集成電路測(cè)試開(kāi)發(fā)項(xiàng)目管理流程優(yōu)化研究

郭劼 趙建坤 王敦 章慧彬

(1.中電?？禑o(wú)錫科技有限公司，江蘇 無(wú)錫 214142；2.中科芯集成電路有限公司，江蘇 無(wú)錫 214072)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展，軟件和集成電路行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。自《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》(國(guó)發(fā)〔2000〕18號(hào))發(fā)布以來(lái)，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)水平不斷提高，但與國(guó)外同行業(yè)相比仍存在一定不足，尤其是在設(shè)計(jì)研發(fā)與管理能力方面差距較大。為了繼續(xù)提高集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平，2011年，國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》(國(guó)發(fā)〔2011〕4號(hào))，為我國(guó)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供了政策性指導(dǎo)。

目前，項(xiàng)目管理方法和技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。如何將項(xiàng)目管理工具及方法與集成電路測(cè)試開(kāi)發(fā)過(guò)程有效結(jié)合，成為集成電路行業(yè)普遍關(guān)注的問(wèn)題[1-3]。隨著集成電路行業(yè)制造水平的提高，芯片集成晶體管數(shù)量日益增多、結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜，對(duì)測(cè)試開(kāi)發(fā)管理流程提出了更高的要求[4]。本文基于集成電路測(cè)試開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，將工作分解結(jié)構(gòu)(WBS)、甘特圖等項(xiàng)目管理工具與方法應(yīng)用于芯片開(kāi)發(fā)過(guò)程，將測(cè)試開(kāi)發(fā)流程細(xì)分為多個(gè)步驟和模塊，以降低測(cè)試開(kāi)發(fā)成本，提高產(chǎn)品測(cè)試開(kāi)發(fā)效率，進(jìn)而提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

1 集成電路測(cè)試開(kāi)發(fā)項(xiàng)目全生命周期過(guò)程管理

1.1 設(shè)計(jì)階段過(guò)程管理

集成電路設(shè)計(jì)管理流程分為前期客戶需求定義、技術(shù)可行性評(píng)估、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段(Logic/Layout 設(shè)計(jì))、流片(包括CP測(cè)試)、封裝、初樣制造及測(cè)試驗(yàn)證、小批量試產(chǎn)(PP)、大規(guī)模生產(chǎn)(SOP)8個(gè)階段[5]，具體如圖1所示。目前，國(guó)內(nèi)芯片的開(kāi)發(fā)生命周期一般在1～2年。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)階段管理流程，可以有效縮短芯片開(kāi)發(fā)周期，提高芯片開(kāi)發(fā)效率。

圖1 集成電路設(shè)計(jì)管理流程

1.2 測(cè)試開(kāi)發(fā)階段過(guò)程管理

集成電路測(cè)試貫穿于集成電路研制的全生命周期，包括技術(shù)可行性評(píng)估階段、設(shè)計(jì)階段、初樣研制階段、正樣研制階段、合同驗(yàn)收階段、產(chǎn)品交付階段。集成電器測(cè)試開(kāi)發(fā)管理關(guān)鍵點(diǎn)如圖2所示。

圖2 集成電路測(cè)試開(kāi)發(fā)管理關(guān)鍵點(diǎn)

由圖2可知，設(shè)計(jì)階段的關(guān)鍵點(diǎn)包括前段設(shè)計(jì)(測(cè)試驗(yàn)證方案制訂與評(píng)審)、后端設(shè)計(jì)、可測(cè)性設(shè)計(jì)、原型驗(yàn)證等；初樣研制階段的關(guān)鍵點(diǎn)包括制版流片、圓片測(cè)試、初樣測(cè)試和封裝等；正樣研制階段的關(guān)鍵點(diǎn)包括可靠性測(cè)試、正樣測(cè)試、正樣交付、更新產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范等；合同驗(yàn)收階段的關(guān)鍵點(diǎn)包括質(zhì)量驗(yàn)證、篩選、客戶評(píng)估；產(chǎn)品交付階段的關(guān)鍵點(diǎn)包括產(chǎn)品交付和產(chǎn)品銷售。

