CN104412279A - 芯片卡装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种芯片卡装置。该芯片卡装置包括容纳有采用芯片的形式的半导体基板的卡状载体。该半导体基板至少包括存储器元件并且设置有接触面,其中在卡状载体的表面上能够到达这些接触面,以使得能够利用这些接触面对存储器元件进行读取。该卡状载体包括线状折叠线,其中该线状折叠线被配置成使位于该折叠线的远离卡部分的侧上的另一卡部分放置在包括接触面的卡部分上或者放置成靠近该卡部分。

Description

芯片卡装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的芯片卡装置。这种芯片卡通常已知作为电话中所使用的SIM(客户识别模块)卡的载体。
背景技术
已知的芯片卡包括采用芯片形式的半导体基板。该芯片具有存储器,并且通常还具有微处理器。在卡的表面上,芯片设置有接触面。由此可以使卡的芯片与外部设备相接触,以使得该设备可以与该卡上的数据进行通信。例如,这样可以进行现金提取或支付。
已知的芯片卡装置的缺点通常是芯片及其接触面相对容易遭受损坏。如果发生刮划,这可能导致芯片卡变得不可用,这会给用户带来极大不便。
根据现有技术,使用采用SIM卡形式的已知芯片卡装置来以不可逆的方式容纳SIM(ID-000)或迷你SIM(迷你UICC)。该SIM或迷你SIM容纳在卡的窗式开口中。用户可以将SIM从卡中按压出来。然后将SIM放置于电话中。为了使得随后能够使用该电话,必须输入代码(例如,PIN码或PUK码)。该代码打印在单独的代码表上,并且连同SIM卡一起以组合包装进行供给。
在SIM卡包装的生产期间,必须同步运输SIM卡和关联代码表。只有这样才可保证以下:在SIM卡与关联代码表的最终包装期间,同样将正确的代码与正确的SIM卡包装到一起。这里,注意,经常在除生产SIM卡的位置以外的位置进行包装。这样使这种SIM卡包装的生产从物流角度格外复杂。
发明内容
因此,本发明的目的是提供芯片卡装置,其中降低了与SIM卡包装的生产相关联的物流挑战。这里的特别目的是降低对SIM卡造成损坏的风险。为此,本发明提供一种根据权利要求1所述的芯片卡装置。
根据本发明的芯片卡装置包括卡状载体,所述卡状载体容纳有采用SIM的芯片的形式的半导体基板。该芯片至少具有存储器元件并且设置有接触面,在所述卡状载体的表面上能够到达所述接触面,以使得利用所述接触面对所述存储器元件进行读取。根据本发明的所述卡状载体还包括具有所述半导体基板的卡部分和经由折叠现邻接所述卡部分的另一卡部分,以使得所述另一卡部分能够折叠到所述卡部分的所述半导体基板上。
使用根据本发明的芯片卡装置,通过以下克服了上述的物流挑战:所述卡部分和所述另一卡部分的能够折叠到彼此上的各侧中的至少一侧设置有诸如代码等的个人用户信息。因而可以以简单方式将与SIM或迷你SIM相关联的代码直接配置在芯片卡装置上。由于芯片卡装置是可折叠的,因此可以直接遮挡个人用户信息,由此防止不期望的使用。在生产过程中不需要进一步复杂的步骤来遮挡直接设置在卡上的代码。由此可以预防不期望的使用而以安全方式相对快速、容易且廉价地生产根据本发明的芯片卡装置。
以下将论述更多的优点和实施例。
可以经由折叠线将另一卡部分折叠成与具有芯片的卡部分基本平行。在折叠状态下,接触面指向另一卡部分,以使得接触面受到另一卡部分保护。因此,在运输处于折叠状态的芯片卡装置期间,防止了接触面被刮划。这样防止了芯片卡装置变得不可用。
本发明的附加优点是载体同时用作包装。由此仅需使用一种材料,并且不再需要诸如箔等的进一步包装部件。由此可以进行廉价且相对环境友好的操作。
