CN101930525A - 信息写入方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种信息写入方法和***。涉及电子电路领域；解决了现有写入过程效率低的问题。该方法包括：根据预置的电子坐标图，确定晶圆片上芯片的方位；自动探针设备通过探针卡将读写器与所述芯片连接起来；发行终端获取个性化数据，通过所述读写器将所述个性化数据写入所述芯片。本发明提供的技术方案适用于智能卡芯片的数据写入。

Description

信息写入方法和***

技术领域

本发明涉及电子电路领域，尤其涉及一种晶圆片上芯片内的信息写入方法和***。

背景技术

智能卡芯片(无论是逻辑加密芯片，还是CPU芯片)相对于其它电子器件来说，其特点是具有安全属性，通过写入芯片的个性化的信息，如用户信息，序列号，密钥等，实现每只芯片的安全性、唯一性和可追溯性。通常，由于个性化后的芯片在信息安全管理要求中较其他电子器件更加严格，因此在智能卡模块和智能卡加工过程中，个性化信息的写入通常在整个流程的最后一道工序，也就是成卡阶段完成。随着电子技术的不断发展，具有安全属性的电子器件产品的需求越来越多，因此基于智能卡技术的嵌入式安全模块被广泛应用，其形式分为表面贴装器件(SMD)和多芯片封装器件(SIP)。上述两种形式的智能卡产品，尤其是多芯片封装的产品在整个产品加工过程的最后一道工序进行个性化信息写入对于智能卡厂商来说是很难操作的。在实际生产过程中，多芯片封装和表面贴装器件根据应用场合不同和客户需求的不同会有多种形态，尺寸从3×3mm²到9×9mm²甚至更大；封装形式也不尽相同，从早期的SSOP TSSOP到后来的LGA、BGA、QFN针对不同的产品形态需要定制不同尺寸、不同管脚定义的夹具(Socket)。

现有的在成品测试阶段写入个性化信息的方式，对于单一产品来说是可以满足需求的，但是对于大规模集中生产，多种产品并行生产的情况，将遇到很大困难。在向芯片写入个性化的信息时，需要根据芯片封装形式切换使用相应的Socket，切换过程复杂，效率低。

