电路容测试仪

国际金融危机让越来越多的企业学会了如何节约过日子，它们不再购买实际使用频率不高却价格昂贵的仪器设备。即便一些财大气粗的电子设备制造企业，如华为、中兴、大唐，目前相当一部分测试仪器都是通过租赁来解决的。这让主要为IT企业提供设备的科技租赁服务业开始逐渐升温。　　“今年上半年我们的科技租赁业务增长了50%。”北京东方中科集成科技股份有限公司(以下简称“东方集成”)租赁事业部市场总监江懿认为，科技租赁可以让企业节省大笔设备购置资金，从而能将省下来的资金投入到企业核心竞争力的打造上。　　科技企业的省钱妙招　　科技租赁业务兴起于20世纪60年代，目前在欧美已经成为一种成熟的市场模式。科技租赁业务主要面对各类研发单位与生产制造企业，特别是高科技企业，以提供仪器设备等的租赁服务来满足企业日常研发、生产中遇到的测试与使用需求并降低企业运营成本。　　2008年年初，中关村海淀园推出了全国首家科技租赁公共技术服务平台。该服务平台采取政府引导，市场化运作原则，由东方集成具体负责。该平台可以为园区企业提供包括电子测试仪器、分析仪器、实验室科学仪器设备、专用软件开发平台和引擎、个人计算机、服务器、小型机和网络设备等产品在内的中短期综合使用服务，满足园区内各种规模的高科技企业在创业、研发、中试、生产各个阶段对于科研条件和研发设备的迫切需求。　　江懿解释，科技租赁的主要产品以中高端仪器设备为主。这些仪器价格相对昂贵，企业可能只是在某一项目中或特定阶段使用。对于许多高科技企业，特别是一些处于初创期的中小企业来说，一个新项目或新产品的研发往往会使用到许多测试仪器与设备。如果通过传统的购买方式来获得这些仪器设备，某些仪器设备的实际使用频率并不高，但企业却要付出数以千万元计的购置成本，还可能遇到各种市场与技术风险。如果利用科技租赁的方式满足企业的研发需求，可能只需要不到100万元的投入就可以满足项目的需求。同时企业也规避了由于市场与技术的变化而带来的风险。　　危机逼出来的变化　　去年年底以来，随着国际金融危机的影响日益加深，许多IT企业对采购大量仪器设备变得慎重甚至停止采购。即使有足够的资金购买最新的测试仪器，企业也会对技术更新带来的风险有所顾虑。对于一些中小企业来说，如果企业在招标后才开始购买昂贵的测试仪器，有可能会因到货周期长，丧失市场机会和利润 而如果在招标前投入大量资金购买设备，虽然可以应对即时的生产要求，但是在市场发生变化时也会陷于被动，可能因未中标而让设备闲置起来，从而浪费了大量的资金。　　严峻的市场形势让越来越多的科技企业改变了过去仪器更新换代一味购买的习惯，而是以租代买，同时利用转租、出卖收回一部分资金，再购买最需要的仪器。借助科技租赁的优势，他们更快地用上了新的仪器，在保持生产线与技术发展同步的同时，也使其产品的技术水平得到了提升。　　南京赛格微是一家专业从事各类微波产品研发、生产和销售的高科技企业。出于精细化管理理念的考虑，他们从东方集成租赁高端仪器设备。当时，一些同行还误认为该公司缺乏资金实力，但是后来的效果让同行们纷纷改变了看法。　　南京赛格微相关负责人认为：“我们没有投入大量资金购买仪器设备，可以将更多的资金用在最重要的地方，比如新产品研发，以及工程师和技术工人的培训。”　　多方共赢的服务体系　　记者了解到，中关村海淀园科技租赁公共技术服务平台自建立以来，已经为国内数百家科技企业提供了服务，形成园区管理部门、园区企业、科技租赁公司三方甚至多方共赢的模式。目前国内著名科技企业华为、中兴、普天、大唐等已经成为东方集成稳定的客户。　　去年年底，该平台国内第一家免费提供电子测试服务的电子实验室正式运营。实验室能够满足各种规模的高科技企业在创新、科研、中试、生产各个阶段产生的电子测试需求，包括提供无线通信测试实验、通用电子与数字电路测试实验、射频与微波器件测试实验、微波与毫米波设备及系统测试实验、电路与系统设计及仿真实验。该实验室针对企业发生的短期、临时测试需求，提供免费使用测试仪器设备服务。针对长期大量使用测试仪器的用户，实验室提供测试仪器租赁服务。根据中关村海淀园的规划，下一步将进一步针对园区内符合产业方向的高新技术企业，通过科技租赁方式来解决科研条件的不足，对符合条件的项目给予一定的租赁费用补贴，从而鼓励企业复用和共享公共技术环境和条件，大幅提高园区企业科研效率，降低研发成本。