專利名稱：測試電子存儲卡的設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明關于測試電子存儲卡的設備，該存儲卡包括一卡體，其中安裝一電子模塊，該模塊包括形成有集成電路的半導體芯片和外部電連接區(qū)。本發(fā)明還涉及一種這類卡的測試方法。
該卡的卡體由一大約0.8mm厚、外部尺寸大約50mm×80mm的材料的板構成，該材料例如為PVC或ABS塑料。
為使持卡人使用此類卡容易，在正常處理卡時，必須使其不發(fā)生使卡不能使用或破壞卡的操作的變形。這樣的缺陷包括對卡體進行過分的彎曲以致于其無法插入讀取器，還造成與電子模塊有關的問題，其包括電子模塊與卡體脫開，或由于電連接的破壞或半導體芯片的部分被損害而使得電子模塊被損。
為保證制造的卡確實能正常使用，ISO標準制定的一些測試，具體說包括卡體的彎曲和扭曲。但是由于制造卡的技術的改進和測試不總是能反映此類卡的使用狀況，那些測試已經過時而且不太有效，特別是對于此類卡在使用時的應力。
所以制造商紛紛開發(fā)自己的測試來盡可能接近真實使用狀況。
本發(fā)明的一個目的是提供一測試設備和測試方法，對卡進行功能和機械強度測試，更重要地，對電子模塊上的電路進行測試。
根據(jù)本發(fā)明，為了達到這樣的目的提供電子存儲卡的測試設備，其中每個電子存儲卡包括具有第一面和第二面的卡體，以及包括其中形成有集成電路的半導體芯片和與所述芯片連接并位于所述第一面的多個外部電接觸區(qū)的電子模塊，其中該測試設備包括用于支撐和定位該卡的裝置，所述裝置包括兩個縱向支撐件，用于支撐該卡的一面，其設置方式使得所述電子模塊位于所述縱向件之間；一移動工具，在垂直于卡體平面的方向上移動，以對準所述電子模塊施加一增加的力；檢測裝置，用于施加電控信號給所述電子模塊，并接收由所述模塊響應所述電控信號而傳輸?shù)男盘?；以及測試裝置，用于比較接收到的信號和代表電子模塊的集成電路正常工作的參考信號，當接收信號與參考信號不同時至少記錄工具施加的力的值。
本發(fā)明還提供了一種測試上述類型的卡的測試方法，該方法由下面的連續(xù)的步驟實現(xiàn)通過將所述卡定位在支撐和定位裝置使該卡受到撓曲和壓力約束的作用，所述裝置包括兩個縱向支撐件，用于支撐該卡的一面，其設置方式使得所述電子模塊位于所述縱向件之間，然后利用移動工具在垂直于卡體平面的方向上對準所述電子模塊施加一增加的力；利用檢測裝置向所述電子模塊施加電控信號，并接收由所述模塊響應所述電控信號而傳輸?shù)男盘?；比較接收到的信號和代表電子模塊的集成電路正常工作的參考信號，當接收信號與參考信號不同時至少記錄工具施加的力的值。
應當理解，由于測試設備使用的原理，卡，特別是其電子模塊受到機械壓力直到檢測到對應于電子模塊不再正常工作的臨界值。至少記錄對應于這樣狀態(tài)時所施加的力使得可能評估用于制造該卡的技術的質量，或證實所制造的卡在一表征它們能正常使用的范圍內是可靠的，從而可避免來自最終用戶的大量的返回。
在第一方面中，最好向該卡對準電子模塊施加力的工具部分的形狀為小半徑的半圓柱表面。因此施加給模塊和卡的力沿著半圓柱表面壓著模塊的母線。
在另一方面，對準電子模塊向卡施力的工具部分是覆蓋在稍微變形的材料層內的圓形平表面。
最好，使用兩種測試工具對卡施加代表實際使用狀況的壓力。
