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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden von Smartcard-Kontaktpads und einen durch Anwendung eines solchen Verfahrens hergestellten Kontaktpad-Trägerstreifen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Eine sogenannte ”Smartcard” nutzt eine Antenne oder ein Kontaktpad, das eine Gruppe von physischen Metallkontakten, normalerweise Goldkontakte, zusammen mit einem kleinen eingebetteten Mikrocontroller aufweist. Die Smartcard wird normalerweise als Karte an sich verwendet, zum Beispiel im Fall von SIM-Karten für mobile Telekommunikationsgeräte, oder sie ist auf einem größeren Träger montiert, wie im Fall von Kredit- oder Geldkarten und Ausweiskarten.
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Die Kontaktpads müssen ISO7816 entsprechend korrekt und typisch dimensioniert sein, so dass die Lesegeräte wie beispielsweise Zahlungsterminals oder Sicherheitskartenleser, in die die Smartcard eingeführt werden kann, die korrekte elektrische Verbindung herstellen können. Für ein solches Kontaktpad werden jedoch im Hinblick auf die Kompatibilität mit den Montageverfahren bei der Herstellung der größeren Träger, auf denen die Smartcard montiert ist, Edelmetalle wie Gold verwendet. Die Rohmaterialkosten steigen mit der Nachfrage, doch ist es unerschwinglich teuer für die Industrie, verschiedene Materialien einhergehend mit der erneuten Prüfung anzuwenden, die notwendig ist, um die Robustheit, Langlebigkeit und Sicherheit jeder neuen Anordnung zu verifizieren.
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Das Bestreben der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Smartcard-Trägerstreifens, auf dem Smartcard-Kontaktpads gebildet werden können, während die gleiche Materialmenge für den Trägerstreifen verwendet wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Demzufolge wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Kontaktpad-Trägerstreifens angegeben, umfassend die Schritte: a) Bereitstellen eines Substrats, das eine Breite von oder im Wesentlichen von 35 mm oder einem Vielfachen von oder im Wesentlichen von 35 mm in seiner seitlichen Richtung aufweist; und b) Bilden von mindestens drei Smartcard-Kontaktpads auf dem Substrat in dessen seitlicher Richtung, wobei die Kontaktpads in der seitlichen Richtung des Substrats der Breite nach aneinandergereiht werden.
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Vorzugsweise wird ein Vielfaches von drei Smartcard-Kontaktpads in der seitlichen Richtung des Substrats gebildet.
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Vorzugsweise beträgt eine seitliche Größe des Kontaktpad-Trägerstreifens 70 mm oder im Wesentlichen 70 mm, wobei in der seitlichen Richtung des Kontaktpad-Trägerstreifens sechs oder sieben Smartcard-Kontaktpads gebildet werden.
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Vorzugsweise wird in Schritt b) ein Großteil der Kontakte der Kontaktpads derart orientiert, dass er sich in der seitlichen Richtung des Substrats der Breite nach erstreckt.
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Vorzugsweise werden die Kontaktpads entsprechend oder im Wesentlichen entsprechend einer internationalen Mindestnorm für die Breite und/oder Länge eines Smartcard-Kontaktpads bemessen.
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Vorzugsweise ist die internationale Norm ISO7816 oder 4FF Nano-SIM.
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Vorzugsweise sind die Smartcard-Kontaktpads parallel zu einer Längsausdehnung des Substrats der Länge nach orientiert.
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Vorzugsweise sind die Smartcard-Kontaktpads in Reihen, die parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander und zu einer Längsrichtung des Trägerstreifens sind, aneinandergereiht.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kontaktpad-Trägerstreifen angegeben, umfassend ein Substrat mit einer seitlichen Ausdehnung von oder im Wesentlichen von 35 mm oder einem Vielfachen von oder im Wesentlichen von 35 mm und mindestens drei Smartcard-Kontaktpads, die entlang der seitlichen Ausdehnung des Substrats gebildet sind, wobei die Kontaktpads über die seitliche Ausdehnung des Substrats der Breite nach aneinandergereiht sind.
