智能卡性能檢測方法研究

吳舜娟，尹文化，馮志新，陳燕

(廣州合成材料研究院有限公司，廣東廣州000000)

智能卡(Smart Card):內(nèi)嵌有微芯片的塑料卡(通常是一張信用卡的大小)的通稱。例如:身份證卡、通行證、暫住證等。材料多為PVC材質(zhì)，也有用其它類型塑料或是紙制。

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，智能卡廣泛應(yīng)用于日常生活中，其成本低、使用壽命長、攜帶方便，有著廣闊的發(fā)展空間。但在使用過程中智能卡容易發(fā)生外觀變化及受力破壞的情況，因此需針對實(shí)際問題制定有效的試驗(yàn)項(xiàng)目，提供相應(yīng)的檢測依據(jù)。這不但是推動(dòng)行業(yè)提高智能卡的質(zhì)量，同時(shí)也是對檢測工作提出的新挑戰(zhàn)。

GB/T17554.1－2006《識(shí)別卡測試方法第1部:一般特性測試》中，提議檢測的項(xiàng)目有:翹曲、尺寸、(字符的)凸印起伏高度、剝離強(qiáng)度、耐化學(xué)性、尺寸的穩(wěn)定性、粘連或并塊、彎曲韌性、動(dòng)態(tài)彎曲特性、動(dòng)態(tài)扭曲特性、可燃性、阻光性、紫外光、X射線、電磁場和抗熱度等。但這些項(xiàng)目大多僅是對智能卡本身的理化性能進(jìn)行測試，雖然也可以部分反映出樣品間的好壞，但不全面，在具體的實(shí)際使用時(shí)，智能卡還經(jīng)常會(huì)遭受諸如濕熱、水洗、外力摩擦等環(huán)境因素的作用而老化，逐步發(fā)生外觀或功能上改變，影響卡片的繼續(xù)使用。因此很有必要依據(jù)卡本身的特性及實(shí)際使用要求，全面考慮樣品的外觀、性能在使用環(huán)境、使用過程中可能受到的環(huán)境影響，而制定一系列相對應(yīng)的試驗(yàn)方法。

本文分兩個(gè)部分:首先，結(jié)合以往實(shí)際工作的測試經(jīng)驗(yàn)，對GB/T17554.1－2006中所涉部分檢測項(xiàng)目進(jìn)行簡單介紹;其次將對智能卡環(huán)境老化測試的試驗(yàn)方法給出建議、說明。

1 智能卡的理化性能及測試方法

1.1 卡的外觀、尺寸

卡的翹曲、尺寸、(字符的)凸印起伏高度，是對生產(chǎn)出來卡本身的標(biāo)準(zhǔn)要求。卡的翹曲是檢驗(yàn)卡與平坦度的偏差;卡的尺寸是檢驗(yàn)卡的高度與寬帶的最大值和最小值;卡的(字符的)凸印起伏高度是對凸印處理所產(chǎn)生的卡的表面升起的高度要求。這三項(xiàng)要求基于卡的感官、相應(yīng)的尺寸以及實(shí)際應(yīng)用中存放卡片袋的尺寸要求，有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，使用起來更方便。

1.2 卡的剝離強(qiáng)度

卡的剝離強(qiáng)度是檢驗(yàn)卡與層之間的粘結(jié)強(qiáng)度，如果達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求的最小值，卡在使用過程中容易受力分層、破壞。

1.3 卡的耐化學(xué)性

卡的耐化學(xué)性是確定各種化學(xué)污染對卡的任何有害影響。由于卡的使用次數(shù)多，而且隨意性強(qiáng)，人手在接觸化學(xué)物質(zhì)或者出汗后接觸卡，對卡有一定的影響，以此來檢測卡的耐用性。在用各種日常人手可能接觸的化學(xué)物質(zhì)以及模擬人體排出的汗酸、堿度的溶液中浸泡相應(yīng)的時(shí)間后，卡應(yīng)符合尺寸和翹曲要求，卡的部件應(yīng)不分離。

