中外IC卡產品質量檢測技術及其發展趨勢

一．概述
　　二十一世紀是一個以知識經濟為主題的、計算機網絡化和信息化的時代。集成電路卡 (IC - Integrated Circuit Cards)是信息化的產物。使用IC卡是一種將個人信息最有效地送入到信息網絡并獲取所需結果的最簡便方法。因此，IC卡已經被稱為是信息化時代人與社會接口最有效的工具。IC卡技術最好地滿足了現代社會對信息的安全性和存儲容量大的需求。因此得到了迅猛的發展，短短的幾年就經歷了從存儲器卡、邏輯加密卡到CPU卡的發展階段，各種類型的IC卡已經被廣泛地應用在社會的各個領域。
1．IC卡應用情況
　　IC卡自20世紀70年代問世以來，在近30年的時間里發展迅速。據統計，1992年到1997年國際上IC卡的發行量分別是2.6、3.2、4.2、4.7、6.9和9億張。目前，國際上IC卡的應用已經進入高峰發展時期，據預測，2000年全球IC卡市場為36億張，2003年為63億張。IC卡已經廣泛應用在電信（電話卡、GSM卡）、銀行、醫療保健、娛樂、工交門票、門禁、識別、有線電視節目收視收費和顧客消費等領域。
　　我國的IC卡應用從1994年開始，起步較晚，但發展迅速。目前，IC卡在電信、銀行、交通管理、醫療衛生、社會保險、人口管理、稅收征管、城市建設等方面已經得到了廣泛應用。據不完全統計，1996、1997兩年全國共發行IC卡6000萬張。1998年共發行IC卡8000萬張。1999年共發行IC卡1.2億張，預計2000年發卡量為2億張以上。
　　IC卡的應用帶動了我國IC卡產業的發展。國產IC卡的市場份額不斷擴大。國產IC卡的市場占有率不斷擴大，1996年國內IC卡的生產量占總發行量的20%，1997年猛增到70%以上。目前，我國的IC卡產業已經從簡單的IC卡封裝發展到IC卡設計與制造、IC卡模塊生產、IC卡讀寫機具生產以及IC卡應用系統的自主開發。IC卡產業已經成為我國信息產業的一個重要組成部分。隨著我國經濟持續穩定發展，信息化進程必然加快，我國的IC卡應用與市場將會有更大的發展。
2．IC卡產品的分類
　　將一個專用的集成電路芯片封裝在塑料卡片上，這就是我們常說的IC卡。IC卡的外形尺寸和磁卡相同。IC卡芯片具有寫入數據和存儲數據的能力，存儲在IC卡存儲器中的數據可以根據需要有條件的供外部讀取、供內部信息處理和識別判斷。根據IC卡內所封裝的集成電路芯片的不同，可以將IC卡分成三種類型，即存儲器卡、邏輯加密卡和CPU卡。根據IC卡的工作原理又可以將IC卡分成接觸式（帶觸點的）IC卡和非接觸式（不帶觸點的）IC卡兩種。
2.1接觸式（帶觸點的）IC卡及其讀寫機具
　　對接觸式（帶觸點的）IC卡而言，卡片上封裝的IC芯片最多有8根線連接到芯片表面的觸點上，其中包括電源線、地線和信號線等。帶有觸點的模塊封裝在卡片正面的左上方。這種IC卡通過觸點和讀寫機具進行通信，卡內芯片電路工作所需的電源由IC卡讀寫機具提供到相應的觸點上。因此，接觸式IC卡和接觸式IC卡讀寫機具是一組密不可分的產品。
　　接觸式IC卡讀寫機具的種類很多，由于不同的應用有不同的需要,因此各種讀寫機具之間的差別也很大。接觸式IC卡讀寫機具有兩種基本類型，即專用的IC卡讀寫機具（如IC卡燃氣表、IC卡水表、IC卡電表、IC卡電話機和IC卡POS終端等）、通用的IC卡讀寫機具。
2.2非接觸式（不帶觸點的）IC卡及其讀寫機具