发明内容

本发明提供了一种信息写入方法和***，解决了现有写入过程效率低的问题。

一种信息写入方法，包括：

根据预置的电子坐标图，确定晶圆片上芯片的方位；

自动探针设备通过探针卡将读写器与所述芯片连接起来；

发行终端获取个性化数据，通过所述读写器将所述个性化数据写入所述芯片。

进一步的，所述根据预置的电子坐标图，确定晶圆片上芯片的方位具体为：

自动探针设备从预置的电子坐标图中，读取晶圆片上芯片的坐标方位信息。

进一步的，所述自动探针设备通过探针卡将读写器与所述芯片连接起来包括以下步骤：

所述自动探针设备根据所述坐标方位信息，通过探针卡与所述芯片的触点相接触；

所述探针卡将所述芯片的触点与读写器连接起来。

进一步的，所述发行终端获取个性化数据，通过所述读写器将所述个性化数据写入所述芯片的步骤包括：

所述发行终端获取个性化数据，将所述个性化数据下发给所述读写器；

所述读写器通过应用协议数据单元(APDU)指令，将所述个性化数据写入到所述芯片中。

进一步的，所述发行终端获取个性化数据，通过所述读写器将所述个性化数据写入所述芯片的步骤之前，还包括：

数据生成终端从数据库中提取原始个性化数据项；

所述数据生成终端对所述原始个性化数据项进行处理，得到完整的逐条排列的个性化数据。

进一步的，所述自动探针设备通过探针卡将读写器与芯片连接起来的步骤之后，还包括：

所述发行终端通过读写器读取所述芯片内的流水号；

根据所述芯片内的流水号和所述芯片坐标方位信息，判断所述读写器与所述芯片是否连接成功。

在所述读写器与所述芯片连接成功后，所述自动探针设备向所述发行终端发送启动发行信号。

进一步的，所述发行终端以多线程写入方式，通过读写器向所述芯片写入所述个性化数据。

进一步的，所述发行终端获取个性化数据，通过所述读写器将所述个性化数据写入所述芯片的步骤之后，还包括：

将所述个性化数据与所述芯片的流水号解析而获得的晶圆片号、批次号和坐标方位信息绑定，并将绑定关系记录在数据库中；

根据个性化数据的写入结果，生成新的电子坐标图。

进一步的，所述发行终端通过所述读写器，从相应的数据终端中读取个性化数据的步骤之后，还包括：

对所述芯片进行封装。

本发明还提供了一种信息写入***，包括发行终端、自动探针设备和读写器；

所述自动探针设备，用于在根据预置的电子坐标图，确定芯片的方位后，通过探针卡将所述读写器与所述芯片连接起来；

所述发行终端，用于获取个性化数据，通过所述读写器将所述个性化数据写入所述芯片。

进一步的，该***还包括数据生成终端和数据库；

所述数据生成终端，用于从所述个性化信息库中提取原始个性化数据项，对所述原始个性化数据项进行处理，得到完整的逐条排列的个性化数据；

所述数据库，用于存储原始个性化数据项，并记录所述个性化数据与所述芯片的晶圆片号、批次号和芯片坐标方位信息的绑定关系。

本发明提供了一种信息写入方法和***，在根据预置的电子坐标图，确定晶圆片上芯片的方位后，自动探针设备通过探针卡将读写器与所述芯片连接起来，发行终端获取个性化数据，通过所述读写器将所述个性化数据写入所述芯片，在封装前将通过自动探针设备完成个性化数据的写入，解决了了现有写入过程效率低的问题。

附图说明

图1为本发明的实施例提供的一种信息写入***的结构示意图；

图2为本发明的实施例提供的一种信息写入方法的流程图；

图3为图2中步骤203的具体流程图；

图4为图2中步骤207的具体流程图。

具体实施方式

现有的芯片个性化信息写入在成品测试后完成，是根据传统智能卡产品物理形态单一这一特征设计并实现的。而根据新产品形态的特点，需要有效的控制数据与芯片的关系。

在上述个性化信息写入的过程中，首先需要定制夹具(Socket)，其费用不菲，且定制多套夹具在产品线上切换，很容易产生损耗。

此外，对于智能卡产品的生产过程，由于国内绝大多数的智能芯片生产厂家采用封装代工的形式，但个性化的信息的写入必须由芯片生产厂家完成。因此在封装完成后，还需要将智能化芯片返回给生产厂家，产品必须经过漫长的物流过程才能到达最终用户手中，既影响生产效率，也会对产品的品质引入很多不确定因素。

为了解决上述问题，本发明的实施例提供了一种信息写入方法，根据实际生产需求，将智能卡个性化数据的写入过程在晶圆测试后芯片封装前完成，并利用自动探针设备开放的交互接口和业务流程指令，采用标准ISO-7816接口对智能卡集成电路晶圆上的芯片进行个性化信息写入，并在数据库记录该位置芯片所写入的个性化数据和芯片所在的晶圆片号、批次号和位置信息的绑定关系。解决了多芯片封装器件中个性化数据写入的问题，即保证每颗集成电路芯片的唯一性，后续也可以利用非安全数据项(如序列号等)的读取和打印实现产品的可追溯性。

本发明的实施例所提供的信息写入***结构如图1所示，包括发行终端、探针卡、自动探针设备和读写器。进一步，还包括智能芯片晶圆片、数据生成终端和数据库。

其中，自动探针设备(Prober)，用于在根据预置的电子坐标图，确定晶圆片上的芯片位置后，通过探针卡将读写器与所述芯片连接起来；此外，还用于晶圆的承载和记录个性化写入后的电子坐标图。

具体的，在将电子坐标图导入自动探针设备后，可根据人工设置或自动探针设备自动识别，确定晶圆片的坐标系，并在确定坐标系后，由自动探针设备读取电子坐标图以确定芯片的方位，自动探针设备控制探针卡在晶圆上移动，完成个性化写入，并记录个性化写入后的电子坐标图。

探针卡(Probe Card)，探针卡是用于在芯片的焊垫或触点(Pad)和读写设备之间建立连接通道的重要器件，由专门定制的PCB板和一组或多组探针组合而成。由于每个芯片的尺寸和Pad位置都不尽相同，所以为了准确和Pad进行接触，探针卡需要针对每款芯片进行定制。

