Verfahren zur Herstellung eines tragbaren Datenträgers

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines tragbaren Datenträgers. Weiterhin betrifft die Erfindung einen tragbaren Datenträger.

Im Rahmen des Herstellungsprozesses für einen tragbaren Datenträger besteht eine übliche Vorgehensweise darin, eine elektronische Schaltung ganz oder teilweise mit einem Material, insbesondere mit einem Kunststoffmaterial zu umgeben. Bei der elektronischen Schaltung handelt es sich in der Regel um einen integrierten Schaltkreis, insbesondere um einen Mikrocontroller. Beispielsweise kann zur Herstellung eines tragbaren Datenträgers, der als eine Chipkarte ausgebildet ist, die elektronische Schaltung in einen Kartenkörper eingesetzt werden, wobei anschließend noch weitere Herstellungsschritte ausgeführt werden. Insbesondere bei der Verwendung von Kunststoffmaterialien kann es im Rahmen des Herstellungsprozesses zu elektrostatischen Aufladungen kommen, durch die die elektronische Schaltung des tragbaren Datenträgers in einen undefinierten Zustand versetzt wird. Wenn sich die elektronische Schaltung in einem undefinierten Zustand befindet, ist der tragbare Datenträger nicht nutzbar. Um den tragbaren Datenträger dennoch einer Nutzung zuführen zu können, ist es erforderlich, die elektronische Schaltung vom undefinierten Zustand wieder in einen definierten Zustand zu überführen. Auch während des Gebrauchs des tragbaren Datenträgers kann eine Überführung der elektronischen Schaltung in einen definierten Zustand unter Umständen erforderlich sein.

Um eine Überführung von einem undefinierten in einen definierten Zustand zu ermöglichen, verfügen insbesondere als Mikrocontroller ausgebildete elektronischen Schaltungen häufig über eine Funktion, die als Reset bezeichnet wird und die elektronische Schaltung ausgehend von einem beliebigen Zustand in einen Grundzustand zurücksetzt. Dieses Zurücksetzen wird in der Regel durch Anlegen eines dafür vorgesehenen Signals an die elektronische Schaltung veranlasst.

Elektronische Schaltungen mit Reset-Funktion werden auch bei tragbaren Datenträgern, insbesondere bei Chipkarten, eingesetzt. Beispielsweise wird bei kontaktbehafteten Chipkarten während der Anschaltsequenz gemäß der Norm ISO/IEC 7816-3 ein Reset-Signal von außen an eine dafür vorgesehene Kontaktfläche der Chipkarte angelegt. Außer im Rahmen der Anschaltsequenz kann ein Zurücksetzen der elektronischen Schaltung einer Chipkarte auch bei anderer Gelegenheit veranlasst werden. Allerdings können auf diese Weise nur elektronische Schaltungen von Chipkarten zurückgesetzt werden, die über Kontaktflächen zur berührenden Kontaktierung verfügen.

Aus der WO 01/82222 A1 ist ein Datenträger mit einer ersten Schnittstelle für ein erstes Kommunikationssignal und einer zweiten Schnittstelle für ein zweites Kommunikationssignal bekannt. Aus den Kommunikationssignalen wird jeweils ein Taktsignal abgeleitet und mittels je eines Frequenzsensors geprüft. Ein Zurücksetzen eines Prozessors erfolgt dann, wenn beim ersten Kommunikationssignal eine erste Taktfrequenz öder beim zweiten Kommunikationssignal eine zweite Taktfrequenz unterschritten wird.

