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，也有用其它類型塑料或是紙制。

隨著社會和經濟的迅速發展，智能卡廣泛應用于日常生活中，其成本低、使用壽命長、攜帶方便，有著廣闊的發展空間。但在使用過程中智能卡容易發生外觀變化及受力破壞的情況，因此需針對實際問題制定有效的試驗項目，提供相應的檢測依據。這不但是推動行業提高智能卡的質量，同時也是對檢測工作提出的新挑戰。

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

本文分兩個部分:首先，結合以往實際工作的測試經驗，對GB/T17554.1－2006中所涉部分檢測項目進行簡單介紹;其次將對智能卡環境老化測試的試驗方法給出建議、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，是對生產出來卡本身的標準要求。卡的翹曲是檢驗卡與平坦度的偏差;卡的尺寸是檢驗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生的卡的表面升起的高度要求。這三項要求基于卡的感官、相應的尺寸以及實際應用中存放卡片袋的尺寸要求，有一個統一的標準，使用起來更方便。

1.2 卡的剝離強度

卡的剝離強度是檢驗卡與層之間的粘結強度，如果達不到標準要求的最小值，卡在使用過程中容易受力分層、破壞。

1.3 卡的耐化學性

卡的耐化學性是確定各種化學污染對卡的任何有害影響。由于卡的使用次數多，而且隨意性強，人手在接觸化學物質或者出汗后接觸卡，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物質以及模擬人體排出的汗酸、堿度的溶液中浸泡相應的時間后，卡應符合尺寸和翹曲要求，卡的部件應不分離。

1.4 卡的尺寸的穩定性

卡的尺寸的穩定性是檢驗卡暴露在規定的溫度和濕度條件下，卡抵御尺寸變化的能力。卡的使用范圍廣，經常在不同環境下使用，各地溫濕度大不相同，以此來檢驗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準的要求范圍內。

1.5 卡的粘連或并塊

卡的粘連或并塊是檢驗當多張卡重疊一起存放，會否產生分層、褪色或色彩轉移、表面光潔度的變化、從一張卡到另一張卡的物質轉移以及變形等。由于卡在各行業使用，一個人隨身帶多種卡的情況很普遍，而且存放卡的時候一般是卡與卡之間有部分重疊，這就產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準所設置的極限值范圍內，在設置的相應力作用下，移開負荷后卡應恢復初始平面狀態。此試驗是針對在存放卡和取出卡時所產生的受力彎曲情況下，對其造成的變形影響程度。

1.7 卡的動態彎曲特性

卡的動態彎曲特性是確定彎曲應力對卡的任何機械或功能上的不利影響。將動態彎曲應力施加到被測卡上，正反面均試驗后，檢查卡片是否出現分層和裂紋，試驗前后卡的機讀功能情況。卡單獨存放袋子時，可能受力彎曲、按壓，這就要求卡應能抵抗對其表面及其任何組成部件的損害，以此確保卡可以經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 卡的動態扭曲特性

卡的動態扭曲特性是確定由于對卡重復施加扭曲應力而產生的任何機械或電氣上的不利影響。將動態扭曲應力施加到被測卡上，以高達預先確定角度極限值的正弦曲線方式變化所施加扭曲應力。試驗后，檢查卡片是否出現分層和裂紋，試驗前后卡的機讀功能情況。卡單獨存放袋子時，可能受力扭曲、按壓，這就要求卡應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燃燒的程度。主要是檢驗卡從燃燒狀態取出，卡的火焰熄滅所用的時間值，以及在相應時間內卡被燒毀的長度。這是預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讀功能狀態。

1.10 卡的阻光性

卡的阻光性是確定卡中規定區域的阻光度。在基本標準所規定的區域，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。按照標準規定對卡的正反面進行紫外光照射后，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準所定義的劑量下，檢查卡是否維持可測試的功能。以此檢驗在特定場所經過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。將卡引入其值是標準設定的靜磁場中，試驗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定的溫度內卡的結構在基本標準的要求內是否保持穩定。卡的抗熱度是通過確定卡暴露某一溫度后的變形來測量的，結果將得出最大偏移值，并觀察卡是否發生分層和變色。