发行终端，用于获取个性化数据，通过所述读写器将所述个性化数据写入所述芯片，发行终端具体可以为一台计算机。

读写器，用于对芯片进行电写入操作，读写器可以是一个标准的智能卡读写器，也可是一个工业级标准读写设备；

数据生成终端，用于从所述个性化信息库中提取原始个性化数据项，对所述原始个性化数据项进行处理，得到完整的逐个排列的个性化数据；

原始个性化数据项包括个性化密钥、用户信息等，不同类别的原始个性化数据项可以通过资源池的方式管理，有的原始个性化数据项需要根据生成规则由数据生成终端生成。资源池，包含批量的未使用的密钥和用户信息。

数据库，数据库中建立的不同数据库表用于存储原始个性化数据项，以及记录所述个性化数据与所述芯片所在晶圆的片号、批次号和坐标方位信息的绑定关系；

智能芯片晶圆片(可含智能卡操作***)划分成多个芯片，每个晶圆片均对应一电子坐标图(e-Map)，该电子坐标图中含有该晶圆片的片号、批次号、各芯片的坐标方位信息以及测试后每个芯片的好坏状态。具体的，芯片的坐标方位信息可以为芯片流水号(SN)中一部分信息，比如流水号的某几位代表坐标的X，Y值。芯片流水号在晶圆片测试过程中的最后一个步骤写入到晶圆片中，一般包含晶圆片号、批次号、型号信息、版本信息、位置坐标信息等。

结合上述***，使用本发明的实施例提供的信息写入方法完成个性化数据向芯片中写入的流程如图2所示，包括：

步骤200、数据生成终端从数据库中提取原始个性化数据项，对所述原始个性化数据项进行处理，得到完整的逐条排列的个性化数据；

本步骤中，数据生成终端将生成后的个性化数据逐条录入到个性化数据库中，根据需要写入的芯片数量(如一个芯片或一个批次的多个芯片)，从个性化数据库取出的相应的原始个性化数据项。原始个性化数据项包括个性化密钥、用户信息等，有的的原始个性化数据项可以以资源池的方式管理。如密钥资源池，包含批量未使用的密钥，在需要个性化数据时，数据生成终端就从该密钥资源池中获取相应数量的个性化密钥。有的原始个性化数据项需要根据规则由数据生成终端生成，比如有的管理权限密钥(ADM)要求为随机数，则需要由数据生成终端生成随机数作为管理权限密钥。

在获取原始个性化数据项后，还需要对所有原始个性化数据项进行加工整合，形成完整的一条一条的个性化数据。完整的一条个性化数据对应一个芯片，包括一个个性化密钥、用户信息和其他原始个性化数据项。

本步骤需要在启动个性化数据写入过程之前完成，根据待写入的芯片批次号，生成完整的相应的个性化数据。

步骤201、完成物理连接；

本步骤中，物理连接具体包括：

发行终端和自动探针设备的连接，具体的，通过通用接口总线(General-Purpose Interface Bus，GPIB)连接；自动探针设备上的探针卡与读写器的电性连接；读写器与交换机，交换机与发行终端，发行终端与个性数据库的网络TCP/IP的连接，以实现读写器、发行终端和个性数据库的网络连接。然后，放置好待发行的晶圆片，并将该晶圆片对应的电子坐标图导入到自动探针设备中。

在连接完成后，为每个读写器分配一个IP地址。

步骤202、根据预置的电子坐标图，确定晶圆片上芯片的方位；

本步骤中，首先确定晶圆片的坐标系，可由人工设置，也可以由自动探针设备自动识别。(芯片摆放方向与电子坐标图的坐标系应对应，可以直接将芯片摆放致与电子坐标图一致的方位，也可以由自动探针自动识别芯片摆放方向，将坐标系与当前芯片摆放方向对应起来。)然后，启动自动探针设备，从预置的电子坐标图中提取芯片的坐标方位信息，启动第一个芯片(或第一个批次的多个芯片)。

步骤203、自动探针设备通过探针卡将读写器与所述芯片连接起来；

本步骤具体如图3所示，包括：

步骤2031、所述自动探针设备根据所述坐标方位信息，将探针卡与所述芯片的触点相接触；

步骤2032、所述自动探针设备将所述芯片的触点通过探针卡与所述读写器连接起来；

本步骤中，自动探针设备让与芯片触点接触的探针卡的引脚与读写器连接起来，这样就通过自动探针设备在芯片与读写器之间建立了通道。

如果步骤202中，读出的是一个批次的多个芯片的位置，步骤2031中自动探针设备也就会通过多通道探针卡与多个芯片的触点进行接触，然后通过本步骤中，在多个芯片和多个读写器之间建立多条通道，芯片与读写器是一一对应的。

