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Die vorliegende Erfindung betrifft einen kartenförmigen Datenträger, insbesondere eine Smart Card, welcher Keramik umfasst.
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Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von kartenförmigen Datenträgern, beispielsweise Smart Cards, Chipkarten, Dual-Interface-Karten, Integrated-Circuit-Cards oder Identifikationskarten, bekannt. Weiterhin ist es bekannt, für die Herstellung von kartenförmigen Datenträgern unterschiedliche Komponenten für eine kontaktbasierte
und/ oder kontaktlose Datenübertragung zu verwenden, wie beispielsweise ein Chipmodul mit einem Chip und einer Kontaktstruktur, einen Kartenkörper, an welchem das Chipmodul angeordnet ist und/ oder weitere Komponenten, wie beispielsweise eine Antenne oder einen Kondensator für eine kontaktlose Datenübertragung.
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Es ist bekannt, dass derartige Datenträger bzw. Karten im Allgemeinen aus thermoplastischen Materialien wie Polyvinylchlorid (PVC) und Polyethylenterephthalat (PET) hergestellt werden. Problematisch ist, dass die Oberflächen der Datenträger aus Kunststoff leicht durch mechanische Einflüsse verkratzt oder durch chemische Stoffe, wie z.B. Säuren oder Laugen, beschädigt werden können. Hohen Temperaturen gegenüber sind Datenträger gemäß Stand der Technik sehr empfindlich, da sie sich z.B. leicht verformen, wenn sie einer zu hohen Temperatur ausgesetzt werden.
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Es ist ferner bekannt, Keramik oder keramische Materialien für kartenförmige Datenträger zu verwenden. Insbesondere können Kartenfolien aus Keramik als Deckfolien oder Overlay-Folien eingesetzt werden. Diese äußeren Keramikfolien sind jedoch dünn und können daher leicht brechen oder rissig werden. Dabei hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass Keramik ein undefiniertes Bruchverhalten aufweist. Es besteht folglich die Möglichkeit für einen Benutzer eines kartenförmigen Datenträgers sich an den Keramikbruchstücken oder Rissen zu verletzen, da diese scharfkantig sein können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen kartenförmigen Datenträger, insbesondere eine Smart Card, mit einem keramischen Material anzugeben, bei dem eine sichere Benutzung zur Verfügung gestellt werden kann und die Verletzungsgefahr eines Benutzers reduziert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch einen kartenförmigen Datenträger mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
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Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und in Bezug auf die Beschreibung und die Figuren offenbart.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein kartenförmiger Datenträger, insbesondere eine Smart Card, bereitgestellt, umfassend ein elektronisches Chipmodul mit wenigstens einem Chip und einer Kontaktstruktur und einen Kartenkörper mit einem Anordnungsbereich zur Aufnahme des Chipmoduls, wobei das Chipmodul in dem Anordnungsbereich des Kartenkörpers angeordnet ist, wobei der Kartenkörper wenigstens eine erste Kunststoffschicht und wenigstens eine Keramikschicht aufweist,
wobei die erste Kunststoffschicht aus einem spröden Kunststoff zur Einstellung eines Bruchverhaltens des kartenförmigen Datenträgers gebildet ist.
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Im Rahmen der Anmeldung können die Begrifflichkeiten der ersten Kunststoffschicht und dem spröden Kunststoff analog verwendet werden. Mit anderen Worten kann die erste Kunststoffschicht auch als spröde Kunststoffschicht oder als spröder Kunststoff im Rahmen der Anmeldung bezeichnet werden.
