專利名稱：Cpu卡芯片的測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集成電路的測試方法，尤其涉及一種CPU卡芯片的測試方法。
背景技術(shù)：
智能卡是一種具有微處理器及數(shù)據(jù)信息處理能力的新型存儲工具，智能卡的核心是其中一個具有中央處理器集成電路芯片，及由隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、可擦寫的只讀存儲器EEPROM和幾十個字節(jié)的PROM構(gòu)成的內(nèi)存。通過其片內(nèi)的操作系統(tǒng)COS(Chip Operation System)組成的監(jiān)控程序，將所有的數(shù)據(jù)有機結(jié)合，形成文件系統(tǒng)，可以完成各特定功能。
帶有集成電路的智能卡在國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域中迅速推廣和發(fā)展。帶有CPU的智能卡是智能卡中最主要的一類。它廣泛用于金融、通訊、社會保障、交通、付費、身份管理等各個領(lǐng)域。
由于智能卡應用的特殊性，對安全性和可靠性有特別高的要求，如果由于設(shè)計、制造、工藝等各方面因素產(chǎn)生的有缺陷的芯片未被檢測出來而進入用戶手中將會造成很大的危害。因此對于帶CPU的智能卡芯片必須對每一片芯片都進行全面的詳盡的測試。
帶有CPU的智能卡芯片內(nèi)部包含了CPU，大容量數(shù)據(jù)存儲器EEPROM，隨機存儲器RAM。用于存放操作系統(tǒng)的程序存儲器ROM，用于加解密運算的加密協(xié)處理器和外部通訊的7816串行口等模塊在一個芯片內(nèi)組成了一個完整的系統(tǒng)。
由于帶CPU的智能卡在一個芯片內(nèi)組成了包括操作系統(tǒng)軟件在內(nèi)的完整系統(tǒng)，集成度和系統(tǒng)復雜性隨著電子商務等需求的增加系統(tǒng)復雜性及集成度越來越高，又由于帶CPU的智能卡在安全性可靠性方面的要求也日益上升，必須對CPU、ROM、RAM、加密協(xié)處理器、EEPROM存儲器進行全面測試，尤其是對EEPROM存儲器必須對每個存儲單元進行反復采用不同數(shù)據(jù)進行讀、寫、擦除及數(shù)據(jù)保持方面的測試。
目前帶CPU的智能卡芯片的測試方框圖見圖1是由外部測試設(shè)備產(chǎn)生測試矢量，在外部測試模式信號控制下將測試矢量通過ISO7816串行口逐條送入芯片主電路中，測試結(jié)果由ISO7816串行口輸出，由測試設(shè)備對測試結(jié)果進行分析，判斷芯片各項功能、性能是否符合設(shè)計要求。
由于CPU卡芯片的的信號響應是以字符幀的方式進行傳送的，并且芯片的響應是以異步方式進行的；也就是說當測試指令輸入時，要等待它的輸出，而等待的時間是未知的，這樣給測試帶來很多不便。
另外，在對CPU、ROM、RAM、加密協(xié)處理器、EEPROM存儲器進行了全面的測試以后，需要對CPU卡芯片的EEPROM進行初始化操作，也就是在CPU卡芯片EEPROM中的固定地址上寫入一串字節(jié)的序列號，其中包括廠商代碼等信息，確保每一塊出廠的CPU卡芯片的初始化序列號都是不同的，目前是通過各種途徑寫入不同的序列號。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供了一種CPU卡芯片的測試方法，旨在解決目前在測試CPU卡芯片時要等待它的輸出，而等待的時間是未知的這樣的缺陷以及能夠?qū)⒕A上的相對坐標X和Y和取得該片晶圓的產(chǎn)品編號，作為初始化序列號的一部分動態(tài)的寫入EEPROM中。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下步驟實現(xiàn)的通過測試程序的編制過程中定義待測試芯片管腳(PAD)與測試儀的測試通道之間的一一對應關(guān)系；通過測試程序中編寫的一個匹配子程序(MatchMode)，用以檢測輸出端口上的字符幀是起始位低電平(START BIT)，或者是無法等到起始位低電平通過測試儀和自動探針臺之間的GPIB串口協(xié)議，在測試的過程中動態(tài)修改測試文件以產(chǎn)生唯一序列號。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是由于字符幀上每一位BIT的長度是固定的(為372個時鐘周期)，如果檢測到了低電平，則認為這是一個字符幀的開始，這樣就可以準確的采樣到每一位的值，進而和期待的響應進行比較驗證，從而得出測試結(jié)果；通過GPIB串口通訊協(xié)議和自動探針臺進行實時的通訊，從自動探針臺那里得知當前正在測試的CPU卡芯片在晶圓上的相對坐標X和Y，以及取得該片晶圓的產(chǎn)品編號，并且將這些信息作為初始化序列號的一部分動態(tài)的寫進對應的測試芯片中，確保了每一塊出廠的CPU卡芯片的初始化序列號都是唯一的。


圖1是測試CPU卡芯片的方框圖；圖2是匹配子程序的流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述通過測試程序的編制過程中定義待測試芯片管腳(PAD)與測試儀的測試通道之間的一一對應關(guān)系；通過測試程序中編寫的一個匹配子程序(MatchMode)，用以檢測輸出端口上的字符幀是起始位低電平(START BIT)，或者是無法等到起始位低電平；通過測試儀和自動探針臺之間的GPIB串口協(xié)議，在測試的過程中動態(tài)修改測試文件以產(chǎn)生唯一序列號。
