1．非接觸IC卡的種類及標(biāo)準(zhǔn)

        根據(jù)讀卡機(jī)與IC卡的作用距離，可以將非接觸IC卡分成以下四類（見圖1-1），其中第二代*卡使用的是近距離通訊型，即符合IS014443的非接觸IC卡，它的有效作用距離大約是10-15cm左右，典型的工作頻率是13．56MHz。

        ISO14443又包含A，B，C三種類型（其中C型未定）。表1-1對A型和B型從讀卡機(jī)到IC卡和IC卡到讀卡機(jī)兩方面對A型和B型做了比較。第二代*卡使用的是B型的非接觸IC卡芯片，讀卡機(jī)對卡片發(fā)送一個載波頻率為13．56MHz+／-7KHz的射頻信號，采用10％的ASK的調(diào)制，以及NRZ（不歸零）的鍵控方式，數(shù)據(jù)傳輸速率是106／212Kbps；卡內(nèi)芯片的返回信號采用的是BPSK的副載波調(diào)制方式，副載波的頻率是847KHz。 

        對ASK信號，它是以正弦波幅度的高低（a或b）來定義其每個數(shù)據(jù)周期的邏輯“0”或“1”，同時，我們定義調(diào)制深度M=（a-b）／（a+b）；對BPSK返回信號，我們以每個數(shù)據(jù)周期的起始電平高低來判斷邏輯“0”或“1”，所以對于“0”，“1”轉(zhuǎn)化的周期，可以看到正弦波有180度的相移。

2 非接觸IC卡芯片及其測試要求 

       從IC測試要求來看，非接觸IC卡芯片可以分為兩部分（見圖2-1）：RF部分和邏輯部分。其中，邏輯部分由內(nèi)嵌CPU／MCU加上存儲器（一般來說是非易失性的EEPROM等）組成的，與普通的SoC芯片測試沒有什么不同；RF部分由射頻天線端子，射頻信號發(fā)生電路，解調(diào)電路，RF接口電路等組成。除了普通的SoC芯片測試項目外，還有通過天線端子接受/識別來自外界的射頻信號，并進(jìn)行反饋的RF通訊測試。 

        其中有些測試項目是普通的SoC測試項目，使用的測試方法是使用
ATE（在實際測試中使用的是ADVANTEST的T6000測試系統(tǒng)）的DdCp和DC／AC測試單元；而對于余下的幾個測試項目，包括Vcc整流電壓，通訊實驗等都要用到RFID模塊（RFID測試應(yīng)用模塊）。通過RFID模塊，結(jié)合T6000測試系統(tǒng)的數(shù)字測試功能，來實現(xiàn)低成本的測試要求。RFID Module是整個測試解決方案的核心。

       對于設(shè)計評價測試，要求測試儀能發(fā)射／識別IS014443類型—B規(guī)定的各種信號（ASK／BPSK），實現(xiàn)其RF的通訊功能。

         另外，對于大規(guī)模量產(chǎn)時，需要解決的低成本地實現(xiàn)多芯片同測，并且要盡可能地避免芯片與芯片之間的干擾問題。

3 非接觸IC卡芯片整體的測試解決方案

       上半部份從左到右依次分別是測試儀，RFID模塊和待測芯片。下半部分，為IC卡測試模塊及測試儀的照片。具體的工作原理如下：

        通過集成電路測試系統(tǒng)的數(shù)字信號測試部分的數(shù)字信號驅(qū)動器產(chǎn)生一個數(shù)字信號，通過ASK信號發(fā)生器的濾波電路將該數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成相同頻率和幅值的正弦波信號；再通過放大電路放大成為所需要幅值的正弦波信號（符合IS014443-B型），給待測芯片，與此同時放大電路的后端（經(jīng)放大的信號）連接到監(jiān)控器，它的作用是對即將發(fā)送給芯片天線的射頻信號的電壓峰—峰值和調(diào)制精度進(jìn)行校正；正常情況下，芯片的BPSK返回信號通過RFID模塊內(nèi)部進(jìn)行檢波，放大并進(jìn)一步送給解調(diào)電路解碼，zui后解調(diào)電路將解調(diào)出的數(shù)字碼返回數(shù)字信號測試部分的數(shù)字信號比較器，與事先保存好的標(biāo)準(zhǔn)碼比較，看是否相同，以此來確定芯片的返回信號是否正確。

