技术摘要：
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  全部
背景技术：
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/IEC  18092和ISO/IEC  21481中被标准化，但也合并了各种先 前存在的标准，包括标准ISO/IEC  14443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/IEC14  443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 6 CN 111610426 A 说　明　书 2/11 页 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。
技术实现要素：
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 7 CN 111610426 A 说　明　书 3/11 页 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对两个对应的第一信号的接收。 此处，这对应于差分模式中的递送。 然后，由这些递送确定的结果包括在阻抗匹配电路中流动的电流的差分水平，以 及所接收的对应的两个第一信号的差分振幅和/或所接收的对应的两个第一信号中的一者 的相位。 一般而言，所接收的信号的相位是该所接收的信号相对于对应的传输信号的相移 (或该所接收的信号和对应的传输信号之间的相位差)。该传输信号例如由本地振荡器以载 波频率(例如13.56MHz)计时。 在该差分模式中，由于所接收的两个第一信号之间的相位差是180°，因此这确定 所接收的两个第一信号中的仅一者的相位是足够的。 第一部分还包括在第一输出端子上进行的第二测试信号的第二递送以及在第一 输入端子上的对对应的第二信号的接收。此处，这因此对应于单端输入/输出模式。 8 CN 111610426 A 说　明　书 4/11 页 然后，由该第二递送确定的结果包括所接收的对应的第二信号的振幅和/或相位。 第一部分还包括在第二输出端子上进行的第三测试信号的第三递送以及在第二 输入端子上的对应的第三信号的接收。 同样，这对应于单端输入/输出模式，但是此时是在另一个输出端子和另一个输入 端子上。 由该第三递送确定的结果包括所接收的对应的第三信号的振幅和/或相位。 尽管术语“第一”、“第二”、“第三”已经被分配给术语“递送”，但这并暗示进行这些 递送的特定顺序。 实际上，这并不重要，并且例如，在差分模式下的测试信号的递送之前，两次递送 可以以单端输入/输出模式实施，反之亦然，或者可以将以差分模式的递送置于以单端输 入/输出模式的两次递送之间。 实际上，该第一部分旨在获得各种物理量的水平。这些水平然后可以被存储并且 稍后第二部分中被分析。 因此，第二部分中使用的至少一个决策树包括例如三个决策级。 然后，根据一个实施例，第二部分包括第一步骤，该第一步骤包括：在第一决策级 处，进行电流的差分水平与至少一个差分基准水平之间的第一比较；然后，在第二决策级 处，进行差分振幅和/或相位与基准差分振幅和/或基准相位之间的第二比较；然后，在第三 决策级处，进行对所接收的对应的第二信号的振幅和/或相位与所接收的对应的第三信号 的振幅和/或相位之间的差异的确定，并且进行振幅和/或相位的该差异与振幅和/或相位 的基准差异之间的第三比较。 取决于这些比较的结果，决策树将因此被仔细检查，以便得出导致对某些故障的 检测和标识的诊断，或者得出在该阶段没有故障的诊断。 但是，某些类型的故障在该第一步骤期间可能无法被诊断。 特别是这种情况：当非接触部件包括两个附加的输出端子，该两个附加的输出端 子连接到阻抗匹配电路并且被设计成将阻抗匹配电路连接到一个或多个阻尼电阻器时。 在这种情况下，如果第二部分的第一步骤没有揭示任何可检测的故障，则第二部 分可以包括第二步骤，该第二步骤被配置成检测在这些附加输出端子中的短路类型的潜在 故障。 更确切地，出于此目的，在已经将两个附加输出端子配置在高阻抗模式中之后，第 一部分的重新执行被有利地提供，并且然后第二步骤例如包括附加比较，该附加比较分别 在电流的差分水平与至少一个附加基准差分水平、差分振幅和/或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、以及振幅和/或相位的差异与振幅的至少一个附 加基准差异和/或相位的至少一个附加基准差异之间进行。 例如通过在阻抗匹配电路中对故障的模拟和/或故意创建，各种基准水平和/或各 种附加基准水平例如可以在初步阶段期间已经被生成。 如前所述，非接触部件可以是NFC微控制器。 另外，如上文所指示的，该方法可以在将该板插入到被设计成支持非接触通信功 能的装置(例如，蜂窝移动电话或平板电脑)中之前被实施，而这些示例是非限制性的。 作为变型，该方法可以在被设计成支持非接触通信功能并且配备有该板的装置内 9 CN 111610426 A 说　明　书 5/11 页 被实施。如上文所指示的，在客户将该装置送回的情况下，这对于对潜在故障的检测的实现 可以是有用的。 