Die US 5 068 521 B1 offenbart eine kontaktlose Chipkarte, die eine Batterie aufweist und deren CPU über eine Reset-Leitung zurückgesetzt wird. Nach dem Zurücksetzen der CPU wird die Chipkarte insgesamt als ein Vergusskörper ausgebildet, so dass die Reset-Leitung nicht mehr zugänglich ist. Die CPU bleibt nach dem Zurücksetzen solange in Betrieb, bis die Batterie erschöpft ist. Weiterhin offenbart die US 5 068 521 B1 eine kontaktlose Chipkarte, die über eine Einrichtung zur Detektion eines Reset-Signals verfügt. Wenn ein Reset-Signal detektiert wird, veranlasst diese Einrichtung eine Initialisierung der CPU. Das Reset-Signal wird mittels einer elektromagnetischen Welle kontaktlos übertragen. Die Detektion des Reset-Signals erfolgt über die Frequenz oder die Amplitude der elektromagnetischen Welle.

Weiterhin sind Chipkarten mit einer Anzeigeeinheit und zumindest einem Taster bekannt. DE 29803987 U1 sieht die Taste vor, um in der Chipkarte Strom zu sparen, indem die Anzeigeeinheit erst bei Betätigung des Tasters aktiviert wird. In einer Chipkarte gemäß EP 1023692 B1 kann durch das Drücken des Tasters ein Anzeigen des aktuellen Restbetrags einer elektronischen Börse auf der Chipkarte angefordert werden. Gemäß DE 10214875 A1 kann der Taster so mit einer Steuereinheit der Chipkarte verbunden sein, dass die Anzeigeeinheit mit dem Taster ein- und ausgeschaltet wird. Die Steuereinheit weist zudem einen außenseitig kontaktierbaren Eingang für ein Reset-Signal auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen tragbaren Datenträger mit wenigstens einer elektronischen Schaltung, die nicht durch eine berührende Kontaktierung von außerhalb des tragbaren Datenträgers zugänglich ist, so auszubilden, dass die elektronische Schaltung in einen definierten Zustand zurücksetzbar ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Herstellungsverfahren mit der Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich auf die Herstellung eines tragbaren Datenträgers, der wenigstens eine elektronische Schaltung und einen die elektronische Schaltung aufnehmenden Körper aufweist. Die elektronische Schaltung ist nicht durch eine berührende Kontaktierung von außerhalb des tragbaren Datenträgers zugänglich. Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass der tragbare Datenträger mit einer Rücksetzeinrichtung ausgerüstet wird, die von außerhalb des tragbaren Datenträgers betätigbar ist und mit deren Hilfe eine Überführung der elektronischen Schaltung in einen definierten Zustand auslösbar ist.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass der tragbare Datenträger nicht unbrauchbar wird, wenn die elektronische Schaltung in einen undefinierten Zustand versetzt wird. Dabei können der Aufbau des tragbaren Datenträgers und der Herstellungsprozess weitgehend beibehalten werden. Es ist lediglich erforderlich, den tragbaren Datenträger mit der Rücksetzeinrichtung auszurüsten. Mit Hilfe der Rücksetzeinrichtung ist eine zuverlässige Überführung der elektronischen Schaltung in einen definierten Zustand möglich.

In einer bevorzugten Verfahrensvariante wird die Rücksetzeinrichtung als eine Schalteinrichtung ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass eine einfache und kostengünstige Herstellung möglich ist und eine hohe Betriebssicherheit und unkomplizierte Bedienung gewährleistet sind.

Der Körper des tragbaren Datenträgers wird vorzugsweise durch Heißlamination von Kunststoffteilen hergestellt. Mit Hilfe der Heißlamination können die Kunststoffteile untrennbar miteinander verbunden werden und es kann eine qualitativ hochwertige Oberfläche des Körpers ausgebildet werden.