1.4 卡的尺寸的穩(wěn)定性

卡的尺寸的穩(wěn)定性是檢驗(yàn)卡暴露在規(guī)定的溫度和濕度條件下，卡抵御尺寸變化的能力?？ǖ氖褂梅秶鷱V，經(jīng)常在不同環(huán)境下使用，各地溫濕度大不相同，以此來檢驗(yàn)樣品在不同溫濕度使用后，尺寸和平坦度是否保持在基本標(biāo)準(zhǔn)的要求范圍內(nèi)。

1.5 卡的粘連或并塊

卡的粘連或并塊是檢驗(yàn)當(dāng)多張卡重疊一起存放，會(huì)否產(chǎn)生分層、褪色或色彩轉(zhuǎn)移、表面光潔度的變化、從一張卡到另一張卡的物質(zhì)轉(zhuǎn)移以及變形等。由于卡在各行業(yè)使用，一個(gè)人隨身帶多種卡的情況很普遍，而且存放卡的時(shí)候一般是卡與卡之間有部分重疊，這就產(chǎn)生卡與卡之間的接觸和被外力擠壓的情況，若在此過程中卡產(chǎn)生粘連或并塊將影響正常的使用，造成不必要的麻煩。

1.6 卡的彎曲韌性

卡的彎曲韌性是確定卡的彎曲韌性是否在基本標(biāo)準(zhǔn)所設(shè)置的極限值范圍內(nèi)，在設(shè)置的相應(yīng)力作用下，移開負(fù)荷后卡應(yīng)恢復(fù)初始平面狀態(tài)。此試驗(yàn)是針對在存放卡和取出卡時(shí)所產(chǎn)生的受力彎曲情況下，對其造成的變形影響程度。

1.7 卡的動(dòng)態(tài)彎曲特性

卡的動(dòng)態(tài)彎曲特性是確定彎曲應(yīng)力對卡的任何機(jī)械或功能上的不利影響。將動(dòng)態(tài)彎曲應(yīng)力施加到被測卡上，正反面均試驗(yàn)后，檢查卡片是否出現(xiàn)分層和裂紋，試驗(yàn)前后卡的機(jī)讀功能情況。卡單獨(dú)存放袋子時(shí)，可能受力彎曲、按壓，這就要求卡應(yīng)能抵抗對其表面及其任何組成部件的損害，以此確?？梢越?jīng)受住正常使用中合理程度的壓力，并在正常使用、保存和處理過程中保持完好。

1.8 卡的動(dòng)態(tài)扭曲特性

卡的動(dòng)態(tài)扭曲特性是確定由于對卡重復(fù)施加扭曲應(yīng)力而產(chǎn)生的任何機(jī)械或電氣上的不利影響。將動(dòng)態(tài)扭曲應(yīng)力施加到被測卡上，以高達(dá)預(yù)先確定角度極限值的正弦曲線方式變化所施加扭曲應(yīng)力。試驗(yàn)后，檢查卡片是否出現(xiàn)分層和裂紋，試驗(yàn)前后卡的機(jī)讀功能情況?？▎为?dú)存放袋子時(shí)，可能受力扭曲、按壓，這就要求卡應(yīng)能抵抗對其表面及其任何組成部件的損害，并在正常使用、保存和處理過程中保持完好。

1.9 卡的可燃性

卡的可燃性是確定卡會(huì)燃燒的程度。主要是檢驗(yàn)卡從燃燒狀態(tài)取出，卡的火焰熄滅所用的時(shí)間值，以及在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)卡被燒毀的長度。這是預(yù)測卡在意外部分被燒的情況下，可能引起的破壞程度以及卡的機(jī)讀功能狀態(tài)。

1.10 卡的阻光性

卡的阻光性是確定卡中規(guī)定區(qū)域的阻光度。在基本標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的區(qū)域，測出最小阻光度的值以及找到它的位置和波長范圍。

