CN1252583A - 测试电子存储卡的设备 - Google Patents

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Abstract

一种电子存储卡的测试设备,包括:支撑和定位卡的装置,包括两个纵向支撑件(18,20),支撑卡的一面,电子模块(24)位于纵向件之间;一移动工具(22),在垂直于卡体的方向移动,对准电子模块施加一增加的力;测试装置(38,40),当所收到的信号不同于参考信号时,至少记录工具施力的值。

Description

测试电子存储卡的设备
本发明关于测试电子存储卡的设备，该存储卡包括一卡体，其中安装一电子模块，该模块包括形成有集成电路的半导体芯片和外部电连接区。本发明还涉及一种这类卡的测试方法。
该卡的卡体由一大约0.8mm厚、外部尺寸大约50mm×80mm的材料的板构成，该材料例如为PVC或ABS塑料。
为使持卡人使用此类卡容易，在正常处理卡时，必须使其不发生使卡不能使用或破坏卡的操作的变形。这样的缺陷包括对卡体进行过分的弯曲以致于其无法插入读取器，还造成与电子模块有关的问题，其包括电子模块与卡体脱开，或由于电连接的破坏或半导体芯片的部分被损害而使得电子模块被损。
为保证制造的卡确实能正常使用，ISO标准制定的一些测试，具体说包括卡体的弯曲和扭曲。但是由于制造卡的技术的改进和测试不总是能反映此类卡的使用状况，那些测试已经过时而且不太有效，特别是对于此类卡在使用时的应力。
所以制造商纷纷开发自己的测试来尽可能接近真实使用状况。
本发明的一个目的是提供一测试设备和测试方法，对卡进行功能和机械强度测试，更重要地，对电子模块上的电路进行测试。
根据本发明，为了达到这样的目的提供电子存储卡的测试设备，其中每个电子存储卡包括具有第一面和第二面的卡体，以及包括其中形成有集成电路的半导体芯片和与所述芯片连接并位于所述第一面的多个外部电接触区的电子模块，其中该测试设备包括：
用于支撑和定位该卡的装置，所述装置包括两个纵向支撑件，用于支撑该卡的一面，其设置方式使得所述电子模块位于所述纵向件之间；
一移动工具，在垂直于卡体平面的方向上移动，以对准所述电子模块施加一增加的力；
检测装置，用于施加电控信号给所述电子模块，并接收由所述模块响应所述电控信号而传输的信号；以及
测试装置，用于比较接收到的信号和代表电子模块的集成电路正常工作的参考信号，当接收信号与参考信号不同时至少记录工具施加的力的值。
本发明还提供了一种测试上述类型的卡的测试方法，该方法由下面的连续的步骤实现：
通过将所述卡定位在支撑和定位装置使该卡受到挠曲和压力约束的作用，所述装置包括两个纵向支撑件，用于支撑该卡的一面，其设置方式使得所述电子模块位于所述纵向件之间，然后利用移动工具在垂直于卡体平面的方向上对准所述电子模块施加一增加的力；
利用检测装置向所述电子模块施加电控信号，并接收由所述模块响应所述电控信号而传输的信号；
比较接收到的信号和代表电子模块的集成电路正常工作的参考信号，当接收信号与参考信号不同时至少记录工具施加的力的值。
应当理解，由于测试设备使用的原理，卡，特别是其电子模块受到机械压力直到检测到对应于电子模块不再正常工作的临界值。至少记录对应于这样状态时所施加的力使得可能评估用于制造该卡的技术的质量，或证实所制造的卡在一表征它们能正常使用的范围内是可靠的，从而可避免来自最终用户的大量的返回。
在第一方面中，最好向该卡对准电子模块施加力的工具部分的形状为小半径的半圆柱表面。因此施加给模块和卡的力沿着半圆柱表面压着模块的母线。
在另一方面，对准电子模块向卡施力的工具部分是覆盖在稍微变形的材料层内的圆形平表面。
最好，使用两种测试工具对卡施加代表实际使用状况的压力。
通过下面的非限制性的例子对本发明的优选实施例的描述，使得本发明的特征和优点更清楚。该描述参考以下附图：
图1是放在测试设备上的卡的简化平面图；
图2是测试设备的简化总图；
图3A是使用第一测试工具的测试设备的细节图；以及
图3B是可用于本设备的第二测试工具的局部视图。
正如已经解释的，本发明的原理为对卡，特别是电子模块，施加一压力，该力在连续监测电子模块的正常电工作的同时不断增加。根据测试卡的性质，所施加的力以0到300N的间隔增长。当其不再能正常工作时，至少记录使得其不能正常工作的力。
