中外IC卡产品质量检测技术及其发展趋势

一．概述
　　二十一世纪是一个以知识经济为主题的、计算机网络化和信息化的时代。集成电路卡 (IC - Integrated Circuit Cards)是信息化的产物。使用IC卡是一种将个人信息最有效地送入到信息网络并获取所需结果的最简便方法。因此，IC卡已经被称为是信息化时代人与社会接口最有效的工具。IC卡技术最好地满足了现代社会对信息的安全性和存储容量大的需求。因此得到了迅猛的发展，短短的几年就经历了从存储器卡、逻辑加密卡到CPU卡的发展阶段，各种类型的IC卡已经被广泛地应用在社会的各个领域。
1．IC卡应用情况
　　IC卡自20世纪70年代问世以来，在近30年的时间里发展迅速。据统计，1992年到1997年国际上IC卡的发行量分别是2.6、3.2、4.2、4.7、6.9和9亿张。目前，国际上IC卡的应用已经进入高峰发展时期，据预测，2000年全球IC卡市场为36亿张，2003年为63亿张。IC卡已经广泛应用在电信（电话卡、GSM卡）、银行、医疗保健、娱乐、工交门票、门禁、识别、有线电视节目收视收费和顾客消费等领域。
　　我国的IC卡应用从1994年开始，起步较晚，但发展迅速。目前，IC卡在电信、银行、交通管理、医疗卫生、社会保险、人口管理、税收征管、城市建设等方面已经得到了广泛应用。据不完全统计，1996、1997两年全国共发行IC卡6000万张。1998年共发行IC卡8000万张。1999年共发行IC卡1.2亿张，预计2000年发卡量为2亿张以上。
　　IC卡的应用带动了我国IC卡产业的发展。国产IC卡的市场份额不断扩大。国产IC卡的市场占有率不断扩大，1996年国内IC卡的生产量占总发行量的20%，1997年猛增到70%以上。目前，我国的IC卡产业已经从简单的IC卡封装发展到IC卡设计与制造、IC卡模块生产、IC卡读写机具生产以及IC卡应用系统的自主开发。IC卡产业已经成为我国信息产业的一个重要组成部分。随着我国经济持续稳定发展，信息化进程必然加快，我国的IC卡应用与市场将会有更大的发展。
2．IC卡产品的分类
　　将一个专用的集成电路芯片封装在塑料卡片上，这就是我们常说的IC卡。IC卡的外形尺寸和磁卡相同。IC卡芯片具有写入数据和存储数据的能力，存储在IC卡存储器中的数据可以根据需要有条件的供外部读取、供内部信息处理和识别判断。根据IC卡内所封装的集成电路芯片的不同，可以将IC卡分成三种类型，即存储器卡、逻辑加密卡和CPU卡。根据IC卡的工作原理又可以将IC卡分成接触式（带触点的）IC卡和非接触式（不带触点的）IC卡两种。
2.1接触式（带触点的）IC卡及其读写机具
　　对接触式（带触点的）IC卡而言，卡片上封装的IC芯片最多有8根线连接到芯片表面的触点上，其中包括电源线、地线和信号线等。带有触点的模块封装在卡片正面的左上方。这种IC卡通过触点和读写机具进行通信，卡内芯片电路工作所需的电源由IC卡读写机具提供到相应的触点上。因此，接触式IC卡和接触式IC卡读写机具是一组密不可分的产品。
　　接触式IC卡读写机具的种类很多，由于不同的应用有不同的需要,因此各种读写机具之间的差别也很大。接触式IC卡读写机具有两种基本类型，即专用的IC卡读写机具（如IC卡燃气表、IC卡水表、IC卡电表、IC卡电话机和IC卡POS终端等）、通用的IC卡读写机具。
2.2非接触式（不带触点的）IC卡及其读写机具
　　对非接触式（不带触点的）IC卡而言，在卡的表面上无触点。在工作时IC卡与读写机具之间没有机械接触，而是通过无线通信方式工作，如发射和接受一定频率的电磁波达到通信的目的。因此，非接触式IC卡的使用依赖于射频识别技术的发展。
　　目前，非接触式IC卡射频天线的生产多采用金属丝天线(Wire Antenna)粘贴工艺、金属丝天线嵌入工艺、腐蚀天线（Etched Antenna）工艺、印刷天线（Printed Antenna）工艺等。
　　采用射频识别技术的非接触式IC卡具有无接触、工作距离大、信息收集处理快和应用环境适应性强等优点，近年来得到迅速发展。非接触式IC卡在我国的工交、门禁识别等领域得到广泛应用。
　　非接触式IC卡与读写机具中均设置有发送和接受信息用的天线。由于卡内无电源，所以IC卡工作所需的电压和功率也是通过天线传送的。
3．IC卡、IC卡机具产品质量检测涉及的内容
　　由于IC卡产品由IC卡和IC卡读写机具两部分组成。所以，IC卡产品质量检测的内容也应该包括IC卡产品的这两部分，其中：
⑴.IC卡部分通常包括：
①.微模块（电性能、抗外界破坏的承受力）;
②.卡基（材料、生产工艺、印刷字符牢度、卡的尺寸等）；
③.封装质量（封装牢度、模块的位置等）；
