目前我国的IC卡应用已经得到了大面积的普及，人们对于IC卡的认识也从90年代中期的初级的、片面的认识发展到现在比较全面的认识，人们对IC卡的神秘感也不复存在。但是因为IC卡的种类繁多，所以容易引起人们的一些混淆，本文对主要的IC卡种类和IC卡的基本生产加工流程进行简单的介绍。 

    1　 IC卡的分类 

    从本质上来讲IC卡是一个数据存储和处理的载体，如果没有外界的读卡设备，一张孤立的IC卡是没有任何意义的。所以我们首先从IC卡和读卡器的通讯接口方式来分类，有接触式、非接触式和双界面三种形式。其中接触式IC卡是通过卡片上的触点和读卡器进行数据通讯的，在进行卡片读写操作时卡片必须插入读卡器的卡座中。非接触式IC卡是通过无线射频的方式与读卡器进行通讯的，读写操作时卡片与读卡器可以保持一定的距离。双界面的卡片则既能够按照接触的方式操作又能够按照非接触的方式操作，增加了卡片的适用范围。 

   1.1　接触式IC卡
    　　 
    接触式IC卡按照保密模式分成：普通存储卡、逻辑加密存储卡和CPU智能卡。其中普通存储卡没有任何的加密保护措施，对于卡片上的数据可以任意改写，主要有24Cxx、4432、4418、93Cxx等产品。逻辑加密存储卡是带有一定的安全逻辑控制的存储器卡，根据产品的不同可以通过密码控制卡片上存储数据的读出和写入，这类产品有4406、4442、4428、1604等。
    　　 
    CPU卡实际上相当于在卡片上装了一个微型计算机（单片机），对于存储卡（不论是普通存储卡还是逻辑加密存储卡）而言主要的作用是数据存储，但是对于CPU卡而言除了数据存储之外还有另外一个重要的作用就是数据处理。从严格的意义上讲只有CPU卡才能够算得上是真正的智能卡。根据CPU芯片的特性不同，这类产品有8位、16位和32位不同的系列和8051、6805、6502、Zilog、Arm、Risc等不同的内核产品。
    　　 
    对于CPU卡除了芯片硬件之外还需要有COS（芯片操作系统）软件的支持，所以一般的半导体厂商不会直接为最终应用卡片的客户提供产品，他们会把芯片提供给COS开发商，再由COS开发商将含有COS的芯片（或者卡片）提供给最终应用卡片的客户。这听起来有一点复杂，但事实就是这样。目前国内的COS标准有：中国人民银行规范（PBOC）、石化加油卡规范和劳动和社会保障部规范；国际上的COS标准有：EMV、Multos、GSM等。
    　　 
    随着半导体工艺技术的改进，现在的CPU芯片通常都可以提供16K字节的程序ROM空间，有些高端产品甚至可以提供64K、128K和256K字节的程序ROM空间，这在几年前是不可想象的。因为当时的工艺水平限制，要想将CPU芯片做的小到可以放在卡片上，只有牺牲存储器的空间，那时摩托罗拉提供的以6805为内核的CPU卡芯片只有3－5K字节的程序ROM和1K字节的数据存储器和128字节的RAM，这对于当时的COS编程人员来讲的确是一个挑战，想要在这么有限的资源里完成比较复杂的COS程序相当困难。所以当时的CPU卡只能够进行一些DES加密和一般认证处理，现在的CPU卡则能够完成诸如RSA这样复杂的公开密钥算法，可以满足数字签名和电子商务的需求。
    　　 
    国内的COS厂商也在不断的增加，我们从通过各类标准COS认证的公司名单中可以看得出来，许多公司都纷纷加入到这个行列。但是国内的CPU卡应用还处在发展阶段，真正的大面积CPU卡应用并不多。而且许多技术一流的公司也未必能够得到一流的市场回报，同时随着时间的推移，在技术上暂时领先的优势也会消磨殆尽，这对于国内的COS厂商而言是一个严峻的考验。

