用于測試微型高集成元器件的平臺方案

能夠?qū)μ幵谏a(chǎn)階段的醫(yī)療設(shè)備進行測試的測試平臺，有助于公司管理電子元器件的成本、接入和覆蓋范圍。

不管各家公司有沒有在產(chǎn)品開發(fā)階段對產(chǎn)品進行診斷，也不管它們在生產(chǎn)過程中有沒有確保產(chǎn)品質(zhì)量，但它們都免不了必須要考慮對產(chǎn)品進行測試。因為涉及到諸多變量和特定情況，所以事實上幾乎不可能有一種萬能的測試策略。例如，考慮到電路板上的微型元器件和高度集成的元器件，對電路板進行測試要求使用富有創(chuàng)造性的新工具和方法。也許這可以解釋為什么很多公司，尤其是那些小公司，都很頭痛制定測試方案時需要考慮的三大主要要素：成本、接入和覆蓋范圍。

產(chǎn)品設(shè)計公司意識到需要在產(chǎn)品開發(fā)階段有對產(chǎn)品進行測試，但可能對于分配多少資源用于生產(chǎn)階段的測試存在內(nèi)部爭論。不管存在什么樣的爭議，最重要的一點是產(chǎn)品測試是少不了的。不管出于什么原因忽略生產(chǎn)測試需求，都不能制定出一個有效的策略。

每次在考慮測試優(yōu)先權(quán)的時候，測試成本的討論都會成為焦點。產(chǎn)品設(shè)計公司要么投資購買昂貴的新款測試設(shè)備，要么放棄原本必須進行的測試?，F(xiàn)在，產(chǎn)品設(shè)計公司有了一種替代方案---一款能將測試開發(fā)投資和適用性最大化的測試平臺方案。

平臺方案的優(yōu)勢

大多數(shù)OEM和EMS供貨商不敢去想購買一套用于測試所有產(chǎn)品的儀器需要多少成本。很多測試開發(fā)團隊已經(jīng)發(fā)現(xiàn)平臺方案是一款具有成本效益并且考慮周到的測試替代方案。

該平臺由一系列現(xiàn)成的測試設(shè)備組裝而成， 可以非常靈活地進行修改，以滿足變化的測試要求。測試平臺基于一系列供應(yīng)商提供的儀器架構(gòu)，可以根據(jù)新的（測試）需求進行升級。其中一個例子就是，一款由某個供應(yīng)商在10多年前開發(fā)的測試平臺，仍然能夠適應(yīng)新產(chǎn)品和對新產(chǎn)品進行測試。該平臺是第三代產(chǎn)品，在新儀表上市之后即隨之升級。

OEM，特別是EMS供應(yīng)商，將采購這類測試平臺視作是對架構(gòu)的理性投資，因為架構(gòu)未來是能夠升級的。測試平臺能夠?qū)Χ喾N產(chǎn)品進行測試，通過重復(fù)使用投資資金，節(jié)省了大量成本。

平臺架構(gòu)和其固有的靈活標(biāo)準(zhǔn)化可為用戶提供一系列好處。

熟悉。因為操作人員可以使用相同的測試方案和接口對多種產(chǎn)品進行測試，所以不要求多重培訓(xùn)方案或證明。大體上來說，一個平臺能夠提供一個組織范圍內(nèi)的知識庫。

重復(fù)使用。即便是對新產(chǎn)品或設(shè)備進行測試，甚至要求用到更復(fù)雜的測試方法，也不必對平臺架構(gòu)進行徹底改造。

縮短開發(fā)日程。設(shè)計人員將會發(fā)現(xiàn)，設(shè)計概念和生產(chǎn)之間的時間間隔將被縮短。測試開發(fā)人員可以更早的著手將平臺用于產(chǎn)品的性能和驗證試驗。

維護。平臺有現(xiàn)成的的備用零件，能夠節(jié)省時間和費用。

解決一次性工程費用（NRE）問題。NRE支出一直是產(chǎn)品開發(fā)的禍端，并且還有很好的理由。NRE是指針對任一新產(chǎn)品開發(fā)一款測試方案所需的開發(fā)成本---要確定該產(chǎn)品是否仍然能夠贏利，必須考慮NRE成本。若采用平臺測試解決方案，則有助于降低NRE測試成本，因為測試平臺在對新產(chǎn)品進行測試時，不需要或者僅要求極少的測試平臺開發(fā)工作。

復(fù)制和支持?？捎美脦齑媪悴考趲字苤畠?nèi)組裝完成現(xiàn)貨平臺，而不用重新開始和搭建一款新的測試儀。將兩者對比發(fā)現(xiàn)，新款測試儀通常需要8-10周才能完成，而依據(jù)平臺設(shè)計圖組裝一款測試平臺通常只需要4周時間。