        這種測試方法的優(yōu)點(diǎn)主要有三個方面。首先，與普通的測試方法要求IC測試儀需要比較昂貴的混合信號測試部件來發(fā)送幟別RF信號相比，該解決方案只需要ATE有一般的數(shù)字電路的測試功能而不必過多占用測試儀的其它測試資源；另外，測試的整個過程和信號處理（包括模擬信號的處理）幾乎都是通過RF模塊在高速的狀態(tài)下進(jìn)行；所以測試時間與使用混合信號測試部件相比大大減少。zui后，使用的RF模塊直接搭載在測試電路板上，與測試儀本體*分離，可以方便靈活的拆裝，在多芯片同測時，只要使用多個RF模塊即可。

        在大規(guī)模量產(chǎn)測試時，可以針對不同的情況采用兩種方法實現(xiàn)多芯片同測：

（1）如果同測的所有DIE的返回信號周期偏移在1個ETU（一個數(shù)據(jù)單元，1ETU=16周期）內(nèi)，測試系統(tǒng)就可以對接收的非同期信號進(jìn)行識別、接收到全部的被測芯片的返回信號之后進(jìn)行同期判定。另外，我們使用T6000系列測試系統(tǒng)的MATCH功能來識別返回信號的起始位置。

（2）在實際的測試過程中，我們發(fā)現(xiàn)：使用RF模塊進(jìn)行通信試驗、由于發(fā)送信號的調(diào)制及接受信號的解調(diào)全部在高速的模擬信號狀態(tài)下進(jìn)行、所要測試時間非常短。一般來說，通信測試所占的測試時間很短，大約占完成整個測試流程所需時間的1％左右。因此*可以以順序單測的方式來進(jìn)行測試，而不會因此過多增加測試時間。

        另外，對沒有測試端子而僅通過2個射頻天線端子對芯片內(nèi)部EEPROM進(jìn)行測試而言，由于芯片內(nèi)部對外加信號的反應(yīng)時間不盡相同，造成芯片與芯片之間的返回的非同步性，我們采取同時將所有采集到的返回碼存儲于測試儀的存儲器中，再通過軟件計算的方法來對多芯片實現(xiàn)同測。 

        對于射頻信號中容易出現(xiàn)的芯片與芯片之間串?dāng)_的問題，我們主要通過在探針卡上使用同軸屏蔽線做射頻天線等方法，來盡可能減少串?dāng)_對良品率的影響。

4. 總結(jié)

       在我國，非接觸式IC卡芯片的生產(chǎn)和使用還處于起步階段，目前只有少數(shù)幾個經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市，在公交，醫(yī)療保險等行業(yè)進(jìn)行了試點(diǎn)，取得了良好的效果。隨著國家“金卡工程”的不斷深入，以及居民*使用非接觸式IC卡，必將大大推動非接觸式IC卡在中國的普及。

        目前，影響非接觸式IC卡廣泛使用的因素主要有兩條：一是芯片的生產(chǎn)工藝，二是成本。對于成本的降低來說，主要有兩個方面的途徑，一是顯著地改進(jìn)生產(chǎn)工藝；第二就是降低其它方面的耗費(fèi)，其中比較重要的就是關(guān)系到zui終成品質(zhì)量的芯片測試。對于非接觸式IC卡的芯片來說，由于有射頻電路的存在，它就不可能是純數(shù)字電路測試。我們可以使用混合信號的測試儀來測試，但是無論從測試本身的硬件損耗還是測試時間來說，都是不經(jīng)濟(jì)的。

        本文中介紹的非接觸式IC卡芯片的測試解決方案，使用即插即用的RFID Module，加上測試系統(tǒng)本身的一些AC／DC測試功能作為輔助驗證就可以
實現(xiàn)完整的RFID芯片的測試，真正地實現(xiàn)了低成本測試。
以下是RFID Module的一些基本的性能參數(shù)：
-載波信號頻率：13．56MHz
-載波信號振幅：O-30Vpp
-調(diào)制深度：5％-100％
-負(fù)載調(diào)制方式：BPSK