Nach Herstellung des Körpers kann eine Kavität für die Rücksetzeinrichtung in den Körper eingearbeitet werden. Das nachträgliche Ausbilden der Kavität hat den Vorteil, dass beliebige Verfahren für die Herstellung des Körpers eingesetzt werden können. Weiterhin kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass bei der Ausbildung der Kavität wenigstens ein elektrisch leitender Bereich freigelegt wird. Insbesondere wird bei der Ausbildung der Kavität wenigstens ein elektrisch leitender Bereich freigelegt, der mit der elektronischen Schaltung verbunden ist. Dadurch können ohne zusätzlichen Aufwand Vorbereitungen zum Anschließen der Rücksetzeinrichtung getroffen werden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird innerhalb der Kavität ein elastisch deformierbares Element angeordnet. Dieses Element kann beispielsweise dazu dienen eine taktile Rückmeldung beim Betätigen der Rücksetzeinrichtung zu erzeugen.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Kavität mit einem Deckel verschlossen wird. Insbesondere wird der Deckel elastisch deformierbar ausgebildet. Auf diese Weise wird eine Betätigung der Rücksetzeinrichtung mit Hilfe des Deckels ermöglicht.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der im Bereich der Kavität Schaltkontakte freigelegt oder ausgebildet werden. Dabei kann die Geometrie der Kavität so gewählt werden, dass die Schaltkontakte durch eine elastische Deformation des Deckels elektrisch miteinander verbunden werden können. Auf diese Weise lässt sich eine sehr einfach gestaltete Schalteinrichtung herstellen.

Mehrere Schalteinrichtungen können besonders effizient hergestellt werden, indem mehrere Kavitäten ausgebildet und durch einen gemeinsamen Deckel verschlossen werden.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf einen tragbaren Datenträger zur Speicherung und/ oder Verarbeitung von Daten, der wenigstens eine elektronische Schaltung aufweist, die nicht durch eine berührende Kontaktierung von außerhalb des tragbaren Datenträgers zugänglich ist. Der erfindungsgemäße tragbare Datenträger zeichnet sich dadurch aus, dass eine Rücksetzeinrichtung vorgesehen ist, die von außerhalb des tragbaren Datenträgers betätigbar ist und mit deren Hilfe eine Überführung der elektronischen Schaltung in einen definierten Zustand auslösbar ist.

Die Rücksetzeinrichtung ist insbesondere als eine manuell und/ oder maschinell betätigbare Schalteinrichtung ausgebildet. Die Schalteinrichtung kann so ausgebildet sein, dass sie durch Deformation des tragbaren Datenträgers betätigbar ist. Dies ermöglicht eine Betätigung der Schalteinrichtung über die Handhabung des tragbaren Datenträgers. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass die Schalteinrichtung mehrere Betätigungsmodi aufweist. Dies hat den Vorteil, dass mit derselben Schalteinrichtung unterschiedliche Ereignisse auslösbar sind. Die Betätigungsmodi können beispielsweise über die Stärke der Betätigung auswählbar sein.

Der erfindungsgemäße tragbare Datenträger kann auch so ausgebildet sein, dass die Position der Schalteinrichtung von außerhalb des tragbaren Datenträgers nicht erkennbar ist. Dies ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn eine Betätigung durch den Inhaber des tragbaren Datenträgers möglichst unterbleiben soll.

Die Schalteinrichtung ist beispielsweise als ein mechanischer Taster ausgebildet. Insbesondere kann die Schalteinrichtung eine mit einem elastisch deformierbaren Deckel verschlossene Kavität aufweisen. Ebenso ist es auch möglich, dass die Schalteinrichtung als ein kapazitiver Taster ausgebildet ist. Ein kapazitiver Taster ist besonders kostengünstig herstellbar und unterliegt keinem Verschleiß.

Die Rücksetzeinrichtung kann auch als eine Sensoreinrichtung ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass die Überführung der elektronischen Schaltung in einen definierten Zustand ohne eine physische Berührung des tragbaren Datenträgers erfolgen kann. Außerdem kann dadurch der Zugang zur Rücksetzeinrichtung beschränkt werden, da dieser nur mittels eines von der Sensoreinrichtung akzeptierten Signals möglich ist.

Ebenso besteht die Möglichkeit, die Rücksetzeinrichtung als eine weitere elektronische Schaltung auszubilden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ohnehin eine weitere elektronische Schaltung vorgesehen ist.