所述第一步是通過以下步驟實現(xiàn)的通過定義各個管腳是輸入端口，輸出端口還是雙向端口I/O；通過定義各個管腳上面的電信號發(fā)生方式是歸零方式，或者是歸一方式，或者是不歸方式；以在測試芯片時中對各個通道上的電信號分別加以控制和檢測；通過設(shè)定各個管腳上的輸入電平電壓和輸出電平跳變電壓的電壓值；通過設(shè)定測試過程中在芯片的CLOCK管腳上所加的外部時鐘頻率，以驗證待測芯片在不同時鐘頻率下的工作特性；通過對于芯片各個管腳上的輸入輸出電平，分別定義采樣的具體時間，從而避免采樣點在電平的上升沿或是下降沿上所帶來的不確定狀態(tài)；由圖2可見，所述第二步是通過以下步驟實現(xiàn)的測試I/O管腳1；是否是低電平2；或者進入測試狀態(tài)3；測試結(jié)束5；或者等待是否是超過設(shè)置的最大的時間4；或者回到步驟1；或者進入測試結(jié)束5；由于CPU卡芯片的的信號響應是以字符幀的方式進行傳送的，并且芯片的響應是以異步方式進行的，所以在測試程序中編寫的一個MatchMode的子程序，用以檢測輸出端口上的字符幀起始位低電平(STARTBIT)，在MatchMode子程序中，以循環(huán)方式不斷的檢測雙向測試通道(對應著芯片上的IO管腳)的輸出是否為低電平(采樣周期即為時鐘周期)，如果檢測到了低電平，則認為這是一個字符幀的開始，由于字符幀上每一位BIT的長度是固定的(為372個時鐘周期)，這樣就可以準確的采樣到每一位的值，進而和期待的響應進行比較驗證，從而得出測試結(jié)果。如果輸出端口上一直無法等到起始位低電平，就待測試時間超過測試程序中設(shè)定的最大測試時間TimeOut時，跳到測試程序的結(jié)尾，從而結(jié)束該芯片的測試，并且報告測試失敗。然后開始下一片芯片的測試。
在測試程序中設(shè)定TimeOut參數(shù)主要是為了排除測試儀向芯片發(fā)出測試命令后無法等到回復響應的情況。在生產(chǎn)測試大批量的芯片時，最大測試參數(shù)的設(shè)定能夠縮短測試的時間，提高測試的效率，進而降低測試的成本。
所述第三步是通過以下步驟實現(xiàn)的通過自動探針臺那里得知當前正在測試的CPU卡芯片在晶圓上的相對坐標X和Y，以及取得該片晶圓的產(chǎn)品編號，并且將這些信息作為初始化序列號的一部分動態(tài)的寫進對應的測試芯片中。
權(quán)利要求
1.一種CPU卡芯片的測試方法，其特征在于是通過以下步驟實現(xiàn)的通過測試程序的編制過程中定義待測試芯片管腳(PAD)與測試儀的測試通道之間的一一對應關(guān)系；通過測試程序中編寫的一個匹配子程序(MatchMode)，用以檢測輸出端口上的字符幀是起始位低電平(START BIT)，或者是無法等到起始位低電平。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CPU卡芯片的測試方法，其特征在于所述第一步是通過以下步驟實現(xiàn)的通過定義各個管腳是輸入端口，輸出端口還是雙向端口I/O；通過定義各個管腳上面的電信號發(fā)生方式是歸零方式，或者是歸一方式，或者是不歸方式；以在測試芯片時中對各個通道上的電信號分別加以控制和檢測；通過設(shè)定各個管腳上的輸入電平電壓和輸出電平跳變電壓的電壓值；通過設(shè)定測試過程中在芯片的CLOCK管腳上所加的外部時鐘頻率，以驗證待測芯片在不同時鐘頻率下的工作特性；通過對于芯片各個管腳上的輸入輸出電平，分別定義采樣的具體時間，從而避免采樣點在電平的上升沿或是下降沿上所帶來的不確定狀態(tài)；所述第二步是通過以下步驟實現(xiàn)的測試I/O管腳(1)；是否是低電平(2)；或者進入測試狀態(tài)(3)；測試結(jié)束(5)；或者等待是否是超過設(shè)置的最大的時間(4)；或者回到步驟(1)；或者進入測試結(jié)束(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CPU卡芯片的測試方法，其特征在于還可以通過測試儀和自動探針臺之間的GPIB串口協(xié)議，在測試的過程中動態(tài)修改測試文件以產(chǎn)生唯一序列號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的CPU卡芯片的測試方法，其特征在于通過自動探針臺那里得知當前正在測試的CPU卡芯片在晶圓上的相對坐標X和Y，以及取得該片晶圓的產(chǎn)品編號，并且將這些信息作為初始化序列號的一部分動態(tài)的寫進對應的測試芯片中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種CPU卡芯片的測試方法，是通過以下步驟實現(xiàn)的通過測試程序的編制過程中定義待測試芯片管腳(PAD)與測試儀的測試通道之間的一一對應關(guān)系；通過測試程序中編寫的一個匹配子程序(MatchMode)，用以檢測輸出端口上的字符幀是起始位低電平(START BIT)，或者是無法等到起始位低電平；通過測試儀和自動探針臺之間的GPIB串口協(xié)議，在測試的過程中動態(tài)修改測試文件；本發(fā)明的有益效果是可以準確的采樣到每一位的值，進而和期待的響應進行比較驗證，從而得出測試結(jié)果；由于得知當前正在測試的CPU卡芯片在晶圓上的相對坐標X和Y，以及取得該片晶圓的產(chǎn)品編號，確保了每一塊出廠的CPU卡芯片的初始化序列號都是唯一的。
文檔編號G06F9/06GK1581063SQ03142020
公開日2005年2月16日 申請日期2003年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月1日
發(fā)明者陳桂嶺, 王上, 印義言 申請人:上海華園微電子技術(shù)有限公司