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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Datenträger, der zum kontaktlosen Kommunizieren
mit einer Schreib/Lese-Station ausgebildet ist, und der einen Trägerkörper umfasst,
und der eine wannenförmige
Aufnahme in dem Trägerkörper umfasst,
und der ein in die Aufnahme nach ihrer Herstellung implantiertes,
gegenüber
der Umgebung des Datenträgers
elektrisch isoliertes Modul umfasst, wobei das Modul eine Träger-/Anschluss-Konfiguration und
einen von der Träger-/Anschluss-Konfiguration
getragenen Chip und eine mit der Träger/Anschluss-Konfiguration
verbundene, den Chip abdeckende Chipabdeckung aus elektrisch isolierendem
Material und zwei mit Hilfe der Träger/Anschluss-Konfiguration realisierte
Modulanschlüsse
umfasst, wobei jeder Modulanschluss einerseits mit einem Chipanschluss des
Chips und andererseits mit einem Spulenanschluss einer in den Datenträger eingebetteten Übertragungsspule
zum kontaktlosen Kommunizieren elektrisch leitend verbunden ist.
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Ein
solcher Datenträger
entsprechend der eingangs im ersten Absatz angeführten Gattung ist beispielsweise
aus dem Dokument
WO
97/05569 A1 bekannt. Bei dem bekannten Datenträger ist
die Träger/Anschluss-Konfiguration
des Moduls unter Verwendung von einem so genannten Epoxy-Rahmen hergestellt
und umfasst eine durchgehende Trägerplatte
aus einem Epoxy-Material und zwei an der Trägerplatte an ihrer entfernter
von der Umgebung des Datenträgers
liegenden Seite angebrachte Modulanschlüsse, die aus einer Kupferschicht
bestehen und vorzugsweise mit Hilfe einer Printplattentechnologie an
der Trägerplatte
angeordnet worden sind. Eine solche Träger/Anschluss-Konfiguration
ist relativ teuer und weist eine relativ große Gesamtbauhöhe auf und
setzt Biegebeanspruchungen einen relativ hohen Widerstand entgegen,
was insbesondere dann nachteilig ist, wenn es sich bei dem Datenträger um einen
kartenförmigen
Datenträger
handelt, wie eine Scheckkarte, die häufig Biegebeanspruchungen ausgesetzt
ist, da Biegebeanspruchungen in diesem Fall relativ leicht Unterbrechungen
der elektrischen Verbindungen zwischen den Modulanschlüssen und
den Spulenanschlüssen
im Übergangsbereich
zu den Modulanschlüssen
hervorrufen können.
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist das Verhindern oder zumindest das Abschwächen der
vorhergehend genannten Probleme und das Schaffen eines verbesserten
Datenträ gers.
Erfindungsgemäß ist ein Datenträger der
eingangs im ersten Absatz angeführten
Gattung zum Lösen
dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, dass die Träger/Anschluss-Konfiguration des
implantierten Moduls mit Hilfe eines Metall-Leiterrahmens hergestellt
wurde, der zwei Seitenteile und einen Mittenteil umfasst, der im
Wesentlichen in einer Ebene mit den zwei Seitenteilen liegt und
zwischen den zwei Seitenteilen liegt, wobei die zwei Seitenteile
und der Mittenteil gegenüber
einander elektrisch isoliert sind und mechanisch unter Verwendung
der Chipabdeckung miteinander verbunden sind, und die zwei Seitenteile
die zwei Modulanschlüsse
bilden und der Mittenteil den Chip trägt, und die Chipabdeckung eine
doppelseitige Ausbildung in Bezug auf die Träger-/Anschluss-Konfiguration aufweist
und einen Außenteil,
der näher
an der Umgebung des Datenträgers
liegt, und einen Innenteil, der entfernter von der Umgebung des
Datenträgers
liegt, aufweist, und zwei Durchgänge
aufweist, und ein Modulanschluss und ein Spulenanschluss über jeden Durchgang
mit Hilfe eines elektrisch leitenden Mediums elektrisch verbunden
sind.
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Die
erfindungsgemäßen Maßnahmen
weisen den Vorteil auf, dass eine Träger/Anschluss-Konfiguration,
die unter Verwendung eines so genannten Metall-Leiterrahmens hergestellt wird, und
infolgedessen ein so hergestelltes Modul in einem gemäß der so
genannten Implant-Technologie hergestellten Datenträger verwendet
werden können.