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Im Rahmen der Anmeldung umfasst das Chipmodul wenigstens einen Chip und eine Kontaktstruktur. Somit kann eine kontaktbasierte Datenübertragung zwischen der Smart Card und einem Lesegerät hergestellt werden. Insbesondere ist hierbei bevorzugt der Chip über Drähte mit Kontakten der Kontaktstruktur in Verbindung gesetzt. Die Kontakte können in ihrer Anzahl, Größe und Position durch internationale Normen festgelegt werden, damit die Funktion der Smart Card in jedem Lesegerät sichergestellt werden kann. Es können jedoch weitere Komponenten für das Chipmodul vorgesehen sein, wie beispielsweise ein Kondensator oder eine Antenne (als Spule) zur kapazitiven oder induktiven kontaktlosen Datenübertragung. Eine kontaktlose Smart Card kann mit einem Lesegerät durch elektromagnetische Wellen kommunizieren, wobei die Smart Card ähnlich einem Sende- und Empfangsgerät funktionieren kann. Insbesondere erzeugen vom Lesegerät ausgesendete elektromagnetische Wellen ein schwingendes elektromagnetisches Feld, welches beispielsweise in der Spule bzw. Antenne des Chipmoduls eine schwingende elektrische Spannung erzeugt, wodurch der Chip mit Strom versorgt werden kann. Dabei können die Schwingungen der Spannung als Signal aufgefangen und in dem Chip in Daten umgesetzt werden. Diese Daten können wiederum im Chip verarbeitet und in Veränderungen des elektromagnetischen Feldes umgesetzt werden, welche wiederum vom Lesegerät aufgefangen und in Daten umgesetzt werden können. Insgesamt kann daher das Chipmodul eine kontaktbasierte und/oder kontaktlose Datenübertragung ermöglichen.
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Im Rahmen der Anmeldung ist bevorzugt vorgesehen, dass der Anordnungsbereich zur Aufnahme des Chipmoduls durch eine Aussparung bzw. eine Modulöffnung im Kartenkörper gebildet ist, in dem das Chipmodul aufgenommen ist. Bevorzugt kann der Kartenkörper durch mehrere Schichten gebildet sein, wobei eine Aussparung in den Schichten vorgesehen ist, um das Chipmodul darin aufzunehmen. Dies hat den Vorteil einer geschützten und platzsparenden Anordnung des Chipmoduls innerhalb des Kartenkörpers des kartenförmigen Datenträgers.
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Die mehreren Schichten des Kartenkörpers umfassen wenigstens eine erste Kunststoffschicht und wenigstens eine Keramikschicht. Beispielsweise können zwei Keramikschichten vorgesehen sein, welche insbesondere als außenliegende Schichten des Kartenkörpers vorgesehen sein können. Dies hat den Vorteil, dass die Keramikschichten einen Schutz gegen z. B. ein Verkratzen einer Oberfläche des kartenförmigen Datenträgers bieten, da die Keramikschichten generell sehr hart sind. Ferner schützt eine außenliegende Keramikschicht die Kunststoffschicht vor dem Einfluss von chemischen Stoffen, wie z. B. von Säuren oder Laugen, da die Keramikschicht unempfindlich ist gegen den Einfluss von chemischen Stoffen. Beispielsweise kann dadurch bevorzugt die Elektronik in oder an der Kunststoffschicht angeordnet werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Keramikschicht generell als ein akustisches Echtheitsmerkmal dient, wenn der kartenförmige Datenträger z. B. auf eine harte Unterlage fällt. Ferner können bevorzugt mehrere Kunststoffschichten vorgesehen sein, welche insbesondere innenliegend im Kartenkörper angeordnet sind. Im Rahmen der Anmeldung umfasst die Keramikschicht Keramik bzw. ein keramisches Material.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch die Verwendung einer spröden Kunststoffschicht das Bruchverhalten des Kartenkörpers und damit auch des kartenförmigen Datenträgers definiert bzw. eingestellt werden kann. In Zusammenwirken des spröden Kunststoffs der Kunststoffschicht mit dem harten Material der Keramik der Keramikschicht kann bei externer Belastung insgesamt ein Sprödbruch des Kartenkörpers bzw. des kartenförmigen Datenträgers erzielt werden. Insbesondere wird mit einem Sprödbruch ein schlagartig auftretendes Materialversagen bezeichnet. Mit anderen Worten kann der kartenförmige Datenträger für den Benutzer sichtbar und offensichtlich auseinanderbrechen. Beispielsweise kann der kartenförmige Datenträger aufgrund des Sprödbruchs deutlich erkennbar in zwei Hälften zerbrechen. Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer sofort erkennen kann, dass der kartenförmige Datenträger zerbrochen ist und der Benutzer kann sofort eine dementsprechend vorsichtige Handhabung des kartenförmigen Datenträgers beginnen. Insbesondere kann mittels eines Sprödbruches ein eindeutig erkennbarer großer Riss bzw. Bruch des kartenförmigen Datenträgers erzielt werden, wodurch das Auftreten von einer Vielzahl von kleinen, schlecht erkennbaren und scharfkantigen Rissen bzw. Bruchstellen vermieden werden kann. Somit kann das Verletzungsrisiko für den Benutzer durch die Einstellung des Bruchverhaltens signifikant reduziert werden.
