Motorola (China) Electronics Ltd. PCS Tianjin MFG

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Motorola (China) Electronics Ltd.   PCS Tianjin MFG

Analyzer Training Project
Level I


Preview Edition










Written by Analyzer Expert Team

June, 2000

Motorola Confidential Property


序    言
近年来，随着Motorola (China) Electronics Ltd.的发展，PCS天津厂的手机产量得到了很大的提高，这就对MFG的Analyzer Group提出更高的要求，无论从分析的准确性，及时性还是维修的能力等方面均需要适应不断增加的产量，因此需要对Analyzer进行有针对性的，持续的培训。基于这种情况，我们制订并编辑了这套培训资料。
本资料主要内容包括Analyzer日常的生产流程介绍，GSM移动通信系统介绍，Motorola系列手机电路原理介绍，Analyzer日常仪器与工具介绍以及手机测试过程与缺陷分析方法介绍等内容。主要用于对新加入Analyzer队伍的人员进行培训，使之能很快地清楚Analyzer的工作意义与内容，了解Motorola手机产品的工作原理与生产、测试流程，掌握一定的仪器与工具的使用方法，并初步建立起分析工作的正常流程与思路。本资料将主要介绍一些概念性的内容，具体的技术问题请参阅相关资料。
另外，与Analyzer工作相关的人员以及对Analyzer工作感兴趣的人员也可以此资料作为参考。