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Vorzugsweise umfasst jedes Kontaktpad acht Kontakte in zwei Gruppen von vier Kontakten, wobei die beiden Gruppen derart angeordnet sind, dass sie sich in einer Längsrichtung des Trägerstreifens erstrecken, und wobei die vier Kontakte jeder Gruppe derart angeordnet sind, dass sie sich in einer seitlichen Richtung des Trägerstreifens erstrecken.
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Vorzugsweise ist das Substrat flexibel.
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Vorzugsweise beträgt eine seitliche Ausdehnung des Substrats 70 mm oder im Wesentlichen 70 mm, wobei sechs oder sieben Smartcard-Kontaktpads in dem Kontaktpad-Trägerstreifen über dessen seitliche Richtung gebildet sind.
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Vorzugsweise sind die Kontaktpads der Länge nach orientiert, so dass sie sich parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer Längsausdehnung des Substrats erstrecken.
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Vorzugsweise sind die Kontaktpads entlang einer Längsausdehnung des Substrats in mindestens drei Reihen oder einem Vielfachen von drei Reihen der Länge nach aneinandergereiht.
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Vorzugsweise sind die Kontaktpads entlang einer seitlichen Ausdehnung des Substrats in einer Mehrzahl von Reihen, die sich entlang der Längsausdehnung des Substrats erstrecken, der Breite nach aneinandergereiht.
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Vorzugsweise sind die Kontaktpads entsprechend oder im Wesentlichen entsprechend einer internationalen Mindestnorm für die Breite und/oder Länge eines Smartcard-Kontaktpads bemessen.
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Vorzugsweise ist die internationale Norm ISO7816 oder 4FF Nano-SIM.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nunmehr anhand von Beispielen erläutert, wobei auf die Figuren der anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Identische Strukturen, Elemente oder Teile, die in mehr als einer Figur erscheinen, tragen in sämtlichen Figuren, in denen sie erscheinen, die gleichen Bezugszeichen. Die Dimensionen von Komponenten und Merkmalen, die in den Figuren dargestellt sind, sind allgemein im Hinblick auf eine übersichtliche Darstellung gewählt und sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Die Figuren sind im Folgenden aufgelistet.
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1 zeigt einen Abschnitt eines Kontaktpad-Trägerstreifens gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine Schnittansicht eines Abschnitts des Trägerstreifens von 1 in seiner seitlichen Richtung;
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3 zeigt einen Abschnitt eines Kontaktpad-Trägerstreifens gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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4 zeigt einen Abschnitt eines Kontaktpad-Trägerstreifens gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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5 zeigt einen Abschnitt eines Kontaktpad-Trägerstreifens gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die 1 und 2 zeigen einen Trägerstreifen 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Trägerstreifen 10 umfasst eine Mehrzahl von auf ihm gebildeten Smartcard-Kontaktpads 12. Jedes Smartcard-Kontaktpad 12 umfasst eine Mehrzahl von Kontakten, in dieser Ausführungsform acht. Diese entsprechen dem Kontakt 1 C1, der als VCC bekannt ist und verwendet wird für die Stromverbindung, durch welche Betriebsstrom zu dem Mikroprozessorchip in der Card geleitet wird; dem Kontakt 2 C2, der als RST bekannt ist und als Reset-Leitung verwendet wird, durch welche eine Schnittstelleneinrichtung einem Mikroprozessorchip der Smartcard signalisieren kann, den Reset ihrer Befehlsfolge zu initiieren; dem Kontakt 3 C3, der als CLK bekannt ist und die Taktsignalleitung ist, über welche ein Taktsignal an den Mikroprozessorchip geliefert werden kann, das die Betriebsgeschwindigkeit steuert und einen gemeinsamen Rahmen für eine Datenkommunikation zwischen der Schnittstelleneinrichtung und einer Chipkarte bereitstellt; dem Kontakt 4 C4, der als RFU bekannt ist und der derzeit für ein künftige Nutzung reserviert ist; dem Kontakt 5 C5, der als GND bekannt ist und die Erdungsleitung ist, die eine gemeinsame elektrische Erde zwischen der Schnittstelleneinrichtung und der Chipkarte bereitstellt; dem Kontakt 6 C6, der auch als VPP bekannt ist und eine Programmierungs-Stromverbindung bereitstellt, die zur EEPROM-Programmierung von Chipkarten der ersten Generation verwendet wird; dem Kontakt 7 C7, der auch als E/A bezeichnet wird und eine Eingabe-/Ausgabeleitung ist, die einen Halbduplex-Kommunikationskanal zwischen dem Lesegerät und der Smartcard bereitstellt; und dem Kontakt 8 C8, der für eine künftige Nutzung reserviert ist. Die Kontakte 1 bis 8 können neu konfiguriert werden, um alternative Funktionen bereitzustellen, oder die Funktionen können je nach Notwendigkeit miteinander vertauscht werden.