通過下面的非限制性的例子對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的描述，使得本發(fā)明的特征和優(yōu)點更清楚。該描述參考以下附圖

圖1是放在測試設備上的卡的簡化平面圖；圖2是測試設備的簡化總圖；圖3A是使用第一測試工具的測試設備的細節(jié)圖；以及圖3B是可用于本設備的第二測試工具的局部視圖。
正如已經解釋的，本發(fā)明的原理為對卡，特別是電子模塊，施加一壓力，該力在連續(xù)監(jiān)測電子模塊的正常電工作的同時不斷增加。根據(jù)測試卡的性質，所施加的力以0到300N的間隔增長。當其不再能正常工作時，至少記錄使得其不能正常工作的力。
在圖1中，示出了一電子存儲卡10的平面圖，其具有塑料制的卡體12和可看見其外部電連接區(qū)16的電子模塊14。為了進行測試，該卡被放在兩個互相平行的水平縱向支撐件18和20上，其間隔為e，使得卡體放在支撐件18和20上，支撐件分別位于電子模塊14的兩側。利用該測試設備，由用22代表的工具施加壓力F，該工具將壓力施加在電子模塊14上。優(yōu)選地，支撐件18和20具有圖2所示的圓柱形?？ㄊ艿搅的作用時，會彎曲。由于支承件18和20的圓柱形狀，便于實現(xiàn)這種撓曲。于是，卡受到撓曲和壓力約束的作用。所述的約束例如可以是當卡的用戶把卡夾持在一只手的食指和拇指之間并用另一個拇指壓在模塊上時施加的約束。當然，該用戶可隨意地壓在卡的一個或另一個面上。
圖2是測試設備整體的示意圖?？煽吹娇?0及其電子模塊14，其外部電連接區(qū)16，和半導體芯片24，電子模塊的集成電路制造在芯片中，所述集成電路通過連接器與外部區(qū)16連接。圖2還示出兩個水平、縱向的支撐件18和20。在該圖中，還可看到測試工具22固定在測試頭26上，測試頭固定在裝置28上，該裝置28用于使得工具22以逐漸增加的力下壓。例如，裝置28包括致動器，頭26固定在致動器的桿28a上。致動器28與致動器控制裝置30相聯(lián)，使得在任何時候都能施加一力，以便獲得預定的變形速度，所述控制電路30通過部分32還能例如測量工具22的行程，即測量卡的機械變形。
測試設備還具有電子或電氣電路，包括向卡的集成電路提供電源和與之進行對話的電路34，用于隨時產生代表施加的力F和行程C的信號的電路36，接收由電路34發(fā)出的信號和關于壓力F和行程C的值的信息的信號的處理器電路38，和記錄信息的電路40。供電和測試電路34與卡的外部區(qū)16通過例如42的電接觸器而連接，該電接觸器最好由頭26攜帶。因此，當測試工具22與電子模塊的頂面14a接觸時，接觸器42提供電子模塊的區(qū)域16與電路34之間的電連接。電路34向芯片24的集成電路供電，并向集成電路提供測試信號。在電子模塊的正常工作時，半導體芯片產生響應信號并施加給外部接觸區(qū)16，這些信號被電路34拾取。電路34有比較其接收的響應信號和對應于電子模塊的正常工作的參考響應信號的電路，該參考信號存儲在電路34中。當這些比較器電路檢測到參考信號與實際接收的信號不同，其發(fā)出一出錯信號E，施加給處理器電路38。當信號E被檢測到，停止力F的施加，記錄力F和行程C的值。例如，施加測試信號以從卡獲得重現(xiàn)設置的響應。如果該響應是錯誤的，則可以推斷出該芯片已經被所施加的力損壞，于是能夠檢測卡在真實情況下的工作情況。因此，通過此測試，可檢測芯片24是否已經損壞，例如是否有裂紋。假如芯片放在一模塊內，幾個微米寬的一個裂紋用肉眼或普通的顯微鏡都不可見。