④.卡片和模块对环境的适应性；
⑤.IC卡抗电磁干扰的能力等等。
⑵.IC卡读写机具部分通常包括：
①.触点的电气性能；
②.卡座的插拔寿命；
③.卡座对卡的磨损程度；
④.卡座与卡的接触可靠性；
⑤.环境的适应性；
⑥.电磁兼容性；
⑦.电气安全性；
⑧.接口标准等等。
⑶.与IC卡和IC卡读写机具有关的检测项目通常包括：
①.功能验证；
②.通信协议；
③.信息安全检测等。
4．我国IC卡、IC卡读写机具产品的企业状况
　　1993年原电子工业部拟定了“金卡工程”总体方案。金卡工程得到了人民银行、各专业银行和地方城市的高度重视和积极支持，金卡工程首批12个试点省市的信息交换中心已于1997年10月全部投入运行，实现了银行业务联营，其中北京、上海、天津、广东、海南、厦门、大连、青岛、杭州沈阳等十个省市实现了ATM/POS跨行联网，在江苏（无锡、苏州、南京）、济南二省市实现了ATM跨行联网。
　　几年来，非银行卡的应用发展很快，特别是IC卡在城市建设、交通、通信等领域的应用尤为突出。IC卡、IC卡机具产品的应用带动了IC卡产业的迅猛发展。目前，从事IC卡、IC卡机具产品生产、销售的企业主要分布在北京、上海、天津、广东、四川、陕西等省市。国内的制卡企业约有二十多家，具有一定规模的电话IC卡、煤气表IC卡、水表IC卡、电表IC卡、工交车IC卡、出租车IC卡和读写机具以及应用系统等产品开发、生产和销售的企业有几十家。但有相当一部分企业的综合能力有待进一步规范和提高。
二．IC卡产品与IC卡产品标准
　　IC卡产品技术发展历经存储器卡、逻辑加密卡到CPU卡的几个阶段，随着技术的发展，材料、设计工艺和生产工艺的进步，IC卡产品所用的标准也在不断的修订，因此，从事IC卡设计、生产、应用和产品质量检测工作，需要不断跟踪、收集有关IC卡产品的国际标准，掌握IC卡产品的最新技术动态和发展趋势。
　　目前，我国在IC卡产品的设计、生产和产品质量检测使用的国际标准，已经颁布执行的国家标准也是相应国际标准的等同采用。
现将IC卡产品（包括接触式、非接触式）、IC卡机具产品采用的部分国际标准、国家标准、行业标准和企业标准列表如下（详见附录一），供感兴趣的读者参考。
三．国外IC卡产品质量检测的几个例子
　　在组建“电子工业集成电路卡质量检测中心”的工作中，我们对法国电信、德国FORGA研究所开展IC卡产品质量检测方面的经验、有关标准的执行情况、IC卡研制开发技术的发展趋势、IC卡检测仪器设备等进行了具有针对性的考察，对国外IC卡产品应用情况和检测中心的运行情况有了比较深入的了解。
　　法、德两国在开展IC卡产品质量检验方面注重实效，IC卡产品检测内容一般按照以下的原则确定：①.按有关标准规定检测全部内容；②.按有关标准规定检测部分内容;③.按照产品应用领域的特殊性，参考有关标准规定检测的内容对某些检测项目检测加严条件；④.根据产品应用和新技术发展的需要，开展有关标准规定检测项目以外的检测。
下表列出了德国FORGA研究所开展IC卡质量检测的部分检测项目，其中有部分检测项目是国际标准中没有的。



注：
①. PRfGHIC是德国健康保险卡的特殊需要；
②.某些检测项目是应用户的要求设立的，这些检测项目的具体要求与ISO 7816-1不一致。
　　美国Motorola公司对IC卡的质量指标除了按国际标准做的检测项目外，还提出了自己的特殊要求，现将部分检测项目综述如下，其中有相当一部分检测项目也是国际标准中没有的：




四．国内IC卡产品质量检测的状况
1．国内IC卡专业质检中心
　　国内专业从事IC卡产品质量检测的专业性质检中心还不多，多数IC卡产品质量检测只做与IC卡物理特性有关的部分检测项目。
　　目前国内从事IC卡产品质量检测项目比较全的检测中心有：中国人民银行所属的银行卡信息交换总中心银行卡检测中心，该中心按照国际及国家有关技术质量标准对进入我国银行业发行和使用的的各种金融卡进行质量检测，确保各商业银行所发行的金融卡能达到国际和国家标准的要求。
　　专门从事非银行IC卡产品质量检测的质检中心是“电子工业集成电路卡质量检测中心（以下简称IC卡质检中心）”。
　　IC卡质检中心是根据原电子工业部电子计[1998]1号文《关于电子工业部第十五研究所组建电子工业集成电路卡质量检测中心的批复》的精神，在充分利用国家电子计算机质量监督检验中心（简称计算机质检中心）现有资源、不另外增加编制的原则下，于1998年1月成立。IC卡质检中心和计算机质检中心是两个中心一套编制，IC卡产品、IC卡机具产品的检验业务已纳入计算机质检中心的扩项授权范围。