    1.2　非接触IC卡
    　　 
    非接触IC卡主要遵循的国际标准是ISO10536、ISO14443、ISO15693，因为ISO10536定义的是贴近式卡片的协议标准，目前很少有应用；而ISO15693是针对电子标签的应用（读写距离在0.5米）；在常见的非接触IC卡应用中（如电子车票、门禁、电子钱包等）多是按照ISO14443的协议标准（读写距离在10厘米左右）。但是ISO14443已经通过的有A类和B类两个协议，而且就在这两个协议打得不可开交的时候还有另外的若干类协议纷纷出笼，想要挤身于ISO14443之中。例如索尼的Felica在申请C类，LEGIC的非接触产品在申请F类。
    　　 
    从目前的国内市场来看主要应用的还是符合ISO14443/A类的Mifare产品，该产品最初由Mikron公司提供，后来飞利浦公司收购了Mikron，这样Mifare和Mifare Light就成了飞利浦的产品，在1999年底和2000年初半导体市场火爆的时候谁能够拿到飞利浦的Mifare产品，就意味着能够挣到大把大把的钞票，可惜这短暂的美好时光随着半导体市场的滑坡而难再续。其实无论是A类还是B类标准定义的只是一个通讯接口的协议和一些安全机制，如果说同样是符合A类或者B类的产品并不意味着二者是100％的兼容，只能说在通讯接口上是互换的，但是内部的一些加密算法、保密技术肯定是存在区别的。

    1.3　双界面卡
    　　 
    因为双界面卡同时支持接触和非接触的操作，在非接触的接口中就有符合ISO14443的A类或者B类的问题。已经进行批量双界面应用的产品主要还是飞利浦的Mifare Pro产品。另外两家支持B类的半导体巨头意法半导体（ST）与摩托罗拉和飞利浦相比应用的规模还不够大，而且摩托罗拉正在逐渐淡出这块市场。而实力雄厚的亿恒科技（原西门子保密和智能卡芯片部）竟然推出了能够同时支持A类和B类的产品，从中可以看出德国人的务实作风。真正的双界面卡应该是接触和非接触接口通过一个主控芯片对数据存储器进行操作，最早有些产品在接触和非接触的接口上各有自己的主控芯片来控制数据存储器，严格来讲这只是一种复合卡，不能叫做双界面卡。

    2　IC卡的结构 就接触式IC卡而言它的组成如下：

    我们从卡片上看到的金属部分是封装在模块上的载带的触点，有些人把它错误地叫做芯片。其实真正的半导体芯片被封装在模块的里面。

    非接触式IC卡的组成如下：
    　　 
    如果卡基是透明的我们可以看到里面的线圈和芯片的轮廓，如果采用非透明的卡基并且印刷了色彩绚丽的图案，我们从卡片上看不出任何内部线圈和芯片的情况。双界面卡基本上是接触式IC卡和非接触式IC卡的组合，结构如下：

    3　IC卡的生产过程：

    3.1　 IC卡芯片的加工：
    　　 
    IC卡的核心是里面的集成电路（IC），说起来有些人可能不会相信，其实集成电路就是用沙石制造出来。当你躺在海边的沙滩上享受着日光浴和轻拂的海风时，你可能不会想到身下的沙子就是变成口袋里IC卡的重要原材料。沙石的主要成分就是硅，大自然中有取之不尽的硅原料。经过对硅原料提纯就变成单晶硅，单晶硅被拉成圆柱形，将圆柱形的单晶硅切成一片一片的圆片就是晶圆，也就是Wafer。晶圆的直径越大制造起来就越困难，随着工艺的进步现在的晶圆直径可以达到12英寸，一般IC卡用的晶圆直径是6英寸或者8寸。"Wafer"在英语中是饼干的意思，如果我们想象一下一个直径为2英寸的晶圆其实真的和我们常见的"乐芝"饼干差不多。
    　　 
    接下来就在晶圆上进行更加复杂的工艺处理过程，通过氧化、掺杂、外延生长、腐蚀、光刻和铝蒸发加工成集成电路。在英特尔的网站上对芯片的具体加工工艺有非常清晰的介绍。经过加工之后一片晶圆上有许多独立的小芯片，也叫做Die（管芯）。最后对晶圆上的芯片进行测试，在废芯片上面打印墨点作为标记，这样IC卡的芯片就加工完了。

