CN1472700A - Ic卡芯片和模块芯片测试系统 - Google Patents

Abstract

一种IC卡芯片和模块芯片测试系统属于智能卡制造技术领域。主要包括：PC板、直流参数测量单元PMU、接口控制板MIF、被测试器件电源DPS板、输入高电平电压VIH、输入底电平电压VIL、输出高电平比较电压VOH、输出底电平比较电压VOL、六块通道板、模块传动系统。本发明可以对六或八个接触式IC模块或者IC卡同时进行测试，可以根据用户的要求方便的进行各种电性能的测试，采用14位D/A对各种电型号进行采样，电流的最小进度达到uA级，用系统独特的编程语言可以方便的开发各种功能测试程序。

Description

IC卡芯片和模块芯片测试系统

技术领域

本发明涉及的是一种芯片测试系统，特别是一种IC卡芯片和模块芯片测试系统，属于智能卡制造技术领域。

背景技术

IC卡及模块的核心是一片IC芯片，最主要的测试还是对芯片电性能的测试。对于IC卡芯片或模块芯片的电性能测试与IC芯片的电性能测试是相同的，接触式IC卡主要分为存储型和智能型(CPU卡)两大类。存储型IC卡主要由EEPROM或FLASH Memory组成，还有一些接口电路、升压电路、密码验证电路、计数器。对EEPROM及FLASH Memory存储器的测试已有较为成熟的测试方法。CPU卡的测试比较复杂，如果完全由测试仪器来作测试，测试程序的生成是很艰难的工作，对测试仪器的要求也很高，而且测试一片IC卡的时间也要很长。这样一来，测试一片IC卡的测试费用将会很高。所以通常CPU卡在其内部都有自测试电路及自测试程序，外部设备通过给CPU卡发出自测试指令并读回IC卡发回的自测试结果就判别IC卡及模块的好坏。无论是存储型还是智能型IC卡的测试一般都分为功能测试、直流参数测试和交流参数测试三大类。在1998年9月德国Ruhlamat公司出版的CMT-600R测试系统的技术文档《CFJ-FORMAT JOB FILE MANUAL》(CFJ程序工作文件手册)中也提到相关的测试系统，但仅限于对芯片的功能测试部分，没有对电性能测试的描述，也没有关于电性能测试的方法和技术。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种IC卡芯片和模块芯片测试系统及其测试方法。以解决对各种Memory和CPU芯片的电性能测试和一些特殊要求的功能测试。本发明的测试系统可以完全实现CMT-600R所能进行的功能测试，并且弥补了它不能对一些特殊芯片(例如：ATMEL 1604系列等)进行功能测试的缺点，完善了功能测试方法，可以更直观的根据芯片时序图编写相应的程序，并加入了新的电性能测试手段。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明的IC卡芯片和模块芯片测试系统主要包括：PC板、直流参数测量单元PMU、接口控制板MIF、被测试器件电源DPS板、输入高电平电压VIH、输入底电平电压VIL、输出高电平比较电压VOH、输出底电平比较电压VOL、六块通道板、模块传动系统，被测试器件电源DPS板提供一般精度的直流电源，也可进行一般精度的电压或电流测试，输入高电平电压VIH、输入底电平电压VIL设置输入管脚为高电平或底电平时的驱动电压值，输出高电平比较电压VOH、输出底电平比较电压VOL设置输出电平为高的最低电压值和输出电平为低的最高电压值，接口控制板MIF连接电脑系统和模块传动系统，使它们彼此之间可以进行通讯，被测试器件电源DPS板和六块通道板插在直流参数测量单元PMU的对应插槽上，当测试开始时，由模块传动系统将待测试模块移到指定位置，并且同时发送测试开始信号给测试系统，由测试系统中的直流参数测量单元PMU板或者被测试器件电源DPS板测试IC芯片或者IC卡的电性能，由六块通道板测试IC芯片或者IC卡的读写功能，测试结束时，测试系统通过接口控制板MIF将测试结果传给电脑系统统计，并且同时发送测试完成信号给模块传送系统，等待测试下一批模块。

被测试器件电源DPS板由DPS1、DPS2、VIH、VIL、VOH、VOL六个单元组成，它们通过继电器连接到被测器件的每一个管脚，即芯片的每一个触点上。这六个单元是加在芯片上的六组电压，由DPS板和PMU板供电。被测试器件电源DPS板设置电压范围为-10-+10V，精度为20mV，测试系统有2路电源，DPS1为主测电源，DPS2为备用电源，输入高电平电压VIH和输入底电平电压VIL设置的电压范围分别为2-7V、0-2V，精度为15mV，误差为±1.5V。六块通道板分别控制多个卡座上的六类管脚，从一到六个通道板分别对应RST(C2)、CLK(C3)、DIO(C7)、PGM(C8)、FUS(C4)/TIO(C6)，VCC(C1)&GND(C5)，其中C4与C6连接在一起，它们被第五块通道板控制，第六块通道板控制VCC和设备参考地GND，六块通道板可通过设置板上的跳线或开关互换。输出高电平比较电压VOH和输出底电平比较电压VOL设置的电压范围分别为2-7V、0-2V，精度为15mV，误差为±1.5V。接口控制板MIF通过一条控制排线与模块传送系统中的可编程逻辑控制单元PLC通信，原IC卡接口板通过一条排线将各管脚连接到传送系统的探针台上，在探针台下通过36或48只探针与六只模块相连。