Analyzer Expert Team
June, 2000
目    录序    言        I
目    录        II
1        日常生产流程介绍        1
1.1        生产流程        1
1.2        生产质量控制        2
1.2.1        FCS        2
1.2.1.1        手机跟踪与记录        2
1.2.1.2        下线记录        2
1.2.1.3        缺陷输入        2
1.2.1.4        数故障        2
1.2.2.2        反馈据报告        2
1.2.2        Analyzer的职责        2
1.2.2.1        分析原因        2
1.2.2.3        维修缺陷        3
1.3        Analyzer日常工作流程        3
2        GSM移动通信系统简介        4
2.1        移动通信的概念        4
2.1.1        接入方式        4
2.1.2        传输方式        4
2.1.3        多址方式        4
2.1.4        频率资源复用        4
2.2        GSM的历史与发展        4
2.3        GSM系统的构成        5
2.3.1        MSC        5
2.3.2        BSS        5
2.3.3        MS        5
2.4        GSM空间接口        5
2.4.1        频带分配        5
2.4.2        多址方式        5
2.4.3        物理信道        5
2.4.4        调制方式        5
2.4.5        TDMA Burst        6
2.4.6        收发双工时序        6
2.4.7        功率控制        6
2.4.8        时序控制        6
2.5        身份鉴别——SIM卡        6
2.5.1        IMSI        6
2.5.2        MCC        6
2.5.3        MNC        7
2.5.4        用户存储的信息        7
2.6        话音编码与传输        7
2.6.1        话音编码        7
2.6.1.1        取样、量化与编码        7
2.6.1.2        数据压缩编码        7
2.6.1.3        纠错编码        7
2.6.2        传输        7
2.6.2.1        时隙        7
2.6.2.2        帧        7
2.6.2.3        复帧        7
2.6.2.4        超帧        7
2.6.2.5        位交织、传输        7
2.7        逻辑信道        7
2.7.1        TCH        7
2.7.2        SACCH        7
2.7.3        FACCH        8
2.7.4        BCH        8
2.7.4.1        FCH        8
2.7.4.2        SCH        8
2.7.4.3        BCCH        8
2.7.4.4        CCCH        8
2.7.4.4.1        PCH        8
2.7.4.4.2        AGCH        8
2.7.5        RACH        8
2.7.6        SDCCH        8
2.8        呼叫建立过程        8
2.8.1        登录网络        8
2.8.2        手机发起呼叫        9
2.8.3        基站发起呼叫        9
3        手机各功能模块硬件电路原理介绍        10
3.1        Motorola手机概况        10
3.1.1        手机的制式        10
3.1.2        GSM手机各型号家族系列        10
3.2        手机电路原理流程        10
3.2.1        手机电路流程框图        10
3.2.2        接收通路        10
3.2.3        发射通路        10
3.2.4        音频通路        10
3.3        逻辑控制电路        11
3.3.1        CPU        11
3.3.2        总线        11
3.3.3        ROM        11
3.3.4        RAM        11
3.3.5        时钟        11
3.3.6        I/O设备        11
3.4        电源系统        11
3.4.1        External B+/B+        11
3.4.2        内部电路、芯片工作正电压        11
3.4.3        内部负电压        11
3.4.4        系统时钟备用电源        11
3.5        A/D，D/A转换器        11
3.5.1        音频A/D，D/A转换器        12
3.5.2        Battery V sense        12
3.5.3        Charger I sense        12
3.5.4        外接设备检测        12
3.5.5        GMSK Modem        12
3.5.6        Power Burst Ramp        12
3.6        用户接口电路        12
3.6.1        音频输入电路        12
3.6.2        音频输出电路        12
3.6.3        显示电路        12
3.6.4        键盘控制电路        12
3.7        射频通信电路        12
3.7.1        放大器        12
3.7.2        滤波器        13
3.7.3        振荡器        13
3.8        外接设备电路        13
3.8.1        SIM卡        13
3.8.2        电池        13
4        分析测试的仪器与工具        14
4.1        分析手机缺陷需要的仪器        14
4.1.1        手机供电电源设备        14
4.1.2        EMMI接口设备        14
4.1.3        GSM手机测试仪        14
4.1.3.1        HP8922系列配套仪器        14
4.1.3.2        HP8922的工作模式        14
4.1.4        示波器        14
4.1.4.1        Analyzer使用的示波器系列        14
4.1.4.2        示波器的使用设置        15
4.1.4.2.1        扫描宽度设定        15
4.1.4.2.2        信号幅度设置        15
4.1.4.2.3        触发模式设置        15
4.1.4.2.4        自动扫描        15
4.1.4.2.5        显示设置        15
4.1.5        频谱分析仪        15
4.1.5.1        中心频率        15
4.1.5.2        扫描频带宽度        15
4.1.5.3        参考幅度        15
4.1.5.4        扫描时间        15
4.1.5.5        测量标记        15
4.1.6        万用表        16
4.1.7        射频电缆        16
4.2        维修手机需要的工具        16
4.2.1        热风枪        16
4.2.2        电烙铁        16
4.2.3        PCB焊接托架        16
4.2.4        镊子        16
4.2.5        探针        16
4.2.6        吸锡线        16
4.2.7        助焊笔（剂）        16
4.2.8        隔热罩        16
4.3        手机维修的工艺要求        16
4.3.1        EHS        16
4.3.2        手工焊接工艺        16
4.3.3        温度控制        16
5        手机缺陷分析        18
5.1        缺陷判断        18
5.2        缺陷类型        18
5.2.1        测试问题        18
5.2.2        装配缺陷        18
5.2.3        工艺缺陷        18
5.2.4        元器件损坏        18
5.2.5        元器件缺陷        18
5.3        缺陷分析方法        18
5.3.1        观察法        18
5.3.2        测量分析法        18
5.3.3        对比测量法        18
5.3.4        元件替换法        19
5.4        各站测试内容与故障分析        19
5.4.1        Flash        19
5.4.2        Flexing        19
5.4.3        Alert        19
5.4.3.1        手机的Test Mode        19
5.4.3.2        键盘功能        19
5.4.3.3        Speaker音频        19
5.4.3.4        SIM卡通信测试        19
5.4.3.5        音频回环        20
5.4.3.6        振铃        20
5.4.3.7        振动        20
5.4.3.8        耳机        20
5.4.3.9        背景灯        20
5.4.3.10        显示        20
5.4.4        Tuning/Phasing        20
5.4.4.1        Initialization        20
5.4.4.1.1        Power Up        21
5.4.4.1.2        Flexing        21
5.4.4.1.3        CIT Check        21
5.4.4.1.4        Prelim Test        21
5.4.4.1.5        Charger Phase        21
5.4.4.1.6        Battery Phase        21
5.4.4.2        Power Phase        21
5.4.4.3        AFC Phase        21
5.4.4.4        AGC Phase        21
5.4.4.5        Call Test        22
5.4.4.5.1        Time Camp        22
5.4.4.5.2        Mobile Call        22
5.4.4.5.3        Call Change        22
5.4.4.5.4        Rx Level        22
5.4.4.5.5        Rx Quality & BER        22
5.4.4.5.6        Power        22
5.4.4.5.7        Phase Error & Frequency Error        22
5.4.4.5.8        Flatness & Time Mask        23
5.4.4.5.9        Handover        23
5.4.4.6        Antenna Test        23
5.4.4.7        End Test        23
5.4.5        CIT        23
6        结束语及参考资料        24


