IC卡工艺和生命周期及测试课件

IC卡工艺和生命周期及测试卡工艺和生命周期及测试芯片制造模块封装卡片制造IC卡生命周期IC卡的测试IC卡工艺和生命周期及测试芯片制造1芯片制造在单晶硅圆片(Wafer)上制作电路(um工艺)设计者将设计好的版图或COS代码提交给芯片制造厂。制造厂根据设计与工艺过程的要求，产生多层掩膜版。在一个圆片上可制作几百几千个相互独立的电路，每个电路即为一个小芯片(die)。小片上除有按IC卡标准设计的压焊块外，还有专供测试用的探针压块，要注意这些压块可能会给攻击者以可乘之机。测试并在E2PROM中写入信息,利用探头测试圆片上的每个芯片。在有缺陷的芯片上做标记，在测试合格的芯片中写入制造厂代号等信息。如用户需要制造厂在E2PROM中写入内容，也可在此时进行。传输密码也可在此时写入。研磨(厚度要符合IC卡的规定)和切割圆片(将圆片切割成众多小芯片)芯片制造在单晶硅圆片(Wafer)上制作电路(um工艺)2模块封装将制造好的芯片安装在有触点的印制电路薄片上，称作模块封装单粒模块与条带模块绑定工艺倒贴片工艺模块封装将制造好的芯片安装在有触点的印制电路薄片上，称作模块3模块封装-绑定工艺晶圆（wafer）减薄、划片晶片胶固打金线测试封胶高温固化打磨模块封装-绑定工艺晶圆（wafer）减薄、划片4模块封装-倒贴片工艺晶圆（wafer）减薄、划片晶圆表面长好凸点（有植球发与光刻法）上胶加压加温封装测试模块封装-倒贴片工艺晶圆（wafer）减薄、划片5模块封装-工艺比较相比传统的绑定技术，采用倒贴片工艺的芯片卡具有更强的机械稳定性和光学视觉效果、更小和更薄的模块尺寸，更强的防腐性和韧性，并且符合绿色环保要求,降低了载带成本倒贴片工艺最主要的作用是极大的提高了芯片的最大尺寸：绑定工艺的最大芯片面积是1.91.9mm，而采用倒贴片工艺后，芯片最大尺寸可以达到5.06.0mm，这样就可以给未来的芯片增加新功能打下了基础模块封装-工艺比较相比传统的绑定技术，采用倒贴片工艺的芯片6卡片制造卡基制造工艺接触卡生产工艺非接触卡生产工艺卡片制造卡基制造工艺7卡基制造工艺工艺(单层工艺/层压工艺/注塑工艺)卡体部件卡基安全标记卡基材料卡基印刷证像卡印刷卡基制造工艺工艺(单层工艺/层压工艺/注塑工艺)8卡体部件签名条磁条凸码个人数据(文字,照片,指纹等)图片芯片等电子元件安全标记卡体部件签名条9卡基安全标记装饰纹缩微文字紫外线,红外线等不可视标记凸码+全息照片3D图像热烙显影(可修改的可视标记)特种油墨印刷卡基安全标记装饰纹10卡基材料特性特性PVCPVCABSABSPCPCPETPET主要应用主要应用信用卡信用卡SIMSIM卡卡IDID卡卡健康卡健康卡主要特点主要特点便宜便宜热稳定热稳定耐用耐用环保环保温度范围温度范围65-9565-95度度75-10075-100度度160160度度8080度度耐寒性耐寒性中等中等高高中等中等中等中等机械稳定机械稳定良好良好良好良好良好良好非常好非常好凸印加工凸印加工良好良好差差良好良好良好良好印刷印刷良好良好中等中等中等中等中等中等热转印热转印良好良好良好良好差差良好良好激光加工激光加工一般一般差差良好良好良好良好寿命寿命2 2年年3 3年年5 5年年3 3年年环保环保差差含苯含苯良良最环保最环保卡基材料特性PVCABSPCPET主要应用信用卡SIM卡ID11卡基印刷丝网印刷胶印印刷移印印刷全息图烫印大张印刷与单卡印刷卡基印刷丝网印刷12证像卡印刷热升华打印彩色喷墨打印证像卡印刷热升华打印13接触卡生产工艺层压工艺卡基印刷层压冲裁铣槽封装(冷胶,热熔胶)检测包装接触卡生产工艺层压工艺卡基印刷14接触卡生产工艺注塑工艺注塑封装(冷胶,热熔胶)检测印刷包装接触卡生产工艺注塑工艺注塑15非接触卡生产工艺INLAY工艺印刷工艺：印刷是用丝印机将导电油墨印到膜上。