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先进制造技术对我国IC卡制造业未来发展的推动作用和意义

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  • 发布时间:2014-11-01
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1.1先进制造技术范围以及微电子技术应用对社会的影响。先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology),人们往往用 AMT来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统,其中微电子技术是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术,特点是体积小 、重量轻、可靠性高、工作速度快,微电子技术对信息时代具有巨大的影响。当然 ,IC卡的大范围应用也改变了世界。

1.2 IC卡 简要介绍和基本工作原理。Ic卡是继磁卡之后出现的又-种新型信息工具 Ic卡指的是集成电路卡,-般常见的Ic卡采用射频技术与Ic卡的读卡器进行通讯。Ic卡与磁卡是有区别的,Ic卡是通过卡里的集成电路存储信息.而磁卡是通过卡内的磁力记录信息。Ic卡的成本相对-般磁卡要高,但保密性更好。

Ic卡工作的基本原理是:射频读写器向Ic卡发-组固定频率的电磁波,卡片内有-个 Lc串联谐振电路,其频率与读写器发射的频率相同,在电磁波激励下,Lc谐振电路产生共振,从而使电容内有了电荷;在这个电容的另-端,接有-个单向导通的电子泵,将电容内的电荷送到另-个电容内存储.当所积累的电荷达到-定额度时(2V)时,此电容可作为电源为其它电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或接受读写器的数据。

1-3 IC卡应用的现状 Ic卡的开发 、研制与应用是-项系统工程,涉及到计算机、通讯、网络、软件 、卡的读写设备、应用机具等多种产品领域的多种技术学科。因此,全球 Ic卡产业在技术、市嘲应用的竞争中迅速发展起来。Ic卡已是当今国际电子信息产业的热点产品之-,除了在商业、医疗、交通、能源、通讯、安全管理 、身份识别等:非金融领域得到广泛应用外,在金融领域的应用也日益广泛,影响十分深远。

Ic卡虽然进入中国较晚,但在政府的大力支持下,发展迅速。

2O世纪末,国家金卡办为统筹规划全国Ic卡的应用,组织拟定了(金卡工程非银行卡应用总体规划)。为保证 Ic卡的降发展,在国务院金卡办的领导下.信息产业部、公安部、卫生部、国家工商管理局等各个部委纷纷制定了Ic卡在本行业的发展规划。

IC卡-中国发展金卡的方针是两卡并用 ,磁卡过渡,发展 IC卡为主”。

未来的发展趋势必将是 Ic卡逐步取代磁卡。Ic卡既可以由银行独自发行,又可以与各企事业单位合作发行联名卡。这种联名卡形成作者简介:成聪,现供职于山东山铝电子技术有限公司。

银行Ic卡的专用钱包账户。当前,联名卡主要有保险卡、财税卡、交通卡、校园卡等多种。由于Ic卡既方便又快捷,因此在发达国家已相当流行。

2 IC卡制造业与先进制造技术的融合和发展Ic卡制造业包含芯片(设计)流片,封装与测试,成卡等-系列步骤,下面具体表述-下各步骤与先进制造技术的融合与发展。

2.1芯片(设计)流片。对于计算机产品而言,芯片可以说是其精髓所在,毕竟芯片的等级也就决定了产品的性能表现以及功耗、发热量等额外因素,作为芯片的前身。晶圆的品质和制程就成为消费者以及厂商所共同关心的。

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片.由于其形状为圆形,故称为晶圆;在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构,而成为有特定电性功能之 Ic产品。晶圆的原始材料是硅.而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼,盐酸氯化 ,并经蒸馏后,制成了高纯度的多晶硅,其纯度高达 99.999%。晶圆制造厂再把此多晶硅融解,再于融液里种人籽晶,然后将其慢慢拉出,以形成圆柱状的单晶硅晶棒,由于硅晶棒是由-颗晶面取向确定的籽晶在熔融态的硅原料 中逐渐生成 ,此过程称为长 晶”。硅晶棒再经过切段,滚磨,切片,倒角,抛光,激光刻,包装后,即成为积体电路工厂的基本原料--硅 晶圆片 ,这就是晶圆”。其中,各项工艺操作远非人工能力可以达到的,而是由融入先进制造技术的高精度和可靠性工艺的设备按照规定动作进行操作和完成。以提高良品率。