2 智能卡檢測方法的補充提議

根據智能卡的使用環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、耐水洗及樟腦丸試驗都是很有必要的。暫無現行檢驗標準，客戶根據實際使用情況提供檢測方法，此方法經過多次試驗并驗證，能體現樣品使用過程中可能出現的破壞情況，也符合試驗操作的合理性，建議可以采用。試驗方法如下。

2.1 濕熱老化

濕熱老化試驗的目的是確定卡在復雜的恒溫、恒濕環境下，卡的外觀是否保持清晰、可識別。通過多次的濕熱老化試驗，經驗總結得出以下兩種條件適合用來檢驗卡的外觀穩定性:

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

評價:觀察變色、失光、氣泡、沙眼、開裂、卷曲、剝落、粉化、氧化等現象。

2.2 高低溫循環

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

試驗條件:40℃×16小時→－20℃×3小時→85℃×6小時為1個循環，共進行6個循環。

評價:觀察變色，卡片是否變形。

2.3 耐水洗

耐水洗試驗目的是確定卡在使用過程中，遇到水以及外力等復雜因素影響，檢查卡是否維持可測試的功能。日常中可能出現換洗衣服而放進洗衣機洗滌情況，耐水洗試驗能提供驗卡在浸水和受外力后，是否影響卡的正常使用。

試驗方法:兩張卡經過自動洗衣機熱水洗滌，然后經過氣體干衣機的免燙干燥。

在洗滌循環開始時水的溫度為49℃±2℃。使用洗滌劑為AATCC1993(標準洗滌劑)。

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

評價:觀察卡片是否出現脫層、翹曲、開裂、磨損或水滲透的現象。

2.4 樟腦丸

樟腦丸試驗是檢驗卡受防腐類產品的影響。考慮卡在存儲中存在的問題，可能接觸防腐、防潮產品，樟腦丸是比較常用的防腐產品，以其作為試驗檢驗卡的外觀變化，符合實際要求。

試驗方法:樟腦丸與卡片一起在信封中封存時間72小時，信封打上若干孔洞。

評價:卡片外觀、變色情況。

2.5 耐磨性

耐磨性試驗的目的是確定卡在外力作用及摩擦后產生的不利影響。卡在使用的過程中，取放時會有插拔動作，在讀卡機上使用時，都會摩擦到卡的表面。所以做耐磨性試驗是很有必要的，以此來檢驗卡的使用壽命。

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

結果要求:計算出卡的受損面積。

2.6 試驗結果與討論

表1 2013年智能卡理化性能檢驗結果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果表，這是從本單位十幾年來對智能卡檢測的一個典型例子。由表1可知，該通行證卡的理化性能檢測結果表明，該樣品在試驗后各項性能都保持良好，能滿足應用要求，同時也表明了所檢項目是實際需要和符合智能卡相應檢測要求的。

3 展望

隨著智能卡產品所使用的材料的發展、微電子技術的進步以及設計工藝和生產工藝的改進，有關智能卡的標準也隨時在修訂，有關智能卡檢測的項目也在改變，一些新的對智能卡產品質量影響較大的檢測項目需要重新開展。因此，提高有關智能卡產品的質量檢測需要不斷跟蹤國際新技術，開展新項目的研究，探索新的檢測方法，建設實用的檢測環境，添置必要的檢測設備，發揮智能卡產品生產企業和專業質檢中心的優勢，充分利用各自的資源，這將是今后智能卡產品質量檢測總的發展趨勢。

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

［2］馮敬，耿力，袁里.最新版識別卡測試方法國家標準研究［J］.信息技術與標準化，2007，(5):20－23.

［3］吳杰，黃山石.接觸式IC卡產品質量檢測現狀分析［J］.計算機光盤軟件與應用，2013，(1):1－3.