当本发明仅用于测试模块芯片时，接口控制板MIF通过一条控制排线与模块传送系统中的可编程逻辑控制单元PLC通信，实现协调工作。原IC卡接口板通过一条排线将各管脚连接到传送系统的探针台上，在探针台下通过36或48只探针与六只模块相连。

在使用本发明的测试系统对芯片进行测试时，主要包括测试芯片的如下性能：

开短路测试：  将GND触点接地，其余触点与设备不连接。采用加恒电流测电压的方法，选用DPS或PMU进行测试。测试单元连接到某触点进行测试、然后再断开，再重复对另一触点连接测试、断开。VCC触点的测试采用1mA的电流，其它触点采用0.1mA的电流。测试电压值大于1.5V为开路，小于0.3V为短路。

工作电流ICC测试：将GND触点接地，VCC加电，根据测试工作电流的类型，向各触点送出不同的信号。采用施加工作电压测电流的方法，选用DPS或PMU任一单元进行测试，测试时，测试单元连接到一卡或模块的VCC触点进行测试、再断开，再对重复另一卡或模块进行测试。施加的电压值为芯片正常的工作电压，通常为5V、3V等。

输入端的输入电流IIH/IIL或ILKG测试：需要进行该测试的接触点为各输入触点，如RST、CLK、DIO等。将GND触点接地，VCC加电。采用施加高电平电压或低电平电压测电流的方法。一般选用DPS对VCC加电、PMU对输入端进行测试。测试时，DPS连接到一只卡或模块的VCC上，PMU连接到某一输入触点、测试、断开，再对另一输入触点进行测试，测完一只卡或模块后再测另一只。VCC上施加的工作电压通常为5V、3V等，输入端施加的高电平电压或低电平电压通常分别为5V、0V，具体电压值的设置需根据芯片的类型和厂商的要求确定。

输出低电平的驱动电流IOL测试：需要进行该测试的接触点为输出触点，只有DIO。将GND触点接地，VCC加电，芯片处于工作状态且DIO处于输出为低时。向输入触点送入图形，使芯片处于上述测试条件的状态，然后，对DIO采用加电流测电压的方法。一般用DPS对VCC加电、PMU对DIO进行测试。测试时，PMU连接到一卡或模块的输出触点、测试、再断开，再对另一卡或模块进行测试。VCC上施加工作电压，通常为5V、3V等，输出端施加的电流通常为1mA，这两项参数需根据芯片设计或制造厂商的要求确定。

读出延迟时间的测试：需要进行该测试的接触点为输出触点，只有DIO。将GND触点接地，VCC加电，DIO处于明确的输出为低电平或高电平的状态。用Set_DCLK(n)函数，设置不同的读且比较操作的延迟时间，n的取值由小逐渐增大，每设置一个延迟时间，都向输入触点送图形，进行读且比较操作。直到读出正确的二进制数据位(芯片送出正确的低电平或高电平)时，该延迟时间即为读出延迟时间的。

芯片功能测试：MEMORY芯片的功能测试步骤如下：A：测试芯片的ATR；B：如果芯片有密码保护，验证密码；C：选择芯片中的一些存储区域，进行读写操作，或者根据客户的要求初始化芯片的内容。CPU芯片的功能测试步骤如下：A：测试芯片的ATR；B：发送一些命令和CPU芯片进行通讯，判断返回码是否准确，或者根据客户的要求初始化芯片的内容；

本发明具有实质性特点和显著进步，本发明可以对六或八个接触式IC模块或者IC卡同时进行测试，可以根据用户的要求方便的进行各种电性能的测试，采用14位D/A对各种电型号进行采样，电流的最小进度达到uA级，用系统独特的编程语言可以方便的开发各种功能测试程序。

附图说明

图1本发明测试系统结构示意图

具体实施方式

如图1所示，本发明的测试系统具体包括：

PC板：插在PC机内，PC通过它控制测试系统。

直流参数测量单元PMU：提供精确的稳压或稳流电源，可进行多种量程的高精度的电压和电流等项目的测试。

接口控制板MIF：监测卡是否插入、卡座面板上的信号灯是否点亮。

被测试器件电源DPS板：由DPS1、DPS2、VIH、VIL、VOH、VOL六个单元组成。它们可通过继电器连接到被测器件的每一个管脚，即芯片的每一个触点上。DPS板为被测试器件电源，提供一般精度的直流电源，也可进行一般精度的电压或电流测试。设置电压范围为-10-+10V，精度为20mV。测试系统有二路电源，DPS1为主测电源，DPS2为备用电源。

输入高电平电压VIH、输入底电平电压VIL：用于设置输入管脚为高电平或底电平时的驱动电压值，设置的电压范围分别为2-7V、0-2V，精度为15mV，误差为±1.5V。

