(jī),但并不是每個(gè)行業(yè)都受到牽連,有些產(chǎn)業(yè)依然蓬勃發(fā)展,因此,一些市場(chǎng)發(fā)展的熱點(diǎn)領(lǐng)域依然存在著促使測(cè)試測(cè)量廠商取得突破的機(jī)遇,比如對(duì)先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的支持,又如一貫是測(cè)試測(cè)量重要應(yīng)用的國(guó)防和航天,更有最近逐漸興起的3G網(wǎng)絡(luò)。
測(cè)試與測(cè)量技術(shù)的發(fā)展與電子行業(yè)的發(fā)展密不可分。即使遇到一些問題,電子行業(yè)的發(fā)展動(dòng)力依然來自于消費(fèi)者對(duì)體積更小、功能更強(qiáng)、更多互連計(jì)算和通信產(chǎn)品的需求。為滿足這些需求,電子企業(yè)不斷推出新產(chǎn)品,將新無線協(xié)議、新電池技術(shù)、新元件和半導(dǎo)體技術(shù)等各種功能集成在這些電子產(chǎn)品中,并且這一趨勢(shì)在每一代新產(chǎn)品中的應(yīng)用似乎逐漸加快了,所有這些都促使測(cè)試行業(yè)必須采用新的方法去測(cè)試這些新型產(chǎn)品和前沿技術(shù)。吉時(shí)利公司認(rèn)為,目前這方面的熱點(diǎn)包括:對(duì)于每種新的無線協(xié)議都相應(yīng)需要新的測(cè)試方法和測(cè)量?jī)x器;工藝尺寸低達(dá)45nm甚至更小,半導(dǎo)體小型化的每一次新進(jìn)展都要求測(cè)量技術(shù)相應(yīng)進(jìn)步;要想制造出世界上最便宜的筆記本電腦或手機(jī),也需要對(duì)測(cè)試技術(shù)進(jìn)行革新,不斷降低購(gòu)買價(jià)格,降低測(cè)試成本。解決所有復(fù)雜的問題都需要進(jìn)行更多的測(cè)試。在生產(chǎn)條件下以最高的產(chǎn)能進(jìn)行更多的數(shù)據(jù)采集和分析工作,以改進(jìn)這些新工藝。
上海橫河國(guó)際貿(mào)易有限公司市場(chǎng)總監(jiān)吳啟堯則認(rèn)為,一方面隨著新興國(guó)家的崛起,帶來了能耗的直線上升,使全球變暖及污染日趨嚴(yán)重,為了應(yīng)對(duì)能源緊張及環(huán)境保護(hù)。節(jié)能、環(huán)保、新能源成為全球發(fā)展的共同課題。另一方面,中國(guó)國(guó)內(nèi)的3G牌照發(fā)放也會(huì)帶來新一輪的大規(guī)模建設(shè)和投資,而在3G建設(shè)的同時(shí)已經(jīng)在逐步向4G領(lǐng)域邁進(jìn)。無線通信已經(jīng)不再單單局限在通話這一簡(jiǎn)單的功能,而是從照相功能、音樂功能向網(wǎng)絡(luò)功能和電視功能等全面邁進(jìn)。而這些也給作為領(lǐng)域排頭兵的測(cè)試測(cè)量行業(yè)帶來了新的機(jī)遇和課題。隨著新能源的逐步開發(fā)和節(jié)能技術(shù)的不斷成熟。變頻控制器越來越被廣大行業(yè)領(lǐng)域所重視。另外、芯片功能的不斷加強(qiáng)也同時(shí)帶動(dòng)了多通道數(shù)字領(lǐng)域測(cè)試測(cè)量要求的提高。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用將對(duì)高速、快捷的通信領(lǐng)域提出更高的要求。這些領(lǐng)域都要求測(cè)試技術(shù)在多通道、高頻率、高精度等方面能更上一層樓。
同樣看好3G市場(chǎng)的還有羅德與施瓦茨中國(guó)有限公司產(chǎn)品支持部產(chǎn)品經(jīng)理陳峰,他認(rèn)為近期在測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域有兩大熱點(diǎn):3G移動(dòng)通信和航天與軍用測(cè)試。3G通信測(cè)試可以分很多方面,如關(guān)于核心網(wǎng)的測(cè)試、基站子系統(tǒng)的測(cè)試以及終端的測(cè)試等,可能需要進(jìn)行射頻輻射測(cè)試(包括EMC測(cè)試)、射頻傳導(dǎo)測(cè)試、協(xié)議測(cè)試、SIM測(cè)試、音頻測(cè)試、CTIA/OTA測(cè)試、SAR測(cè)試、產(chǎn)品安全性測(cè)試等。