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智能卡性能检测方法研究

来源:广州合成材料   时间:2015-05-06   |   加入收藏   浏览次数:2479次

智能卡性能检测方法研究
吴舜娟,尹文华,冯志新,陈燕
(广州合成材料研究院有限公司)

    摘要:简单概述了智能卡标准的测试方法,并讨论智能卡在现有复杂环境中,其使用寿命及理化性能检测方法。从智能卡的实际应用和新技术发展趋势考虑,建议开展标准检测方法以外的新检测项目。
    关键词:智能卡,检测方法,趋势,新检测项目

 Study on Performance Test Methods for smart cards
Wu Shun-juan, Yin wen-hua, Feng zhi-xin,Chen yan
(1 Guangzhou Research Institute Co.Ltd. of Synthetic Materials,Guangzhou 510665Guangdong China,;)

    Abstract:The Smart Card Standard test methods was briefly outlined .And the detection methods of the smart 

card’s service life and physical and chemical properties were discussed in the complex existing environment.Considering the practical application of the smart cards and the new technology trends, it is recommended to carry out a new test items besides the standard 
testing methods.
     Key words: smart card, testing methods, trends, new test items.

智能卡(Smart Card):内嵌有微芯片的塑料卡(通常是一张信用卡的大小)的通称。例如:身份证卡、通行证、暂住证等。材料多为PVC材质,也有用其它类型塑料或是纸制。
    随着社会和经济的迅速发展,智能卡广泛应用于日常生活中,其成本低、使用寿命长、携带方便,有着广阔的发展空间。但在使用过程中智能卡容易发生外观变化及受力破坏的情况,因此需针对实际问题制定有效的试验项目,提供相应的检测依据。这不但是推动行业提高智能卡的质量,同时也是对检测工作提出的新挑战。
    GB/T17554.1-2006《识别卡测试方法第1部:一般特性测试》中,提议检测的项目有:翘曲、尺寸、(字符的)凸印起伏高度、剥离强度、耐化学性、尺寸的稳定性、粘连或并块、弯曲韧性、动态弯曲特性、动态扭曲特性、可燃性、阻光性、紫外光、X射线、电磁场和抗热度等。但这些项目大多仅是对智能卡本身的理化性能进行测试,虽然也可以部分反映出样品间的好坏,但不全面,在具体的实际使用时,智能卡还经常会遭受诸如湿热、水洗、外力摩擦等环境因素的作用而老化,逐步发生外观或功能上改变,影响卡片的继续使用。因此很有必要依据卡本身的特性及实际使用要求,全面考虑样品的外观、性能在使用环境、使用过程中可能受到的环境影响,而制定一系列相对应的试验方法。
    本文分两个部分:首先,结合以往实际工作的测试经验,对GB/T17554.1-2006中所涉部分检测项目进行简单介绍;其次将对智能卡环境老化测试的试验方法给出建议、说明。

