1、手机生产测试概述,方庆祥 2014-12-23,内容提纲,生产测试的主要内容有哪些？ 各项测试的基本原理和过程介绍,生产测试的主要内容有哪些？,从装备软件开发角度来看，至少包含如下内容： 软件下载 基带测试 写入SN号 部分IC基本功能检查 电池电压校准 漏电流测试 射频校准、测试 频率校准 发射功率校准 接收路径损耗校准,生产测试的主要内容有哪些？,整机段测试 功能测试 天线测试 写号、背贴 DataCheck,各项测试的基本原理和过程介绍,软件下载-简介 为了便于理解，可以将手机与电脑类比：-手机和电脑都有一个中央处理器芯片；-电脑有硬盘，手机有存储程序的flash；-电脑有内存条，手机有
2、RAM； 电脑能开机使用，硬盘里需要安装操作系统、应用程序；同样，手机要能工作起来，flash中必须也必须有操作系统、应用程序； 把操作系统、预置程序文件等写入到flash芯片中的过程，就是软件下载；,各项测试的基本原理和过程介绍,软件下载-加电启动过程,CPU df,Flash,RAM,BootROM,CPU,硬盘,内存,BIOS,各项测试的基本原理和过程介绍,软件下载-软件下载过程,CPU df,Flash,RAM,USB,CPU,硬盘,内存,BIOS,USB,InternalSRAM,BootROM,各项测试的基本原理和过程介绍,软件下载-如果没有BootROM怎么办？ JTAG 离线下
3、载：烧录,Flash IC,CPU,硬盘,内存,BIOS,各项测试的基本原理和过程介绍,软件下载-离线与在线下载的区别 离线下载Flash芯片还没有被焊接到PCB上，下载过程，没有手机板上其他器件的参与；数据是PC通过烧录器上的接口直接写入到Flash中； 在线下载Flash芯片已经焊接到PCB上，整个下载过程需要手机板上的其他器件加电、工作，参与进来；数据是手机CPU从通讯端口(USB/串口)读取然后写入到Flash中；,各项测试的基本原理和过程介绍,软件下载-Flash的类型 Intel于1988年首先开发出NOR flash技术。NOR的特点是芯片内执行（XIP, eXecute In
4、Place），应用程序可以直接在flash 闪存内运行。NOR的传输效率很高，在14MB的小容量时具有很高的成本效益，但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。 1989年，东芝公司发表了NAND flash结构，能提供极高的单元密度，达到高存储密度，写入和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于flash的管理需要特殊的系统接口。 eMMC采用MMC标准接口，把高密度NAND Flash以及MMC 控制器封装在一颗BGA芯片中。针对Flash的特性，产品内部已经包含了Flash管理技术，包括错误探测和纠正，flash平均擦写，坏块管理，掉电保护等技术。,各项测试的基本原理和过程介绍,软件下
5、载-存储空间的划分,系统区,参数区,用户数据区,操作系统 预置应用,用户安装的应用 用户创建的文档(照片、视频、音乐等),IMEI号/SN号 射频参数 测试标志位,重点保护对象,各项测试的基本原理和过程介绍,用户界面,测试序列(测试项目/上下限/脚本),手机通讯驱动,仪器1驱动,仪器2驱动,仪器N驱动,其他仪器,Device Independent,配置,Product Under Test,装备软件的架构,各项测试的基本原理和过程介绍,基带测试-电池电压校准 日常使用时，手机需要能准确测定电池的电压，并根据电池容量、温度、工作电流等参数，计算出电量百分比；在用户充电时，需要根据电压来控制充电
6、电流； 一般来说，手机电池的工作电压在3.4v到4.2v之间； 电池电压(伏特)是模拟量，手机中电压检测电路得到的是经过模数转换后的数字量；由于检测电路中的元器件个体之间在精度、性能等方面有差异，对于同样的电压，不同手机会转换出不完全相同的数值； 那么，问题来了：对于生产出来的任意一台手机，它如何通过自己读到的数字值来获得真实的电压值呢？,各项测试的基本原理和过程介绍,基带测试-电池电压校准 设想我们有一个能输出标准电压的电源，让它输出电池工作电压范围内的每个电压值，并同时记录手机读到的每个对应的数字值；根据这些数据，可以描绘出一条电压vs数字值的关系曲线；,各项测试的基本原理和过程介绍,基带