输出高电平比较电压VOH、输出底电平比较电压VOL：用于设置输出电平为高的最低电压值和输出电平为低的最高电压值。设置的电压范围分别为2-7V、0-2V，精度为15mV，误差为±1.5V。

六块通道板：分别控制多个卡座上的六类管脚，从一到六个通道板分别对应RST(C2)、CLK(C3)、DIO(C7)、PGM(C8)、FUS(C4)/TIO(C6)，VCC(C1)&GND(C5)。C1-C8是对应ISO7816标准中的芯片管脚(也称为触点)，在本发明的测试系统中C4与C6是连接在一起的，它们被第五块通道板控制。第六块通道板控制VCC和GND，GND为设备参考地。六块通道板可通过设置板上的跳线或开关互换。

接口控制板MIF连接电脑系统和模块传动系统，使它们彼此之间可以进行通讯；被测试器件电源DPS板和六块通道板插在直流参数测量单元PMU的对应插槽上，当测试开始时，由模块传动系统将代测试模块移到指定位置，并且同时发送测试开始信号给测试系统，由测试系统中的PMU板或者DPS板测试IC芯片或者IC卡的电性能，由六块通道板测试IC芯片或者IC卡的读写功能，测试结束时，测试系统通过接口控制板MIF将测试结果传给电脑系统统计，并且同时发送测试完成信号给模块传送系统，等待测试下一批模块。

当本发明仅用于测试模块芯片时，接口控制板MIF通过一条控制排线与模块传送系统中的可编程逻辑控制单元PLC通信，实现协调工作。原IC卡接口板通过一条排线将各管脚连接到传送系统的探针台上，在探针台下通过36或48只探针与六只模块相连。

Claims (7)

1.一种IC卡芯片和模块芯片测试系统，主要包括：PC板、直流参数测量单元PMU、输入高电平电压VIH、输入底电平电压VIL、输出高电平比较电压VOH、输出底电平比较电压VOL，其特征在于还包括：接口控制板MIF、被测试器件电源DPS板、六块通道板、模块传动系统，被测试器件电源DPS板提供一般精度的直流电源，也可进行一般精度的电压或电流测试，输入高电平电压VIH、输入底电平电压VIL设置输入管脚为高电平或底电平时的驱动电压值，输出高电平比较电压VOH、输出底电平比较电压VOL设置输出电平为高的最低电压值和输出电平为低的最高电压值，接口控制板MIF连接电脑系统和模块传动系统，使它们彼此之间可以进行通讯，被测试器件电源DPS板和六块通道板插在直流参数测量单元PMU的对应插槽上，当测试开始时，由模块传动系统将待测试模块移到指定位置，并且同时发送测试开始信号给测试系统，由测试系统中的直流参数测量单元PMU板或者被测试器件电源DPS板测试IC芯片或者IC卡的电性能，由六块通道板测试IC芯片或者IC卡的读写功能，测试结束时，测试系统通过接口控制板MIF将测试结果传给电脑系统统计，并且同时发送测试完成信号给模块传送系统，等待测试下一批模块。

2.根据权利要求1所述的这种IC卡芯片和模块芯片测试系统，其特征是，被测试器件电源DPS板由DPS1、DPS2、VIH、VIL、VOH、VOL六个单元组成，它们通过继电器连接到被测器件的每一个管脚，即芯片的每一个触点上，所述六个单元是加在芯片上的六组电压，由DPS板和PMU板供电。

3.根据权利要求2所述的这种IC卡芯片和模块芯片测试系统，其特征是，被测试器件电源DPS板设置电压范围为-10-+10V，精度为20mV，测试系统有2路电源，DPS1为主测电源，DPS2为备用电源，

4.根据权利要求1所述的这种IC卡芯片和模块芯片测试系统，其特征是，输入高电平电压VIH和输入底电平电压VIL设置的电压范围分别为2-7V、0-2V，精度为15mV，误差为±1.5V。

5.根据权利要求1所述的这种IC卡芯片和模块芯片测试系统，其特征是，六块通道板分别控制多个卡座上的六类管脚，从一到六个通道板分别对应RST(C2)、CLK(C3)、DIO(C7)、PGM(C8)、FUS(C4)/TIO(C6)，VCC(C1)&GND(C5)，其中C4与C6连接在一起，它们被第五块通道板控制，第六块通道板控制VCC和设备参考地GND，六块通道板可通过设置板上的跳线或开关互换。

6.根据权利要求1所述的这种IC卡芯片和模块芯片测试系统，其特征是，输出高电平比较电压VOH和输出底电平比较电压VOL设置的电压范围分别为2-7V、0-2V，精度为15mV，误差为±1.5V。

7.根据权利要求1所述的这种IC卡芯片和模块芯片测试系统，其特征是，接口控制板MIF通过一条控制排线与模块传送系统中的可编程逻辑控制单元PLC通信，原IC卡接口板通过一条排线将各管脚连接到传送系统的探针台上，在探针台下通过36或48只探针与六只模块相连。