EP4519790A1 - Kartenförmiger datenträger umfassend keramik - Google Patents

Kartenförmiger datenträger umfassend keramik

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EP4519790A1
EP4519790A1 EP23726271.2A EP23726271A EP4519790A1 EP 4519790 A1 EP4519790 A1 EP 4519790A1 EP 23726271 A EP23726271 A EP 23726271A EP 4519790 A1 EP4519790 A1 EP 4519790A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plastic
card
data carrier
shaped data
layer
Prior art date
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Pending
Application number
EP23726271.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Josef Riedl
Thomas Tarantino
Peter Tarantino
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient ePayments GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient ePayments GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient ePayments GmbH filed Critical Giesecke and Devrient ePayments GmbH
Publication of EP4519790A1 publication Critical patent/EP4519790A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/0772—Physical layout of the record carrier
    • G06K19/07722—Physical layout of the record carrier the record carrier being multilayered, e.g. laminated sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
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    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B32B27/304—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising vinyl halide (co)polymers, e.g. PVC, PVDC, PVF, PVDF
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    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
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    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
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    • B32B9/045—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
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    • B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2425/00—Cards, e.g. identity cards, credit cards

Definitions

  • Card-shaped data carrier comprising ceramic
  • the present invention relates to a card-shaped data carrier, in particular a smart card, which comprises ceramic.
  • card-shaped data carriers for example smart cards, chip cards, dual interface cards, integrated circuit cards or identification cards
  • components for contact-based and/or contactless data transmission for the production of card-shaped data carriers, such as a chip module with a chip and a contact structure, a card body on which the chip module is arranged and/or other components, such as an antenna or a capacitor for contactless data transmission.
  • thermoplastic materials such as polyvinyl chloride (PVC) and polyethylene terephthalate (PET).
  • PVC polyvinyl chloride
  • PET polyethylene terephthalate
  • the problem is that the surfaces of the plastic data carriers can easily be scratched by mechanical influences or damaged by chemical substances such as acids or alkalis.
  • Data carriers according to the prior art are very sensitive to high temperatures because, for example, they deform easily if they are exposed to a temperature that is too high.
  • ceramic card films can be used as cover films or overlay films.
  • these outer ceramic films are thin and can therefore break easily or become cracked. It has proven to be disadvantageous that ceramics have undefined fracture behavior. There is therefore the possibility for a user of a card-shaped data carrier to injure themselves on the ceramic fragments or cracks, as these can have sharp edges.
  • the object of the present invention is therefore to provide a card-shaped data carrier, in particular a smart card, with a ceramic material, in which safe use can be provided and the risk of injury to a user can be reduced.
  • a card-shaped data carrier in particular a smart card, comprising an electronic chip module with at least one chip and a contact structure and a card body with an arrangement area for receiving the chip module, the chip module being arranged in the arrangement area of the card body, wherein the card body has at least a first plastic layer and at least one ceramic layer, the first plastic layer being formed from a brittle plastic to adjust the breaking behavior of the card-shaped data carrier.
  • the terms of the first plastic layer and the brittle plastic can be used analogously.
  • the first plastic layer can also be referred to as a brittle plastic layer or as a brittle plastic in the context of the application.
  • the chip module includes at least one chip and a contact structure.
  • Data transfer can be established between the smart card and a reading device.
  • the chip is preferably connected to contacts of the contact structure via wires.
  • the number, size and position of the contacts can be specified by international standards so that the function of the smart card can be ensured in every reader.
  • further components can be provided for the chip module, such as a capacitor or an antenna (as a coil) for capacitive or inductive contactless data transmission.
  • a contactless smart card can communicate with a reader using electromagnetic waves, whereby the smart card can function similarly to a transmitting and receiving device.
  • electromagnetic waves emitted by the reading device generate an oscillating electromagnetic field, which, for example, generates an oscillating electrical voltage in the coil or antenna of the chip module, whereby the chip can be supplied with power.
  • the voltage oscillations can be captured as a signal and converted into data in the chip.
  • This data can in turn be processed in the chip and converted into changes in the electromagnetic field, which in turn can be picked up by the reading device and converted into data.
  • the chip module can therefore enable contact-based and/or contactless data transmission.