在完成步骤202后，还需要对连接是否成功进行校验，如步骤204至步骤206。

步骤204、所述发行终端通过读写器读取所述芯片内的流水号SN；

本步骤中，发行终端通过读写器读出芯片内的流水号SN。

步骤205、根据所述芯片内的流水号SN和所述芯片坐标方位信息，判断所述读写器与所述芯片是否连接成功；

本步骤中，发行终端判断芯片坐标信息与芯片的流水号SN是否匹配，进而判断读写器与芯片是否已正确连接。

具体的，从芯片的流水号提取芯片所在的晶圆片号、批次号和坐标值，并与从电子坐标图中识别出的芯片坐标方位信息进行比对，若一致，则确认读写器与芯片的连接成功，进入步骤206。若不一致，则认为校验失败，进入步骤208。

步骤206、在所述读写器与所述芯片连接成功后，所述自动探针设备向所述发行终端发送启动发行信号；

本步骤中，自动探针设备通过GPIB向发行终端发出启动发行信号。

步骤207、发行终端获取个性化数据，通过所述读写器将所述个性化数据写入所述芯片；

本步骤具体如图4所示，包括：

步骤2071、所述发行终端获取个性化数据，将所述个性化数据下发给所述读写器；

本步骤中，将个性化数据分配给读写器。若需对同一批次的多个芯片进行写入，则以多线程的方式进行，将多条个性化数据分别分配给不同的读写器，存储在读写器的缓存中。

具体的，发行终端会根据实际连接成功的芯片数量加载相应数量的发行进程(比如16通道中有14个确认连接有效，则启动14个发行进程)，每个进程分别调用数据生成终端生成的一条个性化数据，并完成针对该芯片的个性化数据写入。

步骤2072、读写器通过APDU指令，将所述个性化数据写入到所述芯片中；

本步骤中，由读写器对其对应的芯片进行个性化数据的写入和校验，并将完成写入的个性化数据与所述芯片的流水号解析而获得的晶圆片号、批次号和坐标方位信息绑定，并将绑定关系记录在个性化数据库中，将绑定关系以数据库表的形式记录在数据库中。

具体的，写入完成后，读写器可以从芯片中将写入的个性化数据回读，并与读写器缓存内存储的个性化数据进行比对。若两部分个性化数据完全相同，则认为校验成功，更改芯片的生命周期状态，并将读写器的IP地址信息、日志(写入完成的个性化数据是日志的一部分)、流水号进行绑定，记录在数据库中，读写器返给发行终端完成信号。

步骤208、如果写入过程出现异常，比如个性化数据回读校验失败或连接失败，该异常将被个性化数据库记录，同时发行终端将错误信息记录通过GPIB反馈给自动探针设备，自动探针设备接收指令后修改原有电子坐标图，并根据反馈的错误原因分别记录。

步骤209、根据个性化数据的写入结果，生成新的电子坐标图；

例如，自动探针设备可以为错误定义不同的bin，比如bin1是指连接错误，bin2是发行失败，bin3是校验失败，根据个性化数据的写入结果，在原始电子坐标图的基础上，标注这些bin，就生成了新的电子坐标图，以为后续的生产流程提供依据。

在完成一个或一批次芯片的个性化数据的写入后，读写器反馈给发行终端一个完成信号，发行终端通过GPIB控制自动探针设备进行下一个(或下个批次)芯片的个性化数据写入。

至此，个性化数据写入过程结束。

对于个性化数据库内存储的个性化数据可以使用批次号、晶圆片号、芯片的坐标方位信息、序列号作为索引，根据步骤2072建立的绑定关系，建立防重号机制或进行数据查询，并可以提供给封装企业进行校验使用。