最终以科技租赁平台为核心建立园区内跨行业、跨部门的仪器设备公共技术交流共享大平台。　　据悉，中关村海淀园科技租赁公共技术服务平台模式目前已经在国内其他一些高科技园区推广。据东方集成仪器租赁事业部江懿介绍，目前东方集成已经与苏州工业园区、广州高新区、上海张江高新区等确立合作关系。　　科技租赁方兴未艾　　在发达国家，企业普遍采用购买与租赁模式相结合的方式来满足需要。在欧美、日本等发达国家和地区，科技仪器应用市场有70%左右的份额是购买，30%是租赁。租赁业务在国外发展已经非常成熟，许多大的通信设备生产制造与运营企业均是科技租赁服务的受益者，它们每年都从仪器租赁市场上租赁高端测试仪器来满足短期的测试需求。　　“根据我们市场调查的结果，国内企业租赁仪器设备的比例仅有1%。”江懿认为，这是由国内企业的理念和比较粗放的管理模式造成的，不过国际金融危机给从事科技租赁业务的公司带来了巨大的增长机会。　　记者了解到，从事科技租赁服务的企业要有足够的资金实力购买用来出租的仪器设备，这需要在技术、市场、物流、财务、采购等方面达到相当的专业水平。目前国内开展这一业务的企业只有几家。东方集成是中国科学院控股、与世界最大的科技租赁公司——日本欧力士集团下属的科技租赁公司合资合作的。东方集成的股东欧力士科技租赁公司拥有3.5万种型号、50万台件，总价值超过55亿元的科技仪器与设备租赁库存，同时东方集成在海关有2300平方米的保税库，利用自己的进出口权和本地化覆盖网络为用户提供租赁服务。　　随着中关村海淀园科技租赁平台的建立，东方集成准备再投资数千万元增加相关的科技仪器设备库存，支持园区内具备自主知识产权企业的发展，如针对TD-SCDMA的我国自有3G标准的相关测试仪器设备，同时将在中关村永丰产业基地科技企业加速器内设置实验室和运营基础设施。　　有专家指出，“科技租赁服务是否成功取决于仪器的再租率，最大的风险在于买错科技租赁设备。”这行不好做，利润率不高，必须形成规模。不过国内市场的发展空间很大，如科研单位和高校都是潜在客户，完全可以孕育出像欧力士那样强大的本地化科技租赁企业。

当今时代，科技迅猛发展、芯片量呈几何倍数增长，芯片已经进入融合的时代。从无人驾驶到虚拟现实、从人工智能到云计算、从5G到物联网，一颗芯片上承载的功能越来越多，芯片工艺越来越复杂，新器件类型层出不穷，众多驱动因素的推动对半导体测试技术不断提出新的要求。行业需要更加面向未来需求的测试系统和方案，来打破传统仪器固有的不足和局限。以半导体器件测试来看，在先进器件研究过程中，新材料、新结构与新工艺的应用都可能带来未知的变化。研究者不但要关注精确的静态电流电压特性，更希望观察到细微快速的动态行为。同时随着半导体尺寸不断减小，一些现象需要在极短的时间内才能观察到，例如MOS器件的BTI效应，因此，对包括短脉冲测试(PIV)在内的新技术提出了要求。前不久，概伦电子与北京大学集成电路学院及上海交通大学电子信息与电气工程学院联合研发的新一代高精度快速波形发生与测量套件FS-Pro HP-FWGMK正式发布，填补了其半导体参数测试系统FS-Pro在短脉冲测试的空缺，同时也填补了国内短脉冲测试技术的空缺。高端测试仪器FS-Pro“如虎添翼”据了解，此次发布的最新一代高精度快速波形发生与测量套件FS-Pro HP-FWGMK由黄如院士在北京大学和上海交通大学的团队与概伦电子联合研发。作为短脉冲测试技术的先行者，黄如院士团队经过了十余年的努力，在实践过程中掌握了一整套短脉冲产生、测量以及分析技术。概伦电子基于其提供的包括测试方法、电路原型、方案框架、版图设计及PIV应用在内的指导意见继续精细开发，满足高增益与高带宽的同时，有效抑制放大电路的非线性失真，最终实现了最小脉宽130ns的高精度测量。概伦电子FS-Pro半导体参数测试系统（图源：概伦电子）概伦电子的半导体参数测试系统FS-Pro是一款功能全面、配置灵活的半导体器件电学特性分析设备，在一个系统中实现了电流电压(IV)测试、电容电压(CV)测试、脉冲式IV测试、任意线性波形发生与测量、高速时域信号釆集以及低频噪声测试能力。此次增加短脉冲IV(PIV)技术后，FS-Pro更是如虎添翼，几乎所有半导体器件的低频特性表征都可以在FS-Pro测试系统中完成，可广泛应用于各种半导体器件、LED材料、二维材料器件、金属材料、新型先进材料与器件测试等。