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Microtek专访:PCB高可靠性源于可信的测试

归档日期:08-14       文本归类:运行可靠性      文章编辑:爱尚语录

  自从Bob Neves在中国成立麦可罗泰克(常州)产品服务有限公司以来,服务中国本土市场已有15年了。I-Connect007出版人Barry Matties及中国团队的Edy Yu最近参观了该公司,并采访了董事长兼首席技术官Bob Neves。Bob回顾了过去15年来他在中国的生活经历和经商的变化,最值得注意的是,伴随中国开始生产更多的高可靠性产品,标准和测试的重要性日益提高。

  Bob Neves:Microtek公司是一家专门为电子行业提供测试的实验室。我们主要为PCB行业的供应商以及购买和在组装中使用PCB的公司进行测试和验证。

  我们主要按IPC标准进行测试,但我们也采用中国国内的GB标准测试。我们根据IEC标准和客户各种内部标准进行测试,其中交通运输领域的标准最多。

  汽车以及整个交通运输市场都需要付出很多努力,这是我们看到的最大增长点。中国正逐步开放其国内飞机市场,开始制造自己商用和货用飞机,并用于出口。火车和地铁行业的情况也是一样的,中国已向全球100个国家销售了火车和地铁车厢,并正在许多其他国家进行生产和竞标。中国正在努力成为公共交通国际供应商,及成为电动公交车和电动车辆的全球领先供应商。

  Neves:这很有意思。国家体制内的电子行业是一个完全封闭的市场,有自己的供应链。中国正在做类似于过去美国做的事情,当时罗克韦尔、霍尼韦尔、洛克希德马丁等军工企业拥有自己完整的供应链。我们未见到任何太空、航空航天和军事方面市场的产品,这是完全封闭的行业。有时他们会参加这个行业的展会研讨会,但不太常见,这方面的商机很少。

  Neves:我已经在这里定居大概15年了,但其实我早在上世纪90年代就几乎每年都来中国,所以看到了中国从那时到现在所发生的变化。

  Neves:是的。我在IPC APEX EXPO 2019上发表了一篇论文,其中包含了大量与中国销售的汽车数量及中国道路上行驶的汽车数量有关的数据。它使世界其他任何地方发生的事情相形见绌,中国正大力进行基础设施的建设。作为一个外资企业,你必须经过注册、保险和其它所有审批,并且整个过程变得越来越简化便捷。中国监测排放量来限制汽车对环境的污染,中国人希望提高生活品质。总之,中国近些年来经历巨大的变革和进步。

  Neves:回顾过去,我们从美国市场带来的重要事情就是诚信——大家对我们的测试结果很信任。在中国早期市场,大家只关注获得业务和取得资质,证书只是为了应对注册和运输产品的限制。中国客户并不认为测试是整个过程的必要组成部分,很多客户只是希望让他们通过测试而并不关心实际的测试结果,但我们不会这样做。由于Microtek公司以对测试结果不会变通而著称,公司业务在最初五年遇到了很多挑战。

  随着中国越来越关注运输业和其他需要高可靠性的行业,很多公司开始意识到可靠性的重要性并开始重视测试。由于市场已经变了,我们已经建立起诚信声誉,客户开始寻求与能够提供公正测试结果的公司合作。这种诚信模式在最初几年几乎拖垮我们,但现在却使我们成为中国这个特定市场的领导者,因为使用我们的测试服务的所有客户都知道,他们可从我们实验室获得公正的数据。

  Neves:当然。客户测试的费用只占产品整体价值的一小部分,对于100美元至300美元的测试,客户可能会据此做出影响数以百万美元产品的决策,因此测试的成本可以忽略不计,我们的客户并不在乎这点成本,他们更需要确保对价值200万到500万美元的产品做出正确的决定。我们能确保客户的这种价值要求,这使我们在价格至上的战场上取得了成功。通常成本是客户首要考虑的三个问题之一。但我们已经能够在保持我们价格水平的前提下保持收入增长,我们全身心只考虑做好服务,没有像一些竞争对手那样的压力,他们会通过降低提供给客户的产品质量方面来减少成本。我们秉持诚信进行销售,而这也正是客户所需要的,所以他们找我们做测试。

  Matties:对于在中国的众多生意,测试在很多不同的层面上开始变得越来越重要。你刚才提到你们与供应商及制造商打交道,主要是围绕基础材料而进行的测试吗?