本发明的实施例提供的信息写入方法，在根据预置的电子坐标图，确定晶圆片上芯片的方位后，自动探针设备通过探针卡将读写器与所述芯片连接起来，发行终端获取个性化数据，通过所述读写器将所述个性化数据写入所述芯片，在封装前将通过自动探针设备完成个性化数据的写入，解决了了现有写入过程效率低的问题。对于嵌入式安全模块在生产流程上的优化显而易见，除此之外，由于通过芯片坐标方位信息和个性化数据的绑定实现了芯片的可追踪性，因此后续产品加工中如果需要根据安全要求对单个芯片产品进行回溯，或者对个性化产品进行排序，均可以在根据绑定关系查找相应个性化数据的基础上实现。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的全部或部分步骤可以使用计算机程序流程来实现，所述计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中，所述计算机程序在相应的硬件平台上(如***、设备、装置、器件等)执行，在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用集成电路来实现，这些步骤可以被分别制作成一个个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元可以采用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，也可以分布在多个计算装置所组成的网络上。

上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的计算机可读取存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

Claims (11)

1.一种信息写入方法，其特征在于，包括：

根据预置的电子坐标图，确定晶圆片上芯片的方位；

自动探针设备通过探针卡将读写器与所述芯片连接起来；

发行终端获取个性化数据，通过所述读写器将所述个性化数据写入所述芯片。

2.根据权利要求1所述的信息写入方法，其特征在于，所述根据预置的电子坐标图，确定晶圆片上芯片的方位具体为：

自动探针设备从预置的电子坐标图中，读取晶圆片上芯片的坐标方位信息。

3.根据权利要求1所述的信息写入方法，其特征在于，所述自动探针设备通过探针卡将读写器与所述芯片连接起来包括以下步骤：

所述自动探针设备根据所述坐标方位信息，通过探针卡与所述芯片的触点相接触；

所述探针卡将所述芯片的触点与读写器连接起来。

4.根据权利要求1所述的信息写入方法，其特征在于，所述发行终端获取个性化数据，通过所述读写器将所述个性化数据写入所述芯片的步骤包括：

所述发行终端获取个性化数据，将所述个性化数据下发给所述读写器；

所述读写器通过应用协议数据单元(APDU)指令，将所述个性化数据写入到所述芯片中。

5.根据权利要求1或4所述的信息写入方法，其特征在于，所述发行终端获取个性化数据，通过所述读写器将所述个性化数据写入所述芯片的步骤之前，还包括：

数据生成终端从数据库中提取原始个性化数据项；

所述数据生成终端对所述原始个性化数据项进行处理，得到完整的逐条排列的个性化数据。

6.根据权利要求3所述的信息写入方法，其特征在于，所述自动探针设备通过探针卡将读写器与芯片连接起来的步骤之后，还包括：

所述发行终端通过读写器读取所述芯片内的流水号；

根据所述芯片内的流水号和所述芯片坐标方位信息，判断所述读写器与所述芯片是否连接成功。

在所述读写器与所述芯片连接成功后，所述自动探针设备向所述发行终端发送启动发行信号。

7.根据权利要求1所述的信息写入方法，其特征在于，所述发行终端以多线程写入方式，通过读写器向所述芯片写入所述个性化数据。

8.根据权利要求1所述的信息写入方法，其特征在于，所述发行终端获取个性化数据，通过所述读写器将所述个性化数据写入所述芯片的步骤之后，还包括：

将所述个性化数据与所述芯片的流水号解析而获得的晶圆片号、批次号和坐标方位信息绑定，并将绑定关系记录在数据库中；

根据个性化数据的写入结果，生成新的电子坐标图。

9.根据权利要求1所述的信息写入方法，其特征在于，所述发行终端通过所述读写器，从相应的数据终端中读取个性化数据的步骤之后，还包括：

对所述芯片进行封装。

10.一种信息写入***，其特征在于，包括发行终端、自动探针设备和读写器；

所述自动探针设备，用于在根据预置的电子坐标图，确定芯片的方位后，通过探针卡将所述读写器与所述芯片连接起来；

所述发行终端，用于获取个性化数据，通过所述读写器将所述个性化数据写入所述芯片。

11.根据权利要求10所述的信息写入***，其特征在于，该***还包括数据生成终端和数据库；

所述数据生成终端，用于从所述个性化信息库中提取原始个性化数据项，对所述原始个性化数据项进行处理，得到完整的逐条排列的个性化数据；

所述数据库，用于存储原始个性化数据项，并记录所述个性化数据与所述芯片的晶圆片号、批次号和芯片坐标方位信息的绑定关系。

Images