由此可見(jiàn)，集成電路測(cè)試開(kāi)發(fā)十分復(fù)雜，涉及測(cè)試設(shè)備、測(cè)試程序、測(cè)試參數(shù)、測(cè)試條件、功能及性能驗(yàn)證、測(cè)試數(shù)據(jù)分析等諸多方面。因此，需要結(jié)合項(xiàng)目管理方法和技術(shù)進(jìn)行管理流程優(yōu)化，以提升測(cè)試開(kāi)發(fā)效率和質(zhì)量。

2 集成電路測(cè)試開(kāi)發(fā)管理流程優(yōu)化

2.1 基于WBS的集成電路測(cè)試開(kāi)發(fā)管理流程優(yōu)化

2.1.1 WBS概述

工作分解結(jié)構(gòu)(WBS)以可交付成果為導(dǎo)向?qū)?xiàng)目要素進(jìn)行分解，是項(xiàng)目管理的常用工具之一，主要作用如下[6-7]：

(1)確定項(xiàng)目范圍。結(jié)合項(xiàng)目研發(fā)需求，準(zhǔn)確地定義項(xiàng)目的目標(biāo)和范圍。

(2)合理分配任務(wù)。結(jié)合項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)人力資源配置以及各人員的技術(shù)能力，分配各項(xiàng)對(duì)應(yīng)的任務(wù)。

(3)估算項(xiàng)目成本。根據(jù)最小工作單元，估算項(xiàng)目所花費(fèi)的時(shí)間、成本、資源，提高項(xiàng)目成本預(yù)算的準(zhǔn)確度。

(4)明確項(xiàng)目進(jìn)度。依據(jù)項(xiàng)目時(shí)間計(jì)劃、狀態(tài)進(jìn)度、成本預(yù)算等，確定項(xiàng)目進(jìn)度測(cè)量和控制的基準(zhǔn)，確定最小工作單元的順序和內(nèi)容。

WBS分解的具體步驟為：目標(biāo)→責(zé)任→工作→活動(dòng)，如圖3所示。

圖3 WBS分解步驟

2.1.2 流程優(yōu)化

集成電路測(cè)試開(kāi)發(fā)項(xiàng)目從立項(xiàng)到樣品驗(yàn)收的全生命周期管理涉及質(zhì)量、采購(gòu)、測(cè)試等多個(gè)部門，具有技術(shù)復(fù)雜、參與方眾多、風(fēng)險(xiǎn)性較高等特點(diǎn)。在傳統(tǒng)的集成電路測(cè)試開(kāi)發(fā)管理中，測(cè)試環(huán)節(jié)沒(méi)有得到足夠重視，導(dǎo)致產(chǎn)品研發(fā)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、交貨延期等問(wèn)題。因此，急需對(duì)集成電路測(cè)試開(kāi)發(fā)管理流程進(jìn)行優(yōu)化，提升測(cè)試水平和開(kāi)發(fā)效率，保障產(chǎn)品的功能、參數(shù)指標(biāo)、可靠性等滿足項(xiàng)目要求或客戶要求。

集成電路測(cè)試開(kāi)發(fā)管理流程優(yōu)化步驟如下：首先，確認(rèn)產(chǎn)品需要實(shí)現(xiàn)的主要功能目標(biāo)，基于WBS進(jìn)行任務(wù)分解，定義各技術(shù)子系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)，再將技術(shù)指標(biāo)分解為可操作的最小活動(dòng)任務(wù)；其次，在制訂項(xiàng)目計(jì)劃時(shí)明確項(xiàng)目的技術(shù)難度及成熟度、人力資源、物力資源、工作時(shí)間、成本預(yù)算、參數(shù)指標(biāo)等；最后，結(jié)合部門組織架構(gòu)及資源配置情況對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行可行性評(píng)估。如果現(xiàn)有資源無(wú)法滿足項(xiàng)目需求，則需要重新整合資源、優(yōu)化項(xiàng)目管理流程或重新優(yōu)化組織架構(gòu)?；赪BS分解原則，將集成電路測(cè)試開(kāi)發(fā)任務(wù)進(jìn)行分解和優(yōu)化，如圖4所示。