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Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der spröde Kunststoff durch einen Kunststoff gebildet ist, welcher eine Reißdehnung von wenigstens 0,1 % und höchstens 50 %, insbesondere von wenigstens 0,1 % und höchstens 20 %, bevorzugt von 15 %, aufweist. Im Rahmen der Anmeldung bezeichnet die Reißdehnung eine Längenausdehnung des jeweiligen Materials, insbesondere des Kunststoffs, in einer %-Angabe. Mit anderen Worten beschreibt die Reißdehnung eine Verformungsfähigkeit als Materialeigenschaft. Die Reißdehnung kann bevorzugt zur Unterscheidung zwischen spröden und elastischen Materialien verwendet werden. Spröde Materialien weisen bevorzugt eine geringe Reißdehnung auf, wohingegen elastische Materialien eine hohe Reißdehnung aufweisen können. Insbesondere können spröde Materialien nur eine geringe Längenausdehnung aufweisen, bevor es zu einem Riss oder Bruch des Materials kommt. Dies kann insbesondere daraus resultieren, dass spröde Materialien typischerweise eine große Härte aufweisen und somit lässt sich ein sprödes Material nur in geringem Maße verformen oder dehnen. Aufgrund der geringen Reißdehnung kann vorteilhafterweise der beschriebene Sprödbruch des kartenförmigen Datenträgers erzielt werden.
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Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der spröde Kunststoff durch einen Kunststoff gebildet ist, welcher eine Zugfestigkeit von wenigstens 50 MPa, insbesondere 70 MPa, aufweist. Im Rahmen der Anmeldung kann die Zugfestigkeit (insbesondere auch Reißfestigkeit) eine maximale mechanische Zugspannung beschreiben, die ein Material aushalten kann. Mit anderen Worten kann die Zugfestigkeit eine Art Belastbarkeit als Materialeigenschaft beschreiben. Vorteilhafterweise können spröde Kunststoffe eine hohe Zugfestigkeit aufweisen. Dies resultiert insbesondere daraus, dass spröde Materialien typischerweise eine große Härte und somit auch eine hohe Belastbarkeit aufweisen können.
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Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der spröde Kunststoff durch einen Kunststoff gebildet ist, welcher ein Elastizitätsmodul von wenigstens 500 MPa aufweist. Im Rahmen der Anmeldung kann das Elastizitätsmodul als eine Art Kennwert betrachtet werden, wie stark ein Material bei einer externen Krafteinwirkung gegenüber einer Verformung nachgeben kann. Mit anderen Worten kann das Elastizitätsmodul eine Art Größe einer Widerstandskraft gegen Verformung beschreiben. Insbesondere kann bei gleicher Belastung ein elastisches Material stärker nachgeben als ein hartes und sprödes Material. Mit anderen Worten kann ein elastischer Kunststoff eine geringere Widerstandskraft gegen Verformung aufweisen als ein spröder Kunststoff. Anders gesagt weist ein elastischer Kunststoff daher ein geringes Elastizitätsmodul und ein spröder Kunststoff ein hohes Elastizitätsmodul auf.
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Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die genannten Materialeigenschaften der Reißdehnung, der Zugfestigkeit und des Elastizitätsmoduls die spröde Materialeigenschaft des Kunststoffs beschreiben und insgesamt einen Sprödbruch des kartenförmigen Datenträgers begünstigen können. Dies reduziert vorteilhafterweise die Verletzungsgefahr für den Benutzer des kartenförmigen Datenträgers.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der spröde Kunststoff durch Polystrol oder einen lichtmodifizierten PVC-Kunststoff oder einen hochkristallinen Kunststoff gebildet ist. Beispielsweise kann Polystrol eine Zugfestigkeit von ca. 55 MPa, eine Reißdehnung von ca. 3 % und ein Elastizitätsmodul von ca. 3200 MPa aufweisen. Es sind generell weitere spröde Kunststoffe zur Verwendung für die erste Kunststoffschicht denkbar. Es ist ebenso denkbar, einen Kunststoff über eine hohe Temperatur oder die Einleitung von Licht oder UV-Strahlung spröde zu machen. Hierbei kann insbesondere die Kettenlänge der Kunststoffmoleküle eine Rolle spielen. Beispielsweise kann bei einer sehr heißen Extrusion die Kettenlänge der Moleküle durch Aufspaltung der Ketten reduziert werden. Je kürzer die Kettenlänge der Moleküle, umso spröder kann das Material sein. Ebenso kann die Kettenlänge durch Aufspaltung der Ketten über die Einleitung von Licht oder UV-Strahlung reduziert werden. Bevorzugt ist für den spröden Kunststoff eine mittlere molare Massenverteilung von höchstens 20.000 g/mol vorgesehen. Die molare Massenverteilung kann bevorzugt mittels einer Gelpermeationschromatographie (GPC) analysiert werden.