  • the arrangement area for receiving the chip module is formed by a recess or a module opening in the card body in which the chip module is accommodated.
  • the card body can preferably be formed by several layers, with a recess being provided in the layers in order to accommodate the chip module therein. This has the advantage of a protected and space-saving arrangement of the chip module within the card body of the card-shaped data carrier.
  • the multiple layers of the card body include at least a first plastic layer and at least one ceramic layer.
  • two ceramic layers can be provided, which can in particular be provided as external layers of the card body.
  • the ceramic layers provide protection against e.g. B. scratching a surface of the card-shaped data carrier, since the ceramic layers are generally very hard.
  • an external ceramic layer protects the plastic layer from the influence of chemical substances, such as. B. acids or alkalis, as the ceramic layer is insensitive to the influence of chemical substances.
  • the electronics can preferably be arranged in or on the plastic layer.
  • the ceramic layer generally serves as an acoustic authenticity feature when the card-shaped data carrier is used, for example. B. falls on a hard surface.
  • the ceramic layer includes ceramic or a ceramic material.
  • the invention has the advantage that the breaking behavior of the card body and thus also of the card-shaped data carrier can be defined or adjusted by using a brittle plastic layer.
  • a brittle fracture of the card body or the card-shaped data carrier can be achieved overall under external load.
  • brittle fracture refers to a sudden material failure.
  • the card-shaped disk may break apart visibly and obviously to the user.
  • the card-shaped data carrier can clearly break into two halves due to brittle fracture.
  • a clearly recognizable large crack or break in the card-shaped data carrier can be achieved by means of a brittle fracture, whereby the occurrence of a large number of small, difficult to recognize and sharp-edged cracks or breaks can be avoided.
  • the risk of injury to the user can therefore be significantly reduced by adjusting the breaking behavior.
  • the brittle plastic is formed by a plastic which has an elongation at break of at least 0.1% and at most 50%, in particular at least 0.1% and at most 20%, preferably 15%.
  • the elongation at break refers to a linear expansion of the respective material, in particular the plastic, in a percentage.
  • elongation at break describes a deformability as a material property.
  • the elongation at break can be preferred for differentiation between brittle and elastic materials.
  • Brittle materials preferably have a low elongation at break, whereas elastic materials can have a high elongation at break. In particular, brittle materials can only have a small linear expansion before the material cracks or breaks.
  • brittle materials typically have a high level of hardness and therefore a brittle material can only be deformed or stretched to a small extent. Due to the low elongation at break, the described brittle fracture of the card-shaped data carrier can advantageously be achieved.
  • the brittle plastic is formed by a plastic which has a tensile strength of at least 50 MPa, in particular 70 MPa.
  • tensile strength in particular tear strength
  • tensile strength can describe a maximum mechanical tensile stress that a material can withstand.
  • tensile strength can describe a type of resilience as a material property.
  • Brittle plastics can advantageously have a high tensile strength. This results in particular from the fact that brittle materials can typically have great hardness and therefore also high resilience.
  • the brittle plastic is formed by a plastic which has a modulus of elasticity of at least 500 MPa.
  • the modulus of elasticity can be viewed as a type of characteristic value of how much a material can yield to deformation when subjected to an external force.
  • the elastic modulus can describe a kind of magnitude of a resistance force to deformation.
  • an elastic material yields more than a hard and brittle material.
  • an elastic plastic may have a lower resistance to deformation than a brittle plastic.
  • an elastic plastic has a low modulus of elasticity and a brittle plastic has a high modulus of elasticity.
  • the mentioned material properties of elongation at break, tensile strength and modulus of elasticity describe the brittle material properties of the plastic and can overall promote brittle fracture of the card-shaped data carrier. This advantageously reduces the risk of injury to the user of the card-shaped data carrier.
  • the brittle plastic is formed by polystyrene or a light-modified PVC plastic or a highly crystalline plastic.
  • polystyrene can have a tensile strength of approximately 55 MPa, an elongation at break of approximately 3% and a modulus of elasticity of approximately 3200 MPa.
  • other brittle plastics are conceivable for use for the first plastic layer. It is also conceivable to make a plastic brittle through high temperatures or the introduction of light or UV radiation.