對測試持異議

各種各樣的利益相關(guān)者對特定測試的必要性持有不同的觀點。產(chǎn)品研發(fā)部主管可能最關(guān)心將成本最小化、接受程度，并假定可以犧牲質(zhì)量。生產(chǎn)部則主要關(guān)心是否成功生產(chǎn)－通過測量設(shè)備的產(chǎn)量是否達到或超過預(yù)期目標(biāo)值來判定。

對于醫(yī)療設(shè)備而言，這些觀點和苛刻的FDA預(yù)期，以及用于獲取產(chǎn)品滿足關(guān)鍵功能參數(shù)的證明摻雜在了一起。只關(guān)心成本會導(dǎo)致生產(chǎn)的噩夢，因為沒辦法生產(chǎn)出一款可靠的產(chǎn)品；而只關(guān)心產(chǎn)量可能會重加新產(chǎn)品上市的負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致項目在能投放市場之前就已經(jīng)被槍斃掉了。因此必須由產(chǎn)品設(shè)計部和生產(chǎn)部聯(lián)手合作，找到一個折中的辦法。

對于有些公司來說，測試沒有附加價值。“如果我們的產(chǎn)品設(shè)計上沒有問題，那我們就不需要測試，”這是最常見邏輯。這是一個有缺陷的假設(shè)。進行測試可以再次確保產(chǎn)品的優(yōu)良性，并且測試是收集反饋信息的工具，而調(diào)整產(chǎn)品生產(chǎn)需要這些反饋信息。測試能揭示因產(chǎn)品設(shè)計、材料和生產(chǎn)過程變更所導(dǎo)致的缺陷。

技術(shù)正在以極快的速度前進，特別是在產(chǎn)品和電路板設(shè)計領(lǐng)域。分立元器件持續(xù)縮量，處理器速度持續(xù)上揚，面陣列封裝的密度增大。依賴定制ASIC開發(fā)的產(chǎn)品數(shù)量也在不斷增長。對產(chǎn)品微型化的需求仍在持續(xù)加速。如今，要一步到位地搭建好一個平臺也是一件十分具有挑戰(zhàn)性的事情，因為電路行業(yè)正在由引線元器件向表面貼裝元器件轉(zhuǎn)變。

當(dāng)前迅速發(fā)展的技術(shù)給產(chǎn)品設(shè)計人員制造了重重挑戰(zhàn)。因為產(chǎn)品設(shè)計人員必須擠出電路板空間用于測試點接入，有時候這被視做真正的挑戰(zhàn)。因為電路板越來越小，越來越難給放置測試點。減少單位電路板密度的測試點數(shù)量正成為該行業(yè)的一個趨勢，對產(chǎn)品尺寸和經(jīng)濟方面的考慮推動了這一趨勢，但是這種趨勢也不是沒風(fēng)險。沒準(zhǔn)中間某個被去掉的測試點就會導(dǎo)致對某個嚴(yán)重影響設(shè)備功能的問題產(chǎn)生錯誤的診斷。在制定測試策略時，必須對減少測試接入點所帶來的影響進行評估。產(chǎn)品有很多種測試方法，但希望每個人都關(guān)注成本最低的那種方法—在產(chǎn)品處于制造過程階段就早點其進行測試。

盡管測試很重要并且產(chǎn)品有測試的固有需求，但市面上現(xiàn)有的大多數(shù)（測試）系統(tǒng)價格都太貴?？紤]到傳統(tǒng)測試系統(tǒng)以及新款測試系統(tǒng)的高成本，虛擬和小公司很難找到合適的測試策略。即便是中型或大型公司也會在事后盾疑，是否值得為了發(fā)布某款小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品而去做測試投資。因為和大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品相比，小批量產(chǎn)品的測試成本在總成本中占到了非常高的比例。

價格昂貴的測試系統(tǒng)極可能壓垮開發(fā)預(yù)算和突破底限。以給醫(yī)療產(chǎn)品（例如，植入裝置監(jiān)控器）增加手機功能這一趨勢為例。用于手機的測試系統(tǒng)可能十分昂貴，即便有些中等規(guī)模公司也不夠預(yù)算。而那些之前有投資測試設(shè)備的公司，則可能發(fā)現(xiàn)原有測試設(shè)備和最新版操作系統(tǒng)不兼容。信息技術(shù)小組總是追逐最新的數(shù)據(jù)保護方案。

對于負(fù)責(zé)維護測試系統(tǒng)的人來說，用最新的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序更新測試系統(tǒng)，意味著新的挑戰(zhàn)。要讓測試設(shè)備能夠被反復(fù)使用，搭建一個能夠支持軟件升級的靈活測試平臺是必不可少的。

單獨、定制測試存在的問題

大概每家公司都有自己的測試策略，不管是設(shè)在設(shè)備的開發(fā)階段或生產(chǎn)階段。在執(zhí)行測試略之前，必須對產(chǎn)品變量，如物理尺寸、測試接入、復(fù)雜程度、技術(shù)和支持等進行檢查。只有全面考慮這些要素才能闡明測試策略。此外還有一些不那么切實但可能同樣重要的因素：是否兼容標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)量預(yù)測、簡化缺陷檢測 、配置要求、數(shù)據(jù)報告和保管以及封裝檢驗要求。