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Wie 2 zeigt, umfasst der Trägerstreifen 10 ferner ein Substrat 14, das vorzugsweise aus einer flexiblen Kunststoff-Basisschicht 14, z. B. PET, gebildet ist. Das Substrat 14 hat normalerweise eine Dicke in dem Bereich von 55 Mikron bis 95 Mikron und vorzugsweise eine Dicke, die 75 Mikron oder im Wesentlichen 75 Mikron beträgt.
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Das Kontaktpad 12 umfasst ein Paar einer ersten elektrisch leitenden Schicht 16, ein Paar einer zweiten elektrisch leitenden Schicht 18 und ein Paar einer dritten elektrisch leitenden Schicht 20. Die ersten elektrisch leitenden Schichten 16 sind jeweils auf beiden Seiten des Basisschicht 14 aufgebracht. In dieser Ausführungsform besteht die erste elektrisch leitende Schicht 16 aus Kupfer. Die Dicke der ersten elektrisch leitenden Schicht 16 liegt vorzugsweise in dem Bereich von 5 Mikron bis 25 Mikron und bevorzugt von 10 Mikron oder etwa 10 Mikron.
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Die zweiten elektrisch leitenden Schichten 18, die in der vorliegenden Ausführungsform aus Nickel bestehen, überlagern die beiden ersten elektrisch leitenden Schichten 16. Die zweite elektrisch leitende Schicht 18 hat vorzugsweise eine Dicke in dem Bereich von 1,0 Mikron bis 4 Mikron und bevorzugt von 2,5 Mikron oder etwa 2,5 Mikron.
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Die dritten elektrisch leitenden Schichten 20, die auch als äußere elektrisch leitende Schicht 20 bezeichnet werden können, überlagern die beiden zweiten elektrisch leitenden Schichten 18. In dieser Ausführungsform besteht die dritte elektrisch leitende Schicht 20 aus Gold. Die dritte elektrisch leitende Schicht 20 hat vorzugsweise eine Dicke in dem Bereich von 0,02 Mikron bis 0,08 Mikron und bevorzugt von 0,045 Mikron oder etwa 0,045 Mikron.
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Die Kontakte C1 bis C8 jedes Kontaktpads 12 sind vorzugsweise geätzt, wobei in dieser Ausführungsform ein übliches Nassätzverfahren angewendet werden kann.
