一種智能卡電性能可靠性的測(cè)試方法

文章出處：http://5052h112.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(chēng)集成電路卡，它內(nèi)部的集成電路芯片中包含一個(gè)MCU(微控制單元)、R0M，RAM，EEPR0M(用戶(hù)存儲(chǔ)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(chǔ)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(gè)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(duì)增多。使用中出現(xiàn)了諸多失效問(wèn)題， 常見(jiàn)的失效模式主要有：密碼檢驗(yàn)錯(cuò)誤， 數(shù)據(jù)寫(xiě)入出錯(cuò)， 亂碼， 全“0” 、全“F” ， 數(shù)據(jù)丟失等。這些失效問(wèn)題的存在給使用者帶來(lái)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(guò)程中， 盡可能早地進(jìn)行測(cè)試， 對(duì)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(cè)試是失效分析中電學(xué)測(cè)量的一部分。電學(xué)測(cè)量是任何測(cè)試的起點(diǎn)， 初步的電學(xué)檢測(cè)對(duì)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(gè)設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)的諸多環(huán)節(jié)中， 電性能的測(cè)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(gè)觸點(diǎn)可與外界接觸。非接觸式卡表面無(wú)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(cè)試對(duì)象。

    2．智能卡測(cè)試規(guī)范總結(jié)與測(cè)試方法改進(jìn) 

    2．1智能卡標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試規(guī)范 

    接觸式ic卡國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的總稱(chēng)為：識(shí)別卡一接觸式集成電路卡；國(guó)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(hào)和傳輸協(xié)議。篇幅所限電性能要求請(qǐng)參閱781 6標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于特定的智能卡應(yīng)用還有其對(duì)應(yīng)的規(guī)范要求，比如SIM卡對(duì)應(yīng)的行業(yè)規(guī)范GSMl1．11。Iso／IEC7816是所有識(shí)別卡和接觸式集成電路卡的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)， 只有滿(mǎn)足781 6規(guī)范的要求才談得上滿(mǎn)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(gè)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(gè)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(guò)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(hào)輸入端；C3(CLK)， 時(shí)鐘信號(hào)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(duì)這8個(gè)觸點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明的。

    2．2測(cè)試方法改進(jìn) 

    下面以C1觸點(diǎn)(Vcc)電性能為例， 說(shuō)明遵循ISO／IEC1 0373測(cè)試要求的測(cè)試方法[3l， 并在此基礎(chǔ)上提出改進(jìn)和補(bǔ)充方案。測(cè)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(cè)試主要目的是說(shuō)明智能卡功率消耗不超過(guò)規(guī)范要求， 也就是說(shuō)卡的耗電情況應(yīng)在一定的范圍。 

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