如圖3A更清楚地顯示的那樣，現(xiàn)在用編號22a代表的工具22可由半圓柱表面構成，其長度最好不小于電子模塊的長度，其曲率半徑大約為1mm。
圖3B所示的測試工具22b由一圓柱50構成，其直徑最好等于大約4mm，其工作端面被硅樹脂或類似材料52的層覆蓋，該層的厚度為約0.8mm。因此，工具22b的支撐面最好對應于覆蓋電子模塊內半導體芯片的的涂層落差面。硅層能有利地減弱測試工具和電子模塊的接觸。
該兩個工具22a和22b用于卡的兩個主要面12a和12b。優(yōu)選地，一套卡用第一工具22a測試，另一套卡用第二工具22b測試，等等。在一套中，選擇卡的一個面進行測試，直到被破壞；然后，選擇另一個卡的相同面或另一個面進行測試，直到被破壞。以此類推。這樣重現(xiàn)的狀況接近于真實使用狀況，從而可獲得代表卡的真實使用情況的測試結果。
圖3A顯示測試設備機械部分的細節(jié)。可看到固定在兩個卡定位件52和54之間的縱向件18和20。定位件54有一溝槽56，用于與卡體12的邊緣配合，而定位件52有一臺肩58，卡的另一端坐于其上?？ㄍㄟ^滑進溝槽56中而被定位。一支座(未示出)保證卡的恰當?shù)目v向定位。電連接件60設置在縱向件18和20之間，以便當頂面12a靠在縱向支撐件，即通過把力F施加到卡的第二面上時在卡的電路和測試設備的電路34之間提供電連接。
可以看到，固定在施力裝置的電接觸件42使測試更容易。實際上，如果電接觸件沒有固定到工具22和頭26，那么，在測試過程中建立連續(xù)的電接觸就更加困難。而且由于施加力，卡會移動。
最后，還可看到，本發(fā)明所述的測試設備也可以測試沒有強制要求中斷的卡。還能對雖然其中的一個件斷開但還工作的卡進行測試。通過施加一個沒有超出斷開范圍的輕微的約束來使卡變形。如果卡還在工作，就意味著沒有斷開；否則卡斷開，然后彈出。
權利要求
1.一種電子存儲卡的測試設備，其中每個電子存儲卡包括具有第一面和第二面的卡體，以及包括其中形成有集成電路的半導體芯片和與所述芯片連接并位于所述第一面的多個外部電接觸區(qū)的電子模塊，該測試設備的特征在于，它包括用于支撐和定位該卡的裝置，所述裝置包括兩個縱向支撐件，用于支撐該卡的一面，其設置方式使得所述電子模塊位于所述縱向件之間；一移動工具，在垂直于卡體平面的方向上移動，以對準所述電子模塊施加一增加的力；檢測裝置，用于施加電控信號給所述電子模塊，并接收由所述模塊響應所述電控信號而產生的信號；以及測試裝置，用于比較接收到的信號和代表電子模塊的集成電路正常工作的參考信號，當接收信號與參考信號不同時至少記錄工具施加的力的值。
2.根據(jù)權利要求1的測試設備，其特征在于，該測試設備還包括為所述電子模塊供電的供電裝置。
3.根據(jù)權利要求2的測試設備，其特征在于，該測試設備還包括連接裝置，把卡的外部接觸區(qū)連續(xù)地連接到供電裝置和檢測裝置。
4.根據(jù)權利要求1-3任一項的測試設備，其特征在于，該測試設備還包括向所述工具施加所述力的裝置。
5.根據(jù)權利要求1-4任一項的測試設備，其特征在于，測試裝置還包括當接收到的信號不同于參考信號時記錄工具的行程值的裝置。
6.根據(jù)權利要求1-5任一項的測試設備，其特征在于，用于對準電子模塊向卡施力的工具部分為小半徑的半圓柱體表面的形式。