  • the chain length of the plastic molecules can play a particular role here. For example, in a very hot extrusion, the chain length of the molecules can be reduced by splitting the chains.
  • the chain length can also be reduced by splitting the chains by introducing light or UV radiation.
  • a medium one is preferred for the brittle plastic molar mass distribution of a maximum of 20,000 g/mol is provided.
  • the molar mass distribution can preferably be analyzed using gel permeation chromatography (GPC).
  • the ceramic layer is made transparent. This has the advantage that designs or labels that are arranged on or on the plastic layer can be easily recognized from the outside.
  • the ceramic layer is connected to the first plastic layer by means of an adhesive.
  • the advantage of connecting the plastic layer to the ceramic layer using an adhesive is that the adhesive is easy to process and a permanent connection can preferably be achieved.
  • the ceramic layer can e.g. B. placed individually on the plastic layer and glued to it.
  • the card body has at least one second plastic layer, the second plastic layer being formed from an elastic plastic.
  • the terms of the second plastic layer and the elastic plastic can be used analogously.
  • the second plastic layer can also be referred to as an elastic plastic layer or as an elastic plastic within the scope of the application.
  • the use of an elastic plastic has the advantage that, for example, ceramic fragments of the brittle fracture of the ceramic layer and the brittle plastic layer can be bonded to the elastic plastic layer.
  • the ceramic layer and the brittle plastic layer could be due to a Brittle fracture breaks in half, but these broken halves could remain attached to the elastic plastic layer.
  • the advantage can be achieved in this way that the broken layers remain attached to the elastic plastic layer and do not fall apart scattered.
  • the elastic plastic layer can also contribute to adjusting the breaking behavior of the card-shaped data carrier. In other words, a specific breaking behavior of the card-shaped data carrier can be realized.
  • the elastic plastic is formed by a plastic which has an elongation at break of at least 100%, preferably 500%.
  • Elastic materials preferably have a high elongation at break.
  • elastic materials can have a very large linear expansion before the material cracks or breaks. Due to the large elongation at break, the effect described can advantageously be achieved that in the event of a brittle fracture, the broken ceramic layer and the broken brittle plastic layer can be bonded to the elastic plastic layer.
  • the elastic plastic is formed by a plastic which has a tensile strength of at most 50 MPa, in particular 20 MPa.
  • elastic plastics can have a lower tensile strength than brittle plastics.
  • the elastic plastic is formed by a plastic which has a modulus of elasticity of at most 200 MPa, in particular 100 MPa. Since an elastic material in particular can yield more than a hard and brittle material, an elastic plastic advantageously has a lower resistance to deformation and therefore a low modulus of elasticity.
  • the elastic plastic is formed by a thermoplastic elastomer, in particular thermoplastic polyurethane or thermoplastic polyester.
  • thermoplastic polyurethane may have a tensile strength of approximately 45 MPa, an elongation at break of approximately 300% and a modulus of elasticity of approximately 15 MPa.
  • other elastic plastics are conceivable for use for the second plastic layer.
  • vulcanized materials can also be used.
  • elastic plastics can have a large chain length of the plastic molecules. The longer the chain length of the molecules, the more elastic the material can be. An average molar mass distribution of at least 20,000 g/mol is preferably provided for the elastic plastic.
  • the card body is formed from several layers, the layer sequence comprising an external ceramic layer, an adhesive, a first plastic layer, a second plastic layer, a further first plastic layer, a further adhesive and a further external ceramic layer.
  • the second plastic layer with the elastic plastic can be provided as an internal or centrally arranged layer of the card body.
  • a first plastic layer with the brittle plastic is provided on the two opposite surfaces of the second plastic layer.
  • the second plastic layer is arranged between two first plastic layers.
  • a ceramic layer is arranged on the respective first plastic layer by means of the adhesive. The ceramic layers can thus form external layers of the card body.
  • the inner plastic layers serve to adjust the breaking behavior of the card body or the card-shaped data carrier.
  • the first two plastic layers with the brittle plastic can in particular cause brittle fracture.
  • the centrally arranged second plastic layer with the elastic plastic can ensure that the broken layers remain on the elastic plastic layer.