1.11 卡的紫外光

卡的紫外光試驗(yàn)是確定由于卡暴露在紫外線下而引起的任何有害影響。按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對卡的正反面進(jìn)行紫外光照射后，檢查卡是否維持可測試的功能。

1.12 卡的X射線

卡的X射線測試的目的是確定由于卡暴露在X射線下而引起的任何有害影響。將卡的兩面暴露在X射線下或者暴露在標(biāo)準(zhǔn)所定義的劑量下，檢查卡是否維持可測試的功能。以此檢驗(yàn)在特定場所經(jīng)過X射線檢查后，是否影響卡的正常使用。

1.13 卡的電磁場

卡的電磁場測試的目的是確定靜磁場對卡的任何有害影響。將卡引入其值是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的靜磁場中，試驗(yàn)后檢查卡是否維持可測試的功能。

1.14 卡的抗熱度

卡的抗熱度是為了確定暴露在規(guī)定的溫度內(nèi)卡的結(jié)構(gòu)在基本標(biāo)準(zhǔn)的要求內(nèi)是否保持穩(wěn)定?？ǖ目篃岫仁峭ㄟ^確定卡暴露某一溫度后的變形來測量的，結(jié)果將得出最大偏移值，并觀察卡是否發(fā)生分層和變色。

2 智能卡檢測方法的補(bǔ)充提議

根據(jù)智能卡的使用環(huán)境以及使用過程中還可能遇到的破壞情況，增加濕熱老化、高低溫循環(huán)、耐水洗及樟腦丸試驗(yàn)都是很有必要的。暫無現(xiàn)行檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，客戶根據(jù)實(shí)際使用情況提供檢測方法，此方法經(jīng)過多次試驗(yàn)并驗(yàn)證，能體現(xiàn)樣品使用過程中可能出現(xiàn)的破壞情況，也符合試驗(yàn)操作的合理性，建議可以采用。試驗(yàn)方法如下。

2.1 濕熱老化

濕熱老化試驗(yàn)的目的是確定卡在復(fù)雜的恒溫、恒濕環(huán)境下，卡的外觀是否保持清晰、可識(shí)別。通過多次的濕熱老化試驗(yàn)，經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得出以下兩種條件適合用來檢驗(yàn)卡的外觀穩(wěn)定性:

試驗(yàn)條件1:試驗(yàn)溫度60℃，濕度93%RH，共96h;試驗(yàn)條件2:試驗(yàn)溫度40℃，濕度93%RH，共168h。

評價(jià):觀察變色、失光、氣泡、沙眼、開裂、卷曲、剝落、粉化、氧化等現(xiàn)象。

2.2 高低溫循環(huán)

高低溫循環(huán)試驗(yàn)的目的是確定卡在長期且在不同環(huán)境中，卡的外觀是否變形。以此檢驗(yàn)在特定場所經(jīng)過高低溫試驗(yàn)后，是否影響卡的正常使用。按照使用環(huán)境溫度差異，并多次的試驗(yàn)，確定以下循環(huán)條件適合用來檢驗(yàn)卡的穩(wěn)定性:

試驗(yàn)條件:40℃×16小時(shí)→－20℃×3小時(shí)→85℃×6小時(shí)為1個(gè)循環(huán)，共進(jìn)行6個(gè)循環(huán)。

評價(jià):觀察變色，卡片是否變形。

2.3 耐水洗

耐水洗試驗(yàn)?zāi)康氖谴_定卡在使用過程中，遇到水以及外力等復(fù)雜因素影響，檢查卡是否維持可測試的功能。日常中可能出現(xiàn)換洗衣服而放進(jìn)洗衣機(jī)洗滌情況，耐水洗試驗(yàn)?zāi)芴峁?yàn)卡在浸水和受外力后，是否影響卡的正常使用。

