一種智能卡電性能可靠性的測試方法
文章出處：http://m.dipdnbxp.cn 作者：趙坤 時良平 人氣： 發(fā)表時間：2011年09月23日
1．引言
智能卡， 又稱集成電路卡，它內(nèi)部的集成電路芯片中包含一個MCU(微控制單元)、R0M，RAM，EEPR0M(用戶存儲器)和通信接口， 它將微電子與計算機技術(shù)結(jié)合在一起， 具有保密性強、存儲量大、安全度高、能真正實現(xiàn)“一卡通” 的特點。如今這項技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到金融、交通， 醫(yī)療、身份證明等多個行業(yè)， 提高了人們生活和工作的現(xiàn)代化程度。
智能卡以其自身高效、安全、便捷的特點在眾多的領(lǐng)域應(yīng)用的同時， 也使得其應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜多變， 環(huán)境影響因素相對增多。使用中出現(xiàn)了諸多失效問題， 常見的失效模式主要有：密碼檢驗錯誤， 數(shù)據(jù)寫入出錯， 亂碼， 全“0” 、全“F” ， 數(shù)據(jù)丟失等。這些失效問題的存在給使用者帶來很大的不便甚至巨大的損失， 嚴(yán)重影響了智能卡的廣泛應(yīng)用。因此十分有必要結(jié)合智能卡的制作工藝和使用環(huán)境進行失效分析， 探索導(dǎo)致失效的根本原因， 然后采取相應(yīng)的措施， 改進其質(zhì)量和性能。在智能卡的設(shè)計、生產(chǎn)和使用過程中， 盡可能早地進行測試， 對降低生產(chǎn)成本和使用成本具有重大意義。本文涉及的電特性可靠性測試是失效分析中電學(xué)測量的一部分。電學(xué)測量是任何測試的起點， 初步的電學(xué)檢測對器件的電性失效提供初始信息。另一方面， 失效分析總是存在一定的滯后性。在智能卡的整個設(shè)計制造生產(chǎn)的諸多環(huán)節(jié)中， 電性能的測試都是必不可少的。
IC卡分接觸式和非接觸式兩種。前者芯片有8個觸點可與外界接觸。非接觸式卡表面無觸點， 因此接口設(shè)備與非接觸式卡的通信方式與接觸式卡不同， 提供電源的方式也不同。二者各有特點， 結(jié)合相應(yīng)的應(yīng)用需求各自發(fā)揮著作用。本文著重以前者為測試對象。
2．智能卡測試規(guī)范總結(jié)與測試方法改進
2．1智能卡標(biāo)準(zhǔn)和測試規(guī)范
接觸式ic卡國際標(biāo)準(zhǔn)的總稱為：識別卡一接觸式集成電路卡；國際標(biāo)準(zhǔn)為iso／IEC7816。共包括十部分， 其中有關(guān)智能卡電性能的規(guī)范要求在第三部分IS07816—3，電信號和傳輸協(xié)議。篇幅所限電性能要求請參閱781 6標(biāo)準(zhǔn)。對于特定的智能卡應(yīng)用還有其對應(yīng)的規(guī)范要求，比如SIM卡對應(yīng)的行業(yè)規(guī)范GSMl1．11。Iso／IEC7816是所有識別卡和接觸式集成電路卡的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)， 只有滿足781 6規(guī)范的要求才談得上滿足后續(xù)規(guī)范的要求。
智能卡通常是將帶有微處理器的芯片嵌裝于塑料基片之中， 土要包括三個部分：塑料基片、接觸面、集成電路。IC 的左上角封裝有IC芯片， 其上覆蓋有8個觸點與外部設(shè)備進行通信。當(dāng)IC 被插入到智能卡接入設(shè)備時， 接入設(shè)備與金屬觸頭接觸， 向智能卡供電， 經(jīng)過一定的初始數(shù)據(jù)交換， 兩者就可以通信了。
觸點分配情況為：C1(VCC)，供電電源輸入端；c2(RsT)， 復(fù)位信號輸入端；C3(CLK)， 時鐘信號輸入；C4， 保留；C5(GND)， 地(參考電壓)端：C6(VPP)， 編程電壓輸入(可選)端；c7(I／o)， 數(shù)據(jù)輸入或輸出端：C8， 保留。智能卡電性能的規(guī)范要求是依次對這8個觸點進行說明的。
2．2測試方法改進
下面以C1觸點(Vcc)電性能為例， 說明遵循ISO／IEC1 0373測試要求的測試方法[3l， 并在此基礎(chǔ)上提出改進和補充方案。測試c1觸點(Vcc)上的電流值ICC， 確定咳值在特定的電壓下符合要求這項測試主要目的是說明智能卡功率消耗不超過規(guī)范要求， 也就是說卡的耗電情況應(yīng)在一定的范圍。
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