Der erfindungsgemäße tragbarer Datenträger ist vorzugsweise als eine Chipkarte ausgebildet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert, bei denen der tragbare Datenträger jeweils als eine Chipkarte ausgebildet ist. Die Erfindung ist allerdings nicht auf Chipkarten beschränkt, sondern bezieht sich gleichermaßen auch auf andere tragbare Datenträger. Dabei ist als ein tragbarer Datenträger im Sinn der Erfindung ein Rechnersystem anzusehen, bei dem die Ressourcen, d.h. Speicherressourcen und/ oder Rechenkapazität (Rechenleistung) begrenzt sind, z.B. eine Chipkarte (Smart Card, Mikroprozessor-Chipkarte) oder ein Token oder ein Chipmodul zum Einbau in eine Chipkarte oder in ein Token. Der tragbare Datenträger hat einen Körper, in dem eine CPU (ein Mikroprozessor) angeordnet ist, und der jede beliebige standardisierte oder nicht standardisierte Gestalt haben kann, beispielsweise die Gestalt einer flachen Chipkarte ohne Norm oder nach einer Norm wie z.B. ISO 7810 (z.B. ID-1, ID-00, ID-000) oder die eines volumigen Tokens. Der tragbare Datenträger kann weiter eine oder mehrere beliebige Schnittstellen für kontaktlose und/oder kontaktbehaftete Kommunikation mit einem Lesegerät oder Datenverarbeitungssystem (z.B. Personal Computer, Workstation, Server) haben.

Es zeigen:

Fig.1

eine erfindungsgemäß ausgebildete Chipkarte in einer schematischen Schnittdarstellung,

Fig. 2

die in Fig.1 dargestellte Chipkarte in einer schematischen Aufsicht,

Fig. 3

eine Variante der Chipkarte mit einem ersten Ausführungsbeispiel des Tasters in einer schematischen Schnittdarstellung,

Fig. 4

das erste Ausführungsbeispiel des Tasters in einer schematischen Ansicht von unten,

Fig. 5

eine weitere Variante der Chipkarte mit einem zweiten Ausführungsbeispiel des Tasters in einer Fig. 3 entsprechenden Darstellung,

Fig. 6

das zweite Ausführungsbeispiel des Tasters in einer Fig. 4 entsprechen Darstellung,

Fig. 7

die in Fig. 3 dargestellte Variante der Chipkarte mit einem dritten Ausführungsbeispiel des Tasters in einer Fig. 3 entsprechenden Darstellung,

Fig. 8

das dritte Ausführungsbeispiel des Tasters in einer Fig. 4 entsprechen Darstellung,

Fig. 9

die in Fig. 5 dargestellte Variante der Chipkarte mit einem vierten Ausführungsbeispiel des Tasters in einer Fig. 3 entsprechenden Darstellung,

Fig. 10

das vierte Ausführungsbeispiel des Tasters in einer Fig. 4 entsprechen Darstellung,

Fig. 11

eine weitere Variante der Chipkarte mit einem fünften Ausführungsbeispiel des Tasters in einer schematischen Schnittdarstellung und

Fig. 12

die in Fig. 11 dargestellte Chipkarte in einer schematischen Aufsicht.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildete Chipkarte 1 in einer schematischen Schnittdarstellung. Die Darstellung ist nicht streng auf eine Schnittebene begrenzt, sondern zeigt auch gegeneinander versetzt angeordnete Komponenten der Chipkarte 1. Es wurde daher auf die Verwendung von Schraffuren verzichtet. Aus Gründen der Anschaulichkeit ist die Darstellung stark unmaßstäblich ausgeführt. Eine zugehörige Aufsicht auf die Chipkarte 1, bei der auch im Inneren der Chipkarte 1 angeordnete Komponenten gezeigt sind, ist in Fig. 2 dargestellt.

