專利名稱：Ic卡芯片和模塊芯片測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種芯片測試系統(tǒng)，特別是一種IC卡芯片和模塊芯片測試系統(tǒng)，屬于智能卡制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
IC卡及模塊的核心是一片IC芯片，最主要的測試還是對芯片電性能的測試。對于IC卡芯片或模塊芯片的電性能測試與IC芯片的電性能測試是相同的，接觸式IC卡主要分為存儲型和智能型(CPU卡)兩大類。存儲型IC卡主要由EEPROM或FLASH Memory組成，還有一些接口電路、升壓電路、密碼驗(yàn)證電路、計(jì)數(shù)器。對EEPROM及FLASH Memory存儲器的測試已有較為成熟的測試方法。CPU卡的測試比較復(fù)雜，如果完全由測試儀器來作測試，測試程序的生成是很艱難的工作，對測試儀器的要求也很高，而且測試一片IC卡的時(shí)間也要很長。這樣一來，測試一片IC卡的測試費(fèi)用將會很高。所以通常CPU卡在其內(nèi)部都有自測試電路及自測試程序，外部設(shè)備通過給CPU卡發(fā)出自測試指令并讀回IC卡發(fā)回的自測試結(jié)果就判別IC卡及模塊的好壞。無論是存儲型還是智能型IC卡的測試一般都分為功能測試、直流參數(shù)測試和交流參數(shù)測試三大類。在1998年9月德國Ruhlamat公司出版的CMT-600R測試系統(tǒng)的技術(shù)文檔《CFJ-FORMAT JOB FILE MANUAL》(CFJ程序工作文件手冊)中也提到相關(guān)的測試系統(tǒng)，但僅限于對芯片的功能測試部分，沒有對電性能測試的描述，也沒有關(guān)于電性能測試的方法和技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種IC卡芯片和模塊芯片測試系統(tǒng)及其測試方法。以解決對各種Memory和CPU芯片的電性能測試和一些特殊要求的功能測試。本發(fā)明的測試系統(tǒng)可以完全實(shí)現(xiàn)CMT-600R所能進(jìn)行的功能測試，并且彌補(bǔ)了它不能對一些特殊芯片(例如ATMEL 1604系列等)進(jìn)行功能測試的缺點(diǎn)，完善了功能測試方法，可以更直觀的根據(jù)芯片時(shí)序圖編寫相應(yīng)的程序，并加入了新的電性能測試手段。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明的IC卡芯片和模塊芯片測試系統(tǒng)主要包括PC板、直流參數(shù)測量單元PMU、接口控制板MIF、被測試器件電源DPS板、輸入高電平電壓VIH、輸入底電平電壓VIL、輸出高電平比較電壓VOH、輸出底電平比較電壓VOL、六塊通道板、模塊傳動系統(tǒng)，被測試器件電源DPS板提供一般精度的直流電源，也可進(jìn)行一般精度的電壓或電流測試，輸入高電平電壓VIH、輸入底電平電壓VIL設(shè)置輸入管腳為高電平或底電平時(shí)的驅(qū)動電壓值，輸出高電平比較電壓VOH、輸出底電平比較電壓VOL設(shè)置輸出電平為高的最低電壓值和輸出電平為低的最高電壓值，接口控制板MIF連接電腦系統(tǒng)和模塊傳動系統(tǒng)，使它們彼此之間可以進(jìn)行通訊，被測試器件電源DPS板和六塊通道板插在直流參數(shù)測量單元PMU的對應(yīng)插槽上，當(dāng)測試開始時(shí)，由模塊傳動系統(tǒng)將待測試模塊移到指定位置，并且同時(shí)發(fā)送測試開始信號給測試系統(tǒng)，由測試系統(tǒng)中的直流參數(shù)測量單元PMU板或者被測試器件電源DPS板測試IC芯片或者IC卡的電性能，由六塊通道板測試IC芯片或者IC卡的讀寫功能，測試結(jié)束時(shí)，測試系統(tǒng)通過接口控制板MIF將測試結(jié)果傳給電腦系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，并且同時(shí)發(fā)送測試完成信號給模塊傳送系統(tǒng)，等待測試下一批模塊。