Im Vergleich zu einer unter Verwendung eines Epoxy-Rahmens hergestellten
Träger/Anschluss-Konfiguration
weist die unter Verwendung eines Metall-Leiterrahmens hergestellte
Träger/Anschluss-Konfiguration
die wesentlichen Vorteile auf, dass eine solche Träger/Anschluss-Konfiguration,
die auf einem Metall-Leiterrahmen basiert, erstens eine geringere
Gesamtbauhöhe
aufweisen kann, zweitens im Fall von Biegebeanspruchungen eine höhere Flexibilität aufweist,
so dass, auch wenn ein erfindungsgemäßer Datenträger relativ großen Biegebeanspruchungen
ausgesetzt wird, sich keine nachteiligen Einflüsse auf die Träger/Anschluss-Konfiguration
des Moduls des Datenträgers
ergeben und es zu keinen Unterbrechungen zwischen den Modulanschlüssen und
den Spulenanschlüssen
kommt, und drittens auch wesentlich preiswerter herstellbar ist.
Ein weiterer großer
Vorteil einer solchen erfindungsgemäßen Ausbildung besteht darin,
dass keine separaten Mittel zum Isolie ren des Moduls gegenüber der
Umgebung des Datenträgers
erforderlich sind, weil der Außenteil
der Chipabdeckung diese Isolationsfunktion erfüllt. Weiters ist durch den
Innenteil der Chipabdeckung mit Hilfe von dessen Durchgangen dafür gesorgt,
dass die elektrisch leitenden Verbindungsmittel zum Verbinden der
Modulanschlüsse
und der Spulenanschlüsse
nur in dem durch die Durchgänge
definierten Raum vorhanden sein können, so dass keine unerwünschten Kurzschlüsse durch
die Verbindungsmittel verursacht werden können.
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Eine
erfindungsgemäße Weiterbildung
gemäß Anspruch
2 bietet den Vorteil, dass die elektrischen Verbindungen zwischen
den Modulanschlüssen
und den Chipanschlüssen
einerseits und die elektrischen Verbindungen zwischen den Modulanschlüssen und
den Spulenanschlüssen
andererseits unabhängig
voneinander vorgesehen und angeordnet sein können, da sie an gegenüberliegenden
Seiten der Träger/Anschluss-Konfiguration
liegen.
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Eine
erfindungsgemäße Weiterbildung
gemäß Anspruch
3 bietet den Vorteil, dass mit Hilfe des Außenteils der Chipabdeckung
die wannenförmige Aufnahme
zur Gänze
ausgefüllt
werden kann, derart, dass die wannenförmige Aufnahme mit dem Außenteil
der Chipabdeckung gänzlich
abgeschlossen ist.
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Eine
erfindungsgemäße Weiterbildung
gemäß Anspruch
4 bietet den Vorteil, dass die in jeden Durchgang aufgenommenen
Verbindungsmittel nicht nur zum elektrisch leitenden Verbinden der
Modulanschlüsse
und der Spulenanschlüsse
dienen, sondern zusätzlich
auch einen Beitrag zum mechanischen Festhalten des Moduls in der
wannenförmigen
Aufnahme leisten. Es sei erwähnt,
dass anstelle eines leitenden Klebstoffes auch andere elektrisch
leitende Verbindungsmittel vorgesehen sein können, beispielsweise eine elektrisch
leitfähige
Paste, wie eine Silberleitpaste, aber auch andere Materialien.
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Die
vorhergehend angeführten
Aspekte und weitere Aspekte der Erfindung gehen aus dem nachfolgend
beschriebenen Ausführungsbeispiel
hervor und sind anhand dieses Ausführungsbeispiels erläutert.
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Die
Erfindung wird nun ausführlicher
mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, die ein Beispiel einer
Ausführungsform
zeigen, auf die die Erfindung nicht beschränkt ist.
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1 zeigt
einen Teil eines Datenträgers
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung in einer Schnittansicht in vergrößertem Maßstab entlang einer Linie I-I
in 2.
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2 zeigt
einen Datenträger
von 1 in einer Schnittansicht entlang der Linie I-I
in 1.