大多數(shù)公司的基本測試策略包括：產(chǎn)品組裝之前的板級測試，然后是子裝配件測試或多次子裝配件測試（適用的話），最后是設(shè)備級的功能性測試。對于醫(yī)療設(shè)備而言，質(zhì)量壓倒一切，所以還要求進行其它測試。醫(yī)療設(shè)備增加的測試可能包括高電壓和絕緣安全測試、產(chǎn)品編程、最終產(chǎn)品配置、特殊功能驗證和自動視覺檢測。這些附加項和測試成本一起，足以讓成本敏感的制造商和生產(chǎn)商絕望，他們覺得定制太貴了。

提倡使用通用測試平臺用于每級測試，無須采用單獨、定制測試，GE醫(yī)療集團就是一個很好的例子。GE醫(yī)療護理生命保障解決方案項目主管Wesley Moreau并不贊同使用數(shù)目眾多的專用定制測試。該公司倒是已經(jīng)創(chuàng)立一個共享的平臺方案。“否則，你就是把很多錢投資到一個一次性使用的系統(tǒng)，這樣做不具備成本效益，” Moreau表示。

工作人員問題

不論規(guī)模大小，每家公司都必須設(shè)立一個測試團隊，用于全面地評估開發(fā)新款醫(yī)療設(shè)備所遇到的全部挑戰(zhàn)：技術(shù)、成本和進度按排。若是由中、小型公司開發(fā)產(chǎn)品，那么測試團隊的規(guī)模可能會受到限制。事實上，考慮到聘請有經(jīng)驗的測試人員需要支付高薪，許多公司迫于壓力只好將測試團隊壓縮減到最小。

有一個替代方案是，將測試開發(fā)人員放到制造工廠，或者更多的是雇用合同制造商。一個成功的測試開發(fā)團隊包括一位項目經(jīng)理、測試-開發(fā)工程師主管、測試開發(fā)人員、一名機械設(shè)計人員， 一名印刷電路板設(shè)計人員和一名質(zhì)量保證工程師。只有少數(shù)OEM有財力在公司內(nèi)部設(shè)立這樣一個測試開發(fā)團隊。因此，大多數(shù)OEM可以從雇用了這樣一支團隊的電子專業(yè)制造服務(wù) (EMS)供應(yīng)商所提供的服務(wù)中受益。

平臺測試成功案例

GE醫(yī)療公司的現(xiàn)貨測試平臺使用經(jīng)驗，可以供考慮使用平臺測試方案的醫(yī)療設(shè)備公司借鑒。該公司用一個測試平臺對四個產(chǎn)品系列所涵蓋的多個子裝配提供功能性測試解決方案。該測試平臺配置了支持這一測試解決方案所必須的全部儀器。據(jù)該項目主管Moreau表示，相比專用測試解決方案，估計這一基于平臺的解決方案所用資本設(shè)備將成本減少了38%。GE醫(yī)療公司預(yù)計，相比定制解決方案，測試平臺方案將測試開發(fā)時間縮短了15%。

Moreau表示“平臺測試已經(jīng)幫我們節(jié)省成本和減小對樓層空間的需求，以及縮短我們的周轉(zhuǎn)時間”。若在制定決策時需要考慮規(guī)劃長期策略和商務(wù)合作伙伴關(guān)系，那么Moreau建議這些公司考慮采用專用的產(chǎn)品測試解決方案。

測試幫助產(chǎn)品穩(wěn)步打入市場

測試平臺方案可以解決有關(guān)成本、（測試點）接入和覆蓋范圍的首要測試矛盾。測試的價值仍需要被認(rèn)可。盡管生產(chǎn)過程技術(shù)取得了前所未有的進步，但也不至于讓測試變得一無是處。近年來，技術(shù)進步就算沒有超越業(yè)已跟上制造測試的步伐。的確，制造過程正在突破極限—所以制造過程為什么需要測試來支撐有了更多的理由。

對OEM來說，好消息就是在將其醫(yī)療產(chǎn)品推向市場之前，他們不必從頭開始，也不用處理漫長的測試開發(fā)日程安排，更不會有讓他們難以接受的測試成本。最重要的是，因為可以輕松地修改測試平臺解決方案，使其可對處在開發(fā)階段或處在生產(chǎn)階段的具體產(chǎn)品進行測試，這樣OEM就可以在整個開發(fā)和生產(chǎn)周期內(nèi)對產(chǎn)品的功能進行評估。

對于理解早期測試必要性的成熟醫(yī)療公司以及手頭資源不多且經(jīng)驗不足的公司來說，平臺測試方案將被證明是一項明智的投資。當(dāng)然，他們必須首先認(rèn)同測試是所有成功產(chǎn)品發(fā)布的先決條件。

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