在图1中，示出了一电子存储卡10的平面图，其具有塑料制的卡体12和可看见其外部电连接区16的电子模块14。为了进行测试，该卡被放在两个互相平行的水平纵向支撑件18和20上，其间隔为e，使得卡体放在支撑件18和20上，支撑件分别位于电子模块14的两侧。利用该测试设备，由用22代表的工具施加压力F，该工具将压力施加在电子模块14上。优选地，支撑件18和20具有图2所示的圆柱形。卡受到力F的作用时，会弯曲。由于支承件18和20的圆柱形状，便于实现这种挠曲。于是，卡受到挠曲和压力约束的作用。所述的约束例如可以是当卡的用户把卡夹持在一只手的食指和拇指之间并用另一个拇指压在模块上时施加的约束。当然，该用户可随意地压在卡的一个或另一个面上。
图2是测试设备整体的示意图。可看到卡10及其电子模块14，其外部电连接区16，和半导体芯片24，电子模块的集成电路制造在芯片中，所述集成电路通过连接器与外部区16连接。图2还示出两个水平、纵向的支撑件18和20。在该图中，还可看到测试工具22固定在测试头26上，测试头固定在装置28上，该装置28用于使得工具22以逐渐增加的力下压。例如，装置28包括致动器，头26固定在致动器的杆28a上。致动器28与致动器控制装置30相联，使得在任何时候都能施加一力，以便获得预定的变形速度，所述控制电路30通过部分32还能例如测量工具22的行程，即测量卡的机械变形。
测试设备还具有电子或电气电路，包括向卡的集成电路提供电源和与之进行对话的电路34，用于随时产生代表施加的力F和行程C的信号的电路36，接收由电路34发出的信号和关于压力F和行程C的值的信息的信号的处理器电路38，和记录信息的电路40。供电和测试电路34与卡的外部区16通过例如42的电接触器而连接，该电接触器最好由头26携带。因此，当测试工具22与电子模块的顶面14a接触时，接触器42提供电子模块的区域16与电路34之间的电连接。电路34向芯片24的集成电路供电，并向集成电路提供测试信号。在电子模块的正常工作时，半导体芯片产生响应信号并施加给外部接触区16，这些信号被电路34拾取。电路34有比较其接收的响应信号和对应于电子模块的正常工作的参考响应信号的电路，该参考信号存储在电路34中。当这些比较器电路检测到参考信号与实际接收的信号不同，其发出一出错信号E，施加给处理器电路38。当信号E被检测到，停止力F的施加，记录力F和行程C的值。例如，施加测试信号以从卡获得重现设置的响应。如果该响应是错误的，则可以推断出该芯片已经被所施加的力损坏，于是能够检测卡在真实情况下的工作情况。因此，通过此测试，可检测芯片24是否已经损坏，例如是否有裂纹。假如芯片放在一模块内，几个微米宽的一个裂纹用肉眼或普通的显微镜都不可见。
如图3A更清楚地显示的那样，现在用编号22a代表的工具22可由半圆柱表面构成，其长度最好不小于电子模块的长度，其曲率半径大约为1mm。
图3B所示的测试工具22b由一圆柱50构成，其直径最好等于大约4mm，其工作端面被硅树脂或类似材料52的层覆盖，该层的厚度为约0.8mm。因此，工具22b的支撑面最好对应于覆盖电子模块内半导体芯片的的涂层落差面。硅层能有利地减弱测试工具和电子模块的接触。
该两个工具22a和22b用于卡的两个主要面12a和12b。优选地，一套卡用第一工具22a测试，另一套卡用第二工具22b测试，等等。在一套中，选择卡的一个面进行测试，直到被破坏；然后，选择另一个卡的相同面或另一个面进行测试，直到被破坏。以此类推。这样重现的状况接近于真实使用状况，从而可获得代表卡的真实使用情况的测试结果。
图3A显示测试设备机械部分的细节。可看到固定在两个卡定位件52和54之间的纵向件18和20。定位件54有一沟槽56，用于与卡体12的边缘配合，而定位件52有一台肩58，卡的另一端坐于其上。卡通过滑进沟槽56中而被定位。一支座(未示出)保证卡的恰当的纵向定位。电连接件60设置在纵向件18和20之间，以便当顶面12a靠在纵向支撑件，即通过把力F施加到卡的第二面上时在卡的电路和测试设备的电路34之间提供电连接。
可以看到，固定在施力装置的电接触件42使测试更容易。实际上，如果电接触件没有固定到工具22和头26，那么，在测试过程中建立连续的电接触就更加困难。而且由于施加力，卡会移动。
最后，还可看到，本发明所述的测试设备也可以测试没有强制要求中断的卡。还能对虽然其中的一个件断开但还工作的卡进行测试。通过施加一个没有超出断开范围的轻微的约束来使卡变形。如果卡还在工作，就意味着没有断开；否则卡断开，然后弹出。

