集成电路测试开发项目管理流程优化研究

2022-09-07郭劼赵建坤王敦章慧彬

项目管理技术 2022年7期

郭劼赵建坤王敦章慧彬

(1.中电海康无锡科技有限公司，江苏无锡 214142；2.中科芯集成电路有限公司，江苏无锡 214072)

0 引言

随着经济全球化发展，软件和集成电路行业竞争日趋激烈。自《国务院关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》(国发〔2000〕18号)发布以来，我国集成电路产业快速发展，产业规模和技术水平不断提高，但与国外同行业相比仍存在一定不足，尤其是在设计研发与管理能力方面差距较大。为了继续提高集成电路产业的发展水平，2011年，国务院发布《关于进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》(国发〔2011〕4号)，为我国软件产业和集成电路产业的快速发展提供了政策性指导。

目前，项目管理方法和技术已经广泛应用于各行各业。如何将项目管理工具及方法与集成电路测试开发过程有效结合，成为集成电路行业普遍关注的问题[1-3]。随着集成电路行业制造水平的提高，芯片集成晶体管数量日益增多、结构愈发复杂，对测试开发管理流程提出了更高的要求[4]。本文基于集成电路测试开发项目，将工作分解结构(WBS)、甘特图等项目管理工具与方法应用于芯片开发过程，将测试开发流程细分为多个步骤和模块，以降低测试开发成本，提高产品测试开发效率，进而提升企业核心竞争力。

1 集成电路测试开发项目全生命周期过程管理

1.1 设计阶段过程管理

集成电路设计管理流程分为前期客户需求定义、技术可行性评估、设计开发阶段(Logic/Layout 设计)、流片(包括CP测试)、封装、初样制造及测试验证、小批量试产(PP)、大规模生产(SOP)8个阶段[5]，具体如图1所示。目前，国内芯片的开发生命周期一般在1～2年。通过优化设计阶段管理流程，可以有效缩短芯片开发周期，提高芯片开发效率。

图1 集成电路设计管理流程

1.2 测试开发阶段过程管理

集成电路测试贯穿于集成电路研制的全生命周期，包括技术可行性评估阶段、设计阶段、初样研制阶段、正样研制阶段、合同验收阶段、产品交付阶段。集成电器测试开发管理关键点如图2所示。

图2 集成电路测试开发管理关键点

由图2可知，设计阶段的关键点包括前段设计(测试验证方案制订与评审)、后端设计、可测性设计、原型验证等；初样研制阶段的关键点包括制版流片、圆片测试、初样测试和封装等；正样研制阶段的关键点包括可靠性测试、正样测试、正样交付、更新产品详细规范等；合同验收阶段的关键点包括质量验证、筛选、客户评估；产品交付阶段的关键点包括产品交付和产品销售。

由此可见，集成电路测试开发十分复杂，涉及测试设备、测试程序、测试参数、测试条件、功能及性能验证、测试数据分析等诸多方面。因此，需要结合项目管理方法和技术进行管理流程优化，以提升测试开发效率和质量。

2 集成电路测试开发管理流程优化

2.1 基于WBS的集成电路测试开发管理流程优化

2.1.1 WBS概述

工作分解结构(WBS)以可交付成果为导向对项目要素进行分解，是项目管理的常用工具之一，主要作用如下[6-7]：

(1)确定项目范围。结合项目研发需求，准确地定义项目的目标和范围。

(2)合理分配任务。结合项目团队人力资源配置以及各人员的技术能力，分配各项对应的任务。

(3)估算项目成本。根据最小工作单元，估算项目所花费的时间、成本、资源，提高项目成本预算的准确度。

(4)明确项目进度。依据项目时间计划、状态进度、成本预算等，确定项目进度测量和控制的基准，确定最小工作单元的顺序和内容。

WBS分解的具体步骤为：目标→责任→工作→活动，如图3所示。

图3 WBS分解步骤

2.1.2 流程优化

集成电路测试开发项目从立项到样品验收的全生命周期管理涉及质量、采购、测试等多个部门，具有技术复杂、参与方众多、风险性较高等特点。在传统的集成电路测试开发管理中，测试环节没有得到足够重视，导致产品研发质量不达标、交货延期等问题。因此，急需对集成电路测试开发管理流程进行优化，提升测试水平和开发效率，保障产品的功能、参数指标、可靠性等满足项目要求或客户要求。

集成电路测试开发管理流程优化步骤如下：首先，确认产品需要实现的主要功能目标，基于WBS进行任务分解，定义各技术子系统的技术指标，再将技术指标分解为可操作的最小活动任务；其次，在制订项目计划时明确项目的技术难度及成熟度、人力资源、物力资源、工作时间、成本预算、参数指标等；最后，结合部门组织架构及资源配置情况对项目进行可行性评估。如果现有资源无法满足项目需求，则需要重新整合资源、优化项目管理流程或重新优化组织架构。基于WBS分解原则，将集成电路测试开发任务进行分解和优化，如图4所示。

图4 集成电路测试开发流程WBS分解及优化

由图4可知，集成电路测试开发管理流程按照测试开发、试验/检验鉴定、失效分析、项目管理四大模块进行细化分解。其中，测试开发可以分解为硬件开发(BOM原材料选型、DUT板原理图设计、PCB版图设计等)和软件开发(测量向量脚本生成、测试程序调试、功能测试等)；试验/鉴定检验可以分解为可靠性测试(加速环境应力测试、加速生命周期模拟测试、电性能测试等)和筛选考核(规范规定、筛选、考核鉴定)；失效分析可以分解为测试失效确认、故障树原因分析、失效机理分析三大部分；项目管理贯穿于各子任务和活动，可以分解为保密方案与培训、技术咨询、机时安排等。

综上所述，利用WBS进行任务分解，能够有效提高测试研发效率，实现资源利用率最大化。

2.2 基于进度管理的集成电路测试开发流程优化

2.2.1 甘特图概述

进度管理是项目管理的核心内容。通过甘特图可以量化工作进展，科学管控整个测试开发项目的管理节点，降低测试开发风险。

2.2.2 流程优化

消费类电子产品一般需要提前完成整机产品的开发和验证，保证产品能够快速导入市场。因此，必须提前完成测试方案的开发和产品测试。

集成电路测试开发流程优化步骤如下：首先，合理安排各子任务或活动时间，对于多个不同子任务尽量采取并行方式；其次，保证各项目技术关键点处于不同的生命周期，即合理安排WBS分解的活动时间。需要注意的是，对于多个同时进行的项目，为了有效地平衡分配时间，必须合理制订时间计划，避免多个任务或活动在同一时间开始。

基于进度管理的集成电路测试开发管理流程优化甘特图如图5所示。在多个任务或活动的启动时间和项目收尾时间相同时，应结合内外部资源，优化不同任务的关键技术节点时间，避免多个项目关键技术节点处于同一时间段，以有效保证项目进度和工期。