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Es ist ebenso bevorzugt denkbar, dass die Keramikschicht transparent ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass Designs oder Beschriftungen, welche an bzw. auf der Kunststoffschicht angeordnet sind, von außen gut erkennbar sind.
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Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Keramikschicht mittels eines Klebstoffs mit der ersten Kunststoffschicht verbunden ist. Der Vorteil einer Verbindung der Kunststoffschicht mit der Keramikschicht durch einen Klebstoff liegt in einer einfachen Verarbeitbarkeit des Klebstoffs und es kann bevorzugt eine dauerhafte Verbindung realisiert werden. Die Keramikschicht kann z. B. einzeln auf die Kunststoffschicht aufgelegt und mit dieser verklebt werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Kartenkörper wenigstens eine zweite Kunststoffschicht aufweist, wobei die zweite Kunststoffschicht aus einem elastischen Kunststoff gebildet ist.
Im Rahmen der Anmeldung können die Begrifflichkeiten der zweiten Kunststoffschicht und dem elastischen Kunststoff analog verwendet werden. Mit anderen Worten kann die zweite Kunststoffschicht auch als elastische Kunststoffschicht oder als elastischer Kunststoff im Rahmen der Anmeldung bezeichnet werden. Die Verwendung eines elastischen Kunststoffs hat den Vorteil, dass beispielsweise Keramikbruchstücke des Sprödbruchs der Keramikschicht und der spröden Kunststoffschicht an der elastischen Kunststoffschicht gebunden werden können. Wie oben beschrieben, könnten die Keramikschicht und die spröde Kunststoffschicht aufgrund eines Sprödbruchs in zwei Hälften zerbrechen, jedoch könnten diese zerbrochenen Hälften an der elastischen Kunststoffschicht verbleiben. Insbesondere kann hierdurch der Vorteil erzielt werden, dass die gebrochenen Schichten an der elastischen Kunststoffschicht haften bleiben und nicht zerstreut auseinanderfallen. Somit kann insbesondere vermieden werden, dass zerstreute Keramiksplitter bei einem Bruch des kartenförmigen Datenträgers abfallen und den Benutzer verletzen können. Folglich kann die elastische Kunststoffschicht ebenso zur Einstellung des Bruchverhaltens des kartenförmigen Datenträgers beitragen. Mit anderen Worten kann ein spezifisches Bruchverhalten des kartenförmigen Datenträgers realisiert werden.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass der elastische Kunststoff durch einen Kunststoff gebildet ist, welcher eine Reißdehnung von wenigstens 100 %, bevorzugt von 500 %, aufweist. Elastische Materialien weisen bevorzugt eine hohe Reißdehnung auf. Insbesondere können elastische Materialien eine sehr große Längenausdehnung aufweisen, bevor es zu einem Riss oder Bruch des Materials kommt. Aufgrund der großen Reißdehnung kann
vorteilhafterweise der beschriebene Effekt erzielt werden, dass bei einem Sprödbruch die gebrochene Keramikschicht und die gebrochene spröde Kunststoffschicht an der elastischen Kunststoffschicht gebunden werden können.
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Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der elastische Kunststoff durch einen Kunststoff gebildet ist, welcher eine Zugfestigkeit von höchstens 50 MPa, insbesondere 20 MPa, aufweist. Insbesondere können elastische Kunststoffe eine niedrigere Zugfestigkeit aufweisen als spröde Kunststoffe.