被測試器件電源DPS板由DPS1、DPS2、VIH、VIL、VOH、VOL六個(gè)單元組成，它們通過繼電器連接到被測器件的每一個(gè)管腳，即芯片的每一個(gè)觸點(diǎn)上。這六個(gè)單元是加在芯片上的六組電壓，由DPS板和PMU板供電。被測試器件電源DPS板設(shè)置電壓范圍為-10-+10V，精度為20mV，測試系統(tǒng)有2路電源，DPS1為主測電源，DPS2為備用電源，輸入高電平電壓VIH和輸入底電平電壓VIL設(shè)置的電壓范圍分別為2-7V、0-2V，精度為15mV，誤差為±1.5V。六塊通道板分別控制多個(gè)卡座上的六類管腳，從一到六個(gè)通道板分別對應(yīng)RST(C2)、CLK(C3)、DIO(C7)、PGM(C8)、FUS(C4)/TIO(C6)，VCC(C1)&GND(C5)，其中C4與C6連接在一起，它們被第五塊通道板控制，第六塊通道板控制VCC和設(shè)備參考地GND，六塊通道板可通過設(shè)置板上的跳線或開關(guān)互換。輸出高電平比較電壓VOH和輸出底電平比較電壓VOL設(shè)置的電壓范圍分別為2-7V、0-2V，精度為15mV，誤差為±1.5V。接口控制板MIF通過一條控制排線與模塊傳送系統(tǒng)中的可編程邏輯控制單元PLC通信，原IC卡接口板通過一條排線將各管腳連接到傳送系統(tǒng)的探針臺上，在探針臺下通過36或48只探針與六只模塊相連。
當(dāng)本發(fā)明僅用于測試模塊芯片時(shí)，接口控制板MIF通過一條控制排線與模塊傳送系統(tǒng)中的可編程邏輯控制單元PLC通信，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)工作。原IC卡接口板通過一條排線將各管腳連接到傳送系統(tǒng)的探針臺上，在探針臺下通過36或48只探針與六只模塊相連。
在使用本發(fā)明的測試系統(tǒng)對芯片進(jìn)行測試時(shí)，主要包括測試芯片的如下性能開短路測試 將GND觸點(diǎn)接地，其余觸點(diǎn)與設(shè)備不連接。采用加恒電流測電壓的方法，選用DPS或PMU進(jìn)行測試。測試單元連接到某觸點(diǎn)進(jìn)行測試、然后再斷開，再重復(fù)對另一觸點(diǎn)連接測試、斷開。VCC觸點(diǎn)的測試采用1mA的電流，其它觸點(diǎn)采用0.1mA的電流。測試電壓值大于1.5V為開路，小于0.3V為短路。
工作電流ICC測試將GND觸點(diǎn)接地，VCC加電，根據(jù)測試工作電流的類型，向各觸點(diǎn)送出不同的信號。采用施加工作電壓測電流的方法，選用DPS或PMU任一單元進(jìn)行測試，測試時(shí)，測試單元連接到一卡或模塊的VCC觸點(diǎn)進(jìn)行測試、再斷開，再對重復(fù)另一卡或模塊進(jìn)行測試。施加的電壓值為芯片正常的工作電壓，通常為5V、3V等。
輸入端的輸入電流IIH/IIL或ILKG測試需要進(jìn)行該測試的接觸點(diǎn)為各輸入觸點(diǎn)，如RST、CLK、DIO等。將GND觸點(diǎn)接地，VCC加電。采用施加高電平電壓或低電平電壓測電流的方法。一般選用DPS對VCC加電、PMU對輸入端進(jìn)行測試。測試時(shí)，DPS連接到一只卡或模塊的VCC上，PMU連接到某一輸入觸點(diǎn)、測試、斷開，再對另一輸入觸點(diǎn)進(jìn)行測試，測完一只卡或模塊后再測另一只。VCC上施加的工作電壓通常為5V、3V等，輸入端施加的高電平電壓或低電平電壓通常分別為5V、0V，具體電壓值的設(shè)置需根據(jù)芯片的類型和廠商的要求確定。