7、测试-电池电压校准 现在，把这条曲线保存在手机中；以后手机就能根据检测到的数字值倒推出真实的电池电压了； 实际上我们发现，这条曲线非常接近于直线，因此只要确定两个点的位置，就能定义这条直线了； 也就是说，只需要测定一高一低两个电压对应的数字值即可；对于某些平台，这条直线没有那么直，为了弥补，会再补充测定一个中间电压； 数学中描述直线的方程为y=kx+b； 其中k称为斜率，b称为截距；在这里，y是 电压，x是数字值；计算斜率、截距的过程 就是电池电压校准的过程；,各项测试的基本原理和过程介绍,基带测试-电池电压校准 随着技术发展，不是所有的平台都需要做电池校准； 某些平台将电池电压检测电路完全集
8、成在芯片内部，并且在芯片出厂之前就进行了校准； 这样的话，手机生产过程只需进行电池电压的检测确认就可以了；,芯片,电压检测电路,电压检测电路,芯片,各项测试的基本原理和过程介绍,射频校准-常见通信制式 2G GSM - GPRS，EDGE CDMA One 3G CDMA2000 - CDMA2000 1xEV-DO WCDMA - HSPA TD-SCDMA - HSPA 4G FDD-LTE/TDD-LTE CSFB/SGLTE/SVLTE,各项测试的基本原理和过程介绍,射频校准-抽象视角 不论什么样的制式，从射频校准的角度来看，都可以大致视为以下几部分电路组成：频率生成电路、发射电路、接
9、收电路； 频率生成电路负责输出指定的频率，提供给发射、接收电路使用； 发射机按照指定的功率等级、指定的频率，把调制好的语音/数据等信息通过天线发射出去； 接收机在指定的频率上从天线端接收无线信号，并根据信号强度进行合适的过滤、放大，以便后端处理电路进行解调，解析出语音/数据信息；,各项测试的基本原理和过程介绍,射频校准-为什么要做校准？ 手机做为无线通信系统中的一部分，必须遵循系统设计要求的各种规范，才能够与基站正常通讯且不干扰其他终端的正常使用； 规范对于发射和接收的各种射频性能指标有着严格的定义； 手机本身是一个高度复杂的系统，小小的PCB板上集成了数百个电子器件；这些元器件个体之间存在差
10、异，在生产过程中受温度等因素影响，某些特性也会有细微变化； 各种不确定因素累积在一起，批量生产出来的手机之间性能自然各异；必须借助于仪器，通过校准过程，将大家的差异抹平，统一向标准看齐；,各项测试的基本原理和过程介绍,射频校准-频率校准 AFC：Auto Frequency Control，自动频率控制 无论发射机或接收机，都要能够工作在我们指定的、期望的频率上； 在无线通讯世界中，频率资源就如同一条条看不见的高速车道；发射机和接收机都必须运行在系统分配的车道上，才能进行正常的通信，并且不影响其他车道的使用； 一般来说，要求频率误差须控制在0.1ppm以内；例如在GSM900频段上，频率误差绝
11、对值应小于900MHz*0.1ppm=90Hz；,各项测试的基本原理和过程介绍,射频校准-频率校准 一个简化的频率生成电路如下图所示； 压控晶振能够根据控制信号输出可变的基准频率，经由倍频/锁频电路，最终输出期望的工作频率； 如同电池电压校准的原理一样，我们需要知道数字控制信号与最终输出频率之间的关系曲线；,压控晶振 26M,倍频/锁频,期望频率,数字控制信号,频率生成电路,各项测试的基本原理和过程介绍,射频校准-接收路径损耗校准 AGC：Auto Gain Control，自动增益控制 从天线接收到的信号电平可能在-25dBm到-110dBm之间变化；如此大的动态范围，基带电路是无法处理的；需要经过多级低噪放、滤波器电路，将输入电平调整到基带电路可以处理的范围； 简单的说，高频无线信号从天线接收进来之后，在手机板上要经过很多的电路，必然会有一定的衰减，也就是路径损耗；因此需要通过校准过程把具体的损耗值测算出来，记录在手机中； 另外，对于不同的频率，路径上的损耗也是不一样的，还需要针对多个频点分别进行校准；,各项测试的基本原理和过程介绍,射频校准-发射功率校准 APC：Auto Power Control，自动功率控制 GSM的功率校准 功率等级 曲线拟合 CDMA的功率校准 功率等级 多增益模式 切换点 频率点补偿,=The END= Thanks!,
