智能卡性能研究

吴舜娟,袁 爽,陈 燕

(广州合成材料研究院有限公司,广东广州 510665)

智能卡性能研究

吴舜娟,袁 爽,陈 燕

(广州合成材料研究院有限公司,广东广州 510665)

身份证卡作为智能卡的一种,其使用性能要求比一般卡要高。该文以身份证卡为研究对象,研究了智能卡氙弧灯光老化性能和物理性能,对其使用寿命进行了初步评估,阐述了智能卡在复杂使用环境中的性能状况,为智能卡的更新和发展提供理论参考依据。

智能卡,性能,使用寿命,更新和发展

智能卡又称集成电路卡(即IC卡),它是一个带有微处理器和存储器等微型集成电路芯片,具有标准规格的卡片,其大小与普通名片相仿,内含一块1cm左右的硅芯片,具有存储信息和进行复杂运算的功能。随着社会和经济的迅速发展,智能卡因其成本低、携带方便等优点,广泛应用于银行、电信、交通、公共安全等社会各领域,并且发展十分迅速,其使用寿命的长短显得尤为重要。身份证就是智能卡的一种。中华人民共和国第二代居民身份证是由多层聚酯材料复合而成的单页卡式证件,采用非接触式IC卡技术制作。芯片里存有很多个人资料,随着社会的发展,将会有更多信息,如信用记录等存储于身份证芯片里面,这就需要身份证卡的使用性能和使用寿命满足一定的要求,且人们对其可靠性的要求也越来越高,因此有效的可靠性测试显得尤为重要。[1]

本文以身份证卡为研究对象,针对使用过程中容易发生外观变化及受力破坏和老化的情况,根据GB/T 17554.1-2006《识别卡 测试方法 第1部分：一般特性测试》[2],对身份证智能卡的性能进行试验,并对实验结果进行了评价。

1 试验部分

1.1 试验样品

二代身份证。

1.2 试验仪器

美国ATLAS公司Ci5000型人工气候老化试验箱；VMS3020光学影像测量仪；Q-Sun Xe-3HS氙灯人工耐候试验机；H10K-S型HOUNSFIELD万能材料试验机；Q-FOG盐雾试验箱；HU-408NR可程式恒温恒湿试验机；PHH101高温试验箱。

1.3 性能测试

氙弧灯光老化试验条件：辐照度(340nm)：0.5W/m2·nm；黑板温度：(65±3)℃；相对湿度：(50±5)%；连续光照；降雨周期18min/102min(喷水时间/不喷水周期时间)。

物理性能试验条件：根据GB/T 17554.1-2006《识别卡 测试方法 第1部分：一般特性测试》的要求进行尺寸、翘曲、尺寸稳定性、动态弯曲特性、动态扭曲特性、粘连或并块、层间剥离强度、耐化学性、弯曲韧性等项目的测试[3]。

2 结果与讨论

2.1 氙弧灯光老化试验分析

对2004年和2012年的身份证卡分别进行氙弧灯光老化200h和500h的试验,试验结果如表1、表2和图1所示。

表1 2004年身份证卡氙弧灯光老化试验结果

表2 2012年身份证卡氙弧灯光老化试验结果

注：5级—样品完全未变色；1级—样品完全变色。

从2003至2012年间智能卡老化试验数据中提取两个典型例子,由表1老化结果显示,2004年身份证卡在老化过程200h、500h均出现轻微翘起变形、变色等老化现象；由表2和图1可以知,2012年身份证卡在老化过程200h、500h均无翘起变形、变色等老化现象。

样品随着老化时间的增加,外观会表现出不同程度的变化。根据以往经验,智能卡经过氙弧灯光老化500h检测,外观无明显变化的,可在现实生活中使用年限超过二十年。由此将氙弧灯光老化500h后的外观及耐久性变化作为判定其使用寿命是否能达到二十年的测试依据。