　　對非接觸式（不帶觸點的）IC卡而言，在卡的表面上無觸點。在工作時IC卡與讀寫機具之間沒有機械接觸，而是通過無線通信方式工作，如發射和接受一定頻率的電磁波達到通信的目的。因此，非接觸式IC卡的使用依賴于射頻識別技術的發展。
　　目前，非接觸式IC卡射頻天線的生產多采用金屬絲天線(Wire Antenna)粘貼工藝、金屬絲天線嵌入工藝、腐蝕天線（Etched Antenna）工藝、印刷天線（Printed Antenna）工藝等。
　　采用射頻識別技術的非接觸式IC卡具有無接觸、工作距離大、信息收集處理快和應用環境適應性強等優點，近年來得到迅速發展。非接觸式IC卡在我國的工交、門禁識別等領域得到廣泛應用。
　　非接觸式IC卡與讀寫機具中均設置有發送和接受信息用的天線。由于卡內無電源，所以IC卡工作所需的電壓和功率也是通過天線傳送的。
3．IC卡、IC卡機具產品質量檢測涉及的內容
　　由于IC卡產品由IC卡和IC卡讀寫機具兩部分組成。所以，IC卡產品質量檢測的內容也應該包括IC卡產品的這兩部分，其中：
⑴.IC卡部分通常包括：
①.微模塊（電性能、抗外界破壞的承受力）;
②.卡基（材料、生產工藝、印刷字符牢度、卡的尺寸等）；
③.封裝質量（封裝牢度、模塊的位置等）；
④.卡片和模塊對環境的適應性；
⑤.IC卡抗電磁干擾的能力等等。
⑵.IC卡讀寫機具部分通常包括：
①.觸點的電氣性能；
②.卡座的插拔壽命；
③.卡座對卡的磨損程度；
④.卡座與卡的接觸可靠性；
⑤.環境的適應性；
⑥.電磁兼容性；
⑦.電氣安全性；
⑧.接口標準等等。
⑶.與IC卡和IC卡讀寫機具有關的檢測項目通常包括：
①.功能驗證；
②.通信協議；
③.信息安全檢測等。
4．我國IC卡、IC卡讀寫機具產品的企業狀況
　　1993年原電子工業部擬定了“金卡工程”總體方案。金卡工程得到了人民銀行、各專業銀行和地方城市的高度重視和積極支持，金卡工程首批12個試點省市的信息交換中心已于1997年10月全部投入運行，實現了銀行業務聯營，其中北京、上海、天津、廣東、海南、廈門、大連、青島、杭州沈陽等十個省市實現了ATM/POS跨行聯網，在江蘇（無錫、蘇州、南京）、濟南二省市實現了ATM跨行聯網。
　　幾年來，非銀行卡的應用發展很快，特別是IC卡在城市建設、交通、通信等領域的應用尤為突出。IC卡、IC卡機具產品的應用帶動了IC卡產業的迅猛發展。目前，從事IC卡、IC卡機具產品生產、銷售的企業主要分布在北京、上海、天津、廣東、四川、陜西等省市。國內的制卡企業約有二十多家，具有一定規模的電話IC卡、煤氣表IC卡、水表IC卡、電表IC卡、工交車IC卡、出租車IC卡和讀寫機具以及應用系統等產品開發、生產和銷售的企業有幾十家。但有相當一部分企業的綜合能力有待進一步規范和提高。
二．IC卡產品與IC卡產品標準
　　IC卡產品技術發展歷經存儲器卡、邏輯加密卡到CPU卡的幾個階段，隨著技術的發展，材料、設計工藝和生產工藝的進步，IC卡產品所用的標準也在不斷的修訂，因此，從事IC卡設計、生產、應用和產品質量檢測工作，需要不斷跟蹤、收集有關IC卡產品的國際標準，掌握IC卡產品的最新技術動態和發展趨勢。
　　目前，我國在IC卡產品的設計、生產和產品質量檢測使用的國際標準，已經頒布執行的國家標準也是相應國際標準的等同采用。
現將IC卡產品（包括接觸式、非接觸式）、IC卡機具產品采用的部分國際標準、國家標準、行業標準和企業標準列表如下（詳見附錄一），供感興趣的讀者參考。
三．國外IC卡產品質量檢測的幾個例子