航天和軍事領(lǐng)域的測(cè)試涵蓋范圍極廣。在射頻微波測(cè)試方面,包括衛(wèi)星測(cè)控、雷達(dá)測(cè)試、環(huán)境仿真、材料測(cè)試、元部件測(cè)試、基帶測(cè)試、天線測(cè)試、信號(hào)仿真與分析等等。對(duì)于羅德與施瓦茨公司而言,保持技術(shù)領(lǐng)先并不斷創(chuàng)新是公司的基本方針。在通信測(cè)試領(lǐng)域,保持著與3Gpp標(biāo)準(zhǔn)的同步和前瞻性的統(tǒng)一,隨著目前3G和LTE的飛速發(fā)展,帶來的是公司新的機(jī)遇;在航天與國(guó)防領(lǐng)域,無論是飛船和衛(wèi)星、新型飛機(jī)和雷達(dá)還是艦船和航母,都給公司的發(fā)展帶來機(jī)遇,同時(shí)也是挑戰(zhàn)。
泰克亞太區(qū)市場(chǎng)開發(fā)經(jīng)理孫志強(qiáng)則從我們身處的“全新的數(shù)字時(shí)代”的5大市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力具體分析了測(cè)試技術(shù)發(fā)展新趨勢(shì)。
·基于數(shù)字RF技術(shù)的全新RF和微波市場(chǎng):
·需要對(duì)隨時(shí)間變化RF信號(hào)進(jìn)行跟蹤、監(jiān)視和捕獲分析;
·需要對(duì)“寬帶”RF信號(hào)無縫“復(fù)制”、分析;
·可定制的靈活測(cè)試完整方案。
·基于數(shù)字視頻技術(shù)的全新視頻應(yīng)用:
·既要對(duì)傳統(tǒng)的視頻技術(shù)又要對(duì)全新的數(shù)字視頻進(jìn)行測(cè)試;
·對(duì)全新的數(shù)字視頻內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試分析;
·高效靈活的數(shù)字視頻測(cè)試方案。
·基于高速串行技術(shù)的全新計(jì)算、通信和娛樂應(yīng)用:
·對(duì)復(fù)雜的高速系統(tǒng)進(jìn)行“全信號(hào)通路”檢測(cè)和分析(從發(fā)射端,到中間連接,到接收端);
·針對(duì)高速信號(hào)系統(tǒng)測(cè)試。要設(shè)備具有極高的信號(hào)保真度(即要測(cè)試設(shè)備有“全量程”的最低“噪聲”);
·高效靈活的測(cè)試解決方案,縮短用戶產(chǎn)品開發(fā)周期。
·基于嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的全新而廣泛電子應(yīng)用:
·需要對(duì)大量“新技術(shù)”一之前只在高速系統(tǒng)中使用的技術(shù),現(xiàn)在也廣泛應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng);
·需要對(duì)混合信號(hào)環(huán)境進(jìn)行測(cè)試分析;
·針對(duì)多樣化的總線,需要高效靈活的測(cè)試方案。
·基于無線通信技術(shù)的全新下一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用:
·以中國(guó)為例,需要最全面的能夠支持包括CDMA2000,WCDMA,TD以及核心網(wǎng)的NGN、WiMAX、LTE在內(nèi)的各種技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)和終端測(cè)試解決方案;
·需要有支持2G/3G融合互操作的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化解決方案和管理QoS客戶體驗(yàn)的質(zhì)量分析方案;下一代通信不只是技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng),更重要是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和用戶管理。
挑戰(zhàn)與解決策略