图1 2012年身份证卡氙弧灯光老化试验前后对比照片

2.2 物理性能检测分析

智能卡是靠其面上的磁条或芯片来存储信息的,磁条在遇到磁场、静电、扭弯、刮伤等情况下,存储在里面的信息容易丢失,尽管制造商采用了很多手段来提高其使用寿命,但先天的缺陷总是难以彻底排除,再者,磁条上的信息存放时,有读写次数较少、修改不方便的缺陷[4]。

我们以GB/T 17554.1-2006为测试依据进行物理性能试验项目,来检测其耐用性。试验结果如表3～表7所示。

表3 2012年身份证卡物理性能试验结果

表4 2013年身份证卡物理性能试验结果

表5 2014年身份证卡物理性能试验结果1

表6 2014年身份证卡物理性能试验结果2

表7 2014年身份证卡物理性能检测结果3

表3～表7是身份证卡的各项性能检测结果,样品在老化后分别进行外观、尺寸、翘曲、动态弯曲试验、动态扭曲试验、层间剥离、耐化学性、耐人工汗液和耐磨等项目检测,结果表明身份证卡均保持良好的状态。从表3和表6对不同条件下身份证卡的尺寸及翘曲的试验结果可知,试验后身份证卡尺寸变化较小,翘曲度变化分别为0.28mm、0.36mm、0.24mm、0.21mm,均符合GB/T 14916-2006中对从水平刚性平台到卡凸起表面任何部分的最大距离(包括卡厚度)不大于1.5mm的要求。对身份证卡进行5000～6000次扭曲循环和扭曲测试后,卡片未出现分层和裂纹现象,试验前后卡的机读功能均正常,表明在身份证卡的弯曲和扭曲特性在正常使用条件下完全可以满足要求。表3和表5中对身份证卡的层间剥离强度测试结果分别为6.8N/cm和8.3N/cm,远远大于GB/T 14916-2006中规定的每一层都应具有0.35 N/mm的最小剥离强度,表明身份证卡的剥离强度符合能够满足使用。此外,身份证卡经过其他项目的检测之后,各项使用功能均正常。身份证卡的各项性能检测,均模拟了身份证卡在日常使用中可能发生的外观变化、受力破坏和老化情况,其结果表明目前使用的身份证卡能在复杂的使用条件下具有较好的使用性能。

3 结论

通过对身份证卡的老化性能检测可得,身份证卡氙灯老化试验时间可定为500h,作为检验其外观使用时间的检验依据,而目前我国居民使用的身份证已经接近10年,使用正常,证明方案可靠性；对身份证卡的物理性能检测可知,目前使用的身份证卡能在复杂的使用条件下满足其使用性能,且通过本文的研究可为以后智能卡的检测提供依据,物理性能试验项目可以GB/T 17554.1-2006为测试依据,来检测其耐用性,这将对行业提高智能卡的质量起到积极的推动作用。

[1] 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.

[2] GB/T 17554.1-2006 识别卡 测试方法 第1部分：一般特性测试[S].北京：中国标准出版社,2006.

[3] 吴舜娟,尹文华,冯志新,等.智能卡性能检测方法研究[J].合成材料老化与应用,2014,43(2)：60-63.

[4] 智能卡分类及与其他卡性能特点比较[EB/OL].中安网.[2014-03-21]. http：∥china. huisou.com/news/2014_03_21/193889_0/.

The Performance Study of Smart Cards

WU Shun-juan,YUAN Shuang,CHEN Yan

(Guangzhou Research Institute Co.Ltd. of Synthetic Materials,Guangzhou 510665,Guangdong,China)

ID cards which is a kind of smart cards always need better use performance. This paper takes smart cards as research objects,its xenon lamp light aging and physical properties were researched. The smart cards’ service life were evaluated. Its properties when are used in complex environment were also elaborated. The research will provide theoretical basis for the renewal and development of smart cards.

smart cards,performance,service life,renewal and development

中国石油天然气股份有限公司炼化分公司科研项目(2011B-2802-0303)

TQ 327.9