手機自動充電測試

趙彬

摘 要：智能手機，是指像個人電腦一樣，具有獨立的操作系統，獨立的運行空間，可以由用戶自行安裝軟件、游戲、導航等第三方服務商提供的程序，并可以通過移動通訊網絡來實現無線網絡接入手機類型的總稱。

關鍵詞：智能手機，自動充電測試

1 智能手機的特點

1）具備無線接入互聯網的能力：即需要支持GSM網絡下的GPRS或者CDMA網絡的CDMA1X或3G（WCDMA、CDMA-2000、TD-CDMA）網絡，甚至4G（HSPA+、FDD-LTE、TDD-LTE）。

2）具有PDA的功能：包括PIM（個人信息管理）、日程記事、任務安排、多媒體應用、瀏覽網頁。

3）具有開放性的操作系統：擁有獨立的核心處理器（CPU）和內存，可以安裝更多的應用程序，使智能手機的功能可以得到無限擴展。

4）人性化：可以根據個人需要擴展機器功能。根據個人需要，實時擴展機器內置功能，以及軟件升級，智能識別軟件兼容性，實現了軟件市場同步的人性化功能。

5）功能強大：擴展性能強，第三方軟件支持多。

6）運行速度快：隨著半導體業的發展，核心處理器（CPU）發展迅速，使智能手機在運行方面越來越極速。

智能手機的CPU、屏幕等硬件的耗電量都是不可忽視的，這些硬件很容易就將電量耗盡，再加之智能手機也越來越追求時尚輕薄，其小小的電池容量就顯得更加可憐了。這方面是沒有解決辦法的，只能是提醒智能手機用戶，別老沒事兒玩兒手機了。

這篇論文主要闡述手機產品的自動充電測試。現在智能手機已經整合了email，語音，娛樂和辦公等等，它能滿足大部分的商業需求。在手機生產過程中，沒有充電功能缺陷的次品流入市場是致命的。 然而這些次品都是從人工測試站Pre-Alert跑出的，因此我們決定開發充電測試截住次品。現在的充電測試只能檢測充電電路在測試模式下是否工作正常，而不能有效地檢測出客戶模式下充電是否正常。為了達到我們目標，自動充電測試是最有效的方式。它可以規避操作人員的疲勞和疏忽，也可以有效地模擬客戶用電源給電池充電。經過手機測試驗證后，這是行之有效的方法。它可以推廣到所有智能手機的測試方案。

2 背景介紹

“智能手機（Smart Phone）”這個說法主要是針對“功能手機（Feature phone）”而來的，本身并不意味著這個手機有多“智能（Smart）”；從另一個角度來講，所謂的“智能手機（Smart Phone）”就是一臺可以隨意安裝和卸載應用軟件的手機（就像電腦那樣）。（“功能手機（Feature phone）”是不能隨意安裝卸載軟件的，JAVA的出現使后來的“功能手機（Feature phone）”具備了安裝JAVA應用程序的功能，但是JAVA程序的操作友好性，運行效率及對系統資源的操作都比“智能手機（Smart Phone）”差很多。從廣義上說，智能手機除了具備手機的通話功能外，還具備了PDA的大部分功能，特別是個人信息管理以及基于無線數據通信的瀏覽器和電子郵件功能。智能手機為用戶提供了足夠的屏幕尺寸和帶寬，既方便隨身攜帶，又為軟件運行和內容服務提供了廣闊的舞臺，很多增值業務可以就此展開，如：股票、新聞、天氣、交通、商品、應用程序下載、音樂圖片下載等等。結合3G通信網絡的的支持，智能手機的發展趨勢，勢必將成為一個功能強大，集通話、短信、網絡接入、影視娛樂為一體的綜合性個人手持終端設備。智能手機CFranklin是世界上搭載Windows Mobile 5.0 操作系統的超薄手機。這個手機整合了email，語音，娛樂和辦公等功能。這是一個非常有市場潛力的產品。但在產品試生產工程中，它出現了各種缺陷，這其中沒有充電功能的手機是客戶抱怨最多的問題，大約占總缺陷的47%， 是個非常棘手的問題。