2.2封装与测试。芯片的封装与测试作为Ic卡的中间环节,起着重要作用。同时,封装和测试的费用占整体成本的三分之-。拈加工设备从法国、德国和瑞士引进,设备厂家对设备的运行提供保障,生产设备的技术软件在设备进口时同时引进。加工该产品的技术要求相对较高,主要体现在设备和工艺两个方面。但生产流程较简单。

如下:在这-环节,先进制造技术所产生的巨大优势在于精细化,高速度,高质量的连续加工,同时完全解决了稳定性的问题。其中特别是光电传感器.步进传感器,高速机械手臂按照既定程序 24小时持续运行等 ,给批量生产提供了便捷和稳定。

2-3成卡。成卡方面与前面的封装与测试类似.均使用精细化、全自动、高速度高质量的稳定设备进行定向加工.具有先进制造技术的特点和优势。

3 IC卡制造业未来发展的意义和展望Ic卡在电信领域的应用长期以来都占据主流地位,占整个市场的70%左右,据国际电信联盟统计 .到2009年底.全球手机注册用户达到 46亿,即全球平均每 3个人就有 2个手机用户,同时无线固话、上网本、具备通讯功能的GPS终端应用的普及.以及移动支付的蓄势待发都将推动电信领域智能卡应用的持续增长。

Ic卡在金融及零售领域的市场份额约为 15%,在欧洲非接触式支付卡正逐步普及;Ic卡在政府及公用领域的市场份额约为 12%左右,主要用于身份证、城市卡、交通卡、医疗卡、社保 (下转第68页)201 3.01 西部大开发·中旬 实证分析(2)式中:s为重复性,n为测量总次数, 是第 i次测量数据, :所测活度的平均值。

3.32实验过程分别选用 450mL的自来水-杯 (本底)、450mL的标准 137Cs溶液(活度为 l 14Bq)、450mL的标准 137Cs溶液(活度为 450Bq)作为待测溶液~水和食品检测仪的测量时间设置成20min,这样即可保证数据的准确性 ,又能节省时间。然后设置恒温恒湿箱温度为 0 (测高温时设置成 40%),湿度设置成 50%。测试步骤如下 :(1)开机预热 lO分钟左右 ,将放有 自来水的测量杯放入水和食品检测仪铅室中.进行本底测量,测量时间为30分钟,保存并记录所测数据。

(2)将活度 1 14Bq的标准 137Cs溶液放入铅室中,以Bq为单位测量多组数据 .记录测量结果 :(3)将活度 450Bq的标准 137Cs溶液放入铅室中,以Bq为单位测量多组数据,记录测量结果 ;测量水和食品检测仪存高温(40C)以及室温(20C)下的测量结果 .步骤同(1)、(2)、(3)。

3.3-3实验数据及处理如表 1所示表 1 实验数据3.3.4结果分析(1)计数偏差:表中看出,0℃、20oc、40%时本底的计数分别为368、445、361,偏差较大,说明探测器受温度影响。

由此可以看出,不同温度时水和食品检测仪的计数会有较大的偏差,但在-定范围内对仪器的测量结果影响并不大 (实验只测量0℃、20℃、40%,所以不能确定极限温度)。在高温下仪器的性能较不(上接第 65页)佳.所测值均偏小,不适合测量,所以应尽量在室温或非高温下的使用仪器 另外,当测量环境中温度发生>5 c的改变时,请必须重新测量本底。

3.4水和食品检测仪湿度测试水和食品检测仪工作的环境大部分是在室外,应考虑湿度对其影响,则做以下实验对其进行研究。

将已组装好的两台仪器放人恒温恒湿度实验箱里.控制温度分别为-10%,0℃,10℃,20oC.每个温度保持-个小时 湿度保持在50%。再测仪器从恒温箱中取出后 1h,2h,3h数据,室内温度20℃。测量时间均 30min~实验数据记入表 2、3中。

袁 2 实验数据表 3 实验数据由表 2、3叮以看出,水和食品检测仪在恒温恒湿箱中(湿度保持在 5O%)所测得的计数相差很校而在自然条件下湿度不稳定,水和食品检测仪的计数会有较大的偏差.但在-定范同内对仪器的测量结果影响并不大4结论与建议水和食 品检测仪稳定性测试数据的测量标准差与理论标准差比较接近.则可说明水和食品检测仪系统比较稳定。通过实验可知温度、湿度对水和食品检测仪的测量结果都有影响,但在-定范同内对测试结果影响不大。经测试可知其性能满足指标要求。且其具有灵敏度高、响应快速、体积孝便于携带等特点,操作简单易懂。

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