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智能卡是一种内嵌集成电路芯片且芯片中带有微处理器、存储单元以及芯片操作系统的卡片的通称，又称CPU卡。其具有良好的数据存储、命令处理以及数据安全保护等功能，目前广泛应用于移动通信、金融支付、公共事业等领域，主要智能卡类别有电信卡、金融IC卡、ID卡等。人们对智能卡最直观的是对卡片画面的感受，制作精美的画面不仅会提高人们对卡片的喜爱程度，而且还会增加卡片本身的附加值。由于卡片经过印刷工序后还需要进行层压，而层压工艺一般都要求覆膜，覆膜后的画面颜色会稍微变深，并且会受到层压参数（层压时间、层压温度）、油墨、带胶膜、PVC印刷材料等的影响，因此如何保证卡片在层压过程中的精美印刷效果是需要重点解决的问题。我公司在实际生产中遇到过此类问题，并总结了解决方法，现作如下分享。 制卡层压工艺 层压工艺是制卡过程中的重要一环，即按一定方式将配放好的PVC材料送入层压机中，经过一段时间的加压、加热及冷压定型，使得各层材料永久性融合为一体。热层压是智能卡层压工艺中的关键工艺之一，主要参数有层压温度、层压压力及层压时间等。不同的材料对层压温度有不同的要求。一般而言，制卡材料的层数越多，层压时间就越长。例如，典型的非接卡的配料结构为七层PVC材料，如图1所示，层压温度一般为128～160℃，加热时间约为1200s。INLAY层为三层PVC材料（上层PVC、中间层PVC带芯片和线圈、下层PVC），需先单独层压，温度仍可为160～180℃，加热时间则需延长至2000s左右，需在低压高温情况下先将PVC加热至熔融状态，再加压定型，从而保证芯片不会被压坏。INLAY层单独层压后，再与印刷层和带胶膜二次层压成成品。 1.热压过程 开启层压机，设定层压温度，热压单元上、下两块加热（加压）铁板开始升温。开启空压机，给层压机提供气源动力。当层压机加热（加压）铁板温度升至预设的层压温度后，热压单元进入保温状态，将装有PVC材料的层压托板从工作窗放入层压机热压单元。关闭热压单元工作窗，层压机升压，上、下两块加热（加压）铁板闭合。设定热压压力和时间参数，层压机进入热压状态。 2.冷压过程 待热压过程结束后，层压机启动减压程序，上、下两块加热（加压）铁板分开。打开热压单元工作窗，用隔热手套把装有PVC材料的层压托板从热压单元取出，转移至冷压单元。开启水冷循环装置进行降温，待降到一定温度后，关闭冷压单元工作窗，层压机升压，上、下两块制冷（加压）铁板闭合，设定冷压压力和时间参数，层压机进入冷压状态。 3.层压机参数设置范围 层压压力为0～16MPa，热机压力为12级，冷压压力为5级。压力精度为±0.05MPa；层压温度为128～180℃，温度精度为±3℃；层压热压时间为20～30min，层压冷压时间为12～16min。 层压过程中影响印刷画面变色的因素 PVC材料相同，影响印刷画面变色的因素是层压机的参数，分别是层压温度、层压压力以及层压时间。通过实验获取最佳参数。印刷画面变色和层压压力无关，但与卡片外观、带胶膜可剥离程度有关，可作为实验结果参考依据。一般通过调整层压温度和层压时间来控制变色，那么如何来调整这两个参数、减少对印刷画面的影响呢？可根据PVC及带胶膜的特性，在PVC和带胶膜能很好融合的情况下，将热压层压温度设置为135～150℃，再综合调整其他两个参数，同时参考卡片尺寸、弯曲扭曲测试结果。 实验证明层压参数对印刷画面变色的影响 1.实验过程 (1)实验器材 四色UV胶印机、层压机、INLAY检测机、弯曲检测机、扭曲检测机、放大镜、D65日光灯。 (2)实验材料 PVC白料、带胶膜。 (3)检验依据 印刷画面颜色通过层压前后对比变化是否明显；卡片尺寸符合GB/T 14916-2006《识别卡物理特性》条款5.1.1；动态弯曲应力/动态扭曲应力符合ISO/IEC 14443-1:2000《识别卡・非接触式集成电路卡・邻近卡物理特性》条款4.3.3：在1000次弯曲后，被测样品应保持其功能完好，且不应有任何破裂。 (4)实验结果 第一组实验数据：根据PVC白料及带胶膜的特性，在PVC和带胶膜能很好融合的情况下，设置热压层压温度为150℃，层压压力为三级，最大层压压力为9.0MPa，热压层压时间为1600s，冷压层压时间为1200s。实验结果如表1所示。 层压结果：印刷画面颜色与未层压前相比明显变深，在9.0MPa压力下个别位置有轻微变形，说明层压压力过大。 第二组实验数据：根据第一组实验数据结果，将热压层压温度作为主参数，调整降低为143℃，层压压力为三级，最大层压压力为9.0MPa，热压、冷压时间不变。实验结果如表2所示。 层压结果：印刷画面颜色变化不明显，在9.0MPa压力下个别位置有轻微变形，说明层压压力过大。 第三组实验数据：根据第二组实验结果，热压层压温度仍设置为143℃，层压压力仍为三级，降低最大层压压力至8.0MPa，同时热压和冷压时间各降200s。实验结果如表3所示。 层压结果：印刷画面颜色变化不明显，无变形。 第四组实验数据：根据第三组实验结果，将热压层压温度降低，设置为135℃，层压压力、最大层压压力、热压和冷压时间不变。实验结果如表4所示。 层压结果：印刷画面颜色变化不明显，无变形。 2.实验结果对比   
4组实验结果对比如表5所示，从实验结果可以看出，同等材料、同等印刷画面的情况下，影响印刷画面颜色的主要因素是层压温度和层压时间，层压温度过高，层压时间过长，印刷画面颜色变色明显。在印刷画面变色的同时应兼顾考虑卡片外观、尺寸以及弯曲扭曲测试结果，通过实验数据对比找出符合要求的最优参数。根据实际材料的层压温度要求先确定层压温度范围，然后再结合层压时间进行优化调整，在保证印刷画面质量的情况下，再调整层压压力以满足后续弯曲扭曲的检测要求。通过优化层压工艺参数，控制层压环节对印刷画面变色的影响因素，可以提高PVC卡外观质量，增强其使用性能，降低其废品率，最终提升产品在市场中的竞争力。 |
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