  Neves:我们介于电路板制造商与基材、阻焊膜和铜箔供应商等材料主要供应群体之间。我们也为制造商以及他们的供应商提供服务,覆铜箔制造商对铜箔、树脂和玻纤原材料进行测试。我们验证这些材料的功能和性能,无论它们是有机的、无机的还是金属的,因为它们在过去的20年中变得更复杂了。行业曾经只有几种材料供应,但现在我们有数百种材料可供选择。

  Matties:正如你所提到的,材料存在很大的机遇,但同时也存在问题,因为有很多材料可供选择。谁在推动电路板厂商使用新材料?

  Neves:真正的变化是无铅材料。无铅化推动了材料从过去发展到现在,主要问题是无铅焊接的温度升高对有机材料造成了很大的破坏,且解决方案并不简单。当增加耐热性并改变有机配方时,却又无法维持材料的其它性能,材料变得更脆,更容易开裂,热膨胀系数增加,并且在粘附到玻纤上时存在更多问题。它产生了一系列问题,人们已经用了大约15年的时间来解决这些问题。树脂体系现在非常复杂,通常由3种、4种、有时甚至5种不同的树脂体系、防止开裂的填料和添加剂组成,还有粘合促进剂,紫外线阻隔剂等。人们没有意识到这些材料的组成有多复杂。

  当你增加处理过程的复杂性时,出错的机率就更高。这是多年来许多材料发生变化的地方,运行频率也发生了变化。射频和自动驾驶的发展需要更高效的激光雷达或雷达,也发生了很多变化,频率已经达到了更高的GHz频段。典型的有机材料在该GHz频段表现不佳,这些材料更倾向于吸收辐射,这不利于产品的正常运行。这些雷达设备的辐射非常低,如果材料吸收了所有的辐射,就到达不了芯片。公司不得不改变材料,进行调整,以适应这种变化,或者把材料进行重新组合,或者在多层板中,有一层可能使用专门用于高频的材料。

  其他材料涉及无铅、膨胀及固定孔,所以才有了这些特殊的复合材料。刚挠结合板已成为电路板的主流产品,因为一辆普通车辆内的布线就有数公里,所有这些线缆增加了重量和成本,目前行业都在使用挠性电缆来减少重量和降低成本,从挠性电缆现在在产品中所占比重可以看出挠性材料行业也发生了巨大的改变。

  Matties:根据你对中国不同市场的了解,除了汽车领域之外,哪些领域的增长较大?

  Neves:汽车行业很成熟,技术研发和工程师以及市场快速发展。除此之外,还有整个5G市场以及最终将连接到5G的所有产品,包括物联网。你从未想过有些产品会与互联网连接,将来可能有30台至40台设备连接到你的家庭网络。购买路由器并将其安装在家中不再是一个好的解决方案,因为它可能无法连接到房子远角的摄像头、门铃、恒温器或能够通知智能手机火鸡已做好的烤箱。

  所有这些事情现在必须整合,一些需要生产这类产品的公司过去未涉及过电子产品。有些公司过去是制造机械部件的,但现在他们必须用贴附式电子产品,把传感器、CPU、射频和软件组合起来,通过路由器或服务器与互联网或内部网络进行通信。许多公司都在努力找出最经济的解决方案。另一层级OEM,即物联网市场的富士康和伟创力,正在努力通过该系统及他们的方法向公司提供这些服务。他们将成为贴附式电子产品的供应商。随着这些公司的成长,将把这类电子产品引入公司内部。

  Matties:当你在中国旅行时,很明显他们已经在很多不同的方面大力采用新技术。例如,我去当地的水果摊,他们甚至不接受现金;现在一切都是电子支付。到处都是交通信号灯和摄像头,因此有很多电子产品。从技术角度看这种转变是什么样的?

  Neves:这很有挑战性,因为变化的速度不同于我以前所经历的任何事情,观察当地人如何接受它是很有意思的。普通中国人已经习惯了这种变化的步伐,这对他们来说是正常的。他们都可预料到当他们离开并度假几周回来的时候,很多事物都将和原来不一样了,比如新的道路、新的建筑物或新的技术。

  中国习惯改变,但并不是世界上每个人都能接受。美国或欧洲的许多地方15年到20年都没有改变。我15年前第一次来到中国时,从火车站到办公室所经过的每一个地方都不存在,过去都是农田。现在所在的这栋建筑也位于很偏僻的地方,但现在这里已经发展为整个城市的中心。中国人已经习惯这种改变,因为计划改变的太快,所以不会花很多时间提前计划细节,否则什么也完不成。如果他们需要光纤电缆,他们会挖一条路并放一些。如果他们需要一个排水系统,他们就会再挖开道路放进去等等。他们向前走,如果出错了,就会改正并继续向前。