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Weiterhin kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der elastische Kunststoff durch einen Kunststoff gebildet ist, welcher ein Elastizitätsmodul von höchstens 200 MPa, insbesondere 100 MPa, aufweist. Da insbesondere ein elastisches Material stärker nachgeben kann als ein hartes und sprödes Material, weist ein elastischer Kunststoff vorteilhafterweise eine geringere Widerstandskraft gegen Verformung und daher ein geringes Elastizitätsmodul auf.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der elastische Kunststoff durch einen thermoplastischen Elastomer, insbesondere thermoplastisches Polyurethan oder thermoplastisches Polyester, gebildet ist. Beispielsweise kann thermoplastisches Polyurethan eine Zugfestigkeit von ca. 45 MPa, eine Reißdehnung von ca. 300 % und ein Elastizitätsmodul von ca. 15 MPa aufweisen. Es sind generell weitere elastische Kunststoffe zur Verwendung für die zweite Kunststoffschicht denkbar. Beispielsweise können auch vulkanisierte Materialien eingesetzt werden. Typischerweise können elastische Kunststoffe eine große Kettenlänge der Kunststoffmoleküle aufweisen. Je länger die Kettenlänge der Moleküle, umso elastischer kann das Material sein. Bevorzugt ist für den elastischen Kunststoff eine mittlere molare Massenverteilung von wenigstens 20.000 g/mol vorgesehen.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Kartenkörper aus mehreren Schichten gebildet ist, wobei die Schichtenfolge eine außenliegende Keramikschicht, einen Klebstoff, eine erste Kunststoffschicht, eine zweite Kunststoffschicht, eine weitere erste Kunststoffschicht, einen weiteren Klebstoff und eine weitere außenliegende Keramikschicht umfasst. Mit anderen Worten kann hierbei die zweite Kunststoffschicht mit dem elastischen Kunststoff als innenliegende bzw. zentral angeordnete Schicht des Kartenkörpers vorgesehen sein. Beispielhaft sind an den beiden gegenüberliegenden Oberflächen der zweiten Kunststoffschicht jeweils eine erste Kunststoffschicht mit dem spröden Kunststoff vorgesehen. Anders gesagt ist zwischen zwei ersten Kunststoffschichten die zweite Kunststoffschicht angeordnet. An der jeweiligen ersten Kunststoffschicht ist eine Keramikschicht mittels des Klebstoffs angeordnet. Somit können die Keramikschichten außenliegende Schichten des Kartenkörpers bilden. Die innenliegenden Kunststoffschichten dienen hierbei der Einstellung des Bruchverhaltens des Kartenkörpers bzw. des kartenförmigen Datenträgers. Wie oben beschrieben können die beiden ersten Kunststoffschichten mit dem spröden Kunststoff insbesondere einen Sprödbruch bewirken. Die zentral angeordnete zweite Kunststoffschicht mit dem elastischen Kunststoff kann dafür sorgen, dass die gebrochenen Schichten an der elastischen Kunststoffschicht verbleiben.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren beispielhaft im Rahmen von Ausführungsformen beschrieben. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren zeigen nachfolgend schematisch:
- 1 eine perspektivische Explosionsansicht eines kartenförmigen Datenträgers nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
- 2 eine Querschnittsansicht des kartenförmigen Datenträgers nach 1 mit einem definierten Bruchverhalten;
- 3 eine perspektivische Explosionsansicht eines kartenförmigen Datenträgers nach einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel; und
- 4 eine Querschnittsansicht des kartenförmigen Datenträgers nach 3 mit einem definierten Bruchverhalten.
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1 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines kartenförmigen Datenträgers 10 nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel. Der kartenförmige Datenträger 10 ist beispielhaft als Smart Card vorgesehen.
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Beispielhaft umfasst der kartenförmige Datenträger 10 ein nicht dargestelltes elektronisches Chipmodul mit wenigstens einem nicht dargestellten Chip und einer nicht dargestellten Kontaktstruktur. Insbesondere kann mittels des Chipmoduls eine kontaktbasierte Datenübertragung realisiert werden. Es können insbesondere weitere Komponenten für eine kontaktlose Datenübertragung vorgesehen werden.
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Ferner umfasst der kartenförmige Datenträger 10 einen Kartenkörper 20 mit einem nicht dargestellten Anordnungsbereich zur Aufnahme des Chipmoduls, wobei das Chipmodul in dem Anordnungsbereich des Kartenkörpers 20 angeordnet ist.