在实施例中,具有芯片的卡部分在与折叠线垂直的方向上的尺寸基本等于另一卡部分在该方向上的尺寸。这意味着,卡部分和另一卡部分的远离折叠线的边缘在折叠状态下彼此重叠。由此至少在折叠状态下获得了紧凑型卡装置。在具有卡部分和另一卡部分的实施例中(以及在不存在更多的折叠线和卡部分的情况下),折叠线位于芯片卡装置的两个边缘的中间。优选地,折叠线位于芯片卡装置的最长尺寸的中间,以使得芯片卡装置沿着长边可折叠。
在实施例中,芯片卡装置的尺寸与这些芯片卡的标准尺寸相对应。芯片卡的尺寸通常符合例如ISO 7810和ISO 7816/2等的国际标准。已知格式是例如ID-1格式。
然而,在特定实施例中,芯片卡装置不同于这些标准尺寸。在这种实施例中,具有芯片的卡部分在与折叠线平行的方向上的尺寸不同于另一卡部分在该方向上的尺寸。优选地,另一卡部分具有这两个尺寸中的较小尺寸。这里,优选地,另一卡部分的尺寸如下:在折叠状态下,该另一卡部分充分覆盖芯片。相对于标准有所改变确保了可以使用更少的材料。利用本发明,可能实现约20%~40%的节材。节材还提供了更低的运输成本。
以上已提及的标准涉及具有长边和短边的矩形卡。优选地,折叠线被形成为与短边平行。在本发明中,可以以与标准不同的方式体现短边。然而,优选地,长边符合所述标准。如此修改后的卡容易利用现有技术进行制造。
在实施例中,经由本身已知的生产过程来制造卡,其中根据本发明,在卡中配置有折叠线。
在另一实施例中,两个单独的卡部分例如通过粘合、点焊或其它类型的连接彼此连接。两个卡部分特别可以通过粘着剂彼此连接。
在特定实施例中,通过注塑成型工艺来制造卡。使用这种工艺容易形成折叠线。可以通过一个步骤来进行卡的注塑成型和折叠线的形成,由此相对快速且廉价地进行通过注塑成型的制造。然而,还可以设想其它生产方法,并且这些生产方法均落在本发明的期望保护范围内。
可以通过以下来以简单方式形成折叠线:利用卡状载体中的凹部来形成折叠线。这种凹部还被称为活铰链,并且是技术人员本身已知的。优选地,该凹部是材料中的大致U形凹部。然后在卡的较薄截面的位置处,该卡可以容易地折叠,由此这两个卡部分相对于彼此沿着折叠线容易地枢转。
优选地,将凹部体现成在仅一个方向上可以进行枢转。然后,该卡仅在从平坦起始状态向着平坦(但更厚)折叠状态的一个方向上可折叠。然后,凹部被配置成如下:在折叠状态下,芯片被另一卡部分覆盖。
例如注塑成型领域的技术人员将能够开发这种(具有或不具有单向铰链功能的)活铰链并将该活铰链应用于根据本发明的芯片卡装置。为此,技术人员例如将修改铸模所使用的模具。
还可以设想以其它方式制造芯片卡装置。因而,可考虑例如芯片卡装置包括在生产过程中彼此连接的两个单独的卡部分。这两个单独的卡部分可以由相同材料制成,尽管还可以设想不同的材料。优选实施例利用两个单独的卡部分、例如两个单独的注塑成型卡部分。由于可以容易地分别印制这两个单独的卡部分,因此这种实施例使得通过印制来提供芯片卡装置相对简单。在印制之后,例如通过超声波焊接使卡部分安装到彼此,其中在这些卡部分之间形成折叠线。然后,可以将个人用户信息设置在一个或多个卡部分上。
这两个卡部分还可以使用透明或印制箔相连接。还可以设想利用模内贴标或产品内贴标(即,例如在注塑成型产品中在制造了卡部分之后利用热和压力来添加标签)或者其它相似技术进行的连接。然后,所使用的箔还可用作封闭包装的外侧,以用于保护SIM卡芯片免于不期望的移除的目的。箔还可以用作通信部件、或者刮划功能(彩票等)或气味或其它营销和直接邮寄应用。
优选地,卡部分整体位于折叠线的一侧,并且另一卡部分整体位于折叠线的另一侧。然后,在折叠状态下,折叠线邻接芯片卡装置的边缘。这样卡在折叠状态下相对较小,由此可以相对容易地收起该卡。
在芯片卡装置的特定实施例中,采用容纳于卡部分中的SIM的芯片的形式的半导体基板能够以不可逆的方式从芯片卡装置取下。这例如可以通过以下来实现:芯片卡装置设置有子载体,其中在该子载体上设置有采用芯片形式的半导体基板。于是,具有芯片的子载体是例如SIM卡(ID-000)或迷你SIM(迷你UICC)或另一可能更小的标准。为此,卡部分可以包括容纳有该半导体基板的窗式开口。