輸出低電平的驅(qū)動電流IOL測試需要進(jìn)行該測試的接觸點(diǎn)為輸出觸點(diǎn)，只有DIO。將GND觸點(diǎn)接地，VCC加電，芯片處于工作狀態(tài)且DIO處于輸出為低時(shí)。向輸入觸點(diǎn)送入圖形，使芯片處于上述測試條件的狀態(tài)，然后，對DIO采用加電流測電壓的方法。一般用DPS對VCC加電、PMU對DIO進(jìn)行測試。測試時(shí)，PMU連接到一卡或模塊的輸出觸點(diǎn)、測試、再斷開，再對另一卡或模塊進(jìn)行測試。VCC上施加工作電壓，通常為5V、3V等，輸出端施加的電流通常為1mA，這兩項(xiàng)參數(shù)需根據(jù)芯片設(shè)計(jì)或制造廠商的要求確定。
讀出延遲時(shí)間的測試需要進(jìn)行該測試的接觸點(diǎn)為輸出觸點(diǎn)，只有DIO。將GND觸點(diǎn)接地，VCC加電，DIO處于明確的輸出為低電平或高電平的狀態(tài)。用Set_DCLK(n)函數(shù)，設(shè)置不同的讀且比較操作的延遲時(shí)間，n的取值由小逐漸增大，每設(shè)置一個(gè)延遲時(shí)間，都向輸入觸點(diǎn)送圖形，進(jìn)行讀且比較操作。直到讀出正確的二進(jìn)制數(shù)據(jù)位(芯片送出正確的低電平或高電平)時(shí)，該延遲時(shí)間即為讀出延遲時(shí)間的。
芯片功能測試MEMORY芯片的功能測試步驟如下A測試芯片的ATR；B如果芯片有密碼保護(hù)，驗(yàn)證密碼；C選擇芯片中的一些存儲區(qū)域，進(jìn)行讀寫操作，或者根據(jù)客戶的要求初始化芯片的內(nèi)容。CPU芯片的功能測試步驟如下A測試芯片的ATR；B發(fā)送一些命令和CPU芯片進(jìn)行通訊，判斷返回碼是否準(zhǔn)確，或者根據(jù)客戶的要求初始化芯片的內(nèi)容；本發(fā)明具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，本發(fā)明可以對六或八個(gè)接觸式IC模塊或者IC卡同時(shí)進(jìn)行測試，可以根據(jù)用戶的要求方便的進(jìn)行各種電性能的測試，采用14位D/A對各種電型號進(jìn)行采樣，電流的最小進(jìn)度達(dá)到uA級，用系統(tǒng)獨(dú)特的編程語言可以方便的開發(fā)各種功能測試程序。


圖1本發(fā)明測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明的測試系統(tǒng)具體包括PC板插在PC機(jī)內(nèi)，PC通過它控制測試系統(tǒng)。
直流參數(shù)測量單元PMU提供精確的穩(wěn)壓或穩(wěn)流電源，可進(jìn)行多種量程的高精度的電壓和電流等項(xiàng)目的測試。
接口控制板MIF監(jiān)測卡是否插入、卡座面板上的信號燈是否點(diǎn)亮。
被測試器件電源DPS板由DPS1、DPS2、VIH、VIL、VOH、VOL六個(gè)單元組成。它們可通過繼電器連接到被測器件的每一個(gè)管腳，即芯片的每一個(gè)觸點(diǎn)上。DPS板為被測試器件電源，提供一般精度的直流電源，也可進(jìn)行一般精度的電壓或電流測試。設(shè)置電壓范圍為-10-+10V，精度為20mV。測試系統(tǒng)有二路電源，DPS1為主測電源，DPS2為備用電源。
輸入高電平電壓VIH、輸入底電平電壓VIL用于設(shè)置輸入管腳為高電平或底電平時(shí)的驅(qū)動電壓值，設(shè)置的電壓范圍分別為2-7V、0-2V，精度為15mV，誤差為±1.5V。