對(duì)于測(cè)試測(cè)量廠商來說,不僅僅要針對(duì)技術(shù)需求的重點(diǎn)來進(jìn)行策略調(diào)整,同時(shí)還要面對(duì)測(cè)試工程師提出的更多新要求,像如何滿足多樣化的測(cè)量需求和任務(wù)?如何降低選擇和使用測(cè)試儀器的風(fēng)險(xiǎn)?如何加快用戶產(chǎn)品設(shè)計(jì)和調(diào)試周期?如何幫助用戶儀器投資最大化和產(chǎn)品創(chuàng)新?以上種種
挑戰(zhàn),歸結(jié)到一點(diǎn)就是:現(xiàn)在我們身處在一個(gè)以方案為中心,以需求為導(dǎo)向,以服務(wù)為根本的新型電子測(cè)試市場(chǎng)。
面臨的挑戰(zhàn)中很重要的一點(diǎn)是如何在改進(jìn)性能的同時(shí)降低測(cè)試成本。當(dāng)然,改進(jìn)性能涉及到很多方面,與實(shí)際應(yīng)用是不同的。在研發(fā)實(shí)驗(yàn)室中,改進(jìn)性能通常意味著實(shí)現(xiàn)更高的測(cè)量精度。在生產(chǎn)條件下,中心問題是提高產(chǎn)能同時(shí)保持測(cè)量可重復(fù)性和精度。在這兩種情況下,最復(fù)雜的事情是上一問題中所提到的快速變化的環(huán)境;每當(dāng)一種測(cè)量系統(tǒng)或測(cè)量方案變得比較完善時(shí),似乎另外一種新的無線協(xié)議又需要進(jìn)行測(cè)試,或者半導(dǎo)體器件的幾何尺寸又在邁向45nm的道路上經(jīng)過了新一輪“縮小”,從而必須要對(duì)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)甚至重新構(gòu)建。降低這種情況下的測(cè)試成本意味著儀器制造商必須在設(shè)計(jì)新產(chǎn)品時(shí)極富創(chuàng)意。他們的設(shè)計(jì)是否向后兼容之前的產(chǎn)品?是否能夠?qū)⒍喾N儀器的功能集成到一套工具中,或者在尺寸更小的設(shè)備中集成更多的通道?是否集成了智能的固件和軟件功能。從而縮短系統(tǒng)配置和調(diào)試所需的時(shí)間?
吉時(shí)利公司認(rèn)為。應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)必須不斷創(chuàng)新,其中包括研制出靈活而實(shí)用的測(cè)量?jī)x器。例如。一種能夠在不同環(huán)境下用于不同測(cè)試的儀器,或者集成多種功能的單臺(tái)儀器,能夠節(jié)省用戶購(gòu)買多臺(tái)儀器分別執(zhí)行各個(gè)任務(wù)的投資成本。很多先進(jìn)材料。包括納米技術(shù)和基于半導(dǎo)體的材料,都需要進(jìn)行多種電氣測(cè)量,例如超低電流和/或超高電阻特征分析。吉時(shí)利已經(jīng)在低壓測(cè)量領(lǐng)域獲得了經(jīng)驗(yàn)。雖然吉時(shí)利在這一領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位,仍不斷推進(jìn)測(cè)量技術(shù),降低對(duì)產(chǎn)能增大的敏感性,提高生產(chǎn)良率,降低測(cè)試成本。
羅德與施瓦茨陳峰則展望了在通信和航天與軍用測(cè)試領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展需求及挑戰(zhàn)。新的電子技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在通信技術(shù)和航天與國(guó)防技術(shù)的發(fā)展,具體頻率和帶寬以及數(shù)字處理的能力的提高,因此,測(cè)量技術(shù)在這方面也要隨之提高。需要有更高的速度、更寬的帶寬和更高的精度。在通信領(lǐng)域,LTE的應(yīng)用是近期發(fā)展的目標(biāo);在航天與國(guó)防領(lǐng)域,新的測(cè)控技術(shù)、新型飛機(jī)與艦船、電子對(duì)抗以及隱形飛機(jī)和對(duì)應(yīng)的雷達(dá)技術(shù)帶來新的測(cè)試需求。