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1 und 2 zeigen
einen Teil eines Datenträgers 1,
der im vorliegenden Fall die Form einer so genannten Chipkarte aufweist
und der ausschließlich
für kontaktloses
Kommunizieren mit einer Schreib/Lese-Station konstruiert ist.
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Der
Datenträger
1 weist
einen Trägerkörper
2 auf,
der im vorliegenden Fall aus mehreren Kunststoffbeschichtungen unter
Verwendung eines Beschichtungsverfahrens gebildet wurde, wie bereits
im vorhergehend erwähnten
Dokument
WO 97/05569 A1 offenbart.
Der Trägerkörper
2 kann
indes alternativ mit Hilfe eines Spritzgussverfahrens hergestellt werden.
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Der
Trägerkörper 2 des
Datenträgers 1 weist eine
wannenförmige
Aufnahme 3 auf. Der Datenträger 1 weist ferner
ein Modul 4 auf, das in der Aufnahme 3 implantiert
wird, nachdem diese Aufnahme 3 gebildet und elektrisch
gegenüber
der Umgebung des Datenträgers 1 isoliert
wurde, wie hiernach mit mehr Einzelheiten beschrieben werden wird.
Das Modul 4 weist weitere Teile auf, nämlich eine Träger/Anschluss-Konfiguration 5,
einen Chip 6, eine Chipabdeckung 7 aus einem elektrisch
isolierenden Material, die den Chip 6 abdeckt, und zwei
Modulanschlüsse,
die hiernach auch mit mehr Einzelheiten beschrieben werden.
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Wie
aus 2 ersichtlich ist, trägt die Träger/Anschluss-Konfiguration
den Chip 6 an ihrer Seite 8, die der Umgebung
des Datenträgers 1 am nächsten ist,
wobei der Chip 6 mit Hilfe einer in 2 nicht
gezeigten Verleimung an der Träger/Anschluss-Konfiguration 5 befestigt
ist. Der Chip 6 wird dann in der Chipabdeckung 7 eingebettet,
die aus einem Kunststoff hergestellt ist und die mit der Träger/Anschluss-Konfiguration 5 verbunden
ist.
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Bei
dem Datenträger 1 ist
die Träger/Anschluss-Konfiguration 5 des
in die Aufnahme 3 nach ihrer Herstellung implantierten
Moduls 4 unter Verwendung von einem so genannten Metall-Leiterrahmen
hergestellt worden, der aus einem leitfähigen Metall oder einer leitfähigen Metalllegierung,
nämlich einer
Kupferlegierung besteht. Ein solcher Metall-Leiterrahmen ist in
Fachkreisen an sich für
unterschiedliche andere Anwendungszwecke bekannt. Es ist jedoch
bisher noch nie der Versuch unternommen worden, einen solchen Metall-Leiterrahmen
zur Herstellung eines implantierbaren Moduls 4 oder zur
Herstellung einer Träger/Anschluss-Konfiguration 5 für ein solches
implantierbares Modul 4 zu verwenden.
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Die
unter Verwendung von einem Metall-Leiterrahmen hergestellte Träger/Anschluss-Konfiguration 5 des
Moduls 4 besteht aus zwei Seitenteilen 9 und 10 und
einem im Wesentlichen in einer Ebene mit den beiden Seitenteilen 9 und 10 liegenden
Mittenteil 11. Dabei ist jeder der zwei Seitenteile 9 und 10 ähnlich wie
ein U ausgebildet, derart, dass jeder Seitenteil 9 bzw. 10 so
einen Stegbereich 12 bzw. 13 sowie zwei Schenkelbereiche 14 und 15 bzw. 16 und 17 umfasst.
Der Mittenteil 11 weist eine an die U-Form der beiden Seitenteile 9 und 10 angepasste Form
auf, derart, dass der Mittenteil 11 einen im Wesentlichen
rechteckigen Zentralbereich 18 und zwei von dem Zentralbereich 18 seitlich
abstehende und gegenüber
dem Zentralbereich 18 verjüngte Randbereiche 19 und 20 aufweist.
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Zwischen
jedem der beiden Seitenteile 9 und 10 und dem
Mittenteil 11 ist eine vierfach abgewinkelte Trennzone 21 und 22 vorgesehen.
In jeder Trennzone 21 bzw. 22 ist ein genau den
selben vierfach abgewinkelten Verlauf aufweisender Abschnitt 23 bzw. 24 der
Chipabdeckung 7 aufgenommen, was zur Folge hat, dass die
beiden Seitenteile 9 und 10 und der Mittenteil 11 elektrisch
voneinander isoliert sind.