　　计算机质检中心和IC卡质检中心建有计算机性能及可靠性检测室、电磁兼容性检测室、气候和机械环境适应性检测室、安全检测室、电磁兼容检测八达岭开阔场、IC卡检测室和计算机网络产品检测室等，业务上受国家质量技术监督局、信息产业部和国家出入境检验检疫局等部门的归口管理和领导。
　　计算机质检中心（IC卡质检中心）主要承担计算机整机、板卡、显示器、打印机和计算机网络产品的各种质量检验，承担IC卡、IC卡机具等产品的各种质量检验，承担微型计算机、显示器、打印机产品生产许可证产品质量确认试验，承担IC卡、IC卡机具产品生产许可证产品质量确认试验，承担计算机系统产品、IC卡产品、IC卡机具产品质量行业、国家监督抽查检验，承担中国电磁兼容认证委员会信息技术产品EMC认证的委托检验，承担计算机、显示器、打印机和计算机网络等信息技术进出口商品的质量检验，承担用户计算机、显示器、打印机、IC卡、IC卡机具产品投诉的质量检验，承担用户计算机、显示器、打印机、IC卡、IC卡机具产品的技术咨询服务等等。
　　计算机质检中心（IC卡质检中心）按照导则25的要求，建立了质量保证体系，实验室的资格和能力通过中国实验室国家认可委员会组织的评审并得到国家质量技术监督局的授权。《授权证书》编号：国质监认字（179）号，有效日期：2004年3月10日；《实验室认可证书》（0180号），证书有效期：5年，发证日期：1999年3月10日；《中华人民共和国计量认证合格证书》（99）量认（国）字（H0947）号，有效期限：2004年3月10日。
　　计算机质检中心（IC卡质检中心）严格坚持“廉洁、公正、科学、有效”的原则，按照国家质量技术监督局的授权范围开展各项工作，所从事的业务受国家法律保护。
2．国内IC卡、IC卡机具产品的质量状况
　　一些大中型企业经过多年的艰苦努力与发展，创立了自己的品牌，除了其产品价格比国外同类产品低外，产品质量也可以与进口名牌相媲美，在消费者心目中确立了良好形象，赢得了很好的声誉，已经有一批具备一定规模的企业在不断发展壮大。但由于IC卡产品具有市场需求量大，吸引了很多企业涉足这一行业。因此有相当一部分企业规模不大、生产手段简陋（如模块的手工封装等）、人员素质较差。还有一部分企业为了片面降低成本，有意简化生产过程的质量检验或者没有能力开展生产过程的质量检验，致使IC卡产品质量得不到保证。据近两年的统计数据表明， IC卡产品因质量问题用户要求仲裁检验的呈上升趋势，已经引起信息产业部和国家质量技术监督局等部门的重视。1998年，国务院已经将IC卡产品列入工业产品生产许可证目录。
3．对IC卡产品实施生产许可证管理的必要性
　　为了促进我国IC卡事业的健康发展，进一步规范市场，保护企业和消费者的合法权益，国家工业产品生产许可证办公室即将对IC卡、IC卡机具产品实施工业产品生产许可证管理。
　　对IC卡、IC卡机具产品实行生产许可证管理的实施细则等文件，对从事IC卡、IC卡机具产品的生产企业的质量保证体系（按GB/T19002的要求）、人员素质、生产场地、生产设备、质量检验仪器设备，设计文件、工艺文件、检验规范、企业产品标准等提出了比较具体和明确的要求。
　　申办IC卡、IC卡机具产品生产许可证的企业必须具备独立法人地位，具有合法的经营范围，同时产品抽检必须合格。
　　国家对IC卡、IC卡机具产品正式实施生产许可证管理后，各级技术监督部门将依法对无证产品、伪劣产品实行查处，这对保护获证企业和用户的利益，促进IC卡、IC卡机具产业的蓬勃发展起到积极的推动作用。
五．IC卡产品检测技术的发展趋势
　　在IC卡、IC卡机具产品的质量检测方面，国外通常的做法是，企业只对产品的某些关键的项目进行检测，多数检测项目委托具有专业资格的检测中心进行，这样做可以充分利用现有资源，减少重复建设造成的浪费，达到降低成本的目的。
　　德国FOGRA检验所就是一个具有承担IC卡产品质量检测能力的综合性检测机构，它的经费来源为：政府资助三分之一、会员企业资助三分之一，自身收入三分之一，会员企业具有享受产品质量检测收费优惠和共享科技成果的权利，很多做法值得我们借鉴。
　　随着IC卡产品所使用的材料、微电子技术的进步，设计工艺和生产工艺的改进，有关IC卡的标准也随时在修订，有关IC卡检测的项目也在改变，一些对IC卡产品质量不再构成影响的检测项目不需要再进行，一些新的对IC卡产品质量影响较大的检测项目需要重新开展。因此，开展有关IC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IC卡、IC卡机具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，是今后IC卡产品质量检测的总的发展趋势。