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Die Perimeterdimensionen des Kontaktpads 12 und vorzugsweise jedes Kontakts C1 bis C8 sind auf eine durch die internationale Norm ISO7816 geforderte minimale oder im Wesentlichen minimale Dimension bemessen. In dieser Ausführungsform beträgt ein bevorzugter Abstand zwischen den Mitten der Kontakte C4 und C8 7,62 mm, und ein bevorzugter Abstand zwischen den Mitten der Kontakte C1 und C4 beträgt 7,62 mm. Vorzugsweise beträgt ein primärer Kontaktbereich von zumindest jedem Kontakt C1 bis C4 und C6 bis C8 1,7 mm mal 2,0 mm. Jedes Kontaktpad 12 ist derart orientiert, dass es sich über eine seitliche Ausdehnung des Trägerstreifens 10 der Breite nach erstreckt. Insbesondere sind zumindest die Kontakte C1 bis C4 und C6 bis C8 vorzugsweise derart orientiert, dass sie sich über eine seitliche Ausdehnung des Trägerstreifens 10 der Breite nach erstrecken. Diesbezüglich erstrecken sich der Kontakt C1 bis Kontakt C4 jedes Kontaktpads 12 nebeneinander in der seitlichen Richtung des Trägerstreifens, und ähnlich erstrecken sich der Kontakt C5 bis Kontakt C8 jedes Kontaktpads 12 ebenfalls nebeneinander in der seitlichen Richtung des Trägerstreifens 10. In dieser Ausführungsform ist die erste Gruppe von Kontakten C1 bis C4 der zweiten Gruppe von Kontakten C5 bis C8 auf dem Trägerstreifen 10 vorgeschaltet oder umgekehrt, je nach Notwendigkeit.
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Die Kontakte C1 bis C4 der ersten Gruppe jedes Kontaktpads 12, die in der seitlichen Richtung des Trägerstreifens 10 aneinandergereiht sind, sind aufeinander ausgerichtet, und ähnlich sind die Kontakte C5 bis C8 der zweiten Gruppe jedes Kontaktpads 12, die in der seitlichen Richtung des Trägerstreifens 10 aneinandergereiht sind, ebenfalls aufeinander ausgerichtet. Die Breite D1 des Kontaktpads 12 ist nicht größer als die Länge D2 des Kontaktpads 12.
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Durch Ausbilden jedes Kontaktpads 12 mit einer Orientierung auf dem Trägerstreifen 10 derart, dass sich seine Längsausdehnung parallel zur Längsausdehnung des Trägerstreifens 10 erstreckt und/oder sich die Längsausdehnungen zumindest des Großteils der Kontakte C1 bis C8 parallel zur Längsausdehnung des Trägerstreifens 10 erstrecken, können über die seitliche Ausdehnung des Trägerstreifens 10 mindestens drei oder ein Vielfaches von drei Kontaktpads 12 auf dem Trägerstreifen 10 gebildet werden.
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In dieser Ausführungsform hat der Trägerstreifen 10 eine seitliche Breite von 35 mm, die in Anpassung an derzeitige Roll-to-Roll-Verfahren aus einem größeren Rohling gebildet wird. Dadurch müssen bestehende Produktionsverfahren nur minimal modifiziert werden, und der Endabnehmer ist nicht abhängig von neuen Verfahren, Überprüfungen oder Vorschriften bezüglich der resultierenden Kontaktpads 12.
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Bei einer seitlichen Ausdehnung von 35 mm können drei neu dimensionierte und der Breite nach orientierte Kontaktpads 12 in Spalten aneinandergereiht werden, die sich seitlich über den Trägerstreifen 10 erstrecken. Mehrere solche Spalten sind über die Längsausdehnung des Trägerstreifens 10 parallel zueinander angeordnet.
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Sobald das jeweilige Kontaktpad 12 dem Trägerstreifen 10 entnommen wurde, zum Beispiel durch Stanzen, kann es individuell in einem geeigneten Träger montiert werden, um eine erforderliche Kontakt-Smartcard zu bilden.
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Mit einer minimalen weiteren Modifikation mit Bezug auf 3 ist eine zweite Ausführungsform des Kontaktpad-Trägerstreifens 10 möglich. Bezugszeichen, die identisch sind mit jenen der ersten Ausführungsform, beziehen sich auf identische Teile, deren Detailbeschreibung aus diesem Grund entfällt.
