智能卡的芯片设计

　　存储卡或微控制器卡的芯片的几何结构是尽可能地接近于正方形，这是由于卡经常容易受到弯曲应力之故，而正方形会使卡被弯曲时所产生的应力导致芯片破裂的风险为。当然，在技术上要完全保护芯片防止弯曲应力的破坏，原则上应采用高硬度的模块封装方式，这是由于卡经常容易受到变化的弯曲应力之故。但这也是实践中所不希望的，因为过硬的模块会使卡体产生裂纹。

　　芯片中采用的半导体元件，诸如CPU或协处理运算器，它们通常是为增加安全性而做了技术修改的标准单元②，自动化的企业经常采用标准半导体元器件。因为，它们可以满足恶劣的环境和可靠性需求。然而，对这些元件还必须修改设计以使它们完全适应智能卡微控制器的安全要求。

　　在芯片设计进程中，在建立了功能技术规格后的第1步是产生一个通用的芯片结构，有一个线路方框图和未来的微控制器的粗略版面布局草图。接着就是把总的方框图逐步细化为逻辑框图、门函数、晶体管电路和终逐步（重复）曝光用掩膜的几何结构。这是一项复杂的过程，每一步都伴随着线路模拟和详尽的测试，需要有相当丰富的经验来使元件在芯片上的排列达到化。，在半导体工厂的试生产线上将生产出样片来。这些是第1批参照元件，它们都被仔细地测试和运行，同时还要进行安全评估，这一评估不可能在第1块正规芯片生产出来之前就较早的完成。

　　设计芯片的过程可能要占数个月到一年的时间，直到获得一块满意的芯片，它应满足大量生产的必要条件。加之相继两代智能卡微控制器的更新区间为2～3年，这是花费这么多时间与努力去设计一个芯片的原因。由于对一已有的芯片进行修改要付出很高的费用9因而一般实质性修改主要是“压缩”芯片以便更好地利用大硅圆片的面积或做些较小的改进或扩充硬件。图1列出了智能卡生命周期第1阶段的芯片与模块生产的流程。

　　图1 智能卡生命周期第1阶段的芯片与模块的生产

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