板上固定的系统的潜在故障的板上检测方法和设备技术方案

技术编号:25477686 阅读:65 留言:0更新日期:2020-09-01 22:59
本公开的实施例涉及板上固定的系统的潜在故障的板上检测方法和设备。电子组件包括板和被安装到板上的系统。该系统包括耦合到非接触部件的阻抗匹配电路。检测电路操作以执行用于在板上检测被安装在板上的系统中的潜在故障的过程。该检测电路包括被合并到非接触部件本身中、并且被配置成执行用于检测的过程的第一部分的电路。检测电路的处理电路基于第一部分的结果来执行用于检测的过程的第二部分。

【技术实现步骤摘要】
板上固定的系统的潜在故障的板上检测方法和设备优先权要求本申请要求于2019年02月22日提交的法国专利申请号1901809的优先权权益,其内容在法律允许的最大范围内通过引用以其整体并入于此。
实施例涉及对板上系统的组件中的潜在故障的检测,该板例如是包括轨道的印刷电路板,并且被设计成接收例如被焊接在板上的部件。实施例特别适用于但不限于适用于包括非接触部件的系统,该非接触部件被耦合到阻抗匹配电路。
技术介绍
非接触通信使用电子部件,该电子部件连接到天线并且被配置成根据非接触类型的通信协议经由天线与外部设备交换信息。非接触部件是能够根据非接触类型的通信协议通过天线与另一非接触设备交换信息的部件。这种非接触部件可以例如是被称为“NFC部件”的部件,换言之,是与近场通信技术(或NFC技术)兼容的部件。NFC部件可以例如是NFC微控制器。首字母缩略词NFC(“近场通信”)表示高频、短距的无线通信技术,该技术允许在短距离(例如10cm)内的两个设备之间的数据的非接触交换。NFC技术在文献ISO/IEC18092和ISO/IEC21481中被标准化,但也合并了各种先前存在的标准,包括标准ISO/IEC14443的A型和B型协议。NFC微控制器通常可以在“读取器”模式或“卡”模式中用于与另一非接触设备通信,例如使用诸如标准ISO/IEC14443的A型协议的非接触通信协议。在“读取器”模式中,NFC部件充当关于非接触外部设备的读取器,该非接触外部设备此时可以是卡或标签。在读取器模式中,NFC部件此时可以读取外部设备的内容并且将信息写到外部设备中。在“卡”模式中,NFC部件此时相当于卡或标签,并且与外部设备通信,该外部设备现在是读取器。例如,NFC微控制器可以被合并到蜂窝移动电话中,并且除了其作为传统电话的功能之外,后者此时可以被用来与外部非接触设备交换信息。因此,可能有数种应用,诸如通过运输部门的收费屏障(移动电话充当运输票)或支付应用(移动电话充当信用卡)。通常,非接触部件(诸如NFC部件)经由阻抗匹配电路连接到天线,以优化射频通信。然后,该阻抗匹配电路中使用的这些外部部件(例如线圈和电容器)以这样的方式被尺寸化,以便允许天线在例如载波频率(例如13.56MHz)上的良好的频率匹配,从而确保最佳性能。一般而言,阻抗匹配电路包含滤波器,该滤波器被设计用于过滤电磁干扰,并且电磁干扰通常由本领域技术人员以首字母缩写词EMI(电磁干扰)滤波器来表示。更确切地,该EMI滤波器,其通常是电感性-电容性滤波器(LC滤波器),尽可能地降低了传输信号(通常在13.56MHz处)的高次谐波的传输。非接触部件(特别地,NFC微控制器)和阻抗匹配电路在电子板上的组装是复杂的。它通常需要六个针脚,加上专用于接地的针脚,加上十二个电感性、电阻性、电容性分立元件以及两个天线连接。在设备的生产测试期间检测到的大多数故障是由于组装到印刷电路板上的过程所致。优选在生产线中尽早检测这些故障,例如在电子板测试期间。常规解决方案包括在将集成电路置于各种模式中时对阻抗匹配电路的每个节点的测试,其例如须有测试点和网络分析仪。射频发射信号也可以被递送到集成电路,并且电流消耗用外部安培计来测量,并且阻抗匹配电路的所有节点用外部示波器借助测试点来测试。