從性能上講,技術(shù)革新體現(xiàn)在數(shù)字處理技術(shù)的發(fā)展及其與射頻器件的優(yōu)化配合,將會(huì)有更高的精度和速度、更大的帶寬,從而幫助通信技術(shù)和國(guó)防應(yīng)用的技術(shù)發(fā)展。從功能上講,測(cè)試儀器會(huì)在通用性集成功能方面帶來突破。簡(jiǎn)單說就是一臺(tái)多功能儀器完成以前一套測(cè)試系統(tǒng)的工作。例如,一臺(tái)接收機(jī),同時(shí)具有頻譜分析、場(chǎng)強(qiáng)分析、調(diào)制分析、噪聲分析、矢量分析以及功率測(cè)試等等各項(xiàng)功能。同時(shí),測(cè)試儀器要具有通用性和前瞻性,開放用戶接口,給用戶開發(fā)空間,從而幫助技術(shù)人員在研發(fā)中嘗試新技術(shù)和方案,推動(dòng)技術(shù)發(fā)展。
結(jié)語
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,線路復(fù)雜性的不斷增加,環(huán)保節(jié)能的要求越來越嚴(yán)格,作為基礎(chǔ)工具的測(cè)試測(cè)量?jī)x器被提出了更高的要求,精度、測(cè)試范圍、應(yīng)用領(lǐng)域的拓展和功能的多樣性都成為各測(cè)試廠商不斷追求的目標(biāo)。
全球的金融危機(jī)已經(jīng)對(duì)各行各業(yè)造成了重大的影響。各行業(yè)也都在不斷的消減經(jīng)費(fèi),壓縮研發(fā)預(yù)算,這些都對(duì)測(cè)試測(cè)量行業(yè)有一定的影響,由于總體用戶的需求下降,也造成各測(cè)試儀器廠商對(duì)于銷售預(yù)期的不確定性。技術(shù)上各儀器測(cè)試廠商可能對(duì)一些前景并不理想的行業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行消減。這就要求測(cè)試儀器廠商本著如下原則進(jìn)行戰(zhàn)略調(diào)整:
·提供更精確的儀器硬件平臺(tái),最大限度地提高信號(hào)保真度,減少測(cè)試方案的導(dǎo)入誤差量;
·提供高效的應(yīng)用解決方案,包括針對(duì)各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的專有軟件方案和探測(cè)方案{探頭和夾具等);
·提供可定制的測(cè)試中心平臺(tái)。既能執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試流程,又能定制專有條件下的極限測(cè)試;
·提供世界級(jí)的專家咨詢網(wǎng)絡(luò),最大限度地為用戶增值。
以上這些測(cè)試方案的創(chuàng)新,必將貫徹到電子行業(yè)從設(shè)計(jì)、開發(fā)到生產(chǎn)制造每一個(gè)環(huán)節(jié),會(huì)極大推動(dòng)用戶的技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)程。尤其在當(dāng)前,那些意識(shí)到這些變化的電子測(cè)試設(shè)備廠商必將和中國(guó)用戶一起,最終實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)。
IPC職業(yè)培訓(xùn)與認(rèn)證項(xiàng)目走進(jìn)中國(guó)大專院校
5月14日,IPC(國(guó)際電子工業(yè)連接協(xié)會(huì))中國(guó)區(qū)總經(jīng)理彭麗霞與來自南京職業(yè)技術(shù)學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)的代表簽屬協(xié)議,該協(xié)會(huì)將免費(fèi)贈(zèng)送一定數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)文件作為兩所學(xué)校的教學(xué)使用。
目前,IPC在電子制造方面共有五項(xiàng)帶有培訓(xùn)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn),它們是:IPC-A-600、IPC-A-610、IPC/WFLMA-A-620、IPC J—STD-001和IPC-7711/7721。
另外,IPC還與南京電子學(xué)會(huì)電子制造專業(yè)委員會(huì)簽署合作協(xié)議,雙方將開展互換會(huì)員行動(dòng),彭麗霞還宣布IPC的航空航天標(biāo)準(zhǔn)向中國(guó)開放。