1 智能卡的理化性能及测试方法
1.1 卡的外观、尺寸
    卡的翘曲、尺寸、(字符的)凸印起伏高度,是对生产出来卡本身的标准要求。卡的翘曲是检验卡与平坦度的偏差;卡的尺寸是检验卡的高度与宽带的最大值和最小值;卡的(字符的)凸印起伏高度是对凸印处理所产生的卡的表面升起的高度要求。这三项要求基于卡的感官、相应的尺寸以及实际应用中存放卡片袋的尺寸要求,有一个统一的标准,使用起来更方便。
1.2 卡的剥离强度
    卡的剥离强度是检验卡与层之间的粘结强度,如果达不到标准要求的最小值,卡在使用过程中容易受力分层、破坏。
1.3 卡的耐化学性
    卡的耐化学性是确定各种化学污染对卡的任何有害影响。由于卡的使用次数多,而且随意性强,在人手在接触化学物质或者出汗后接触卡,对卡有一定的影响,以此来检测卡的耐用性。在用各种日常人手可能接触的化学物质以及模拟人体排出的汗酸、碱度的溶液中浸泡相应的时间后,卡应符合尺寸和翘曲要求,卡的部件应不分离。
1.4 卡的尺寸的稳定性
    卡的尺寸的稳定性是检验卡暴露在规定的温度和湿度条件下,卡抵御尺寸变化的能力。卡的使用范围广,经常在不同环境下使用,各地温湿度大不相同,以此来检验样品在不同温湿度使用后,尺寸和平坦度是否保持在基本标准的要求范围内。
1.5 卡的粘连或并块
    卡的粘连或并块是检验当多张卡重叠一起存放,会否产生分层、褪色或色彩转移、表面光洁度的变化、从一张卡到另一张卡的物质转移以及变形等。由于卡在各行业使用,一个人随身带多种卡的情况很普遍,而且存放卡的时候一般是卡与卡之间有部分重叠,这就产生卡与卡之间的接触和被外力挤压的情况,若在此过程中卡产生粘连或并块将影响正常的使用,造成不必要的麻烦。
1.6 卡的弯曲韧性
    卡的弯曲韧性是确定卡的弯曲韧性是否在基本标准所设置的极限值范围内,在设置的相应力作用下,移开负荷后卡应恢复初始平面状态。此试验是针对在存放卡和取出卡时所产生的受力弯曲情况下,对其造成的变形影响程度。
1.7 卡的动态弯曲特性
    卡的动态弯曲特性是确定弯曲应力对卡的任何机械或功能上的不利影响。将动态弯曲应力施加到被测卡上,正反面均试验后,检查卡片是否出现分层和裂纹,试验前后卡的机读功能情况。卡单独存放袋子时,可能受力弯曲、按压,这就要求卡应能抵抗对其表面及其任何组成部件的损害,以此确保卡可以经受住正常使用中合理程度的压力,并在正常使用、保存和处理过程中保持完好。
1.8 卡的动态扭曲特性
    卡的动态扭曲特性是确定由于对卡重复施加扭曲应力而产生的任何机械或电气上的不利影响。将动态扭曲应力施加到被测卡上,以高达预先确定角度极限值的正弦曲线方式变化所施加扭曲应力。试验后,检查卡片是否出现分层和裂纹,试验前后卡的机读功能情况。卡单独存放袋子时,可能受力扭曲、按压,这就要求卡应能抵抗对其表面及其任何组成部件的损害,并在正常使用、保存和处理过程中保持完好。
1.9 卡的可燃性
    卡的可燃性是确定卡会燃烧的程度。主要是检验卡从燃烧状态取出,卡的火焰熄灭所用的时间值,以及在相应时间内卡被烧毁的长度。这是预测卡在意外部分被烧的情况下,可能引起的破坏程度以及卡的机读功能状态。
1.10 卡的阻光性
    卡的阻光性是确定卡中规定区域的阻光度。在基本标准所规定的区域,测出最小阻光度的值以及找到它的位置和波长范围。
1.11 卡的紫外光
    卡的紫外光试验是确定由于卡暴露在紫外线下而引起的任何有害影响。按照标准规定对卡的正反面进行紫外光照射后,检查卡是否维持可测试的功能。
1.12 卡的X射线
    卡的X射线测试的目的是确定由于卡暴露在X射线下而引起的任何有害影响。将卡的两面暴露在X射线下或者暴露在标准所定义的剂量下,检查卡是否维持可测试的功能。以此检验在特定场所经过X射线检查后,是否影响卡的正常使用。
1.13 卡的电磁场
    卡的电磁场测试的目的是确定静磁场对卡的任何有害影响。将卡引入其值是标准设定的静磁场中,试验后检查卡是否维持可测试的功能。
1.14 卡的抗热度
    卡的抗热度是为了确定暴露在规定的温度内卡的结构在基本标准的要求内是否保持稳定。卡的抗热度是通过确定卡暴露某一温度后的变形来测量的,结果将得出最大偏移值,并观察卡是否发生分层和变色。
2 智能卡检测方法的补充提议
    根据智能卡的使用环境以及使用过程中还可能遇到的破坏情况,增加湿热老化、高低温
循环、耐水洗及樟脑丸试验都是很有必要的。暂无现行检验标准,客户根据实际使用情况提供检测方法,此方法经过多次试验并验证,能体现样品使用过程中可能出现的破坏情况,也符合试验操作的合理性,建议可以采用。试验方法如下。
2.1 湿热老化
    湿热老化试验的目的是确定卡在复杂的恒温、恒湿环境下,卡的外观是否保持清晰、可识别。通过多次的湿热老化试验,经验总结得出以下两种条件适合用来检验卡的外观稳定性:
    试验条件1:试验温度60℃,湿度93%RH,共96h;试验条件2:试验温度40℃,湿度93%RH,共168h。
评价:观察变色、失光、气泡、沙眼、开裂、卷曲、剥落、粉化、氧化等现象。
2.2 高低温循环
    高低温循环试验的目的是确定卡在长期且在不同环境中,卡的外观是否变形。以此检验在特定场所经过高低温试验后,是否影响卡的正常使用。按照使用环境温度差异,并多次的试验,确定以下循环条件适合用来检验卡的稳定性:
    试验条件:40℃×16小时→-20℃×3小时→85℃×6小时为1个循环,共进行6个循环。
    评价:观察变色,卡片是否变形。
2.3 耐水洗
    耐水洗试验目的是确定卡在使用过程中,遇到水以及外力等复杂因素影响,检查卡是否维持可测试的功能。日常中可能出现换洗衣服而放进洗衣机洗涤情况,耐水洗试验能提供验卡在浸水和受外力后,是否影响卡的正常使用。
    试验方法:两张卡经过自动洗衣机热水洗涤,然后经过气体干衣机的免烫干燥。
    在洗涤循环开始时水的温度为49℃±2℃。使用洗涤剂为AATCC1993(标准洗涤剂)。
    干衣的持续时间至少是30分钟。每张卡被放在裤袋中,然后加入到洗衣中,包括四条男士蓝色涤纶/棉混纺裤子。
    评价:观察卡片是否出现脱层、翘曲、开裂、磨损或水渗透的现象。
2.4 樟脑丸
    樟脑丸试验是检验卡受防腐类产品的影响。考虑卡在存储中存在的问题,可能接触防腐、防潮产品,樟脑丸是比较常用的防腐产品,以其作为试验检验卡的外观变化,符合实际要求。
    试验方法:樟脑丸与卡片一起在信封中封存时间72小时,信封打上若干孔洞。
    评价:卡片外观、变色情况。
2.5 耐磨性
    耐磨性试验的目的是确定卡在外力作用及摩擦后产生的不利影响。卡在使用的过程中,取放时会有插拔动作,在读卡机上使用时,都会摩擦到卡的表面。所以做耐磨性试验是很有必要的,以此来检验卡的使用寿命。
    试验方法:速度(每分钟100圈),弧度57.2mm,共磨1500圈,盘重量250g。
    结果要求:计算出卡的受损面积。
2.6试验结果与讨论