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In
jedem der beiden Seitenteile 9 und 10 sind sowohl
Durchgangsschlitze 25, 26, 27, 28, 29 und 30 als
auch Durchgangslöcher 31, 32, 33, 34, 35 und 36 vorgesehen.
Weiters sind in den Randbereichen 19 und 20 des
Mittenteils 11 Durchgangslöcher 37 und 38 vorgesehen.
In den Durchgangsschlitzen 25, 26, 27, 28, 29 und 30 und
in den Durchgangslöchern 31, 32, 33, 34, 35 und 36 sowie
in den Durchgangslöchern 37 und 38 sind
Abschnitte 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 und 52 der
Chipabdeckung 7 genau passend aufgenommen. Die Abschnitte 39 bis 52 sind
auf diesen zwei Seitenteilen 9 und 10 und im Mittenteil 11 verankert,
derart, dass die zwei Seitenteile 9 und 10 und
der Mittenteil 11 unter Verwendung der Chipabdeckung 7 mechanisch
miteinander verbunden sind.
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Im
Modul 4 trägt
der Mittenteil 11 den Chip 6. Die zwei Seitenteile 9 und 10,
die gegenüber
einander und gegenüber
dem Mittenteil 11 elektrisch isoliert sind, bilden direkt
die Modulanschlüsse
des Moduls 4, die hierin vorhergehend kurz erwähnt wurden, die
jeweils über
einen so genannten Bonddraht 53 oder 54 und mit
einem jeweiligen Spulenanschluss 57 und 58 einer Übertragungsspule 59 für kontaktloses
Kommunizieren auf induktive Weise elektrisch mit einem entsprechenden
Chipanschluss 55 und 56 verbunden sind, der in 2 diagrammatisch
mit einem Punkt dargestellt wird, wobei die Spule im Datenträger 1,
d. h. in seinem Trägerkörper 2 eingebettet
ist.
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Im
Datenträger 1,
d. h. im Modul 4 des Datenträgers 1, so wie in 2 gezeigt,
ist die Chipabdeckung 7 auf vorteilhafte Weise als eine
gegenüber der
Träger/Anschluss-Konfiguration 5 doppelseitige Abdeckung
konstruiert und umfasst einen Außenteil 60, der näher an der
Umgebung des Datenträgers 1 liegt,
und einen Innenteil 61, der entfernter von der Umgebung
des Datenträgers 1 liegt.
Der Außenteil 60 und
der Innenteil 61 sind über
die Abschnitte 39 bis 52 der Chipabdeckung miteinander
verbunden. Die doppelseitige Chipabdeckung 7 ist aus einem Kunststoff
hergestellt und wurde mit Hilfe eines Spritzgussverfahrens einfach
und präzise
hergestellt.
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Im
vorliegenden Fall ist der Chip 6 an der Seite 8 des
Mittenteils 11, der näher
an der Umgebung des Datenträgers 1 liegt,
mit dem Mittenteil 11 verbunden und ist so durch den Außenteil 60 der Chipabdeckung 7 abgedeckt.
Weiters sei erwähnt, dass
die Querschnittsform des Außenteils 60 der Chipabdeckung
senkrecht zur Tiefenrichtung der wannenförmigen Aufnahme 3 und
die Querschnittsform der Aufnahme 3 senkrecht zur Tiefenrichtung der
Aufnahme 3 im Wesentlichen gleich sind, derart, dass die
seitlichen Flächen
des Außenteils 60 der Chipabdeckung 7 an
die seitlichen Randflächen
der Aufnahme 3 anstoßen
und die Aufnahme 3 so mit Hilfe des Außenteils 60 der Chipabdeckung 7 richtig verschlossen
ist.
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Zum
Befestigen des Moduls 4 in der Aufnahme 3 wurde
eine Klebstoffschicht 64 zwischen der innersten Randfläche 62 des
Innenteils 61 der Chipabdeckung 7 und der Randfläche 63 am
Boden der Aufnahme 3 bereitgestellt.