  Neves:那些涉及测试的标准和IPC测试方法,是非常基本的指南,他们一般只告诉你如何完成测试。例如,要做湿度测试就需要一个很长的实施周期。不是只购买湿度箱和仪表就可以开始测试,你需要水系统、环境、清洁度、使用的电线,将样品放入试验箱的方法以及如何将仪表放入其中,并需要深入学习。很多细节都是指南里找不到的,只来自于实践经验。

  Microtek公司创立于1986年,我们已经在这个市场上做了很长时间的测试,所以我们积累了大量的知识经验,这些知识经验一直在公司传承,也使我们有别于很多不具备这种实践经验的竞争对手。有些公司表示:“我们进入汽车市场吧,购买一些试验箱和仪表,现在就可成为汽车测试实验室。”但他们没有花30年的时间进行过汽车市场测试。例如,我们很早就开始使用Delphi和Sun Microsystems系统,这两个系统很久以前就是PCB可靠性及技术测试领域的先进设备。

  我们从人们日常依赖的汽车和美国卫星航空航天的相关市场中获得了大量经验。我们测试了Spirit和Opportunity Mars Rovers上的电路板,这些电路板预计将在设备停止运转后仍分别能持续运行6年和15年。这就是客户想要的东西,这些问题涉及到他们公司的名誉、金钱、时间和上市时间,所以测试不是仅仅几美元的事情。也许采购代理商会比较价格,但工程师一定不会。工程师只希望拥有良好的数据,以便他们能够履行自己的职责。我们已经在测试领域奋斗了很长时间,所以我们知道可能影响测试结果的所有事情。

  Matties:困扰和相关问题是测试的重要推动因素,但人们会将其视为一个机会吗?例如,他们说:“我们希望扩展到一个新的市场,我们需要证明这个工艺。”

  Neves:不会。我们做一些与材料变化相关的测试以及他们无法在公司内部完成的事情。如果他们想要改进工艺,材料通常会发生大的改变,所以会把材料发给我们,我们会确定材料是否有改进。但同样,这通常是由供应链的上层驱动的。OEM层级的人会要求:“我想更改使用这种材料,并想对你们在采用这种材料后的生产制程进行验证。”

  Neves:材料供应商清楚他们的材料在设计阶段已经被指定,他们的营销重点很明确,就是告知设计师使用他们的材料,如何用他们的材料解决设计师面临的问题。材料供应商向OEM及OEM内部的设计师提供了大量的关键信息。但大部分供应链对这些都不感兴趣,他们都只是说:“我们会按照你的要求去做。如果它工作,那很好,但如果没有,我们可以再重新生产。”大型PCB工厂有团队审查设计,将会与设计师合作,他们会说:“我们之前见过这种设计,生产上行不通,你应该重新设计它。”

  电路板工厂和产品的设计团队之间要有交流沟通,这是OEM不论大小的关注点。正在进行设计工作的小型OEM并不希望获得生产订单——他们的工作是与设计团队合作。大型OEM无法负担5000万美元的错误,客户可能会对他们不满意,会问他们为什么在错误发生之前没有发现。

  Edy Yu:你说中国现在专注于所有类型的交通运输工具。Microtek公司为运输或航空航天领域进行测试,所依据的标准是什么?

  Neves:我们在中国市场看到的一件事是政府推动使用GB标准。但就像IEC标准一样,GB标准(像所有国际标准一样)往往落后于市场一点点。IPC确实在推动标准开发,努力满足运输市场的需求,例如,中国铁路集团和Comac公司已与IPC在运输业务方面进行合作,以更新升级IPC标准。现在,你将看到汽车和交通运输补充标准,例如电路板标准IPC-6012,以及组装标准IPC-A-610和J-STD-001。

  现在,我们也获得了所有其他市场的关注。他们都是IPC亚洲任务组的成员,该任务组正在努力修订这些标准以满足要求。国内高可靠性市场已经意识到IPC标准位于该领域的最前沿。最终,GB标准将迎头赶上。从历史上看,IEC和GB标准采用了IPC标准组开发的大量技术并将其应用于自己的标准。他们不是等待,而是积极主动并很快采用IPC标准,然后在内部采用GB标准,将其转换为内部文件。我们很乐意看到这些发展变化,我们希望获得尽可能多的不同行业的关注。

