《电子技术应用》

质量工程是高性能射频产品的可靠保证

电子技术应用 作者:于寅虎
2016/4/11 11:57:00

       编者按:都说质量是产品的第一生命,对于射频半导体产品来说体现得更为明显,任何一点点的偏差都会引起最终信号的巨大差异。作为全球惟一能够提供高频、中频和低频射频产品全方位解决方案供应商,Qorvo公司在质量工程控制方面有着先进的管理经验。日前,笔者有幸采访了Qorvo公司亚太区客户质量工程部总监周寅先生,他对于该公司射频产品质量工程体系和在现阶段的重要意义进行了详细阐述。

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Qorvo 周寅

       记者:我注意到Qorvo公司有客户质量工程(CQE)这样一个部门,那么请问贵公司赋予您所在的部门怎样的工作职责呢?

       周寅:一般情况客户对于质量的要求分为三个层面: 第一是要通过设计制造去实现它的功能性,这个功能性更多的是指它的电性方面指标。第二个是产品可靠性,就是产品在终端市场环境下长期使用过程中的可靠性性能。第三点是产品的可规模化制造性,就是芯片生产不只是制造一颗或几颗的器件样品,它应该可延展到规模化制造,并且应该有优秀的产品良率,以及均匀稳定的一致性指标。这就是质量工程部门的任务,就是要保证射频产品的功能性、可靠性和一致性。

       记者:任务细分的工作职能都有一个演化的过程,请您介绍一下客户质量工程部门在业界的发展过程。

       周寅:客户质量工程师 (CQE) 大概是在业界五六年前才逐渐细分出来的一个专业领域。以往我们在向客户推广射频产品的时候,传统上是销售和应用工程师来进行技术支持。比如推广一个PA(功率放大器), 以往更多的是向客户介绍电性方面的指标, 例如功率是多少?效率多少?谐波指标如何?应用层面有哪些匹配要求等等?这是一个传统的服务方式,这种情况下这款芯片更像是一个黑盒子,它具体是通过内部什么样的物理层架构得以实现外部的这些电性功能,以及这些功能的可靠性是如何保证的,客户并不十分了解。

       随着半导体和封装技术的快速发展,以及电子产品市场竞争的日趋加剧,客户现在为了做出差异化的电子产品,开始更加关注芯片物理层的架构。客户需要了解芯片是通过什么样的物理层结构和设计实现了它的功能性,可靠性和一致性,以及这些特性是通过什么样的工业标准测试来得以保障的。 对于客户这方面的需求,都需要一个专业的技术团队来进行支持,因此客户质量工程师 (CQE) 团队就应运而生了。

       Qorvo公司是业界最早成立CQE部门, 专门为客户提供技术支持的射频器件生产制造商之一。

       记者:我们都知道,客户的需求是多样性的,具体到CQE关注的可靠性和一致性,请您再具体介绍一下这一服务过程?

       周寅:作为CQE的一员,我们需要去了解客户对于产品质量和可靠性的具体需求,然后把这些需求反馈到我们产品事业部,产品线会基于客户的具体需求去进行设计,生产, 测试相应的产品。

       对于客户提出的特殊要求以及如何保障,这都需要CQE成员参与讨论。我们更多的是希望CQE在产品前期Design-in的时候,把客户针对于产品可靠性及相应的测试要求了解清晰,然后把具体需求反馈到产品线,再针对这类需求,进行有针对性的设计,生产,测试。 当最终把产品给交付给客户时,我们需要去和客户共同验证他们的要求及指标是否得以满足,如果某些指标不能达到要求, 还需要再重新反馈,在接下来的产品中进行修正,形成一个持续改进的闭环系统。

       所以客户的这类特殊需求,包括对产品可靠性要求以及对产品量产之后的一致性要求,我们都要进行保障。这些都是我们部门的工作。

       记者: 刚才您提到差异化竞争越来激烈,那么请问客户专门定制的射频器件产品,CQE在其中起到怎样的作用?