  • Figure 1 is an exploded perspective view of a card-shaped data carrier according to an exemplary embodiment according to the invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view of the card-shaped data carrier according to Figure 1 with a defined breaking behavior;
  • Figure 3 is an exploded perspective view of a card-shaped
  • Figure 4 is a cross-sectional view of the card-shaped data carrier according to Figure 3 with a defined breaking behavior.
  • Figure 1 shows a perspective exploded view of a card-shaped data carrier 10 according to an exemplary embodiment according to the invention.
  • the card-shaped data carrier 10 is provided, for example, as a smart card.
  • the card-shaped data carrier 10 comprises an electronic chip module, not shown, with at least one chip, not shown, and a contact structure, not shown.
  • contact-based data transmission can be implemented using the chip module.
  • further components can be provided for contactless data transmission.
  • the card-shaped data carrier 10 comprises a card body 20 with an arrangement area, not shown, for receiving the chip module, the chip module being arranged in the arrangement area of the card body 20.
  • the card body 20 has several layers.
  • a first plastic layer 21 and two ceramic layers 23 are provided.
  • the first plastic layer 21 is arranged inside or centrally in the card body 20.
  • the two ceramic layers 23 are arranged on the outside of the card body 20.
  • the first plastic layer 21 is arranged between the ceramic layers 23.
  • the Ceramic layers 23 are each connected to the first plastic layer 21 by means of an adhesive 24.
  • the ceramic layers 23 are designed to be transparent, for example.
  • the external ceramic layers 23 protect the first plastic layer 21 from the influence of chemical substances, such as. B. acids or alkalis.
  • the chip module can therefore preferably be arranged in or on the first plastic layer 21.
  • the first plastic layer 21 is formed from a brittle plastic in order to adjust the breaking behavior of the card-shaped data carrier 10.
  • the brittle plastic is preferably formed from polystyrene.
  • polystyrene can have a tensile strength of approximately 55 MPa, an elongation at break of approximately 3% and a modulus of elasticity of approximately 3200 MPa.
  • first plastic layer 21 with a brittle plastic has the advantage that the breaking behavior of the card body 20 and thus also of the card-shaped data carrier 10 can be defined or adjusted under external load.
  • a brittle fracture of the card body 20 or the card-shaped data carrier 10 can be achieved overall under external load.
  • Such a brittle fracture is shown as an example in Figure 2.
  • FIG 2 shows a cross-sectional view of the card-shaped data carrier 10 according to Figure 1 with a defined fracture behavior, or a brittle fracture.
  • the card-shaped data carrier 10 is visible to a user and has obviously broken apart.
  • the Card-shaped data carrier 10 is clearly broken into two halves due to the brittle fracture.
  • a complete tear has occurred along a vertical direction through the card body 20.
  • Adjusting the breaking behavior or enabling brittle fracture of the card body 20 has the advantage that the user can immediately recognize that the card-shaped data carrier 10 has broken and the user can immediately begin handling the card-shaped data carrier 10 with corresponding care.
  • the occurrence of a large number of small, difficult to recognize and sharp-edged cracks or fractures can be avoided by means of brittle fracture. The risk of injury to the user can therefore be significantly reduced by adjusting the breaking behavior.
  • Figure 3 shows a perspective exploded view of a card-shaped data carrier 10 according to a further exemplary embodiment according to the invention.
  • the card-shaped data carrier 10 is provided, for example, as a smart card.
  • the card-shaped data carrier 10 comprises an electronic chip module, not shown, with at least one chip, not shown, and a contact structure, not shown.
  • contact-based data transmission can be implemented using the chip module.
  • further components can be provided for contactless data transmission.
  • the card-shaped data carrier 10 comprises a card body 20 with an arrangement area, not shown, for receiving the chip module, the chip module being arranged in the arrangement area of the card body 20.
  • the card body 20 has several layers.
  • two first plastic layers 21, a second plastic layer 22 and two ceramic layers 23 are provided.
  • the second plastic layer 22 is arranged inside or centrally in the card body 20.
  • the two ceramic layers 23 are arranged on the outside of the card body 20.
  • a first plastic layer 21 is arranged between the second plastic layer 22 and the respective outer ceramic layer 23.