  Neves:他们是这样做的。GB标准是国内开发的。我们的技术团队也参与了一些GB委员会的工作,因为GB委员必须将国际标准翻译成中文,翻译过程中会遇到一些问题,而我们的技术团队可帮助他们解决这些问题。如果采用英文标准,就必须翻译它。每个行业本身都有自己的语言,因为中文是一种古老的语言,它没有很多相关的技术术语,所以很难找到合适的翻译人员将英文技术标准翻译成中文标准。这就是IPC亚洲任务组的优势所在,他们聘请了中国工业界的技术专家,请他们对标准的翻译把关。

  翻译不是最后的步骤,而是伴随于标准的开发过程。我负责了IEC的PCB测试委员会15年,那时,必须将英文标准翻译成法语、俄语和其他语言。当我在IEC时,我越来越擅长使用易于翻译成其他语言的措词来写英语标准。现在是IPC标准,因为使用非英语的人都需要知道标准里的内容是什么意思。当我审查英文版时,我会说,“我知道这意味着什么,但在标准中用词不当。”所以我们会用易于理解的文字来表达。现在我们正在以更易于翻译成其他语言的格式编写标准。

  Yu:你在2003年来到中国,服务于本土市场。现在回头来看,公司是一直按照原有计划发展的吗?

  Neves:当我关注中国市场并决定在这里开办公司时,与大多数想要利用低成本和出口中国产品的人不同,我来中国是为国内市场服务。五年前,我们98%的业务都是在中国,这就是我们有意而为之的,由于我们在亚洲市场的专业知识,我们看到大量国外的业务涌入,这些来自中国以外的业务可能占8%至9%,因为我们已经确立了Microtec作为世界领导者的地位。我们还收到了来自欧洲和其他各地的订单,那些我们比世界上任何其他公司做得更好的一些特有产品的测试。

  但我们的主要目标仍是为本地市场服务,因为你无法从中国境外服务于中国市场,这几乎是不可能的。自从上世纪80年代来到这里以来,我学到的一件事就是中国是一个独一无二的地方,一切都有点不同,所以除非你完全浸入本地文化,否则你无法成功地开展业务。市场给了我们机会,当我们刚到这里时,我们是一家服务公司,没人理解,他们会问我们生产什么,当我说“我们什么都不生产”时,他们并不了解我们基于服务的业务,现在他们开始明白了。中国正开始转向更多以服务为基础的模式,无论是应用程序还是软件,再到专业服务,如提供高端服务的Microtek公司,都采用了以服务为基础的模式。

  大公司仍将自己做所有事情,如华为、中兴和海尔。这些公司的战略决策是,如果他们需要做某事,他们将建立一个部门,他们不想转包任何东西。每一个经历过发展的地方都经历了这个过程,他们在所有领域都亲力亲为,然后在某个时刻,再把所有一切拆分出去。但在中国还没有到拆分阶段,这将是未来的另一发展过程,这一过程将帮助我们成长——当大公司开始意识到他们的实验室和测试服务都是成本焦点时,他们不赚钱,只是支出成本,而且还是很大的开销负担时,就会知道我们可以帮助他们。他们只能自己负担这些成本,Microtek公司可以为他们节省资金,因为我们可将我们的管理负担分散到一系列公司当中去。

  Neves:很多创新来自于观察行业所做的事情并让自己做得更好——不一定花费大量时间直接进行创新,而是创新如何使其更好、更快、更便宜,在这方面中国一直很成功。而另一件正在发生改变的事情是人才、教育和工程设计带来了许多新的和独特的东西。

  Neves:我不知道复制这个词是不是很恰当。应该是看到一种产品并说:“哇,这太贵了,我能做得更便宜。”

  Matties:嗯,复制只是一个基础,这是中国和IP正在进行的谈判的一部分。除此之外,我明白你说他们已经达到了一定的自我创新水平。

  Neves:是的,但每个市场经济都要经历这一过程。当新美国人离开欧洲来到美洲大陆时,他们带着很多创新。当战争结束后日本重建时,他们获得了廉价电子产品的复制品市场,并逐渐发展成为今天的知名品牌,中国现在的发展与那时的日本很类似。

  Matties:当你在15至20年前看中国时,没有今天的制造工艺和相关知识。当时,他们正在通过与美国OEM的合作来学习。现在,他们有能力采用自己的产品线进行生产,具备世界级竞争力,因为他们已经拥有了丰富的经验。

  Neves:当你看到已经做了5到6年的本地专家时,他们非常棒,但在西方不会认为这是“专家”,除非已经工作了20多年 ,否则就不能称作专家。但是,如果有人在某个仅开放了10年的特定领域拥有10年的工作经验,那么我认为他们是专家。