另外,本领域技术人员所熟知的JTAG(联合测试行动组)测试链不允许测试射频接口的连接。而且,测试点占据了印刷电路板上的空间,并且当集成电路被屏蔽物覆盖时是不可接入的,使得附加的轨道需要被提供。此外,测量装备导致价格和测试时间方面的额外成本。因此,存在相应的提供对被固定到板上的系统的潜在板上故障进行检测的方法的需要,该系统例如包括诸如NFC微控制器的非接触部件,其被连接到阻抗匹配电路,其可以克服上述缺点,并且特别地,提供了一种简单且易于实施的检测,该检测可以在生产中尽早地实施(例如,在印刷电路板的测试期间),但是该检测还可以在稍后阶段或者甚至直接在包含该系统的装置(例如,蜂窝移动电话)中实施,特别是在观察到故障之后的客户退回期间实施。
技术实现思路
根据一个实施例及其实施方式,提供了一种板上自测试,其使用非接触部件本身,并且其允许在被固定到板上的系统的组装中实施对潜在故障的诊断。根据一个方面,提供了一种用于对被固定到板上的系统中的潜在故障进行板上检测的方法,该系统包括被耦合到非接触部件(例如,NFC微控制器)的阻抗匹配电路,其中检测故障的第一部分由非接触部件本身实施。换言之,非接触部件本身被用来实施检测的至少第一部分,该第一部分通常是对诸如电流和电压的物理量的水平的测量,从而消除对测试点和测量装备的需求。根据一个实施例,潜在故障属于包括以下各项的组:阻抗匹配电路的部件中的潜在故障、这些部件到板上的连接中的潜在故障以及非接触部件到板上的连接中的潜在故障。在第一部分期间,期望将阻抗匹配电路耦合到天线。这也允许将与天线的耦合点中的潜在故障考虑在内。作为示例,潜在故障可以包括短路类型的故障或开路类型的故障。换言之,阻抗电路的短路部件或者例如导致开路的有缺陷的部件可以因此被检测到。类似地,在针脚中或在焊接点处,该焊接接点的故障可以被检测到,该故障导致开路或与另一个导电元件的短路。天线,其在第一部分期间有利地耦合到阻抗匹配电路,可以是仿真天线的设备,例如是电感性-电阻性电路,或者是真实天线,该真实天线将在被配置成包含该板的装置内实现。这特别是当该方法在该装置本身(例如电话,当该电话由于故障而被客户退回时)内被实现时,可以是有用的。根据一个实施例,检测故障的第二部分包括分析来自第一部分的结果以便诊断潜在故障。该第二部分也可以在非接触部件内实施。作为变型,该第二部分可以在处理单元(例如微处理器)内实施,该处理单元被固定到板上但是与非接触部件不同。该第二部分也可以在未由该板承载的处理单元内实施,例如在测试台的处理单元内实施。根据一个实施例,第一部分包括在阻抗匹配电路中由非接触部件递送测试信号,并且结果于是包括由测试信号的递送产生的物理量的水平,该水平由非接触部件确定。再次,此处避免了外部测量装置的使用。然后,第二部分将相对于基准水平分析这些物理量的水平。出于此目的,第二部分有利地包括执行实现至少一个决策树的软件应用。有利地,在第一部分中由非接触部件递送测试信号包括差分模式中的递送和/或使用单端输入/输出(根据本领域技术人员众所周知的术语“单端”)的递送。更确切地,根据一个实施例,非接触部件包括两个输出端子和两个输入端子,该两个输出端子和两个输入端子连接到阻抗匹配电路,并且旨在用于非接触通信信号(例如射频信号)的递送和接收。然后,第一部分包括:在两个输出端子上进行的相位相反的两个第一测试信号的第一递送,以及在两个输入端子上的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于对被安装在板上的系统中的潜在故障进行板上检测的方法,其中所述系统包括被耦合到非接触通信部件的阻抗匹配电路,所述方法包括:/n通过将测试信号施加到所述阻抗匹配电路,使所述非接触通信部件本身执行所述检测过程的第一部分,所述阻抗匹配电路生成测试结果;以及/n通过分析从所述第一部分获得的结果,执行所述检测过程的第二部分,以便诊断所述潜在故障;/n其中分析包括执行实现至少一个决策树的软件应用。/n

