「卡」對於現代人來說，幾乎已經成為生活中不可缺少的工具：上街購物需要信用卡，轉帳、領現金需要金融卡，工作場所或住宅大樓、宿舍進出需要門禁識別卡，搭乘捷運、公車等大眾交通工具需要車票卡（如台北捷運悠遊卡），表示身分、前往醫院就診也需要身分證卡與健保卡；這些卡片從過去至今，多屬於磁條式卡片甚至只是紙卡，卡片的功能與可儲存的資料量有限、卡片資訊的保密性也不佳；為了解決以上的問題，讓卡片發揮更大的效能，在卡片裡植入晶片的IC卡於焉誕生。

IC卡近年來因相關技術的日益成熟以及其功能的多樣化與便利性，在全球各地的應用愈趨廣泛。據市調機構IC Insight的統計資料，IC卡在2001年出貨量即已將近22億張，預計在2005年可成長至53億張，銷售額達94億3300萬美金；以全球各地區市場的需求情況看來，歐洲地區市場佔有率為55％，亞太地區為32％，美國則為9％。IC卡的龐大商機吸引IC業者紛紛投入此一市場，其競爭激烈的程度可見一斑；究竟IC卡的魅力何在？IC卡內部晶片的相關市場與技術發展趨勢為何？以下將一一深入剖析

IC卡魅力何在？

常見的門禁卡、車票卡、金融卡、信用卡等卡片，仍以傳統的磁條卡為主，磁條卡的卡片成本雖低（每張成本約5～6元新台幣），但資料容量小（不到1k，約72個英文字），也容易被複製仿冒，讓持卡人蒙受龐大損失風險，因此當資料容量大（3k～32ｋ）、安全性高的IC卡問世，儘管每張成本升高至100元新台幣，許多發卡單位還是選擇將磁條卡升級為晶片卡，民眾對於IC卡的接受度與需求度也日益升高。

IC卡構造功能簡介

IC卡規格與常見的磁條式卡片相同，皆為54mm×86mm×0.76mm的大小，兩者之間最大的不同點，就在於IC卡擁有一顆或多顆具備記憶體或處理器（CPU）功能的晶片“心臟”。IC卡的標準功能構造如(圖一)，其中最主要的部分即為儲存資料的記憶體，以及做為資料控管與邏輯運算功能的微處理器（或微控制器）；而記憶體部分又包括以下三大類：

《圖一　智慧卡標準功能區塊圖》 資料來源:圖片提供：飛利浦半導體

智慧卡已成IC卡代名詞

目前一般市面上的說法都將IC卡統稱為“智慧卡”，事實上，根據其內部構造之不同，IC 卡應分為以下兩種：一是僅具備記憶體儲存資料功能的記憶卡（Memory Card），一般做為資料保存與身分識別使用，如IC電話卡、預付式消費卡等；另一種即是具備完整記憶體與微處理器功能，有如微小電腦系統的智IC卡，才可稱之為智慧卡（Smart Card），包括目前的IC信用卡、IC健保卡、IC金融卡等皆屬於此類。

除了記憶卡與智慧卡，目前尚有在智慧卡的基礎上加入鍵盤、LCD螢幕或供電系統等週邊配備的超級智慧卡（Super Smart Card），以及應用於個人電腦資料儲存的64接點記憶卡，皆屬於IC卡家族成員，但目前市場需求仍以記憶卡與智慧卡為大宗；其中智慧卡又因為其功能的多樣化與在資料儲存上的較高安全性，儼然是IC卡發展的主流類型，且已經成為IC卡的代名詞。

小小IC卡，功能無限大

IC卡依其使用特性，還可分為接觸式（Contact）、非接觸式（Contactless）與雙介面式（Dual Interface）三大類；接觸式IC卡必須插入讀卡機中才能獲得電源讀寫資料；非接觸式IC卡則是透過內部天線（antenna）感應外界讀卡機發出之無線電波以產生電流，讀寫內部儲存之資料；而雙介面卡顧名思義，即是具備接觸與非接觸式兩種特性的IC卡。而根據不同功能需求，IC卡在應用上大致可分為以下幾個領域：

個人識別與醫療保險（Personal ID and Health, Insurance）

此方面的應用包括了一般公司行號與學校、研究機構的身分識別證明，還有國內目前已經全面換發的IC健保卡。身分識別IC卡多是用於門禁的管制，以非接觸式為主，目前我國的健保卡則是接觸式；許多學校與大型研究機構、私人企業，亦有結合身分識別、預付消費等多種功能的雙介面卡之發行。

金融交易與電子商務（Financial Transactions & E-Commerce）

IC卡在金融與商務領域的應用包括現金提領、轉帳消費、預付式消費與電子錢包（Electronic Purse）與網路購物等；提領現金與進行交易消費用的金融卡與信用卡，目前仍多以接觸式為主，而電子錢包則以非接觸式為主，在此一領域中，安全議題與資料的保密性最受到重視。

交通運輸（Transportation）

將搭乘捷運、火車、公車、計程車等大眾交通工具的車票卡，甚至高速公路的電子收費系統合而為一，是IC卡在交通運輸領域之應用的最大目標；目前國內也已經在大台北地區起始推動智慧卡票證整合計畫，初步將捷運卡與公車卡、停車繳費整合，未來亦將在其他縣市繼續推廣。

多種應用的結合是IC卡未來趨勢

除了以上三個主要領域，目前亦有將IC卡中的安全晶片應用在汽車防盜鎖、個人電腦身分識別與資料保密，以及與手機結合的上網、行動商務應用等等。而多種應用的結合對於IC卡來說更是未來發展趨勢。例如我國政府有意推動發行的“國民卡”，即是希望將個人身分證明、醫療保險、電子錢包等功能合而為一的多功能IC卡。