根据另一方面，提供了一种电子组件，其包括板、被固定到板上的系统并且该系统 包括耦合到非接触部件的阻抗匹配电路，以及检测设备，该检测设备被配置成在板上执行 对被固定到板上的系统中的潜在故障的检测，该检测设备包括第一电路，该第一电路被合 并到非接触部件本身中并且被配置成实施检测的第一部分。 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、非接触部件到板上的连接中的潜在故障。 根据一个实施例，阻抗匹配电路被配置成在第一部分期间耦合到天线。 根据一个实施例，该组还包括在与天线的耦合点处的潜在故障。 根据一个实施例，潜在故障包括短路类型的故障或开路类型的故障。 因此，例如，对于部件，短路类型的故障导致其端子之间的电链路。对于端子，短路 故障例如导致该端子与电路的地之间的链路。 对于部件，开路类型的故障例如导致部件的故障，并且对于端子，这种故障例如导 致通过该端子的信号非通路。 根据一个实施例，第一电路被配置成在第一部分结束时递送结果，并且检测设备 还包括分析电路，该分析电路被配置成在检测的第二部分期间分析结果以便诊断潜在故 障。 根据一个实施例，分析电路被合并到非接触部件内，或者被合并到被固定在该板 上但与非接触部件不同的处理单元内，或者被合并到未由该板承载的处理单元内。 根据一个实施例，第一电路包括递送电路，该递送电路被配置成将测试信号递送 到阻抗匹配电路中，并且结果包括由该测试信号的递送产生的物理量的水平，第一电路包 括被配置成确定该水平的确定电路。 根据一个实施例，分析电路被配置成相对于基准水平来分析该物理量的水平。 根据一个实施例，分析电路被配置成执行实现至少一个决策树的软件应用。 根据一个实施例，递送电路被配置成以差分模式递送测试信号和/或使用单端输 入/输出来递送测试信号。 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被配置成非接触通信信号的递送和接收，并且 递送电路被配置成：在两个输出端子上实施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接收两个对应的第一信号，并且确定电路被配置成确定在阻抗匹配电 路中流动的电流的差分水平，以及用于确定所接收的对应的两个第一信号的差分振幅和/ 或所接收的这些对应的两个第一信号中的一者的相位；该递送电路被配置成在第一输出端 子上实施第二测试信号的第二递送，并且在第一输入端子上实施对对应的第二信号的接 收，并且该确定电路被配置成确定所接收的对应的第二信号的振幅和/或相位；该递送电路 被配置成在第二输出端子上执行第三测试信号的第三递送，并且在第二输入端子上接收对 应的第三信号，并且该确定电路被配置成确定所接收的对应的第三信号的振幅和/或相位。 根据一个实施例，该至少一个树包括三个决策级，并且分析电路被配置成实施第 一步骤，该第一步骤包括：在第一决策级处，进行电流的差分水平与至少一个差分基准水平 10 CN 111610426 A 说　明　书 6/11 页 之间的第一比较；然后，在第二决策级处，进行差分振幅和/或相位与基准差分振幅和/或基 准相位之间的第二比较；然后，在第三决策级处，进行对所接收的对应的第二信号的振幅 和/或相位与所接收的对应的第三信号的振幅和/或相位之间的差异的确定，并且进行振幅 和/或相位的该差异与振幅的基准差异和/或相位的基准差异之间的第三比较。 根据一个实施例，非接触部件包括两个附加的输出端子，该两个附加的输出端子 连接到阻抗匹配电路并且被设计成将阻抗匹配电路连接到一个或多个阻尼电阻器，并且， 如果第二部分的第一步骤没有揭示任何可检测的故障，则分析电路被配置成实施第二步 骤，该第二步骤被配置为检测附加输出端子中的短路类型的潜在故障。 根据一个实施例，两个附加输出端子被配置成处于高阻抗模式中，第一电路被配 置成执行第一部分的重新执行，并且分析电路被配置成在第二步骤期间实施附加比较，该 附加比较分别在电流的差分水平与至少一个附加基准差分水平、差分振幅和/或相位与至 少一个附加基准差分振幅和/或至少一个附加基准相位、振幅和/或相位的该差异与振幅 和/或附加基准相位的至少一个差异之间进行。 根据一个实施例，该电子组件包括被设计以存储基准水平和/或附加基准水平的 存储器。 根据一个实施例，该非接触部件是NFC控制器。 根据另一方面，提供了一种属于诸如上文所限定的电子组件的非接触部件。 根据一个实施例，该非接触部件包括第一电路，该第一电路被配置成实施诸如上 文所限定的检测方法的至少第一部分。 根据另一方面，提供了一种装置，例如，蜂窝移动电话或平板电脑，其被设计成支 持非接触式通信功能并且包含诸如上文所限定的电子组件。 附图说明 通过审视实施例及其实施方式的详细描述以及根据附图，本发明的其他优点和特 征将变得显而易见，实施例及其实施方式绝非限制性的，在附图中： 图1图示了通信装置的框图； 图2图示了针对阻抗匹配电路的电路细节； 图3图示了用于执行对潜在故障的检测的第一部分的电路； 图4是针对执行对潜在故障的检测的第一部分的过程的流程图； 图5图示了针对执行对潜在故障的检测的第二部分的过程的决策树； 图6图示了针对故障检测的分析的细节； 图7图示了用于执行对潜在故障的检测的程序； 图8图示了用于执行对潜在故障的检测的另一程序； 图9图示了用于执行对潜在故障的检测的另外的程序。