TWI813255B

TWI813255B - 近場通訊裝置的非接觸式測試方法及其系統

Info

Publication number: TWI813255B
Application number: TW111114556A
Authority: TW
Inventors: 曾長財; 黃誠誠
Original assignee: 啟碁科技股份有限公司
Priority date: 2022-04-15
Filing date: 2022-04-15
Publication date: 2023-08-21
Also published as: TW202343991A

Abstract

本發明提供一種近場通訊裝置的非接觸式測試方法，包含測試裝置耦合步驟、偵測步驟及比對步驟。測試裝置耦合步驟係將測試裝置耦合近場通訊裝置。測試裝置耦合近場通訊裝置而產生迴路損失值。偵測步驟係驅動網絡分析儀產生迴路損失曲線。比對步驟係比對迴路損失曲線是否位於無異常迴路損失區間而產生測試結果。當迴路損失曲線位於無異常迴路損失區間內時，測試結果為近場通訊裝置處於正常狀態；當迴路損失曲線位於無異常迴路損失區間以外時，測試結果為近場通訊裝置處於異常狀態。藉此，偵測出異常狀態的近場通訊裝置。

Description

近場通訊裝置的非接觸式測試方法及其系統

本發明係關於一種通訊裝置的非接觸式測試方法及其系統，特別是關於一種近場通訊裝置的非接觸式測試方法及其系統。

近場通訊(Near Field Communication；NFC)產品在製造完成之後，出廠之前須進行功能測試，以確保產品可正常運作，習知的測試板透過探針實體接觸近場通訊產品進行電性及通訊功能測試。然而，由於測試板與近場通訊產品實體接觸，測試板須額外設置匹配電路與近場通訊產品阻抗匹配。因此，若異常產品的測試數值與正常狀態的測試數值差異較小，可能會被視為阻抗匹配的誤差容許值而被判定為正常產品。第1圖係繪示習知測試板對近場通訊產品測試之迴路損失曲線示意圖。雙層軟性電路板貼附異常狀態的迴路損失曲線與正常狀態的迴路損失曲線相近，亦即，習知的測試板無法檢測出近場通訊產品中雙層軟性電路板的貼附異常。

由此可知，目前市場上缺乏一種可偵測出細微數值變化量且靈敏度高的近場通訊裝置的非接觸式測試方法及其系統，故相關業者均在尋求解決之道。

因此，本發明之目的在於提供一種近場通訊裝置的非接觸式測試方法及其系統，其透過將測試裝置耦合近場通訊裝置，測試近場通訊裝置是否異常。

依據本發明的方法態樣之一實施方式提供一種近場通訊裝置的非接觸式測試方法，用以對一近場通訊裝置進行測試。近場通訊裝置的非接觸式測試方法包含一測試裝置耦合步驟、一偵測步驟及一比對步驟。測試裝置耦合步驟係將一測試裝置耦合近場通訊裝置。測試裝置耦合近場通訊裝置而產生至少一迴路損失(Return Loss)值。偵測步驟係驅動一網絡分析儀依據至少一迴路損失值產生一迴路損失曲線。比對步驟係驅動一處理器比對迴路損失曲線是否位於一無異常迴路損失區間而產生一測試結果。當迴路損失曲線位於無異常迴路損失區間內時，測試結果為近場通訊裝置處於一正常狀態；當迴路損失曲線位於無異常迴路損失區間以外時，測試結果為近場通訊裝置處於一異常狀態。

藉此，本發明之近場通訊裝置的非接觸式測試方法以耦合方式偵測近場通訊裝置的迴路損失曲線，並過濾出處於異常狀態的近場通訊裝置。

依據本發明的結構態樣之一實施方式提供一種近場通訊裝置的非接觸式測試系統，用以對一近場通訊裝置進行測試。近場通訊裝置的非接觸式測試系統包含一測試裝置、一網絡分析儀及一處理器。測試裝置用以耦合近場通訊裝置。測試裝置耦合近場通訊裝置時產生至少一迴路損失值。網絡分析儀電性連接測試裝置，並依據至少一迴路損失值產生一迴路損失曲線。處理器電性連接網絡分析儀，並用以比對迴路損失曲線是否位於一無異常迴路損失區間而產生一測試結果。當迴路損失曲線位於無異常迴路損失區間內時，測試結果為近場通訊裝置處於一正常狀態；當迴路損失曲線位於無異常迴路損失區間以外時，測試結果為近場通訊裝置處於一異常狀態。