其全面而强大的参数测试分析能力极大地加速了半导体器件与工艺的研发和评估进程，并可无缝的与概伦电子低频噪声测试系统9812系列集成。据了解，概伦电子噪声测试系统9812系列是全球半导体行业业内低频噪声测试的“ 黄金标准”，为半导体行业先进工艺研发、器件建模和高端电路设计提供了更加完整而又高效的低频噪声测试及分析解决方案，可以满足各种不同工艺平台下半导体器件和集成电路低频噪声测试的需求。FS-Pro快速的DC测试能力进一步提升了9812系列产品的噪声测试效率和吞吐量，性能相较同类型产品获得大幅度提升，并将在噪声测试的业内领先技术扩展到通用半导体参数测试。基于在产线测试与科研应用方面的优异表现，FS-Pro全面的测试能力在科研学术界受到了广泛关注和认可，已被数十所国内外高校及科研机构所选用，同时也被众多芯片设计公司、代工厂和IDM公司所釆用。国产高端测试仪器新突破纵观行业现状，测试测量仪器属于高端科研仪器设备，需要长时间积累，特别考验一个国家基础技术的厚度。由于国内本土测量仪器行业起步较晚，主营电子测试测量仪器的企业数量少，发展情况也不尽相同，目前我国的产品结构主要集中在中低端，大部分企业仍处于仿制研发的阶段，仅有小部分企业走向应用研发的转型之路。根据数据显示，中国电子测量仪器的市场规模由2016年的28.72亿美元增至2021年的50.39亿美元，预计2022年将进一步达到53.14亿美元。面对国内如此巨大的市场需求，以及受国外隐形技术壁垒等因素制约，国内市场仍被掌握在国外仪器仪表厂商手中，高端产品依赖进口，行业类第一梯队公司主要为是德科技（(Keysight）、泰克（Tektronix）、罗德与施瓦茨(R&S)等欧美企业。国内测量仪器与国际水平相比，在产品结构、高端产品的技术水平、市场占有率等方面存在较大差距，亟待国内本土企业填补高端仪器的技术和市场空白。在这种情况下，提高企业的研发力度成为了电子测量仪器行业发展的关键点之一。同时伴随着强烈的自主可控需求，国产高端测试测量仪器市场在近几年迎来高速增长。概伦电子的半导体参数测试系统FS-Pro作为高端测试仪器的代表之一，在先进器件和材料等领域的测试表现非常出色，集 IV、CV、1/f noise及PIV测试等于一体，高精度、低成本、综合的半导体器件表征分析能力灵活满足各种用户的不同测试需求，大大节省了测试设备采购开支。同时，工业标准的PXI模块化硬件结构，通用的软件平台，内置测量软件提供数百个预定义的测试模板和功能，实现即插即用体验，使FS-Pro成为了半导体器件与先进材料研究方面的得力助手，产品性能直接对标是德科技等行业巨头的高端测试仪器。近年来，随着半导体行业的快速发展，对测试测量仪器的需求在逐渐扩大。当前中国的半导体测试测量行业在飞速发展中，可以预见的是，复杂的国际关系背景和市场需求的双重驱动下，关键领域的国产化成为竞争焦点，自上而下的产业政策和企业突围将加速自主可控产业链的成长，国产半导体测量仪器迎风口。随着概伦电子在中高端产品领域取得突破，将会使其成为国内该行业的领头羊，有望引领该领域的国产化替代浪潮。概伦电子产品布局日臻完善半导体器件特性测试是对集成电路器件在不同工作状态和工作环境下的电流、电压、电容、电阻、低频噪声、可靠性等特性进行测量、数据采集和分析，以评估其是否达到设计指标。概伦电子半导体参数测试系统FS-Pro能够支持多种类型的半导体器件，具备精度高、测量速度快和可多任务并行处理等特点，能够满足晶圆厂和集成电路设计企业对测试数据多维度和高精度的要求。半导体器件特性测试仪器采集的数据是器件建模及验证EDA工具所需的数据来源，两者具有较强的协同效应。随着下游晶圆厂客户产能扩张，相关测试需求或将进一步释放。在制造类EDA工具方面，概伦电子的器件建模及验证EDA工具已经取得较高市场地位，被全球大部分领先的晶圆厂所采用和验证，主要客户包括台积电、三星电子、联电、格芯、中芯国际等，在其相关标准制造流程中占据重要地位。使用该EDA工具生成的器件模型通过国际领先的晶圆厂提供给其全球范围内的集成电路设计方客户使用，其全面性、精度和质量已得到业界的长期验证和广泛认可。