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Zur Verbesserung der Materialnutzung und Produktivität wird eine seitliche Ausdehnung des Trägerstreifens 10 von 35 mm auf 70 mm vergrößert, wodurch während des Produktionsprozesses sechs der Breite nach orientierte Kontaktpads 12 über die seitliche Ausdehnung des Trägerstreifens 10 gebildet werden können. Die Kontaktpads 12 sind dadurch ähnlich wie in der ersten Ausführungsform seitlich und längs in Reihen auf dem Trägerstreifen 10 aneiandergereiht.
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Wie in 3 gezeigt ist, kann die Orientierung von bestimmten Längsreihen von Kontaktpads 12 vorbehalten sein.
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Es können Breiten über 70 mm hinaus in Betracht gezogen werden, und vorzugsweise sind diese jeweils ein Vielfaches von 35 mm oder von im Wesentlichen 35 mm.
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Während einer Chip-Montagephase der Produktion werden entlang der Längskanten des Trägerstreifens 10 Positionierungsöffnungen 22 benötigt. Deshalb müssen bei Verwendung eines Trägerstreifens 10 mit einer seitlichen Ausdehnung von 70 mm die Lochstanze und die Antriebs-Stachelräder neu konfiguriert werden. Jedoch sind keine weiteren Modifikationen der Maschinenausrüstung nach Industrienorm erforderlich.
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Die 4 und 5 zeigen Kontaktpad-Trägerstreifen 10 gemäß einer dritten und vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der dritten und vierten Ausführungsform sind die Perimeterdimensionen des Kontaktpads 12 und vorzugsweise jedes Kontakts C1 bis C8 auf die von der internationalen Norm 4FF Nano-SIM geforderte minimale oder im Wesentlichen minimale Dimension bemessen. Die Breite D1 des Kontaktpads 12 beträgt im Wesentlichen 8,8 mm ± 0,1 mm, und die Länge D2 des Kontaktpads 12 beträgt im Wesentlichen 12,3 mm ± 0,1 mm. Dadurch ist es ohne Weiteres möglich, drei Kontaktpads 12 über die seitliche Ausdehnung des Trägerstreifens 10 mit einer seitlichen Breite von 35 mm anzuordnen, wie in 4 gezeigt ist. Zwei Reihen von Positionierungsöffnungen 22 können an den einander gegenüberliegenden Längskanten des Trägerstreifens 10 gebildet werden. Wie 5 zeigt, können über die seitliche Ausdehnung des Trägerstreifens 10 mit einer seitlichen Breite von 70 mm sieben Kontaktpads 12 der Breite nach angeordnet werden. Zwei Reihen von Positionierungsöffnungen 22 können an den einander gegenüberliegenden Längskanten des Trägerstreifens 10 gebildet werden.
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Es ist möglich, die Rohmaterialien des Trägerstreifens besser zu nutzen, wodurch bei Verwendung der gleichen Materialmenge für den Trägerstreifen mehr Kontaktpads produziert werden können. Weiterhin wird durch eine Vergrößerung der Breite des Trägerstreifens die Anzahl von Längsstreifen reduziert, die aus einem Rohling des Trägerstreifenmaterials gebildet werden. Die Produktionszeit lässt sich dadurch verbessern, wodurch wiederum eine größere Anzahl von Kontaktpads in einer gegebenen Zeit gebildet werden kann.
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Verben wie ”umfassen”, ”aufweisen”, ”enthalten” und ”haben” sowie deren Abwandlungen in der Beschreibung und in den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung sind in einem einschließenden Sinne zu verstehen. Sie geben an, dass das genannte Element vorhanden ist, schließen jedoch nicht aus, dass noch weitere Elemente vorhanden sind.
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Wenngleich die Erfindung mit Bezug auf eine oder mehrere bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, wird der Fachmann erkennen, dass verschiedene Modifikationen möglich sind, ohne den Schutzrahmen der Erfindung zu verlassen, der durch die anliegenden Ansprüche definiert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- ISO7816 [0003]
- Norm ISO7816 [0010]
- 4FF Nano-SIM [0010]
- Norm ISO7816 [0021]
- 4FF Nano-SIM [0021]
- Norm ISO7816 [0034]
- Norm 4FF Nano-SIM [0045]
