一種智能卡電性能可靠性的測試方法
文章出處:http://m.overnightmodel.com 作者:趙坤 時(shí)良平 人氣: 發(fā)表時(shí)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(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合在一起, 具有保密性強(qiáng)、存儲量大、安全度高、能真正實(shí)現(xiàn)“一卡通” 的特點(diǎn)。如今這項(xiàng)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(diǎn)在眾多的領(lǐng)域應(yīng)用的同時(shí), 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(yàn)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(jìn)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(jìn)其質(zhì)量和性能。在智能卡的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用過程中, 盡可能早地進(jìn)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(diǎn), 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(jì)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(diǎn)可與外界接觸。非接觸式卡表面無觸點(diǎn), 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(diǎn), 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(jìn)
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(diǎn)與外部設(shè)備進(jìn)行通信。當(dāng)IC 被插入到智能卡接入設(shè)備時(shí), 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(diǎn)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(shí)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(diǎn)進(jìn)行說明的。
2.2測試方法改進(jìn)
下面以C1觸點(diǎn)(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(jìn)和補(bǔ)充方案。測試c1觸點(diǎn)(Vcc)上的電流值ICC, 確定咳值在特定的電壓下符合要求這項(xiàng)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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