表1  2013年智能卡理化性能检验结果
Table 1  Results of 2013 physical and chemical property of the Smart Cardt esting

 

    表1是2013版通行证的理化检测结果表,这是从本单位十几年来对智能卡检测的一个典型例子。由表1可知,该通行证卡的理化性能检测结果表明,该样品在试验后各项性能都保持良好,能满足应用要求,同时也表明了所检项目是实际需要和符合智能卡相应检测要求的。

3 展望
    随着智能卡产品所使用的材料的发展、微电子技术的进步以及设计工艺和生产工艺的改进,有关智能卡的标准也随时在修订,有关智能卡检测的项目也在改变,一些新的对智能卡产品质量影响较大的检测项目需要重新开展。因此,提高有关智能卡产品的质量检测需要不断跟踪国际新技术,开展新项目的研究,探索新的检测方法,建设实用的检测环境,添置必要的检测设备,发挥智能卡产品生产企业和专业质检中心的优势,充分利用各自的资源,这将是今后智能卡产品质量检测总的发展趋势。

参考文献
[1] GB/T17554.1-2006识别卡测试方法第1部:一般特性测试[s].
[2] 冯敬,耿力,袁里.最新版识别卡测试方法国家标准研究[J].信息技术与标准化,2007, (5):20-23.
[3] 吴杰,黄山石.接触式IC卡产品质量检测现状分析[J].计算机光盘软件与应用,2013, (1):1-3.

 

 

 

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