【技术特征摘要】
20190222 FR 19018091.一种用于对被安装在板上的系统中的潜在故障进行板上检测的方法,其中所述系统包括被耦合到非接触通信部件的阻抗匹配电路,所述方法包括:
通过将测试信号施加到所述阻抗匹配电路,使所述非接触通信部件本身执行所述检测过程的第一部分,所述阻抗匹配电路生成测试结果;以及
通过分析从所述第一部分获得的结果,执行所述检测过程的第二部分,以便诊断所述潜在故障;
其中分析包括执行实现至少一个决策树的软件应用。


2.根据权利要求1所述的方法,其中所述潜在故障属于包括以下各项的组:所述阻抗匹配电路的部件中的潜在故障、所述部件到所述板的连接中的潜在故障、以及所述非接触部件到所述板的连接中的潜在故障。


3.根据权利要求1所述的方法,其中在执行所述第一部分期间,所述阻抗匹配电路被耦合到天线。


4.根据权利要求3所述的方法,其中所述组中的所述潜在故障还包括在所述板与所述天线的耦合点处的潜在故障。


5.根据权利要求2所述的方法,其中所述潜在故障包括短路类型或开路类型中的一种类型的故障。


6.根据权利要求1所述的方法,其中所述第二部分在所述非接触通信部件内被实施。


7.根据权利要求1所述的方法,其中所述第二部分由处理单元实施,其中所述处理单元也被固定到所述板上,但与所述非接触通信部件不同。


8.根据权利要求1所述的方法,其中所述第二部分由处理单元实施,其中所述处理单元未被安装到所述板上。


9.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一部分包括:
检测由所述测试信号的所述施加而产生的物理量的水平,其中检测所述水平由所述非接触部件执行;以及
其中所述第二部分包括相对于基准水平分析所述物理量的水平。


10.根据权利要求9所述的方法,其中施加所述测试信号包括:以差分模式或单端模式中的一者来递送所述测试信号。


11.根据权利要求10所述的方法,其中所述非接触通信部件通过两个输出端子和两个输入端子被连接到所述阻抗匹配电路,所述两个输出端子被设计成用于所述测试信号的所述递送,并且所述两个输入端子被设计以接收指示所述物理量的信号,并且:
其中所述第一部分包括:
在所述两个输出端子上进行相位相反的两个第一测试信号的第一递送;以及
在所述两个输入端子上接收两个对应的第一信号;并且
其中所述第二部分包括确定在所述阻抗匹配电路中流动的电流的差分水平,以及确定所述两个对应的第一信号的差分振幅、和/或所述两个对应的第一信号中的一者的相位;
其中所述第一部分还包括:
在第一输出端子上进行第二测试信号的第二递送;以及
在第一输入端子上进行对应的第二信号的接收;并且
其中所述第二部分还包括确定所述对应的第二信号的振幅和/或相位;
其中所述第一部分还包括:
在第二输出端子上进行第三测试信号的第三递送;以及
在第二输入端子上进行对应的第三信号的接收;并且
其中所述第二部分包括确定所接收的所述对应的第三信号的振幅和/或相位。


12.根据权利要求11所述的方法,其中所述至少一个决策树包括三个决策级,并且所述第二部分包括第一步骤,所述第一步骤包括:
在第一决策级处,进行所述电流的所述差分水平与至少一个基准水平的第一比较,然后
在第二决策级处,进行所述差分振幅和/或所述相位与基准差分振幅和/或基准相位的第二比较,然后
在第三决策级处,确定所接收的所述对应的第二信号的所述振幅和/或所述相位与所接收的所述对应的第三信号的所述振幅和/或所述相位之间的差异,并且在振幅和/或相位之间的上述差异与基准振幅和/或相位的差异之间进行第三比较。


13.根据权利要求12所述的方法,其中所述非接触部件包括两个附加输出端子,所述两个附加输出端子被连接到所述阻抗匹配电路的一个或多个阻尼电阻器,并且所述方法还包括:如果所述第二部分的所述第一步骤未揭示任何可检测的故障,则执行所述第二部分的第二步骤,以检测所述两个附加输出端子上的所述短路类型的潜在故障。


14.根据权利要求13所述的方法,其中执行所述第二步骤包括:在已经将所述两个附加输出端子配置在高阻抗模式中之后,重新执行所述第一部分,并且其中所述第二步骤包括:
分别执行以下项之间的附加比较:所述电流的所述差分水平与至少一个附加基准水平之间、所述差分振幅和/或所述相位与至少一个附加基准差分振幅和/或至少一个附加基准相位之间、以及振幅和/或相位的所述差异与振幅和/或附加基准相位的至少一个差异之间。


15.根据权利要求12所述的方法,包括:生成基准水平和/或附加基准水平。


16.根据权利要求1所述的方法,其中所述非接触部件是与近场通信技术兼容的控制器。


17.根据权利要求1所述的方法,其中所述方法在将所述板插入到被设计成支持非接触通信功能的装置中之前被实现。


18.根据权利要求1所述的方法,其中所述方法在被设计成支持非接触通信功能、并且配备有所述板的装置内被实现。


19.一种电子组件,包括:
板;
被安装到所述板上的系统;
其中所述系统包括被耦...

【专利技术属性】
技术研发人员:N·科迪尔
申请(专利权)人:意法半导体鲁塞公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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