3 客戶反饋調查

1）檢查次品的充電功能，確認是功能缺陷。

2）FCS報告顯示所有測試均是好品。

3）在生產線上重新測試，Pre-Alert測試站能夠抓住這個缺陷次品。

4）拆解次品手機，發現是元件VR401損壞。

4 分析和實驗

首先，在Pre-Alert測試站，我們需要做攝像頭測試，充電測試和音量鍵測試。這是個手動測試站，需要操作人員手動檢查充電功能，因此我們不能很好地控制他們的工作表現，例如疲倦或生病等等。這就很容易理解客戶會反饋手機沒有充電功能的問題。然而，這確實是VR401元件損壞的問題。減少人工操作并能夠截住次品對于我們來說是一個挑戰。

第二，正如現在的充電測試，我們加載5V在VBUS，然后加載3.8V在電池管腳。用FTM_I2C命令發送數據0x0180000400010080關掉顯示屏。

1）用FTM_PM_CHARGER_CONFIG命令發送數據0x0408，設置VMAX_SEL為4.2V，IMAX_SEL為0.9A。放置5.6K歐姆在電池溫度管腳和手機接地管腳。用FTM_PM_FAST_CHARGE啟動充電功能。測量ADC_1和I1之間的電流。

2）用FTM_PM_CHARGER_CONFIG命令發送數據0x0408，把VMAX_SEL設置為4.2V，IMAX_SEL為0.1A。放置5.6K歐姆在電池溫度管腳和手機接地管腳。用FTM_PM_FAST_CHARGE啟動充電功能。用FTM_PM_FAST_CHARGE啟動充電功能。測量ADC_2和I2之間的電流。

測量I1，ADC_1，I2，ADC_2的值，保證它們符合測試區間要求。然后利用FTM_PM_DISABLE_CHARGE發送命令關掉充電功能。移去5.6K歐姆在電池溫度管腳和手機接地管腳。

然而現有的測試方法不能有效地解決問題，因為它只能檢測充電電路時否工作正常。如果測試結果合格，它僅僅能證明電路工作正常，不能說明手機的充電功能是否足夠好。而且它更不能保證在客戶模式下充電工作正常。因此，我們需要改進充電測試來模擬客戶模式。這就帶來另一個挑戰，如何在客戶模式下改進充電測試。

總之，我們需要研發新的測試項去抓住這個次品。而且對于測試方式來說，自動測試要比手動測試更加可靠。它能夠去除操作人員的疲勞和其他不確定因素。在客戶模式下，手機是在快充模式，因此我們需要優化測試方法去解決。

測試流程如下：

1）設置電池電源電壓3.6V 2A

2）等待500ms

3）短接D+/D-

4）ID管腳與接地之間加載440K電阻

5）設置VBUS為5V

6）等待20s

7）測量電池電源上電流，如果是-910mA，說明充電工作正常；如果是0mA，說明它是次品。

如上的測試方案能檢測到無充電功能的次品。D+和D-短接的目的是切斷數據的傳輸。ID線用440K接地是為了模擬客戶模式下的快速充電。這可以通過IO控制命令完成。之后，電源2304和電源2306能夠充當5V充電器和3.6V電池，使手機進入充電模式。然后，等待20s，電源能顯示手機充電的電流變化。這個電流是大約910mA，說明充電正常；否則，次品的電流是0mA。

5 結論

從5.5K樣品測試結果看，一共9個無充電功能的次品和2個假次品。而且無功能次品（ESN：1E435BA6）經過測試后，電流結果是41mA～43mA。它可以被自動充電測試抓住。所以這個方法是有效的。同時，自動充電測試不會影響測試時間和產量。同樣的方法已經推廣到所有手機產品測試程序中。它能提高產品的質量。