  • the ceramic layers 23 are each connected to the first plastic layers 21 by means of an adhesive 24.
  • the layer sequence of the card body 20 includes an external ceramic layer 23, an adhesive 24, a first plastic layer 21, a second plastic layer 22, a further first plastic layer 21, a further adhesive 24 and a further external ceramic layer 23.
  • the ceramic layers 23 are designed to be transparent, for example. Furthermore, the external ceramic layers 23 protect the first plastic layers 21 from the influence of chemical substances, such as. B. acids or alkalis.
  • the chip module can therefore preferably be arranged in or on one of the first plastic layers 21.
  • the first plastic layers 21 are each formed from a brittle plastic in order to adjust the breaking behavior of the card-shaped data carrier 10.
  • the brittle plastic is preferably formed from polystyrene.
  • polystyrene can have a tensile strength of approximately 55 MPa, an elongation at break of approximately 3% and a modulus of elasticity of approximately 3200 MPa.
  • the second plastic layer 22 is formed from an elastic plastic.
  • the elastic plastic is preferably formed by thermoplastic polyurethane.
  • thermoplastic polyurethane may have a tensile strength of approximately 45 MPa, an elongation at break of approximately 300% and a modulus of elasticity of approximately 15 MPa.
  • an elastic plastic for the second plastic layer 22 has the advantage that, for example, ceramic fragments of a brittle fracture of the ceramic layers 23 and the brittle plastic layers 21 caused by an external load can be bound to the centrally arranged elastic plastic layer 22.
  • the ceramic layers 23 and the brittle first plastic layers 21 could break in half due to brittle fracture, but these broken halves could remain on the elastic plastic layer 22.
  • Figure 4 shows a cross-sectional view of the card-shaped data carrier 10 according to Figure 3 with a defined breaking behavior.
  • the broken layers 21, 23 can remain attached to the elastic second plastic layer 22 and not fall apart in a scattered manner. In this way, it can be avoided in particular that scattered ceramic splinters fall off and injure the user if the card-shaped data carrier 10 breaks. Consequently, the elastic second plastic layer 22 can be used to adjust the breaking behavior of the card-shaped data carrier 10. This can increase the risk of injury for the user can be further reduced by adjusting the breaking behavior.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen kartenförmigen Datenträger (10), insbesondere eine Smart Card, umfassend ein elektronisches Chipmodul mit wenigstens einem Chip und einer Kontaktstruktur und einen Kartenkörper (20) mit einem Anordnungsbereich zur Aufnahme des Chipmoduls, wobei das Chipmodul in dem Anordnungsbereich des Kartenkörpers (20) angeordnet ist, wobei der Kartenkörper (20) wenigstens eine erste Kunststoffschicht (21) und wenigstens eine Keramikschicht (23) aufweist, wobei die erste Kunststoffschicht (21) aus einem spröden Kunststoff zur Einstellung eines Bruchverhaltens des kartenförmigen Datenträgers (10) gebildet ist.

Description

Kartenförmiger Datenträger umfassend Keramik
Die vorliegende Erfindung betrifft einen kartenförmigen Datenträger, insbesondere eine Smart Card, welcher Keramik umfasst.
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.
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.
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.
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.
Diese Aufgabe wird durch einen kartenförmigen Datenträger mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und in Bezug auf die Beschreibung und die Figuren offenbart.
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. 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.
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. 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.
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. 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.
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.
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.
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.
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.
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.
Es ist ebenso bevorzugt denkbar, dass die Keramikschicht transparent aus gebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass Designs oder Beschriftungen, welche an bzw. auf der Kunststoffschicht angeordnet sind, von außen gut erkennbar sind.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Keramikschicht mittels eines Klebstoffs mit der ersten Kunststoffschicht verbunden ist. Der Vorteil einer Verbindung der Kunststoff schicht 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.
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.
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.
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. 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.
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.
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.
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:
Figur 1 eine perspektivische Explosionsansicht eines kartenförmigen Datenträgers nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
Figur 2 eine Querschnittsansicht des kartenförmigen Datenträgers nach Figur 1 mit einem definierten Bruchverhalten; Figur 3 eine perspektivische Explosionsansicht eines kartenförmigen
Datenträgers nach einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel; und
Figur 4 eine Querschnittsansicht des kartenförmigen Datenträgers nach Figur 3 mit einem definierten Bruchverhalten.