在此基础上，通过半导体器件特性测试仪器与EDA工具的联动，能够打造以数据为驱动的EDA解决方案，紧密结合并形成业务链条，帮助晶圆厂客户有针对性的优化工艺平台的器件设计和制造工艺，不断拓展产品的覆盖面，进一步为概伦电子打造完整的制造EDA流程丰富了现有技术及解决方案。目前概伦电子主要产品及服务包括制造类EDA工具、设计类EDA工具、半导体器件特性测试仪器和半导体工程服务等。从其产品布局和发展历程来看，概伦电子在具备高价值的落地场景和应用需求的前提下，用相对较短的时间、较小的人员规模和投入，打造了全新的设计方法学和流程，逐渐形成了具有技术竞争力的EDA工具、测试产品和工程服务，并在国际主流市场获得产品验证机会，在多环节和维度上实现了对国际EDA巨头全流程垄断的突破。产学研模式新探索上文提到，此次FS-Pro HP-FWGMK套件的发布是概伦电子与北京大学集成电路学院及上海交通大学电子信息与电气工程学院联合研发的产物，在填补了半导体参数测试系统FS-Pro在短脉冲测试空缺的同时，也代表了国内产学研深度合作的典范。当前，在国产EDA的发展过程中，人才是关键，创新求变正在重塑新的核心竞争力。EDA核心技术的突破没有捷径可走，需要持续吸引各种人才、加强产学研合作和保持高研发投入，长期坚持技术沉淀，通过客户需求引导，才有可能形成新的突破。在当前行业背景和发展现状下，概伦电子正在探索以产教融合方式来培养项目和推动EDA技术和人才发展的新模式，携手各界通力合作，共同应对后摩尔时代技术与市场的双重挑战，构建中国EDA产业命运共同体，致力于突破困局并最终实现超越。

科学仪器，作为科学技术实现创新的重要基础，被称作科学家的“眼睛”，更是被比作“高端制造业皇冠上的明珠”。人类就是在不断改进的科学仪器中，发现其他人不能发现的领域，从而逐渐发展出现代科技文明。如今，仪器不仅广泛应用于研究领域，更是大量应用在生产线上。此外，仪器的生产制造也离不开其它的仪器设备。对此，仪器信息网通过公开文件了解到某年产100万套电子测试仪器生产项目的情况。项目主要为电子测试仪、电子量仪器、通信配件、网络配件、电话配件等生产，年产电子测试仪器 100 万套、通信设备配件 3000 万件。项目主要设备如下：电子测试仪器及通讯系统配件生产工艺流程及产污环节如下：工艺说明：原料先进注塑机拌料、注塑成型后冷却塔冷却再转到自动化车间和外购的电路板进行自动组装，部份产品进行波峰焊接，根据客户需求，有部份印字的转到印字车间印字。完成以后统一转到测试车间测试，合格后流入组装车间组装，最后检验出货。 （1）注塑机的工作原理是借助螺杆（或柱塞）的推力，将已塑化好的熔融状态（即粘流态）的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。注射成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：定量加料——熔融塑化——施压注射——充模冷却——启模取件。取出塑件后又再闭模，进行下一个循环；（2）本项目注塑材料为：ABS、PC、PP、AS，热分解温度大于200℃。本项目注塑机设置的工艺温度在180℃左右，因此不会造成原料的热分解，基本不会挥发出有毒气体。（3）本项目注塑机自带拌料功能，原料拌料过程中会产生少量的粉尘。（4）注塑机采用冷却水冷却，冷却水在设备中循环使用不外排。注塑过程中产生的不合格产品和塑料边角料（以注塑废料计），统一收集后外卖。（5）自动化：利用自动化设备、端子机、贴标机、模块装配、组装机、内芯机等设备）进行一系列的自动化工序的过程。（6）焊接：本项目是采用波峰焊锡机，波峰焊原理是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的，其高温液态锡保持一个斜面，并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象，所以叫“波峰焊”。（7）粘结印字：根据客户需求，部分需印字的转到印字车间印字，印字过程需使用502胶水粘结固定造型，然后将印字合格的半成品进行测试（不合格的添加防白水消除后重印）。（8）测试：本项目使用导通测试机、影像测量仪、测试仪设备进行测试。（9）组装：将测试完成的半成品与金针、卡到、五金件等组装，最后用纸箱、尼龙袋包装。（10）检验出货：人工检验后出货（不合格产品维修）。（11）网版使用后用洗网水清洗后重复使用。