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Methodenentwicklung zur Prüfung der Auswirkung von elektrostatischen Entladungen bei Chipkarten mit Smartcard User Interfaces (SUIs)

Kurzbezeichnung: ESD-Methoden bei integrierten SUIs

Fogra-Nr. 82.009
Projektleiter: A. Müller
Förderung: BMWK (IGF) über DLR
 

Laufzeit: 01.05.2023 - 30.04.2025

Aufgabenstellung und Relevanz

Neben den konventionellen Chipkarten gewinnt eine neue Klasse der sogenannten Multifunktionskarten immer mehr an Bedeutung und steht kurz vor der Markteinführung. Es handelt sich dabei um Smartcards, die nicht nur auf einen Chip und dessen Funktionen beschränkt sind, sondern zusätzliche SUIs (Smartcard User Interfaces) integriert haben, z.B. Displays oder biometrische Sensoren.

Aufgrund fehlender Erfahrungswerte für die neue Kartentechnologie, insbesondere im Bereich der Belastung durch elektrostatische Entladungen (ESD), birgt die Markteinführung von Multifunktionskarten jedoch auch große Risiken.

Durch die anhaltende Miniaturisierung von Halbleiterbauteilen, die auch in den SUIs verbaut sind, nehmen ESD-Probleme weiter zu und beeinflussen Produktionserträge und -qualität. Aktuell gibt es jedoch keine adäquaten Testverfahren zur Überprüfung der Robustheit von Multifunktionskarten gegenüber elektrostatischer Entladung. Das vorliegende Forschungsprojekt möchte diese Lücke schließen.

Fogra Mitarbeiter Hannes Bartl

Johannes Bartl

Sicherheitsanwendungen

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Lösungsweg

Um die Widerstandsfähigkeit von Multifunktionskarten gegenüber elektrostatischer Entladung überprüfen zu können, müssen im ersten Schritt realitätsnahe Prüfverfahren entwickelt werden. Ausgangspunkt hierfür sind die aktuellen ESD-Testmethoden für herkömmliche Chipkarten. Durch systematische Variation der Prüfparameter und Modifikation der bestehenden Prüfaufbauten sollen auf Multifunktionskarten angepasste ESD-Testverfahren entwickelt werden. Damit können im letzten Schritt die Robustheit von SUIs gegenüber elektrostatischer Entladung überprüft und bewertet werden.

Angestrebte Ergebnisse

Besonders vor dem Hintergrund der Markteinführung einer neuen Technologie ist es vor allem für KMU sehr wichtig, die Risiken eines Produktausfalls zu kennen und gegebenenfalls Abhilfe zu schaffen. Genau an diesem Punkt knüpft dieses Forschungsvorhaben an. Mithilfe der zu entwickelnden Prüfmethode sollen Unternehmen in die Lage versetzt werden, die Funktionsstabilität von Chipkarten mit SUIs gegenüber elektrostatischer Entladung überprüfen und bewerten zu können.

Dabei konzentriert sich dieses Vorhaben nicht nur auf elektrostatische Entladungen, die typischerweise beim Einsatz der Karte im Feld auftreten, sondern auch auf ESD-Effekte, die im Herstellungsprozess gegebenenfalls zu einer reduzierten Produktionsausbeute führen.