　　在組建“電子工業集成電路卡質量檢測中心”的工作中，我們對法國電信、德國FORGA研究所開展IC卡產品質量檢測方面的經驗、有關標準的執行情況、IC卡研制開發技術的發展趨勢、IC卡檢測儀器設備等進行了具有針對性的考察，對國外IC卡產品應用情況和檢測中心的運行情況有了比較深入的了解。
　　法、德兩國在開展IC卡產品質量檢驗方面注重實效，IC卡產品檢測內容一般按照以下的原則確定：①.按有關標準規定檢測全部內容；②.按有關標準規定檢測部分內容;③.按照產品應用領域的特殊性，參考有關標準規定檢測的內容對某些檢測項目檢測加嚴條件；④.根據產品應用和新技術發展的需要，開展有關標準規定檢測項目以外的檢測。
下表列出了德國FORGA研究所開展IC卡質量檢測的部分檢測項目，其中有部分檢測項目是國際標準中沒有的。



注：
①. PRfGHIC是德國健康保險卡的特殊需要；
②.某些檢測項目是應用戶的要求設立的，這些檢測項目的具體要求與ISO 7816-1不一致。
　　美國Motorola公司對IC卡的質量指標除了按國際標準做的檢測項目外，還提出了自己的特殊要求，現將部分檢測項目綜述如下，其中有相當一部分檢測項目也是國際標準中沒有的：




四．國內IC卡產品質量檢測的狀況
1．國內IC卡專業質檢中心
　　國內專業從事IC卡產品質量檢測的專業性質檢中心還不多，多數IC卡產品質量檢測只做與IC卡物理特性有關的部分檢測項目。
　　目前國內從事IC卡產品質量檢測項目比較全的檢測中心有：中國人民銀行所屬的銀行卡信息交換總中心銀行卡檢測中心，該中心按照國際及國家有關技術質量標準對進入我國銀行業發行和使用的的各種金融卡進行質量檢測，確保各商業銀行所發行的金融卡能達到國際和國家標準的要求。
　　專門從事非銀行IC卡產品質量檢測的質檢中心是“電子工業集成電路卡質量檢測中心（以下簡稱IC卡質檢中心）”。
　　IC卡質檢中心是根據原電子工業部電子計[1998]1號文《關于電子工業部第十五研究所組建電子工業集成電路卡質量檢測中心的批復》的精神，在充分利用國家電子計算機質量監督檢驗中心（簡稱計算機質檢中心）現有資源、不另外增加編制的原則下，于1998年1月成立。IC卡質檢中心和計算機質檢中心是兩個中心一套編制，IC卡產品、IC卡機具產品的檢驗業務已納入計算機質檢中心的擴項授權范圍。
　　計算機質檢中心和IC卡質檢中心建有計算機性能及可靠性檢測室、電磁兼容性檢測室、氣候和機械環境適應性檢測室、安全檢測室、電磁兼容檢測八達嶺開闊場、IC卡檢測室和計算機網絡產品檢測室等，業務上受國家質量技術監督局、信息產業部和國家出入境檢驗檢疫局等部門的歸口管理和領導。
　　計算機質檢中心（IC卡質檢中心）主要承擔計算機整機、板卡、顯示器、打印機和計算機網絡產品的各種質量檢驗，承擔IC卡、IC卡機具等產品的各種質量檢驗，承擔微型計算機、顯示器、打印機產品生產許可證產品質量確認試驗，承擔IC卡、IC卡機具產品生產許可證產品質量確認試驗，承擔計算機系統產品、IC卡產品、IC卡機具產品質量行業、國家監督抽查檢驗，承擔中國電磁兼容認證委員會信息技術產品EMC認證的委托檢驗，承擔計算機、顯示器、打印機和計算機網絡等信息技術進出口商品的質量檢驗，承擔用戶計算機、顯示器、打印機、IC卡、IC卡機具產品投訴的質量檢驗，承擔用戶計算機、顯示器、打印機、IC卡、IC卡機具產品的技術咨詢服務等等。
