一種智能卡電性能可靠性的測試方法

文章出處：http://www.nyfzw.net 作者：趙坤 時良平   人氣： 發表時間：2011年09月23日

    1．引言 

    智能卡， 又稱集成電路卡，它內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結合在一起， 具有保密性強、存儲量大、安全度高、能真正實現“一卡通” 的特點。如今這項技術已經廣泛應用到金融、交通， 醫療、身份證明等多個行業， 提高了人們生活和工作的現代化程度。

    智能卡以其自身高效、安全、便捷的特點在眾多的領域應用的同時， 也使得其應用環境復雜多變， 環境影響因素相對增多。使用中出現了諸多失效問題， 常見的失效模式主要有：密碼檢驗錯誤， 數據寫入出錯， 亂碼， 全“0” 、全“F” ， 數據丟失等。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， 嚴重影響了智能卡的廣泛應用。因此十分有必要結合智能卡的制作工藝和使用環境進行失效分析， 探索導致失效的根本原因， 然后采取相應的措施， 改進其質量和性能。在智能卡的設計、生產和使用過程中， 盡可能早地進行測試， 對降低生產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測量的一部分。電學測量是任何測試的起點， 初步的電學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。在智能卡的整個設計制造生產的諸多環節中， 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， 結合相應的應用需求各自發揮著作用。本文著重以前者為測試對象。

    2．智能卡測試規范總結與測試方法改進 

    2．1智能卡標準和測試規范 

    接觸式ic卡國際標準的總稱為：識別卡一接觸式集成電路卡；國際標準為iso／IEC7816。共包括十部分， 其中有關智能卡電性能的規范要求在第三部分IS07816—3，電信號和傳輸協議。篇幅所限電性能要求請參閱781 6標準。對于特定的智能卡應用還有其對應的規范要求，比如SIM卡對應的行業規范GSMl1．11。Iso／IEC7816是所有識別卡和接觸式集成電路卡的基礎標準， 只有滿足781 6規范的要求才談得上滿足后續規范的要求。

    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個觸點與外部設備進行通信。當IC 被插入到智能卡接入設備時， 接入設備與金屬觸頭接觸， 向智能卡供電， 經過一定的初始數據交換， 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)， 數據輸入或輸出端：C8， 保留。智能卡電性能的規范要求是依次對這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范要求， 也就是說卡的耗電情況應在一定的范圍。 

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