       周寅:这个问题问到了CQE部门的工作重点。大家都知道,智能手机市场鱼龙混杂,竞争激烈。因此有实力的品牌厂商都在努力做出自己有特色,高质量的产品,因为这种差异化的产品会让品牌在竞争中脱颖而出并保持竞争优势。基于此,大量的品牌智能手机厂商开始定制满足自己要求的射频器件产品,这些器件中做了一些特殊的物理层架构设计,而这些独特的器件定义都离不开CQE工程师的支持。

       举个例子,在产品设计层面,比如某个客户对静电标准根据它的生产环境和应用环境提出了需求,那我们就要考虑客户所应用的射频器件的静电参数,例如HBM,CDM,IEC模式指标需求是多少?这些指标如何转化为物理层设计得以实现? 还有,对于客户应用产品的环境、温度、湿度, 芯片的结温、壳温、热阻等有怎样的特殊要求等,诸如此类问题,CQE都需要和客户在产品开发前期进行充分沟通理解, 并把这些要求带到产品的设计生产中得以实现。

       其次,在可靠性层面,生产出来的产品,如何确保是否达到了上诉的设计指标,我们也需要通过一整套完整的测试标准来进行验证。比如客户的手机设计为快速充电模式,有的是只需几分钟的急速充电,那么我们在产品认证中,就要针对客户的这种特殊应用,进行有针对性的测试,比如进行浪涌冲击等测试以确保其可靠性。还有针对于客户的不同应用条件的可靠性测试,比如高温高湿老化,温度循环及冲击、静电等级测试、振动跌落实验等等。这些测试方法需要参考业界的不同标准, 并针对于产品应用的具体点进行量身定制。

       针对定制化的器件设计与生产,Qorvo内部主要分为三个阶段。第一阶段是市场指标定义,这个阶段需要定义设计一款什么指标的产品,并且通过什么样的物理层架构实现;第二个阶段是设计及认证,在这个阶段需要敲定产品设计方案并完成可靠性验证;第三个阶段就是产品量产阶段,在这个阶段需要一套完整的质量体系来确保产品的一致性。 所以对于这类定制的客户,我们在前期一定要参与进去,了解产品的特殊需求并予以保障。

       记者:我们都知道,Qorvo公司是2015年由RFMD和Triquint两家公司合并完成的,那么客户质量工程这一职能在合并后面临哪些挑战?

       周寅:公司合并后,对于CQE部门来说有很大的挑战性。最主要的原因是合并后的公司产品线更宽了,要覆盖从民用产品到工业产品以及军用国防等更广泛的市场,因此CQE工程师要同时了解射频产品在更多应用领域的可靠性和测试技术指标。

       原来RFMD公司的强项是射频前端的功率放大器,射频开关、天线调谐,电源管理,WiFi等领域。TriQuint的技术优势在滤波器设计制造,以及在基站, 汽车电子, 航空航天,军工国防等特殊的应用领域。

       整合之后Qorvo的质量体系也需要全方位的覆盖,除了传统意义上的质量体系认证,例如ISO9001、ISO14001认证以外,特殊的应用领域需要不同的认证及产品质量标准,例如航空航天的质量体系AS9100,汽车电子的标准TS16949,国防体系的DMEA认证等。

       记者:您负责的是亚太区客户质量工程,那您所负责的这个区域有什么区别于其他区域的特点吗? 

       周寅:我们客户质量工程部的业务分工是按区域来划分的,服务对象是针对Qorvo公司在亚太区域的所有客户,包括客户在此区域的研发中心,失效分析及可靠性试验室,以及生产制造部门等,只要隶属于这个区域的客户, 任何有关于产品生产,质量及可靠性方面的要求,都是由亚太区客户质量部门来支持。

       亚太区包括大中华地区,以及日本、韩国、新加坡、印度,澳大利亚等所有APAC区域。我们在亚太区分别在北京、上海、深圳,台湾、韩国,新加坡等地设有技术支持团队,以确保能快速高效地响应客户要求。

       亚太区的特点就是市场增长很快,像欧美等国际公司这样的客户,虽然它们的主要研发在海外,但是他们的重要生产制造部门大部分都设立在亚太区。

       另外,中国本地市场增长同样很快,像深圳已经成为全球重要的手机与基站的生产设计基地,很多民族品牌的产品目前已经处于业界领先水平,因此Qorvo公司在中国也获得了很好的业务发展。 我们也希望Qorvo多年积累的经验与技术,能够更好地服务于本地市场,与中国优秀的企业共同成长。

       编后:中国市场的巨大发展前景,吸引了像Qorvo这样的国际射频器件领导者的进驻。Qorvo目前在北京和山东德州已经分别建立了两家独资的封装测试厂,这两家工厂已经成为支持中国本地客户定制化产品的重要基地。中国企业在细分市场领域开始的精耕细作,表明中国企业已经走在了从“中国制造”走向“中国创造”前进的路上。

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