这种方法生产效率较高，但由于印刷天线是由导电微粒和胶水构成，与金属天线相比，存在Q值低，刷卡距离近，多次弯折容易造成天线体开裂而报废。蚀刻工艺：蚀刻是用丝印机将防腐蚀油墨按照天线的形状印到覆铜箔或覆铝箔上，再用把其余部分金属溶掉，天线的Q值较高，刷卡距离比较远，批量生产效率也较高，但前期设备投资较大，天线成本会略高些。沉积工艺：就是采用电镀原理，把薄膜表面按天线形状印刷上一层有利于铜或铝附着的化学药品，再把薄膜沉浸在电解液里，使金属沉积在薄膜上。等沉积层达到一定厚度，线圈就制成了。这种方式避免了大量金属的浪费。超声绕线工艺:用超生波将铜线镶嵌在薄膜上,慢,成本高非接触卡生产工艺INLAY工艺印刷工艺：印刷是用丝印机将导16非接触卡生产工艺天线连接工艺连接是指芯片模块与天线之间的连接，是非接触卡制造的关键工艺。印刷天线与模块之间一般采用导电胶粘合或者直接压合的方法。层压时高温高压，使得模块引线端与天线搭接块熔为一体。此种连接方式的优点是工艺可操作性高和性能可靠性高。另一个优点是可使用体积细小的模块而不降低产能和增加成本绕线式天线通常采用碰焊的方法。此种工艺在保证焊头、天线引头和模块位置十分准确以及碰焊电流控制较好的情况下,能保证较好的连接。非接触卡生产工艺天线连接工艺连接是指芯片模块与天线之间的连17非接触卡生产工艺INLAY制造连接芯片与线圈检验测试印刷卡基层压叠合(熔压/封压/胶合)检验测试冲卡检验非接触卡生产工艺INLAY制造18IC卡生命周期阶段一:生产芯片和卡阶段二:准备卡阶段三:装入一应用阶段四:使用卡和删除应用阶段五:卡应用终结IC卡生命周期阶段一:生产芯片和卡19IC卡生命周期-阶段一芯片设计操作系统(COS)掩膜(MASK)模块制造典型数据:芯片制造商代码/制造设备号/芯片序列号/模块封装厂商号/日期/时间/COS代码/版本号IC卡生命周期-阶段一芯片设计20IC卡生命周期-阶段二芯片卡制造初始化(完工操作)卡数据格式化(应用名/文件树和文件结构/密码、密钥/必需的文件)操作完毕，将熔丝烧断。此后该卡片进入用户方式，而且永远也不能回到以前的工作方式，这样做也是为了保证卡的安全。IC卡生命周期-阶段二芯片卡制造21IC卡生命周期-阶段三个人化(电气/光学)发行商通过读写设备对卡进行个人化处理，根据应用要求写入一些信息,完成以上这些过程的卡，就成为一张能唯一标识用户的卡，即可交给用户使用包装和装运IC卡生命周期-阶段三个人化(电气/光学)22IC卡生命周期-阶段四本阶段为用卡阶段,由具体系统确定IC卡生命周期-阶段四本阶段为用卡阶段,由具体系统确定23IC卡生命周期-阶段五去激活,撤消应用和数据永久性锁卡实体回收/粉碎处理/环保处理,再生利用IC卡生命周期-阶段五去激活,撤消应用和数据24IC卡的测试卡体测试芯片硬件测试软件测试IC卡的测试卡体测试25卡体测试(ISO/IEC10373)机械性能测试光学性能测试化学性能测试热学性能测试卡体测试(ISO/IEC10373)机械性能测试26卡体机械性能测试几何尺寸及稳定度附着力(层叠加压)弯曲/扭曲粗糙度曲率卡体机械性能测试几何尺寸及稳定度27卡体光学性能测试可印刷性颜色光泽透明度卡体光学性能测试可印刷性28卡体化学性能测试抗化学性可燃性毒性可塑性卡体化学性能测试抗化学性29卡体热学性能测试温度软化度收缩度卡体热学性能测试温度软化度30芯片硬件测试(EN1292)典型测试有:I/O上升和下降时间/EEPROM擦写次数/数据保持时间/频率异常检测/电压异常检测/引脚电流损耗芯片硬件测试(EN1292)典型测试有:I/O上升和下降时间31软件测试TCSEC可信赖的计算机系统评估准则ITSEC信息技术安全评估准则ZKA(德国银行协调委员会)准则(源码)功能测试(静态和动态)软件测试TCSEC可信赖的计算机系统评估准则32