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Weiterhin weist der Kartenkörper 20 mehrere Schichten auf. Beispielhaft ist eine erste Kunststoffschicht 21 und zwei Keramikschichten 23 vorgesehen. Die erste Kunststoffschicht 21 ist innenliegend bzw. zentral im Kartenkörper 20 angeordnet. Die zwei Keramikschichten 23 sind außenliegend am Kartenkörper 20 angeordnet. Mit anderen Worten ist die erste Kunststoffschicht 21 zwischen den Keramikschichten 23 angeordnet. Die Keramikschichten 23 sind jeweils mittels eines Klebstoffs 24 mit der ersten Kunststoffschicht 21 verbunden. Weiterhin sind die Keramikschichten 23 beispielhaft transparent ausgebildet. Ferner schützen die außenliegenden Keramikschichten 23 die erste Kunststoffschicht 21 vor dem Einfluss von chemischen Stoffen, wie z. B. von Säuren oder Laugen. Beispielhaft kann somit bevorzugt das Chipmodul in oder an der ersten Kunststoffschicht 21 angeordnet werden.
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Beispielhaft ist vorgesehen, dass die erste Kunststoffschicht 21 aus einem spröden Kunststoff zur Einstellung eines Bruchverhaltens des kartenförmigen Datenträgers 10 gebildet ist. Bevorzugt ist der spröde Kunststoff durch Polystrol gebildet. Beispielsweise kann Polystrol eine Zugfestigkeit von ca. 55 MPa, eine Reißdehnung von ca. 3 % und ein Elastizitätsmodul von ca. 3200 MPa aufweisen.
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Die Verwendung einer ersten Kunststoffschicht 21 mit einem spröden Kunststoff hat den Vorteil, dass das Bruchverhalten des Kartenkörpers 20 und damit auch des kartenförmigen Datenträgers 10 bei einer externen Belastung definiert bzw. eingestellt werden kann. In Zusammenwirken des spröden Kunststoffs der ersten Kunststoffschicht 21 mit dem harten Material der Keramik der Keramikschichten 23 kann bei externer Belastung insgesamt ein Sprödbruch des Kartenkörpers 20 bzw. des kartenförmigen Datenträgers 10 erzielt werden. Ein derartiger Sprödbruch ist beispielhaft in 2 dargestellt.
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2 zeigt eine Querschnittsansicht des kartenförmigen Datenträgers 10 nach 1 mit einem definierten Bruchverhalten, bzw. einem Sprödbruch. Beispielhaft ist der kartenförmige Datenträger 10 für einen Benutzer sichtbar und offensichtlich auseinandergebrochen. Insbesondere ist der kartenförmige Datenträger 10 aufgrund des Sprödbruchs deutlich erkennbar in zwei Hälften zerbrochen. Mit anderen Worten hat sich ein vollständiger Riss entlang einer vertikalen Richtung durch den Kartenkörper 20 ergeben. Das Einstellen des Bruchverhaltens bzw. das Ermöglichen eines Sprödbruchs des Kartenkörpers 20 hat den Vorteil, dass der Benutzer sofort erkennen kann, dass der kartenförmige Datenträger 10 zerbrochen ist und der Benutzer kann sofort eine dementsprechend vorsichtige Handhabung des kartenförmigen Datenträgers 10 beginnen. Insbesondere kann mittels des Sprödbruches das Auftreten von einer Vielzahl von kleinen, schlecht erkennbaren und scharfkantigen Rissen bzw. Bruchstellen vermieden werden. Somit kann das Verletzungsrisiko für den Benutzer durch die Einstellung des Bruchverhaltens signifikant reduziert werden.
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3 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines kartenförmigen Datenträgers 10 nach einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel. Der kartenförmige Datenträger 10 ist beispielhaft als Smart Card vorgesehen.
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Beispielhaft umfasst der kartenförmige Datenträger 10 ein nicht dargestelltes elektronisches Chipmodul mit wenigstens einem nicht dargestellten Chip und einer nicht dargestellten Kontaktstruktur. Insbesondere kann mittels des Chipmoduls eine kontaktbasierte Datenübertragung realisiert werden. Es können insbesondere weitere Komponenten für eine kontaktlose Datenübertragung vorgesehen werden.
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Ferner umfasst der kartenförmige Datenträger 10 einen Kartenkörper 20 mit einem nicht dargestellten Anordnungsbereich zur Aufnahme des Chipmoduls, wobei das Chipmodul in dem Anordnungsbereich des Kartenkörpers 20 angeordnet ist.