然后,为了以不可逆的方式移除半导体基板的目的,优选地,在半导体基板和卡部分之间设置凹式开口。该凹式开口可被体现成如下:在卡部分的一侧可到达该凹式开口,但在该卡部分的相对侧不可到达该凹式开口。半导体基板的边缘和窗式开口的边缘之间的距离例如可以采用逐渐变窄(例如渐缩等)的截面形式,以使得从卡部分的可移除侧可到达例如1mm的开口、并且从不可移除侧可到达远小于1mm(例如,小于0.25mm)的开口,由此用户可以从可移除侧而不是从不可移除侧取出芯片。
在实施例中,卡部分和另一卡部分设置有用于使芯片卡装置保持处于折叠状态的固定部件。由此防止芯片卡装置被不期望地打开。
在采用SIM卡形式的实施例中,推荐从封闭状态仅可折断固定部件一次。这里,可以设置示出包装已打开了一次的指示器部件。这样获得了防止不期望的打开的芯片卡装置。万一芯片卡装置仍然已打开,则可以从商店移除包装,从而随后遮挡相关联的迷你SIM。
在特别有利的实施例中,固定部件包括一个或多个超声波点焊件。这样可以以简单方式实现两个卡部分之间的半永久性连接。
在实施例中,固定部件包括以靠近卡状载体的外端的方式设置的钩元件、以及以靠近卡状载体的与该外端相对的外端的方式设置的凹部。本实施例可以适用于可再封闭的开口,但还可用于仅一次开口用的包装。在后者情况下,可以设想在第一次打开芯片卡装置的情况下钩元件折断。为此,可以设置具有脆弱区的钩元件。
在凹部设置在卡部分和/或另一卡部分中、借此将芯片卡装置放置在例如商店货架等的钩状物(hook profile)上的情况下,无需进行进一步的再包装。因此这里还可以节省材料成本。优选在芯片卡装置上设置通孔,其中该通孔贯通卡部分和另一卡部分而延伸。
根据方面,本发明提供一种如权利要求15所定义的用于制造根据本发明的芯片卡装置的方法。所述方法包括以下步骤:设置卡部分,其中在所述卡部分上放置有或者至少能够放置采用SIM的芯片的形式的半导体基板;以及设置另一卡部分,其中,所述方法还包括以下步骤:使所述另一卡部分和所述卡部分经由折叠线彼此连接,以使得所述另一卡部分能够折叠到所述卡部分的所述半导体基板上。这里,可以设想通过一个完整工艺(例如,注塑成型工艺)来形成卡部分、折叠线和另一卡部分。然而,还可以设想以下:提供单独的卡部分,随后例如通过超声波焊接或另一密封方法来使这些卡部分彼此连接,由此在这些卡部分之间形成折叠线。
优选地,卡部分和/或另一卡部分在连接步骤之前已设置有印迹。例如,这可以通过首先单独对卡部分进行注塑成型、随后向这两者设置印迹来进行。一旦已设置有印迹,则如以上所指定的,这些卡部分彼此连接。
根据本发明,特别地,仅在使卡部分连接之后,才采用诸如PIN码或PUK码等的个人用户信息的形式来设置印迹。
根据方面,本发明提供一种用于制造根据本发明的芯片卡的方法。可以利用注塑成型工艺来格外快速且廉价地制造根据本发明的芯片卡。在注塑成型工艺中,产生卡状载体。在注塑成型工艺期间或随后,可以将半导体基板放置在卡状载体上。根据本发明,该方法包括在卡状载体中设置线状折叠线的步骤。
在实施例中,在注塑成型工艺中进行线状折叠线的设置。这可以通过以下简单方式进行:在铸模中设置线状折叠线,以使得最终产品具有线状折叠线。因此,无需进行附加的生产工艺,并且容易制造该卡。
在实施例中,通过机械加工技术来进行线状折叠线的设置。
根据本发明,可以将与SIM的芯片相关联的诸如PIN或PUK码等的个人用户信息以用户可读取的字符的形式设置在卡上。这可以通过模内贴标工艺以简单方式来进行。由此可以在注塑成型工艺期间将代码预先印制并且封装在载体中。这样实现了材料成本的进一步节省,但更为重要的是,如此所获得的卡是完整的最终产品。代码已印制在可以双重折叠以保护代码和芯片的卡上,并且如此所获得的折叠型载体以这种方式进行包装并准备运输。与现有技术中不同,无需进行进一步的生产步骤,诸如(通常在与卡的初始制造位置相距一定距离处)添加具有代码的表单并且将卡连同该表单一起进行包装等。