　　計算機質檢中心（IC卡質檢中心）按照導則25的要求，建立了質量保證體系，實驗室的資格和能力通過中國實驗室國家認可委員會組織的評審并得到國家質量技術監督局的授權。《授權證書》編號：國質監認字（179）號，有效日期：2004年3月10日；《實驗室認可證書》（0180號），證書有效期：5年，發證日期：1999年3月10日；《中華人民共和國計量認證合格證書》（99）量認（國）字（H0947）號，有效期限：2004年3月10日。
　　計算機質檢中心（IC卡質檢中心）嚴格堅持“廉潔、公正、科學、有效”的原則，按照國家質量技術監督局的授權范圍開展各項工作，所從事的業務受國家法律保護。
2．國內IC卡、IC卡機具產品的質量狀況
　　一些大中型企業經過多年的艱苦努力與發展，創立了自己的品牌，除了其產品價格比國外同類產品低外，產品質量也可以與進口名牌相媲美，在消費者心目中確立了良好形象，贏得了很好的聲譽，已經有一批具備一定規模的企業在不斷發展壯大。但由于IC卡產品具有市場需求量大，吸引了很多企業涉足這一行業。因此有相當一部分企業規模不大、生產手段簡陋（如模塊的手工封裝等）、人員素質較差。還有一部分企業為了片面降低成本，有意簡化生產過程的質量檢驗或者沒有能力開展生產過程的質量檢驗，致使IC卡產品質量得不到保證。據近兩年的統計數據表明， IC卡產品因質量問題用戶要求仲裁檢驗的呈上升趨勢，已經引起信息產業部和國家質量技術監督局等部門的重視。1998年，國務院已經將IC卡產品列入工業產品生產許可證目錄。
3．對IC卡產品實施生產許可證管理的必要性
　　為了促進我國IC卡事業的健康發展，進一步規范市場，保護企業和消費者的合法權益，國家工業產品生產許可證辦公室即將對IC卡、IC卡機具產品實施工業產品生產許可證管理。
　　對IC卡、IC卡機具產品實行生產許可證管理的實施細則等文件，對從事IC卡、IC卡機具產品的生產企業的質量保證體系（按GB/T19002的要求）、人員素質、生產場地、生產設備、質量檢驗儀器設備，設計文件、工藝文件、檢驗規范、企業產品標準等提出了比較具體和明確的要求。
　　申辦IC卡、IC卡機具產品生產許可證的企業必須具備獨立法人地位，具有合法的經營范圍，同時產品抽檢必須合格。
　　國家對IC卡、IC卡機具產品正式實施生產許可證管理后，各級技術監督部門將依法對無證產品、偽劣產品實行查處，這對保護獲證企業和用戶的利益，促進IC卡、IC卡機具產業的蓬勃發展起到積極的推動作用。
五．IC卡產品檢測技術的發展趨勢
　　在IC卡、IC卡機具產品的質量檢測方面，國外通常的做法是，企業只對產品的某些關鍵的項目進行檢測，多數檢測項目委托具有專業資格的檢測中心進行，這樣做可以充分利用現有資源，減少重復建設造成的浪費，達到降低成本的目的。
　　德國FOGRA檢驗所就是一個具有承擔IC卡產品質量檢測能力的綜合性檢測機構，它的經費來源為：政府資助三分之一、會員企業資助三分之一，自身收入三分之一，會員企業具有享受產品質量檢測收費優惠和共享科技成果的權利，很多做法值得我們借鑒。
　　隨著IC卡產品所使用的材料、微電子技術的進步，設計工藝和生產工藝的改進，有關IC卡的標準也隨時在修訂，有關IC卡檢測的項目也在改變，一些對IC卡產品質量不再構成影響的檢測項目不需要再進行，一些新的對IC卡產品質量影響較大的檢測項目需要重新開展。因此，開展有關IC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IC卡、IC卡機具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，是今后IC卡產品質量檢測的總的發展趨勢。