輸出高電平比較電壓VOH、輸出底電平比較電壓VOL用于設(shè)置輸出電平為高的最低電壓值和輸出電平為低的最高電壓值。設(shè)置的電壓范圍分別為2-7V、0-2V，精度為15mV，誤差為±1.5V。
六塊通道板分別控制多個(gè)卡座上的六類管腳，從一到六個(gè)通道板分別對應(yīng)RST(C2)、CLK(C3)、DIO(C7)、PGM(C8)、FUS(C4)/TIO(C6)，VCC(C1)&GND(C5)。C1-C8是對應(yīng)ISO7816標(biāo)準(zhǔn)中的芯片管腳(也稱為觸點(diǎn))，在本發(fā)明的測試系統(tǒng)中C4與C6是連接在一起的，它們被第五塊通道板控制。第六塊通道板控制VCC和GND，GND為設(shè)備參考地。六塊通道板可通過設(shè)置板上的跳線或開關(guān)互換。
接口控制板MIF連接電腦系統(tǒng)和模塊傳動系統(tǒng)，使它們彼此之間可以進(jìn)行通訊；被測試器件電源DPS板和六塊通道板插在直流參數(shù)測量單元PMU的對應(yīng)插槽上，當(dāng)測試開始時(shí)，由模塊傳動系統(tǒng)將代測試模塊移到指定位置，并且同時(shí)發(fā)送測試開始信號給測試系統(tǒng)，由測試系統(tǒng)中的PMU板或者DPS板測試IC芯片或者IC卡的電性能，由六塊通道板測試IC芯片或者IC卡的讀寫功能，測試結(jié)束時(shí)，測試系統(tǒng)通過接口控制板MIF將測試結(jié)果傳給電腦系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，并且同時(shí)發(fā)送測試完成信號給模塊傳送系統(tǒng)，等待測試下一批模塊。
當(dāng)本發(fā)明僅用于測試模塊芯片時(shí)，接口控制板MIF通過一條控制排線與模塊傳送系統(tǒng)中的可編程邏輯控制單元PLC通信，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)工作。原IC卡接口板通過一條排線將各管腳連接到傳送系統(tǒng)的探針臺上，在探針臺下通過36或48只探針與六只模塊相連。
權(quán)利要求
1.一種IC卡芯片和模塊芯片測試系統(tǒng)，主要包括PC板、直流參數(shù)測量單元PMU、輸入高電平電壓VIH、輸入底電平電壓VIL、輸出高電平比較電壓VOH、輸出底電平比較電壓VOL，其特征在于還包括接口控制板MIF、被測試器件電源DPS板、六塊通道板、模塊傳動系統(tǒng)，被測試器件電源DPS板提供一般精度的直流電源，也可進(jìn)行一般精度的電壓或電流測試，輸入高電平電壓VIH、輸入底電平電壓VIL設(shè)置輸入管腳為高電平或底電平時(shí)的驅(qū)動電壓值，輸出高電平比較電壓VOH、輸出底電平比較電壓VOL設(shè)置輸出電平為高的最低電壓值和輸出電平為低的最高電壓值，接口控制板MIF連接電腦系統(tǒng)和模塊傳動系統(tǒng)，使它們彼此之間可以進(jìn)行通訊，被測試器件電源DPS板和六塊通道板插在直流參數(shù)測量單元PMU的對應(yīng)插槽上，當(dāng)測試開始時(shí)，由模塊傳動系統(tǒng)將待測試模塊移到指定位置，并且同時(shí)發(fā)送測試開始信號給測試系統(tǒng)，由測試系統(tǒng)中的直流參數(shù)測量單元PMU板或者被測試器件電源DPS板測試IC芯片或者IC卡的電性能，由六塊通道板測試IC芯片或者IC卡的讀寫功能，測試結(jié)束時(shí)，測試系統(tǒng)通過接口控制板MIF將測試結(jié)果傳給電腦系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