Claims (20)

1.一种电子存储卡的测试设备，其中每个电子存储卡包括具有第一面和第二面的卡体，以及包括其中形成有集成电路的半导体芯片和与所述芯片连接并位于所述第一面的多个外部电接触区的电子模块，该测试设备的特征在于，它包括：
用于支撑和定位该卡的装置，所述装置包括两个纵向支撑件，用于支撑该卡的一面，其设置方式使得所述电子模块位于所述纵向件之间；
一移动工具，在垂直于卡体平面的方向上移动，以对准所述电子模块施加一增加的力；
检测装置，用于施加电控信号给所述电子模块，并接收由所述模块响应所述电控信号而产生的信号；以及
测试装置，用于比较接收到的信号和代表电子模块的集成电路正常工作的参考信号，当接收信号与参考信号不同时至少记录工具施加的力的值。
2.根据权利要求1的测试设备，其特征在于，该测试设备还包括为所述电子模块供电的供电装置。
3.根据权利要求2的测试设备，其特征在于，该测试设备还包括连接装置，把卡的外部接触区连续地连接到供电装置和检测装置。
4.根据权利要求1-3任一项的测试设备，其特征在于，该测试设备还包括向所述工具施加所述力的装置。
5.根据权利要求1-4任一项的测试设备，其特征在于，测试装置还包括当接收到的信号不同于参考信号时记录工具的行程值的装置。
6.根据权利要求1-5任一项的测试设备，其特征在于，用于对准电子模块向卡施力的工具部分为小半径的半圆柱体表面的形式。
7.根据权利要求1-5任一项的测试设备，其特征在于，用于对准电子模块向卡施力的工具部分为覆盖一层能轻微变形的材料的圆形平面。
8.根据权利要求3-7中任一项的测试设备，其特征在于，所述连接装置包括电接触件，其固定在施力的装置上，使得当卡通过第二表面被纵向支撑件支撑时，建立起与卡的外部接触区的电连接。
9.根据权利要求3-8中任一项的测试设备，其特征在于，所述连接装置包括固定的电接触件，设置在两个纵向支撑件之间，使得当卡通过第一面支撑在纵向支撑件上时，与卡的外部接触区建立电连接。
10.根据权利要求1-9中任一项的测试设备，其特征在于，所述纵向支撑件为圆柱形。
11.一种电子存储卡的测试方法，其中每个电子存储卡包括具有第一面和第二面的卡体，以及包括其中形成有集成电路的半导体芯片和与所述芯片连接并位于所述第一面的多个外部电接触区的电子模块，该方法包括下面的步骤：
通过将所述卡定位在支撑和定位装置使该卡受到挠曲和压力约束的作用，所述装置包括两个纵向支撑件，用于支撑该卡的一面，其设置方式使得所述电子模块位于所述纵向件之间，然后利用移动工具在垂直于卡体平面的方向上对准所述电子模块施加一增加的力；
利用检测装置向所述电子模块施加电控信号，并接收由所述模块响应所述电控信号而传输的信号；
比较接收到的信号和代表电子模块的集成电路正常工作的参考信号，当接收信号与参考信号不同时至少记录工具施加的力的值。
12.根据权利要求11的测试方法，所述电子模块由供电装置供电。
13.根据权利要求12的测试方法，通过连接装置把卡的外部接触区连续地连接到供电装置和检测装置。
14.根据权利要求11-13任一项的测试方法，使用向所述工具施加所述力的装置。
15.根据权利要求11-14任一项的测试方法，当接收到的信号不同于参考信号时记录工具的行程值。
16.根据权利要求11-15任一项的测试方法，用于对准电子模块向卡施力的工具部分为小半径的半圆柱体表面的形式。
17.根据权利要求11-15任一项的测试方法，用于对准电子模块向卡施力的工具部分为覆盖一层能轻微变形的材料的圆形平面。
18.根据权利要求13-17中任一项的测试方法，所述连接装置包括电接触件，其固定在施力的装置上，使得当卡通过第二表面被纵向支撑件支撑时，建立起与卡的外部接触区的电连接。
19.根据权利要求13-18中任一项的测试方法，所述连接装置包括固定的电接触件，设置在两个纵向支撑件之间，使得当卡通过第一面支撑在纵向支撑件上时，与卡的外部接触区建立电连接。
20.根据权利要求11-19中任一项的测试方法，所述纵向支撑件为圆柱形。
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