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Wie
aus 2 ersichtlich ist, weist der Innenteil 61 der
Chipabdeckung 7 zwei Durchgänge 65 und 66 auf,
die je bis zu einem Seitenteil reichen, der einen Modulanschluss 9 bzw. 10 bildet,
und weist der Trägerkörper 2 zwei
Zugänge 67 und 68 auf,
die fluchtend mit den zwei Durchgängen 65 und 66 angeordnet
sind, und die je bis zu einem entsprechenden Spulenanschluss 57 oder 58 reichen.
Die Durchgänge 65 und 66 und
die Zugänge 67 und 68 sind
mit einem elektrisch leitenden Verbindungsmittel 69 und 70,
vorzugsweise mit einem elektrisch leitenden Klebstoff, gefüllt, wobei
die elektrisch leitenden Verbindungsmittel 69 und 70 sowohl
mechanisch als auch elektrisch mit den Seitenteilen 9 und 10,
die die Modulanschlüsse
bilden, als auch mit den Spulenanschlüssen 57 und 58 verbunden
sind. Die Verwendung eines elektrisch leitenden Klebstoffes als
Verbindungsmittel 69 und 70 bietet den Vorteil,
dass ein solcher elektrisch leitender Klebstoff zusätzlich das Festhalten
der Seitenteile 9 und 10 und folglich des gesamten
Moduls 4 unterstützt.
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Ein
Vorteil, der mit dem Datenträger 1 erreicht
wird, der in 1 und 2 gezeigt
wird, ist, dass die Träger/Anschluss-Konfiguration 5 nur
eine relativ geringe Gesamtbauhöhe
in Anspruch nimmt, weil die unter Verwendung von einem Metall-Leiterrahmen
hergestellten Seitenteile 9 und 10 und der Mittenteil 11 der
Träger/Anschluss-Konfiguration 5 nur
eine Dicke von etwa 80 μm
und erwünschtenfalls noch
weniger aufweisen. Hierdurch ist es ermöglicht, ein Modul 4 mit
einer Gesamtbauhöhe
von nur etwa 380 bis 400 μm
herzustellen, was im Hinblick auf die Herstellung von besonders
dünnen
Datenträgern 1, insbesondere
von besonders dünnen
Chipkarten, besonders vorteilhaft ist. Ein weiterer Vorteil bei
dem Datenträger 1 besteht
darin, dass die aus einem leitfähigen
Metall oder einer leitfähigen
Metalllegierung, vorzugsweise aus einer Kupferlegierung, bestehenden
Seitenteile 9 und 10 und der Mittenteil 11 relativ flexibel
sind, derart, dass auch bei einer relativ starken Biegebelastung
des Datenträgers 1 die
Träger/Anschluss-Konfiguration 5 sich
entsprechend der Biegebelastung des Datenträgers 1 elastisch verformen
kann, ohne dass dies nachteilige Einflüsse auf die elektrischen Verbindungen
von den Seitenteilen 9 und 10 zu den Spulenanschlüssen 57 und 58 hat.
Ein weiterer erheblicher Vorteil bei dem Datenträger 1 besteht darin,
dass das unter Verwendung von einem Metall-Leiterrahmen hergestellte
Modul 4 wesentlich preiswerter ist als ein mit Hilfe eines
so genannten Epoxy-Leiterrahmens
hergestelltes Modul. Der Datenträger 1 weist
den Vorteil auf, dass keine separaten Isolationsmittel für die elektrische
Isolation des Moduls 4 erforderlich sind, da der Außenteil 60 der Chipabdeckung 7 zu
diesem Zweck verwendet wird. Mit Hilfe der Durchgänge 65 und 66 im
Innenteil 61 der Chipabdeckung 7 wird eine genaue
und richtig elektrisch leitende Verbindung zwischen den Modulanschlüssen 9 und 10 und
den Spulenanschlüssen 57 und 58 erhalten.
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Die
Erfindung ist nicht auf die hierin vorhergehend als Beispiel beschriebene
Ausführungsform beschränkt. Eine
Träger/Anschluss-Konfiguration kann
alternativ unterschiedlich hergestellte Seitenteile und einen unterschiedliche
hergestellten Mittenteil aufweisen. Außerdem kann der Chip an der
Seite des Mittenteils, die entfernt von der Umgebung des Datenträgers liegt,
mit dem Mittenteil verbunden werden, wobei der Außenteil
der Chipabdeckung dann lediglich zum Bereitstellen einer elektrischen
Isolation des Moduls gegenüber
der Umgebung des Datenträgers
dient.