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Weiterhin weist der Kartenkörper 20 mehrere Schichten auf. Beispielhaft sind zwei erste Kunststoffschichten 21, eine zweite Kunststoffschicht 22 und zwei Keramikschichten 23 vorgesehen. Die zweite Kunststoffschicht 22 ist innenliegend bzw. zentral im Kartenkörper 20 angeordnet. Die zwei Keramikschichten 23 sind außenliegend am Kartenkörper 20 angeordnet. Zwischen der zweiten Kunststoffschicht 22 und der jeweils außenliegenden Keramikschicht 23 ist eine erste Kunststoffschicht 21 angeordnet. Die Keramikschichten 23 sind jeweils mittels eines Klebstoffs 24 mit den ersten Kunststoffschichten 21 verbunden.
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Mit anderen Worten umfasst die Schichtenfolge des Kartenkörpers 20 eine außenliegende Keramikschicht 23, einen Klebstoff 24, eine erste Kunststoffschicht 21, eine zweite Kunststoffschicht 22, eine weitere erste Kunststoffschicht 21, einen weiteren Klebstoff 24 und eine weitere außenliegende Keramikschicht 23.
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Weiterhin sind die Keramikschichten 23 beispielhaft transparent ausgebildet. Ferner schützen die außenliegenden Keramikschichten 23 die ersten Kunststoffschichten 21 vor dem Einfluss von chemischen Stoffen, wie z. B. von Säuren oder Laugen. Beispielhaft kann somit bevorzugt das Chipmodul in oder an einer der ersten Kunststoffschichten 21 angeordnet werden.
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Beispielhaft ist vorgesehen, dass die ersten Kunststoffschichten 21 jeweils aus einem spröden Kunststoff zur Einstellung eines Bruchverhaltens des kartenförmigen Datenträgers 10 gebildet ist. Bevorzugt ist der spröde Kunststoff durch Polystrol gebildet. Beispielsweise kann Polystrol eine Zugfestigkeit von ca. 55 MPa, eine Reißdehnung von ca. 3 % und ein Elastizitätsmodul von ca. 3200 MPa aufweisen.
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Weiterhin ist vorgesehen, dass die zweite Kunststoffschicht 22 aus einem elastischen Kunststoff gebildet ist. Bevorzugt ist der elastische Kunststoff durch thermoplastisches Polyurethan gebildet. Beispielsweise kann thermoplastisches Polyurethan eine Zugfestigkeit von ca. 45 MPa, eine Reißdehnung von ca. 300 % und ein Elastizitätsmodul von ca. 15 MPa aufweisen.
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Die Verwendung eines elastischen Kunststoffs für die zweite Kunststoffschicht 22 hat den Vorteil, dass beispielsweise Keramikbruchstücke eines durch eine externe Belastung verursachten Sprödbruchs der Keramikschichten 23 und der spröden Kunststoffschichten 21 an der zentral angeordneten elastischen Kunststoffschicht 22 gebunden werden können. Wie in Relation zu 1 beschrieben, könnten die Keramikschichten 23 und die spröden ersten Kunststoffschichten 21 aufgrund eines Sprödbruchs in zwei Hälften zerbrechen, jedoch könnten diese zerbrochenen Hälften an der elastischen Kunststoffschicht 22 verbleiben. Dies ist beispielhaft in 4 dargestellt. 4 zeigt dabei eine Querschnittsansicht des kartenförmigen Datenträgers 10 nach 3 mit einem definierten Bruchverhalten.
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Insbesondere können die gebrochenen Schichten 21, 23 an der elastischen zweiten Kunststoffschicht 22 haften bleiben und nicht zerstreut auseinanderfallen. Somit kann insbesondere vermieden werden, dass zerstreute Keramiksplitter bei einem Bruch des kartenförmigen Datenträgers 10 abfallen und den Benutzer verletzen können. Folglich kann die elastische zweite Kunststoffschicht 22 zur Einstellung des Bruchverhaltens des kartenförmigen Datenträgers 10 dienen. Somit kann das Verletzungsrisiko für den Benutzer durch die Einstellung des Bruchverhaltens zusätzlich reduziert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- kartenförmiger Datenträger
- 20
- Kartenkörper
- 21
- erste Kunststoffschicht
- 22
- zweite Kunststoffschicht
- 23
- Keramikschicht
- 24
- Klebstoff