以上已经参考针对芯片卡装置本身的说明阐明了更多优点和可选的更多方法步骤。
本发明还涉及根据本发明的芯片卡装置的用途。
附图说明
在下文,将参考附图基于针对根据本发明的芯片卡装置的优选实施例的说明来进一步阐述本发明,其中:
图1是现有技术的芯片卡的示意图;
图2是根据本发明的芯片卡的示意图;
图3是根据本发明的芯片卡的实施例的图;以及
图4a~4b是根据本发明的芯片卡的优选实施例的分别处于非折叠状态和折叠状态的图。
具体实施方式
图1示出例如作为用在电话中的可移除SIM卡所用的载体而已知的、根据现有技术的具有SIM的芯片卡的图。已知的芯片卡包括载体2,其中在该载体2上设置有采用SIM 3所用的芯片的形式的半导体基板4。该芯片具有存储器和微处理器(均未进一步详细示出)。在该卡的表面上,芯片设置有接触面。由此可以将卡1的芯片4放置成与外部设备相接触,以使得该设备可以与卡上的数据进行通信。这种芯片及其操作是技术人员本身已知的。
图2示出根据本发明的芯片卡1的图。该芯片卡再次包括载体8、9,其中在该载体8、9上设置有采用SIM 3所用的芯片的形式的半导体基板。然而,这里利用折叠线6将芯片卡1划分成两个卡部分8、9,其中这两个卡部分8、9可以沿着折叠线6相对于彼此转动。第一卡部分8包括芯片。在本实施例中,第二卡部分9无芯片4,但设置有与SIM 3相关联的用户信息14。在这种情况下,折叠线6将芯片卡1划分成相等的两个半部分8、9,其中这两个半部分8、9通过使其中一个部分沿着折叠线6枢转,可折叠且可放置在彼此上。在折叠之后,芯片原样位于两个卡部分8、9之间,由此保护了指向另一卡部分9的接触面免于被刮划。由于降低了接触面被刮划的几率、并由此降低了卡变得不可用的几率,因而增加了卡的使用寿命。用户信息14从用户的视野被隐藏。
图3示出根据本发明的芯片卡101的替代实施例,其中可以实现相当可观的材料节省。这里,同样是如下情况:芯片卡101包括设置有芯片104的载体108、109。该载体设置有将卡划分成两个部分的折叠线106。卡部分108设置有SIM 103,而另一卡部分109设置有与SIM 103相关联的用户信息114。这两个卡部分108、109经由折叠线106朝向彼此可折叠。可以看出,第一卡部分108包括芯片104。为了使得能够读取芯片并且还节省材料,卡的宽度(图3的垂直方向)略小于(虚线S所示的)标准大小,其中例如在图2中示出该标准大小。长度(图3的水平方向)与标准大小相同,从而保持生产简单。另一卡部分109的唯一功能是保护卡101上的芯片104,由此另一卡部分109的高度仅略大于芯片104的高度。因而另一卡部分的宽度(图3的垂直方向)可以比标准大小小许多倍。可以看出,由此可以节省极大量的材料。在本情况中,节省可以达到约20%、或30%、甚至40%。由于双重折叠,因而保护了与SIM相关联的个人用户信息114免于未经授权地使用,这是因为在折叠状态下该信息114处于抵靠卡部分104的位置。
图4a示出本发明的另一实施例。在这种情况下,芯片卡201是具有仅可取下一次的子芯片卡203的卡,其中在该子芯片卡203上设置有采用芯片204的形式的半导体基板204。在所示实施例中,芯片是迷你芯片204,其中该迷你芯片204广泛应用于移动电话中所使用的SIM卡(ID-000或迷你UICC)。该芯片当然还可以是不同的芯片、或者任何其它可取下的芯片。具有芯片204的子卡203容纳在载体208、209的窗中。可以通过折断方式取下子卡203。