  Matties:在一些地区,制造业向智能工厂的转变,降低用工人数在中国的经济构成中扮演了重要的角色。

  Neves:自动化是中国经历劳动力成本增长的自然发展进程,在我们开展业务的前10年,公司的劳动力成本同比增长达到了15%;现在,已经降到了6%~8%,并稳定在这个水平,但这仍然比较高。我看今天开展业务的成本和公司刚成立时的成本,那就远远超过了两倍。

  Matties:但我认为Microtek公司提供的工作比传统的制造工作更令人满意。

  Neves:我同意你的看法,因为我很重视员工的价值和员工的培训。一些公司说:“我们不希望员工在这里超过一年,因为我们不想为他们支付更多的钱。我们会拆分工作岗位,所以很容易培训,能够进行人员循环来保证工作很好衔接。”Microtek公司不这样做,不可能雇用到一个刚大学毕业就具备了运行所有测试所需要的知识的学生,没有这样的学校。我们在这里有操作员培训计划及相关培训课程,以便他们可以通过我们的系统获得专业知识。随着他们获得更多知识,他们可获得更多的利益,我们提供更多的激励措施,以促进他们成长和进一步的学习,我们公司的人员变更率非常低。

  Neves:对,我们在雇用员工方面很谨慎。我们要雇佣那些打算长期在这里工作的人。

  Neves:去年年底我们刚刚达到了50人,达到了创建中层管理团队的级别,过去几个季度我们已经重新构建了管理层,以便进入下一个更高级别。由于运输和物联网的所有这些变化,我们的增长也必须跟上发展的步伐,而且这些细分市场也预计会有巨大的增长。

  Matties:Microtek很早就进行布局,你们的成功与紧跟国内服务市场的变化密切相关,并且看起来这种变化每天都在加速。

  Neves:Neves:你不可能将同比永远维持在15%,因为它是一个指数曲线。在某些时候,为了保持稳定的增长率,你必须降低你的年增长率,而中国现在正在看到这一点,用可持续发展代替预期6%的增长,这在世界任何地方都难以置信,当人们看到时都会说“啊?”

  Matties:我们不可能一直保持增长,但看起来5G将成为未来几年发展的重要因素。

  Neves:在中国,5G仅由两三个大公司主导。对于他们和他们的供应链来说是惊人的,但是就基础设施而言,由于供应基础非常有限,因此对整体市场的影响很小。

  Neves:到基础设施能够使用5G,还需要一两年的时间。基础设施部分的建设将会很多,但它的渠道却非常狭窄。中国有三家通信运营商,有三四家主要设备供应商及其供应群。他们将在未来几年内运作很好,因为这是一个数量巨大的基础设施建设的市场,必须有投入以支持市场发展。

  但我认为只有少数的材料供应商产量会大幅增长,这不会涉及普通市场,总的来说,你不会看到5G正在建设时有大范围受益,只有在建设完成后,市场才会起飞。你可以拍照,稍后会在I-Connect007网站上发布。很快,硬件和软件供应商就会说:“我可以立即上传。”这就是那种能够在如此快速地传输大量数据的情况下会发生的事情和创新。然后,你可以全面了解从本地处理到中央处理的计算切换。

  平板电脑变得越来越强大可以处理任何东西。通信将变得强大,所有处理都将在其他地方完成,而不是发送到你的产品内的CPU,你将把它发送到别人的CPU来处理这些东西,然后它把结果发回给你。对于像亚马逊这样正在寻求分散处理的公司而言,5G将会大幅改变他们的市场。但这对手机制造商等来说并不是一件好事,因为iPhone XXI将不再需要配备“A52”处理器。我们使用的许多主要应用程序开始使用更多基于服务的模式,并将你的处理从手机上移动到互联网外围的服务器上,无论你身在何处。

  Matties:好吧,Bob,很高兴能和你交谈。对于想在中国做生意的人,你想给他们提一些建议吗?

  Neves:正如我前面提到的,你无法在离中国很远的地方做中国的生意,你必须在中国国内做。必须承诺在中国的所在地开展业务,没有简单的学习方法,你需要进入中国,投身实战。这里发生着巨大的改变,它与世界上任何其他地方都不同。但如果你要在这里取得成功,就得这么做。如果你希望带来西方理念,那么你只能给这里的西方人灌输这种理念,因为对中国人行不通而且还会是一场斗争。即使在15年之后,找到中间立场对我来说仍然是一个挑战。

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