Figur 1 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines kartenförmigen Datenträgers 10 nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel. Der kartenförmige Datenträger 10 ist beispielhaft als Smart Card vorgesehen.
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.
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.
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 mitels eines Klebstoffs 24 mit der ersten Kunststoff schicht 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.
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.
Die Verwendung einer ersten Kunststoff schicht 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 Figur 2 dargestellt.
Figur 2 zeigt eine Querschnittsansicht des kartenförmigen Datenträgers 10 nach Figur 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.
Figur 3 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines kartenförmigen Datenträgers 10 nach einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel. Der kartenförmige Datenträger 10 ist beispielhaft als Smart Card vorgesehen.
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.
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. 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.
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.
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.
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. 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.
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 Figur 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 Figur 4 dargestellt. Figur 4 zeigt dabei eine Querschnittsansicht des kartenförmigen Datenträgers 10 nach Figur 3 mit einem definierten Bruchverhalten.
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.
Bezugszeichenliste
10 kartenförmiger Datenträger
20 Kartenkörper
21 erste Kunststoffschicht
22 zweite Kunststoffschicht 23 Keramikschicht
24 Klebstoff

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Kartenförmiger Datenträger (10), insbesondere eine Smart Card, umfassend ein elektronisches Chipmodul mit wenigstens einem Chip und einer Kontaktstruktur und einen Kartenkörper (20) mit einem Anordnungsbereich zur Aufnahme des Chipmoduls, wobei das Chipmodul in dem Anordnungsbereich des Kartenkörpers (20) angeordnet ist, wobei der Kartenkörper (20) wenigstens eine erste Kunststoffschicht (21) und wenigstens eine Keramikschicht (23) aufweist, wobei die erste Kunststoffschicht (21) aus einem spröden Kunststoff zur Einstellung eines Bruchverhaltens des kartenförmigen Datenträgers (10) gebildet ist.
2. Kartenförmiger Datenträger (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 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.
3. Kartenförmiger Datenträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der spröde Kunststoff durch einen Kunststoff gebildet ist, welcher eine Zugfestigkeit von wenigstens 50 MPa, insbesondere 70 MPa, aufweist.
4. Kartenförmiger Datenträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der spröde Kunststoff durch einen Kunststoff gebildet ist, welcher ein Elastizitätsmodul von wenigstens 500 MPa aufweist.
5. Kartenförmiger Datenträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der spröde Kunststoff durch Polystrol oder einen lichtmodifizierten PVC-Kunststoff oder einen hochkristallinen Kunststoff gebildet ist.
6. Kartenförmiger Datenträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikschicht (23) transparent ausgebildet ist.
7. Kartenförmiger Datenträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikschicht (23) mittels eines Klebstoffs (24) mit der ersten Kunststoffschicht (21) verbunden ist.
8. Kartenförmiger Datenträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kartenkörper (20) wenigstens eine zweite Kunststoffschicht (22) aufweist, wobei die zweite Kunststoffschicht (22) aus einem elastischen Kunststoff gebildet ist.
9. Kartenförmiger Datenträger (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Kunststoff durch einen Kunststoff gebildet ist, welcher eine Reißdehnung von wenigstens 100 %, bevorzugt von 500 %, aufweist.
10. Kartenförmiger Datenträger (10) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Kunststoff durch einen Kunststoff gebildet ist, welcher eine Zugfestigkeit von höchstens 50 MPa, insbesondere 20 MPa, aufweist.
11. Kartenförmiger Datenträger (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Kunststoff durch einen Kunststoff gebildet ist, welcher ein Elastizitätsmodul von höchstens 200 MPa, insbesondere 100 MPa, aufweist.
12. Kartenförmiger Datenträger (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Kunststoff durch einen thermoplastischen Elastomer, insbesondere thermoplastisches Polyurethan oder thermoplastisches Polyester, gebildet ist.
13. Kartenförmiger Datenträger (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kartenkörper (20) aus mehreren Schichten gebildet ist, wobei die Schichtenfolge 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) umfasst.
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