与图3所述的情形相似,将载体208、209划分成两个部分。这两个卡部208、209为此经由折叠线206彼此连接。可以以技术人员本身已知的方式体现折叠线。在容易生产的实施例中,利用载体208、209中的U形凹部形成折叠线。当然还可以设想其它截面。优选根据一个整体组件来制造载体208、209和折叠线,其中优选可以通过注塑成型以简单方式制造该整体组件。
在另一实施例中,根据稍后彼此连接的两个单独的卡部分来制造载体208、209,其中在这些卡部分之间形成折叠线。这两个单独的卡部分可以具有相同的材料,虽然还可以设想应用不同的材料。该连接例如可以通过超声波焊接来实现。
这里,卡部分208的宽度略小于标准ID-1大小的宽度,但仅足够大而使得用户在按压出具有迷你芯片204的子卡203时具有抓握空间。在子卡203的任意侧(图4a的上侧和下侧),卡部分208具有宽度与子卡203的宽度相同的部分。
卡部分209设置有携带机密用户信息(例如,用于激活迷你芯片的PIN码、PUM码、电话号码或其它信息等)的标签。第一卡部分208还设置有第一固定构件211,而第二卡部分209设置有与第一固定构件211共同动作的第二固定构件212。第一固定构件211和第二固定构件212例如可以包括插槽和突出边缘。在卡201已沿着折叠线折叠之后,这些固定构件可以相互接合,从而牢固地封闭卡。这样保护了机密用户信息,并且该机密用户信息对于第三方不再可见。可以设想这种固定构件211、212还应用于这里所述的本发明的其它实施例。
还可以设想固定构件211、212能够以能可逆地取下的方式彼此连接。然而,在图4a所示的情形中,推荐处于折叠状态的固定仅可折断一次。因而,用户可以意识到机密信息214已被观看。
这里,固定构件211、212可被配置成如下:在这些固定构件取下的情况下,一个固定构件或这两个固定构件折断。可选的,还可以设想应用一个或多个点焊件,从而使处于折叠状态的卡密封。然而,还可以设想其它实施例。
在实施例(未示出)中,固定构件包括:诸如槽等的采用U形元件的形式的固定构件,其沿另一卡部分209的长度(图4a的水平方向)延伸;以及例如凸起槽等的采用L形元件的形式的固定构件,其沿卡部分的长度延伸。U形槽优选设置在另一卡部分的边缘上或边缘处。然后,L形元件在芯片的一侧延伸。然后,U形元件可以钩住位于L形元件的足部的后方的U的腿部,由此可以进行永久性或优选为可取下的安装。优选地,L形元件设置在芯片的任意侧上,并且U形元件设置在另一卡部分的两个边缘上,以使得获得了芯片的适当封闭和保护。
如图4a所示,在卡部分208和另一卡部分209中设置有凹部215a、215b。这些凹部215a、215b被配置成如下:在卡呈双重折叠的情况下,形成一个贯通开口215(参见图4b)。使用该开口,可以使卡以封闭状态放置在例如商店货架等的钩状物上。该开口可以具有各种形状和尺寸。例如,可以应用圆孔、或者任何其它合适的替代。在实施例(未示出)中,仅大的卡部分208设置有能够将卡放置在商店货架上所利用的开口。然后,将该开口设置在卡的与芯片相对的侧。
可以利用现有的生产技术以简单方式来制造卡。在实施例中,通过注塑成型工艺来制造卡。这里,卡的长度的尺寸与这种芯片卡(信用卡格式)的标准大小相对应,并且宽度可能略小。因此,通过对现有机器进行小的改动,可以制造(如图3和图4所示的)使用少得多的材料的卡。
此外,可以设想卡具有相对不规则的形式、例如采用徽标、图像轮廓或其它形状的形式。
技术人员应明白,以上已经基于几个可能的优选实施例说明了本发明。然而,本发明不限于这些实施例。在本发明的上下文内,还可以设想可能落在所附权利要求书所寻求的保护范围内的许多可能的等同修改。

Claims (16)