1        日常生产流程介绍
1.1        生产流程
首先介绍一下Motorola PCS天津厂手机产品生产流程。











目前，PCS天津厂手机生产过程可由上图简单说明：
PCB被投放到生产线上，先进行Top面的SMT贴装并进行回流焊接，然后经过相同的Bottom面贴装焊接过程，形成手机电路主板。
手机的主板开始测试。各生产线与各型号手机的装配与测试流程可能会有差别，主要由以下几个测试站完成：
生产线对手机板进行Board Inspection——整板外观检查，发现元器件外观缺陷将送Rework处维修。
手机板经过Board Flash站，向手机中写入程序。如果手机中贴装的Flash ROM已经写入了程序，此站将被省略。此站下线手机板将由负责Flash站的Analyzer分析。
手机板在Board Flexing站被写入Factory Serial Number，工厂序列号，并做一部分的Flexing过程，写入开机数据。下线手机由负责Flexing的Analyzer进行分析。
手机板进行Board Test——整板测试，也称为Tuning——调谐测试，根据生产与测试流程的不同，此过程可能与后面的Final Test合并。手机板在此过程中将测试其电性能以及射频通信性能。下线手机由负责Board Test的Analyzer分析。
手机进行装配后，进行Alert——振铃及电测，对用户操作界面进行测试。下线的手机由负责Alert的Analyzer分析。
在结束Alert站的测试后，手机进行Final Test——最终测试，也称为Phasing Test——调整测试。下线手机由负责Phasing的Analyzer分析。
最后手机进行CIT，打印CIT Label后结束车间生产。
质量检验部门FQA需要对生产出的手机进行抽样测试以保证质量。
1.2        生产质量控制
质量控制对于工厂的生产至关重要，对此，Motorola有一套完整的质量控制系统与方案。
1.2.1        FCS
Orancle的Factory Control System是一套大型数据库系统，主要完成手机生产过程中数据的跟踪、采集、记录、存储、查询与统计任务，根据FCS中的数据可以反映出生产的情况。FCS主要由以下几个部分组成。
1.2.1.1        手机跟踪与记录
生产线生产的手机板在Flexing站被统一编以一个10位的Factory Serial Number——工厂序列号，在整个工厂生产过程中，该手机的所有数据都可以这个序列号码中查到。
在Flexing站手机被贴上一个条码（Bar-code），调码上记录着6位编码，可由条码扫描器将条码读出，系统可以将条码的编码转换为Factory Serial Number。
1.2.1.2        下线记录
手机在测试过程中，下线缺陷将被记入FCS中。对于自动测试如Flexing，Board Test，Final Test，CIT和FQA Test等测试，系统将自动记录下线缺陷；对于手动测试如Flash，Alert测试可以由手工输入下线项目。
1.2.1.3        缺陷输入
当下线手机号码被输入FCS中，系统内生成一个TBA（To Be Analyzed）记录，表示需要进行分析。Analyzer工作台上的终端可以显示一FCS界面，称为Graphic Inspection，Analyzer完成分析工作后，在GI中显示的PCB板图中选中缺陷元件，点击Defect输入缺陷原因。然后后手机被重新测试，当通过测试后，系统删除这个TBA，并将缺陷元器件、缺陷原因记入FCS。
在Board Test与Final Test中，对于下线但未输入FCS的手机，测试台将不进行测试并提示输入FCS。
1.2.1.4        数据报告
有了FCS采集的数据之后，我们可以很方便的查询许多种类的报告，如某个时段、某生产线或某种产品的产量、质量（DPHU）、测试、分析原因、缺陷以及周转时间等方面的详细或统计报告，这样可以根据数据来控制生产中各种缺陷的情况，改进产品质量；FCS还可以查询某一手机在整个生产测试过程中的详细数据，为Analyzer分析手机提供很好的参考；查询一个批次手机的某一项或某几项的测试数据，还可以统计地计算出手机性能参数分布的曲线，便于从工程技术方面来控制产品的质量。
1.2.2        Analyzer的职责
在生产测试的过程中，下线的手机被送到Analyzer处进行分析。对于整个生产系统，Analyzer主要负责以下几个方面：
1.2.2.1        分析故障
在生产过程中，下线的手机有许多原因，Analyzer首先要对这些手机进行分析，找出下线的原因。
1.2.2.2        反馈原因
Analyzer对缺陷的原因应该及时反馈。在实际工作中，反馈的工作是将缺陷元器件与缺陷原因及时、准确地输入FCS，相关人员将从FCS中的缺陷分析报告中总结得出缺陷所在，并采取相应的改善措施。
1.2.2.3        维修缺陷
发现缺陷的同时，Analyzer将对缺陷尽快修复，减少报废与积压，降低生产成本。
1.3        Analyzer日常工作流程
目前Analyzer日常工作的流程可以由下图简要说明。


























Analyzer在Analyzer Service Center处凭身份识别条码领取手机。
分析并修复缺陷手机。
对于修复的手机，将缺陷准确输入FCS，在Analyzer Service Center处按照修复手机归还；
对于未修复的手机，在Analyzer Service Center处按照未修复手机归还；
对于报废的手机，标明报废原因后统一送给Analyzer Shift Leader处理。


2        GSM移动通信系统简介
Motorola是主要以生产移动通信产品的公司，PCS天津厂所生产的主要产品是移动通信手持机（以下简称手机），而手机是移动通信系统的重要组成部分——终端接入设备，所以要介绍手机，有必要先介绍一下移动通信系统。
2.1        移动通信的概念
移动通信范指用户可以在移动中进行通信的系统。从通信方向上可以分为单向（例如BP机）和双向通信，从用户范围可以分为公用和专用（例如对讲机）等。我们以下主要介绍双向公用移动通信网络。
2.1.1        接入方式
移动