    3.2　 IC卡模块的加工
    　　 
    接触式IC卡的模块分为单立模块和条带式模块。单立模块适合于半自动化和手工作坊的卡厂使用，真正成规模的卡厂都会使用条带式的模块。然而在国内确实有一些小作坊租一间地下室、雇几名打工妹、买几盒万能胶就开始IC卡的加工，其产品质量可想而知。条带式模块按照载带触点数量的不同又分成6个触点和8个触点两种。6个触点的载带适合封装面积比较小的芯片，比如4442；8个触点的载带适合封装面积较大的芯片，比如大容量的存储卡和CPU卡。现在人们习惯于把8个触点模块的说成M2，而把6个触点的模块说成M3，严格来讲这是不确切的。M2、M3只是原西门子公司对它自己的模块产品的分类定义，同样是8个触点的模块根据载带外形的区别，西门子还定义了M4、M5、M6和M8等不同的分类型号，所以不应该用M2和M3来简单地区分8个触点和6个触点的模块，除非你使用的载带外形和西门子定义的完全一致。
    　　 
    IC卡模块封装厂进行条带式模块加工工艺过程分为：粘片、焊线、包封、测试。粘片就是把晶圆上的芯片粘贴到载带上；然后通过焊线将芯片上的焊盘和载带上的触点用金丝连接起来。这样读卡器就可以通过载带上的触点和芯片进行数据通讯了；为了保护IC卡芯片，载焊线之后还要用包封胶将裸露在外面的芯片密封起来；最后进行模块的测试，对于未能通过测试的模块打故障孔，在将来封卡的时候可以剔除已经打了故障孔的模块。
    　　 
    双界面IC卡模块的封装工艺和接触式IC卡模块的封装工艺类似，只是还要将天线焊盘通过金丝焊接到载带的相应部位上。而非接触IC卡的模块比较特殊，像飞利浦的Mifare模块产品是利用一种叫做MOA2的载带通过注塑的方式加工出来的，另外还有一些非接触的芯片干脆就封装成接触式的模块，再将接触式的模块和天线焊接在一起进行层压和覆膜加工成非接触的IC卡。

    3.3　 IC卡卡片的加工：
    　　 
    接触式IC卡卡片的加工就是将条带式模块利用冲头冲切下来再粘贴在已经挖好槽的卡基上，而对于单立模块来说连冲切都不需要，直接可以将单立模块粘贴在卡基上。当然卡基必须提前进行印刷和挖槽。根据客户的不同需求还可能进行打凸字、打印照片、个人化数据的写入等。这样一张接触式IC卡就算加工完了。非接触式IC卡的加工主要是将模块和天线加工成Inlay，再通过层压和覆膜进一步加工成非接触的成卡。
    　　 
    双界面卡的加工比较复杂，通常是将模块上的天线触点通过导电胶和嵌入在卡基中的天线连接在一起，但是这种方法可靠性差，容易造成天线的开路，使得非接触的部分不能正常工作。也有人采取焊接的方式将模块上的天线触点和卡基中的天线焊在一起，但是这种工艺方式还在探索中，不很成熟。

    4　国内IC卡的发展情况
    　　 
    虽然国内IC的发展起步较晚，但是发展速度并不比国外慢，而且涉及的领域比国外更加丰富多彩，许多在外国闻所未闻、见所未见的应用都可以在国内遍地开花。从最开始的系统集成、卡片封装，到现在的COS开发、芯片设计，可以说国内的IC卡产业已经进入到了核心领域，并且也取得了一定的成就。但是从技术水平上和生产规模上真正能够和国外著名IC卡公司一较高下的还是凤毛麟角。像所有的行业一样国内的IC卡产业也在进行着兴衰的更迭。从1996年11月份在北京展览馆里举办"三金工程"展览到现在5年过去了，当时参展的许多公司都销声匿迹，而许多新的公司在成长壮大。正所谓"年年岁岁花相似，岁岁年年人不同"。(fengminxing)