圖4 集成電路測(cè)試開(kāi)發(fā)流程WBS分解及優(yōu)化

由圖4可知，集成電路測(cè)試開(kāi)發(fā)管理流程按照測(cè)試開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)/檢驗(yàn)鑒定、失效分析、項(xiàng)目管理四大模塊進(jìn)行細(xì)化分解。其中，測(cè)試開(kāi)發(fā)可以分解為硬件開(kāi)發(fā)(BOM原材料選型、DUT板原理圖設(shè)計(jì)、PCB版圖設(shè)計(jì)等)和軟件開(kāi)發(fā)(測(cè)量向量腳本生成、測(cè)試程序調(diào)試、功能測(cè)試等)；試驗(yàn)/鑒定檢驗(yàn)可以分解為可靠性測(cè)試(加速環(huán)境應(yīng)力測(cè)試、加速生命周期模擬測(cè)試、電性能測(cè)試等)和篩選考核(規(guī)范規(guī)定、篩選、考核鑒定)；失效分析可以分解為測(cè)試失效確認(rèn)、故障樹(shù)原因分析、失效機(jī)理分析三大部分；項(xiàng)目管理貫穿于各子任務(wù)和活動(dòng)，可以分解為保密方案與培訓(xùn)、技術(shù)咨詢、機(jī)時(shí)安排等。

綜上所述，利用WBS進(jìn)行任務(wù)分解，能夠有效提高測(cè)試研發(fā)效率，實(shí)現(xiàn)資源利用率最大化。

2.2 基于進(jìn)度管理的集成電路測(cè)試開(kāi)發(fā)流程優(yōu)化

2.2.1 甘特圖概述

進(jìn)度管理是項(xiàng)目管理的核心內(nèi)容。通過(guò)甘特圖可以量化工作進(jìn)展，科學(xué)管控整個(gè)測(cè)試開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的管理節(jié)點(diǎn)，降低測(cè)試開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

2.2.2 流程優(yōu)化

消費(fèi)類電子產(chǎn)品一般需要提前完成整機(jī)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證，保證產(chǎn)品能夠快速導(dǎo)入市場(chǎng)。因此，必須提前完成測(cè)試方案的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)品測(cè)試。

集成電路測(cè)試開(kāi)發(fā)流程優(yōu)化步驟如下：首先，合理安排各子任務(wù)或活動(dòng)時(shí)間，對(duì)于多個(gè)不同子任務(wù)盡量采取并行方式；其次，保證各項(xiàng)目技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)處于不同的生命周期，即合理安排WBS分解的活動(dòng)時(shí)間。需要注意的是，對(duì)于多個(gè)同時(shí)進(jìn)行的項(xiàng)目，為了有效地平衡分配時(shí)間，必須合理制訂時(shí)間計(jì)劃，避免多個(gè)任務(wù)或活動(dòng)在同一時(shí)間開(kāi)始。

基于進(jìn)度管理的集成電路測(cè)試開(kāi)發(fā)管理流程優(yōu)化甘特圖如圖5所示。在多個(gè)任務(wù)或活動(dòng)的啟動(dòng)時(shí)間和項(xiàng)目收尾時(shí)間相同時(shí)，應(yīng)結(jié)合內(nèi)外部資源，優(yōu)化不同任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn)時(shí)間，避免多個(gè)項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn)處于同一時(shí)間段，以有效保證項(xiàng)目進(jìn)度和工期。

圖5 基于進(jìn)度管理的集成電路測(cè)試開(kāi)發(fā)管理流程優(yōu)化甘特圖

3 結(jié)語(yǔ)

本文基于集成電路測(cè)試開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，將工作分解結(jié)構(gòu)(WBS)、甘特圖等項(xiàng)目管理工具及方法應(yīng)用于產(chǎn)品測(cè)試開(kāi)發(fā)全生命周期。通過(guò)對(duì)產(chǎn)品測(cè)試不同階段進(jìn)行流程優(yōu)化，提高產(chǎn)品測(cè)試開(kāi)發(fā)效率，進(jìn)而降低測(cè)試開(kāi)發(fā)成本，提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，可為其他項(xiàng)目進(jìn)度管理提供參考。