試驗(yàn)方法:兩張卡經(jīng)過自動(dòng)洗衣機(jī)熱水洗滌，然后經(jīng)過氣體干衣機(jī)的免燙干燥。

在洗滌循環(huán)開始時(shí)水的溫度為49℃±2℃。使用洗滌劑為AATCC1993(標(biāo)準(zhǔn)洗滌劑)。

干衣的持續(xù)時(shí)間至少是30分鐘。每張卡被放在褲袋中，然后加入到洗衣中，包括四條男士藍(lán)色滌綸/棉混紡褲子。

評價(jià):觀察卡片是否出現(xiàn)脫層、翹曲、開裂、磨損或水滲透的現(xiàn)象。

2.4 樟腦丸

樟腦丸試驗(yàn)是檢驗(yàn)卡受防腐類產(chǎn)品的影響?？紤]卡在存儲(chǔ)中存在的問題，可能接觸防腐、防潮產(chǎn)品，樟腦丸是比較常用的防腐產(chǎn)品，以其作為試驗(yàn)檢驗(yàn)卡的外觀變化，符合實(shí)際要求。

試驗(yàn)方法:樟腦丸與卡片一起在信封中封存時(shí)間72小時(shí)，信封打上若干孔洞。

評價(jià):卡片外觀、變色情況。

2.5 耐磨性

耐磨性試驗(yàn)的目的是確定卡在外力作用及摩擦后產(chǎn)生的不利影響?？ㄔ谑褂玫倪^程中，取放時(shí)會(huì)有插拔動(dòng)作，在讀卡機(jī)上使用時(shí)，都會(huì)摩擦到卡的表面。所以做耐磨性試驗(yàn)是很有必要的，以此來檢驗(yàn)卡的使用壽命。

試驗(yàn)方法:速度(每分鐘100圈)，弧度57.2mm，共磨1500圈，盤重量250g。

結(jié)果要求:計(jì)算出卡的受損面積。

2.6 試驗(yàn)結(jié)果與討論

表1 2013年智能卡理化性能檢驗(yàn)結(jié)果Table 1 Results of 2013 physical and chemical property of the Smart Cardt esting

表1是2013版通行證的理化檢測結(jié)果表，這是從本單位十幾年來對智能卡檢測的一個(gè)典型例子。由表1可知，該通行證卡的理化性能檢測結(jié)果表明，該樣品在試驗(yàn)后各項(xiàng)性能都保持良好，能滿足應(yīng)用要求，同時(shí)也表明了所檢項(xiàng)目是實(shí)際需要和符合智能卡相應(yīng)檢測要求的。

3 展望

隨著智能卡產(chǎn)品所使用的材料的發(fā)展、微電子技術(shù)的進(jìn)步以及設(shè)計(jì)工藝和生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，有關(guān)智能卡的標(biāo)準(zhǔn)也隨時(shí)在修訂，有關(guān)智能卡檢測的項(xiàng)目也在改變，一些新的對智能卡產(chǎn)品質(zhì)量影響較大的檢測項(xiàng)目需要重新開展。因此，提高有關(guān)智能卡產(chǎn)品的質(zhì)量檢測需要不斷跟蹤國際新技術(shù)，開展新項(xiàng)目的研究，探索新的檢測方法，建設(shè)實(shí)用的檢測環(huán)境，添置必要的檢測設(shè)備，發(fā)揮智能卡產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)和專業(yè)質(zhì)檢中心的優(yōu)勢，充分利用各自的資源，這將是今后智能卡產(chǎn)品質(zhì)量檢測總的發(fā)展趨勢。

［1］GB/T17554.1－2006識(shí)別卡測試方法第1部:一般特性測試［S］.

［2］馮敬，耿力，袁里.最新版識(shí)別卡測試方法國家標(biāo)準(zhǔn)研究［J］.信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2007，(5):20－23.

［3］吳杰，黃山石.接觸式IC卡產(chǎn)品質(zhì)量檢測現(xiàn)狀分析［J］.計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2013，(1):1－3.