藉此，本發明之近場通訊裝置的非接觸式測試系統以耦合方式偵測近場通訊裝置的迴路損失曲線，並過濾出處於異常狀態的近場通訊裝置。

以下將參照圖式說明本發明之複數個實施例。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之；並且重複之元件將可能使用相同的編號表示之。

此外，本文中當某一元件(或單元或模組等)「連接」於另一元件，可指所述元件是直接連接於另一元件，亦可指某一元件是間接連接於另一元件，意即，有其他元件介於所述元件及另一元件之間。而當有明示某一元件是「直接連接」於另一元件時，才表示沒有其他元件介於所述元件及另一元件之間。而第一、第二、第三等用語只是用來描述不同元件，而對元件本身並無限制，因此，第一元件亦可改稱為第二元件。且本文中之元件/單元/電路之組合非此領域中之一般周知、常規或習知之組合，不能以元件/單元/電路本身是否為習知，來判定其組合關係是否容易被技術領域中之通常知識者輕易完成。

請參閱第2圖至第5圖，第2圖係繪示本發明之第一實施例之近場通訊裝置10的非接觸式測試方法S10之流程圖；第3圖係繪示依照第2圖實施方式之近場通訊裝置10的非接觸式測試方法S10之測試裝置耦合步驟S02之示意圖；第4圖係繪示依照第2圖實施方式之近場通訊裝置10的非接觸式測試方法S10之正常狀態之迴路損失曲線RL之示意圖；及第5圖係繪示依照第2圖實施方式之近場通訊裝置10的非接觸式測試方法S10之異常狀態之迴路損失曲線RL之示意圖。近場通訊裝置10的非接觸式測試方法S10用以對一近場通訊裝置10進行測試。近場通訊裝置10的非接觸式測試方法S10包含一測試裝置耦合步驟S02、一偵測步驟S04及一比對步驟S06。測試裝置耦合步驟S02係將一測試裝置110耦合近場通訊裝置10。測試裝置110耦合近場通訊裝置10而產生至少一迴路損失(Return Loss)值。偵測步驟S04係驅動一網絡分析儀120(見第6圖)依據至少一迴路損失值產生一迴路損失曲線RL。比對步驟S06係驅動一處理器130(見第6圖)比對迴路損失曲線RL是否位於一無異常迴路損失區間NL而產生一測試結果。當迴路損失曲線RL位於無異常迴路損失區間NL內時，測試結果為近場通訊裝置10處於一正常狀態；當迴路損失曲線RL位於無異常迴路損失區間NL以外時，測試結果為近場通訊裝置10處於一異常狀態。藉此，本發明之近場通訊裝置10的非接觸式測試方法S10以耦合方式偵測近場通訊裝置10的迴路損失曲線RL，並偵測出處於異常狀態的近場通訊裝置10。

詳細地說，測試裝置110以耦合方式連接近場通訊裝置10，並量測近場通訊裝置10在不同頻率(f)之迴路損失值(dB)。迴路損失曲線RL由近場通訊裝置10在不同頻率的迴路損失值連接而成。無異常迴路損失區間NL用以界定可正常工作的近場通訊裝置10在特定頻率時的迴路損失值範圍。如第4圖所示，正常狀態的迴路損失曲線RL位於被無異常迴路損失區間NL限制的區域內，在本實施方式中，正常狀態的近場通訊裝置10在頻率介於63MHz~75MHz時，迴路損失值小於-8dB；在頻率介於75MHz~78MHz時，迴路損失值小於-22dB；在頻率介於78MHz~83MHz時，迴路損失值介於-6dB及-22dB之間；在頻率介於83MHz~86MHz時，迴路損失值小於-22dB；在頻率大於86MHz時，迴路損失值小於-8dB。