1.一种芯片卡装置(1),包括卡状载体(2),所述卡状载体(2)容纳有采用SIM(203)的芯片的形式的半导体基板(4),其中所述芯片(4)至少包括存储器元件并且设置有接触面,所述接触面能够到达所述卡状载体的表面上,从而能够利用所述接触面对所述存储器元件进行读取,其中所述SIM(203)的芯片还能够从所述卡状载体取下,以将所述SIM(203)的芯片用在例如移动电话中,其特征在于,所述卡状载体包括卡部分(8)和另一卡部分(9),所述卡部分(8)具有所述SIM(203)的芯片(4),所述另一卡部分(9)经由折叠线(6)与所述卡部分(8)邻接,以使得所述另一卡部分(9)能够折叠到所述卡部分(8)的所述半导体基板(4)上,其中,所述卡部分和所述另一卡部分的能够彼此折叠的至少一侧设置有诸如PIN码或PUK码等的与所述SIM相关联的个人用户信息(214),以使得当所述卡部分和所述另一卡部分彼此折叠时,所述卡部分和所述另一卡部分的另一侧覆盖所述个人用户信息(214)。
2.根据权利要求1所述的芯片卡装置,其中,所述卡部分和所述另一卡部分设置有用于保持所述芯片卡装置处于折叠状态的固定部件(211,212)。
3.根据权利要求2所述的芯片卡装置,其中,所述固定部件(211,212)从封闭状态仅能够折断一次。
4.根据权利要求3所述的芯片卡装置,其中,设置有指示器部件,所述指示器部件被配置为示出包装已打开了一次的情形。
5.根据权利要求2、3或4所述的芯片卡装置,其中,所述固定部件包括一个或多个超声波点焊件。
6.根据权利要求2、3、4或5所述的芯片卡装置,其中,所述固定部件包括:钩元件(212),其被设置得靠近所述卡状载体的外端;以及凹部(211),其被设置得靠近所述卡状载体的与该外端相对的外端。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的芯片卡装置,其中,所述卡部分(8)在与所述折叠线垂直的方向上的尺寸大致等于所述另一卡部分(9)在该方向上的尺寸。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的芯片卡装置,其中,所述卡部分(108)在与所述折叠线(106)平行的方向上的尺寸不同于所述另一卡部分(109)在该方向上的尺寸。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的芯片卡装置,其中,线状的所述折叠线(6)由所述卡状载体(2)中的凹部形成,其中优选地,所述凹部是大致U形的凹部。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的芯片卡装置,其中,所述折叠线是通过超声波焊接实现的。
11.根据权利要求1至10中的一项或多项所述的芯片卡装置,其中,所述折叠线(6)定义所述卡部分或所述另一卡部分的整侧。
12.根据权利要求1至11中的一项或多项所述的芯片卡装置,其中,容纳在所述卡部分中的所述SIM(203)的芯片能够以不可逆的方式从所述卡状载体(202)取下。
13.根据权利要求12所述的芯片卡装置,其中,所述卡部分包括容纳有所述SIM(203)的芯片的窗式开口。
14.根据权利要求1至13中的一项或多项所述的芯片卡装置,其中,所述卡部分和/或所述另一卡部分中设置有凹部,由此将所述芯片卡装置放置在例如商店货架等的钩状物上。
15.一种用于制造根据权利要求1至14中的一项或多项所述的芯片卡装置(1)的方法,包括以下步骤:设置卡部分(8),其中在所述卡部分(8)上放置有采用SIM的芯片的形式的半导体基板(4);以及设置另一卡部分(9),其中,所述方法还包括以下步骤:使所述另一卡部分(9)和所述卡部分(8)经由折叠线(6)彼此连接,以使得所述另一卡部分(9)能够折叠到所述卡部分(8)的所述半导体基板(4)上,以及其中,在连接之后,所述卡部分和/或所述另一卡部分设置有诸如PIN码或PUK码等的、与所述SIM相关联的个人用户信息。
16.一种根据权利要求1至14中的一项或多项所述的芯片卡装置(1)的用途。
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