IC卡晶片市場現況與技術發展趨勢

競爭激烈的IC卡晶片市場

IC卡市場由於需求量龐大且成長性看好，吸引許多相關廠商競相投入，而其中最關鍵的IC卡晶片製造與設計，各家業者之間的競爭更是十分激烈；目前主要的晶片供應業者包括英飛凌（Infineon）、飛利浦半導體（Philips Semiconductors）、意法半導體（STMicroelectronics）、日立（Hitachi）、三星（Samsung）、愛特梅爾（Atmel）、恩益禧（NEC）等。據市調機構的資料顯示，2001年智慧卡晶片市場佔有率情況如(圖二)，英飛凌、飛利浦與意法為全球前三大業者，包括記憶體IC與微控制器IC的整體晶片市佔率，分別為38.9％、17.6％與16.0％。

《圖二　整體IC卡晶片（智慧卡晶片）市場2001年佔有率》 資料來源:Frost & Sullivan

飛利浦半導體（Philips Semiconductors）智慧型識別產品業務經理彭昌豪表示，飛利浦目前除供應IC卡內部晶片，亦從事IC卡讀卡機、終端設備等相關晶片的製造與設計業務，目前在整體IC卡晶片市場排名第二，但以應用與卡片類別來看，在金融交易領域的佔有率則為43％，排名第一，在非接觸式卡部分的佔有率亦達83％。意法半導體（STMicroelectronics）亞太區智慧卡業務資深行銷工程師歐文生（Vincent Cousin）表示，意法目前在全球IC卡晶片市場提供客戶各種不同應用需求的ASIC解決方案，意法在今年並收購歐洲智慧卡大廠Proton World International（PWI），希望借重其在智慧卡系統與介面軟體設計上的經驗，在相關技術上取得更多優勢。而由於IC卡晶片市場競爭激烈，業者無不在晶片成本的降低上竭盡心力，大部分IC卡晶片業者皆是以自家晶圓廠進行晶片的生產，目前製程技術集中在較成熟的6吋與8吋晶圓0.35～0.18微米製程。

IC卡晶片技術發展趨勢

市場端對於IC卡應用功能上的不同需求，是IC卡晶片設計技術演進的最大推動力，尤其是IC卡應用最為廣泛的金融與商務領域；歐文生表示， IC卡在金融領域的應用，無論在亞洲或歐美市場的比例都是最高，未來成長性也十分看好；IC卡於金融交易的應用在歐洲各國已十分廣泛，目前台灣的IC信用卡與金融卡或許並不常見，但因為資料保密與交易安全性的議題日益受到重視，市場的需求度也有逐漸上升的趨勢。而其中將金融卡、信用卡改換成安全性更高的IC卡，可說是全世界各國的共同趨勢。

信用卡與金融卡晶片化趨勢

在IC信用卡部分，歐文生指出，將磁條式信用卡轉換為IC卡已是全球各大信用卡發卡機構的共識，且目前已有由Europay、MasterCard與Visa等三大信用卡國際組織共同成立的「EMV」審核機構，負責IC信用卡共通規格的制定工作，該機構預計在2006年將全球所有的信用卡晶片化。此外在台灣，國內銀行公會已起始推動「晶片金融卡」作業，也將繼續推動信用卡晶片化的計畫，希望透過補助IC卡成本的方式，來提高發卡銀行將信用卡系統更新的意願。

安全性為IC卡晶片設計關鍵議題

歐文生表示，目前應用在金融交易方面的IC卡多以接觸式為主，非接觸式卡在金融領域多使用在電子錢包、預付式卡片等方面；但在金融卡與信用卡部分，人們因為使用磁條式卡片的傳統習慣與對安全性的重視，大多仍使用接觸式IC卡。而由於IC金融卡、IC信用卡之使用牽涉個人的財產與權益，因此晶片在設計上特別注重安全性議題。彭昌豪表示，IC卡在晶片硬體部分的安全設計，包含微處理器與記憶體兩個部分；在處理器部分的資料保護採“Glue Logic”技術，資料可被分解成不同小區塊再打散，需透過特別之解碼技術才能重新組合閱讀；在記憶體部分，則將資料分為多層加密（Encrypted

），以加強IC卡的安全性。

記憶體容量與效能的提升

記憶體是IC卡晶片的重要部份，目前IC卡使用的記憶體除前面所提的ROM、RAM、EEPROM等三大類，為提高記憶體容量與資料儲存的效能，業者也積極開發應用在IC卡的其他資料保存期限更長、重複寫入次數更高的非揮發性記憶體，如快閃記憶體（Flash）、磁阻式隨機存取記憶體（MRAM）、鐵電記憶體等（FRAM）；彭昌豪表示，未來IC卡記憶體應將會全面轉換為Flash，而記憶體技術的進展勢必也將成為廠商競爭的焦點所在。歐文生則表示，目前意法已有與富士通（Fujitsu）合作開發的FRAM技術IC卡晶片，而對於記憶體容量的再提升與晶片成本的降低，都是意法將持續努力的方向。

結語

輕薄的IC卡在功能日益多樣化的趨勢下，將進一步攻佔人類的生活領域，而IC卡未來的發展除了在晶片技術上的提升，不同功能的整合以及與硬體搭配的軟體設計，更是IC卡是否能發揮更大功效與便利性的關鍵所在。要將不同的應用需求集中在同一張IC卡中，目前的晶片技術是可以做到的，但對於有意發行多功能卡的機構來說，如何整合提供不同服務的各種單位、制定可共通的標準與介面，應是將面臨的最大問題，也是IC卡業者未來可努力突破的方向。