具體而言，異常狀態包含一開路狀態、一短路狀態、一金手指折斷狀態、一雙層軟性電路板貼附異常狀態及一雙層鐵氧體貼附異常狀態之一者。當近場通訊裝置10處於上述異常狀態時，迴路損失曲線RL可如第5圖所示。當近場通訊裝置10為開路狀態、短路狀態時，迴路損失值皆恆為零。當近場通訊裝置10為金手指折斷狀態、雙層軟性電路板貼附異常狀態或雙層鐵氧體貼附異常狀態之至少一者時，迴路損失曲線RL皆會與無異常迴路損失區間NL交會，亦即，當近場通訊裝置10為金手指折斷狀態、雙層軟性電路板貼附異常狀態或雙層鐵氧體貼附異常狀態時，在特定頻率時所偵測的迴路損失值超出近場通訊裝置10可正常工作的數值。此外，當近場通訊裝置10同時處於前述異常狀態的至少二者(例如：金手指折斷狀態及雙層軟性電路板貼附異常狀態)時，近場通訊裝置10的迴路損失曲線RL亦會與無異常迴路損失區間NL交會。藉此，本發明之近場通訊裝置10的非接觸式測試方法S10可偵測出與正常狀態之間的差異微小的雙層軟性電路板貼附造成的異常及雙層鐵氧體貼附造成的異常，且當近場通訊裝置10出現複數異常狀態時，亦可透過迴路損失曲線RL判斷出近場通訊裝置10之異常原因。

請配合參閱第4圖至第6圖，第6圖係繪示本發明之第二實施例之近場通訊裝置10的非接觸式測試系統100之示意圖。近場通訊裝置10的非接觸式測試系統100用以對一近場通訊裝置10進行測試。近場通訊裝置10的非接觸式測試系統100包含一測試裝置110、一網絡分析儀120及一處理器130。測試裝置110用以耦合近場通訊裝置10。測試裝置110耦合近場通訊裝置10時產生至少一迴路損失值。網絡分析儀120電性連接測試裝置110，並依據至少一迴路損失值產生一迴路損失曲線RL。處理器130電性連接網絡分析儀120，並用以比對迴路損失曲線RL是否位於一無異常迴路損失區間NL而產生一測試結果。當迴路損失曲線RL位於無異常迴路損失區間NL內時，測試結果為近場通訊裝置10處於一正常狀態；當迴路損失曲線RL位於無異常迴路損失區間NL以外時，測試結果為近場通訊裝置10處於一異常狀態。藉此，本發明之近場通訊裝置10的非接觸式測試系統100由測試裝置110耦合近場通訊裝置10，避免因測試裝置110與近場通訊裝置10透過匹配電路實體連接而降低偵測靈敏度。

近場通訊裝置10與測試裝置110之間的間距d大於0毫米且小於等於2毫米。在本發明的其他實施方式中，測試裝置可設置於一測試機台之一固定位置，而近場通訊裝置可設置於測試機台之可上下位移動的夾具上，以調整近場通訊裝置與測試裝置欲進行測試時的耦合間距。

測試裝置110可包含一線圈112，而近場通訊裝置10可包含一天線13，線圈112對應天線13。測試裝置110的線圈112的形狀與近場通訊裝置10的天線13的形狀相似，且測試裝置110的面積大於近場通訊裝置10的面積。換句話說，測試裝置110的線圈112的面積覆蓋近場通訊裝置10的天線13的面積。

具體而言，近場通訊裝置10可為近場通訊天線13或設有近場通訊控制晶片的電子裝置；測試裝置110可為設有線圈112的測試電路板；處理器130可為微處理單元、中央處理器或其他電子運算處理器；測試裝置110可透過射頻電纜線(RF cable)連接至網絡分析儀120，但本發明不以此為限。

由上述實施方式可知，本發明具有下列優點，其一，本發明之近場通訊裝置的非接觸式測試方法以耦合方式偵測近場通訊裝置的迴路損失曲線，並偵測出處於異常狀態的近場通訊裝置；其二，近場通訊裝置的非接觸式測試方法可偵測出與正常狀態之間的差異微小的雙層軟性電路板貼附造成的異常及雙層鐵氧體貼附造成的異常，且當近場通訊裝置出現複數異常狀態時，亦可透過迴路損失曲線判斷出近場通訊裝置之異常原因；其三，本發明之近場通訊裝置的非接觸式測試系統由測試裝置耦合近場通訊裝置，避免因測試裝置與近場通訊裝置透過匹配電路實體連接而降低偵測靈敏度。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

S10:非接觸式測試方法 S02:測試裝置耦合步驟 S04:偵測步驟 S06:比對步驟 10:近場通訊裝置 13:天線 100:非接觸式測試系統 110:測試裝置 112:線圈 120:網絡分析儀 130:處理器 RL:迴路損失曲線 NL:無異常迴路損失區間 d:間距