7.根據(jù)權利要求1-5任一項的測試設備，其特征在于，用于對準電子模塊向卡施力的工具部分為覆蓋一層能輕微變形的材料的圓形平面。
8.根據(jù)權利要求3-7中任一項的測試設備，其特征在于，所述連接裝置包括電接觸件，其固定在施力的裝置上，使得當卡通過第二表面被縱向支撐件支撐時，建立起與卡的外部接觸區(qū)的電連接。
9.根據(jù)權利要求3-8中任一項的測試設備，其特征在于，所述連接裝置包括固定的電接觸件，設置在兩個縱向支撐件之間，使得當卡通過第一面支撐在縱向支撐件上時，與卡的外部接觸區(qū)建立電連接。
10.根據(jù)權利要求1-9中任一項的測試設備，其特征在于，所述縱向支撐件為圓柱形。
11.一種電子存儲卡的測試方法，其中每個電子存儲卡包括具有第一面和第二面的卡體，以及包括其中形成有集成電路的半導體芯片和與所述芯片連接并位于所述第一面的多個外部電接觸區(qū)的電子模塊，該方法包括下面的步驟通過將所述卡定位在支撐和定位裝置使該卡受到撓曲和壓力約束的作用，所述裝置包括兩個縱向支撐件，用于支撐該卡的一面，其設置方式使得所述電子模塊位于所述縱向件之間，然后利用移動工具在垂直于卡體平面的方向上對準所述電子模塊施加一增加的力；利用檢測裝置向所述電子模塊施加電控信號，并接收由所述模塊響應所述電控信號而傳輸?shù)男盘?；比較接收到的信號和代表電子模塊的集成電路正常工作的參考信號，當接收信號與參考信號不同時至少記錄工具施加的力的值。
12.根據(jù)權利要求11的測試方法，所述電子模塊由供電裝置供電。
13.根據(jù)權利要求12的測試方法，通過連接裝置把卡的外部接觸區(qū)連續(xù)地連接到供電裝置和檢測裝置。
14.根據(jù)權利要求11-13任一項的測試方法，使用向所述工具施加所述力的裝置。
15.根據(jù)權利要求11-14任一項的測試方法，當接收到的信號不同于參考信號時記錄工具的行程值。
16.根據(jù)權利要求11-15任一項的測試方法，用于對準電子模塊向卡施力的工具部分為小半徑的半圓柱體表面的形式。
17.根據(jù)權利要求11-15任一項的測試方法，用于對準電子模塊向卡施力的工具部分為覆蓋一層能輕微變形的材料的圓形平面。
18.根據(jù)權利要求13-17中任一項的測試方法，所述連接裝置包括電接觸件，其固定在施力的裝置上，使得當卡通過第二表面被縱向支撐件支撐時，建立起與卡的外部接觸區(qū)的電連接。
19.根據(jù)權利要求13-18中任一項的測試方法，所述連接裝置包括固定的電接觸件，設置在兩個縱向支撐件之間，使得當卡通過第一面支撐在縱向支撐件上時，與卡的外部接觸區(qū)建立電連接。
20.根據(jù)權利要求11-19中任一項的測試方法，所述縱向支撐件為圓柱形。
全文摘要
一種電子存儲卡的測試設備,包括:支撐和定位卡的裝置,包括兩個縱向支撐件(18,20),支撐卡的一面,電子模塊(24)位于縱向件之間;一移動工具(22),在垂直于卡體的方向移動,對準電子模塊施加一增加的力;測試裝置(38,40),當所收到的信號不同于參考信號時,至少記錄工具施力的值。
文檔編號G01R31/02GK1252583SQ9912338
公開日2000年5月10日 申請日期1999年10月27日 優(yōu)先權日1998年10月28日
發(fā)明者揚·利默萊特, 伊薇斯·賴格諾克斯 申請人:施藍姆伯格系統(tǒng)公司