，并且同時(shí)發(fā)送測試完成信號給模塊傳送系統(tǒng)，等待測試下一批模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種IC卡芯片和模塊芯片測試系統(tǒng)，其特征是，被測試器件電源DPS板由DPS1、DPS2、VIH、VIL、VOH、VOL六個(gè)單元組成，它們通過繼電器連接到被測器件的每一個(gè)管腳，即芯片的每一個(gè)觸點(diǎn)上，所述六個(gè)單元是加在芯片上的六組電壓，由DPS板和PMU板供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的這種IC卡芯片和模塊芯片測試系統(tǒng)，其特征是，被測試器件電源DPS板設(shè)置電壓范圍為-10-+10V，精度為20mV，測試系統(tǒng)有2路電源，DPS1為主測電源，DPS2為備用電源，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種IC卡芯片和模塊芯片測試系統(tǒng)，其特征是，輸入高電平電壓VIH和輸入底電平電壓VIL設(shè)置的電壓范圍分別為2-7V、0-2V，精度為15mV，誤差為±1.5V。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種IC卡芯片和模塊芯片測試系統(tǒng)，其特征是，六塊通道板分別控制多個(gè)卡座上的六類管腳，從一到六個(gè)通道板分別對應(yīng)RST(C2)、CLK(C3)、DIO(C7)、PGM(C8)、FUS(C4)/TIO(C6)，VCC(C1)&GND(C5)，其中C4與C6連接在一起，它們被第五塊通道板控制，第六塊通道板控制VCC和設(shè)備參考地GND，六塊通道板可通過設(shè)置板上的跳線或開關(guān)互換。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種IC卡芯片和模塊芯片測試系統(tǒng)，其特征是，輸出高電平比較電壓VOH和輸出底電平比較電壓VOL設(shè)置的電壓范圍分別為2-7V、0-2V，精度為15mV，誤差為±1.5V。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種IC卡芯片和模塊芯片測試系統(tǒng)，其特征是，接口控制板MIF通過一條控制排線與模塊傳送系統(tǒng)中的可編程邏輯控制單元PLC通信，原IC卡接口板通過一條排線將各管腳連接到傳送系統(tǒng)的探針臺上，在探針臺下通過36或48只探針與六只模塊相連。
全文摘要
一種IC卡芯片和模塊芯片測試系統(tǒng)屬于智能卡制造技術(shù)領(lǐng)域。主要包括PC板、直流參數(shù)測量單元PMU、接口控制板MIF、被測試器件電源DPS板、輸入高電平電壓VIH、輸入底電平電壓VIL、輸出高電平比較電壓VOH、輸出底電平比較電壓VOL、六塊通道板、模塊傳動系統(tǒng)。本發(fā)明可以對六或八個(gè)接觸式IC模塊或者IC卡同時(shí)進(jìn)行測試，可以根據(jù)用戶的要求方便的進(jìn)行各種電性能的測試，采用14位D/A對各種電型號進(jìn)行采樣，電流的最小進(jìn)度達(dá)到uA級，用系統(tǒng)獨(dú)特的編程語言可以方便的開發(fā)各種功能測試程序。
文檔編號G06F11/26GK1472700SQ0311521
公開日2004年2月4日 申請日期2003年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月28日
發(fā)明者楊新濤, 丁富強(qiáng), 余中方, 王永宏, 陳華 申請人:上海長豐智能卡有限公司