第1圖係繪示習知測試板對近場通訊產品測試之迴路損失曲線示意圖；第2圖係繪示本發明之第一實施例之近場通訊裝置的非接觸式測試方法之流程圖；第3圖係繪示依照第2圖實施方式之近場通訊裝置的非接觸式測試方法之測試裝置耦合步驟之示意圖；第4圖係繪示依照第2圖實施方式之近場通訊裝置的非接觸式測試方法之正常狀態之迴路損失曲線之示意圖；第5圖係繪示依照第2圖實施方式之近場通訊裝置的非接觸式測試方法之異常狀態之迴路損失曲線之示意圖；及第6圖係繪示本發明之第二實施例之近場通訊裝置的非接觸式測試系統之示意圖。

S10:非接觸式測試方法

S02:測試裝置耦合步驟

S04:偵測步驟

S06:比對步驟

Claims

一種近場通訊裝置的非接觸式測試方法，用以對一近場通訊裝置進行測試，該近場通訊裝置的非接觸式測試方法包含：一測試裝置耦合步驟，係將一測試裝置耦合該近場通訊裝置，其中該測試裝置耦合該近場通訊裝置而產生至少一迴路損失值；一偵測步驟，係驅動一網絡分析儀依據該至少一迴路損失值產生一迴路損失曲線；以及一比對步驟，係驅動一處理器比對該迴路損失曲線是否位於一無異常迴路損失區間而產生一測試結果；其中，當該迴路損失曲線位於該無異常迴路損失區間內時，該測試結果為該近場通訊裝置處於一正常狀態；當該迴路損失曲線位於該無異常迴路損失區間以外時，該測試結果為該近場通訊裝置處於一異常狀態；其中，該異常狀態包含一雙層軟性電路板貼附異常狀態及一雙層鐵氧體貼附異常狀態之至少一者。
如請求項1所述之近場通訊裝置的非接觸式測試方法，其中該近場通訊裝置與該測試裝置之間的間距大於0毫米且小於等於2毫米。
如請求項1所述之近場通訊裝置的非接觸式測試方法，其中該測試裝置包含一線圈，該近場通訊裝置包含一天線，該線圈對應該天線。
如請求項3所述之近場通訊裝置的非接觸式測試方法，其中該測試裝置的該線圈的形狀與該近場通訊裝置的該天線的形狀相似，且該測試裝置的面積大於該近場通訊裝置的面積。
如請求項1所述之近場通訊裝置的非接觸式測試方法，其中該異常狀態更包含一開路狀態、一短路狀態及一金手指折斷狀態之至少一者。
一種近場通訊裝置的非接觸式測試系統，用以對一近場通訊裝置進行測試，該近場通訊裝置的非接觸式測試系統包含：一測試裝置，用以耦合該近場通訊裝置，其中該測試裝置耦合該近場通訊裝置時產生至少一迴路損失值；一網絡分析儀，電性連接該測試裝置，並依據該至少一迴路損失值產生一迴路損失曲線；以及一處理器，電性連接該網絡分析儀，並用以比對該迴路損失曲線是否位於一無異常迴路損失區間而產生一測試結果；其中，當該迴路損失曲線位於該無異常迴路損失區間內時，該測試結果為該近場通訊裝置處於一正常狀態；當該迴路損失曲線位於該無異常迴路損失區間以外時，該測試結果為該近場通訊裝置處於一異常狀態；其中，該異常狀態包含一雙層軟性電路板貼附異常狀態及一雙層鐵氧體貼附異常狀態之至少一者。
如請求項6所述之近場通訊裝置的非接觸式測試系統，其中該近場通訊裝置與該測試裝置之間的間距大於0毫米且小於等於2毫米。
如請求項6所述之近場通訊裝置的非接觸式測試系統，其中該測試裝置包含一線圈，該近場通訊裝置包含一天線，該線圈對應該天線。
如請求項8所述之近場通訊裝置的非接觸式測試系統，其中該測試裝置的該線圈的形狀與該近場通訊裝置的該天線的形狀相似，且該測試裝置的面積大於該近場通訊裝置的面積。
如請求項6所述之近場通訊裝置的非接觸式測試系統，其中該異常狀態更包含一開路狀態、一短路狀態及一金手指折斷狀態之至少一者。