Die Chipkarte 1 weist einen Kartenkörper 2 auf, der bzgl. seiner Abmessungen gemäß der Norm ISO/IEC 7810 ausgebildet sein kann und beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer unteren Halbschale 3 und einer oberen Halbschale 4 zusammengesetzt ist. Die Halbschalen 3 und 4 sind vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt. Zwischen den Halbschalen 3 und 4 ist eine flexible Leiterplatte 5 mit einem ersten Mikrocontroller 6, einer Batterie 7, einen Taster 8 und einer Anzeigeeinrichtung 9 angeordnet. In einer zweistufig ausgebildeten Vertiefung 10 in der oberen Halbschale 4 ist ein Chipmodul 11 angeordnet und über elektrische Verbindungselemente 12 mit der Leiterplatte 5 verbunden. Zur mechanischen Fixierung ist das Chipmodul 11 mit dem Kartenkörper 2 verklebt. Das Chipmodul 11 weist einen zweiten Mikrocontroller 13 auf, in dem beispielsweise eine Anwendungssoftware der Chipkarte 1 implementiert ist. Weiterhin kann das Chipmodul 11 ein Kontaktfeld 14 aufweisen, das von einem nicht figürlich dargestellten externen Gerät insbesondere für eine Datenübertragung berührend kontaktierbar ist. Das Kontaktfeld 14 kann aber auch entfallen, wenn ausschließlich eine kontaktlose Datenübertragung vorgesehen ist.

Der erste Mikrocontroller 6 dient beim dargestellten Ausführungsbeispiel der Ansteuerung der Anzeigevorrichtung 9, so dass der zweite Mikrocontroller 13 über den ersten Mikrocontroller 6 Zugriff auf die Anzeigevorrichtung 9 hat. Der Taster 8 kann je nach Ausführungsbeispiel unterschiedliche und insbesondere auch mehrere Aufgaben übernehmen. Der Taster 8 dient dazu den ersten Mikrocontroller 6 in einen definierten Zustand zurückzusetzen. Eine derartige Maßnahme ist erforderlich, wenn der erste Mikrocontroller 6 beispielsweise durch elektrostatische Aufladungseffekte in einen undefinierten Zustand gebracht wurde. Dies kann insbesondere bei der Herstellung der Chipkarte 1 geschehen. Kommt es tatsächlich zu einem undefinierten Zustand des ersten Mikrocontrollers 6, kann die Chipkarte 1 nur dann ihrer bestimmungsgemäßen Verwendung zugeführt werden, wenn es gelingt, den ersten Mikrocontroller 6 in einen definierten Zustand zurückzusetzen. Wie im Folgenden noch näher erläutert wird, kann dies im Rahmen der Erfindung mit Hilfe des Tasters 8 oder auch auf andere Weise geschehen. Ebenso kann auch vorgesehen sein, den zweiten Mikrocontroller 13 mit Hilfe des Tasters 8 in einen definierten Zustand zurückzusetzen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel kann der zweite Mikrocontroller 13 allerdings auch über eine berührende Kontaktierung des Kontaktfeldes 14 in einen definierten Zustand zurückgesetzt werden, so dass der Taster 8 hierfür nicht zwingend benötigt wird. Für dieses Ausführungsbeispiel wird daher lediglich das Zurücksetzen des ersten Mikrocontrollers 6 näher beschrieben. Das Zurücksetzen des zweiten Mikrocontrollers 13 kann auf analoge Weise erfolgen.

Um ein Zurücksetzen des ersten Mikrocontrollers 6 mit Hilfe des Tasters 8 zu ermöglichen, wird der Taster 8 beispielsweise zwischen Masse und einen nicht figürlich dargestellten Reset-Eingang des ersten Mikrocontrollers 6 geschaltet. Der Reset-Eingang des ersten Mikrocontrollers 6 liegt über einen Pull-up-Widerstand, der ebenfalls nicht figürlich dargestellt ist, auf Versorgungsspannungsniveau. Durch Betätigen des Tasters 8 wird der Reset-Eingang des ersten Mikrocontrollers 6 auf Masse gelegt und nach Beendigung der Tasterbetätigung durch den Pull-up-Widerstand wieder auf Versorgungsspannungsniveau hoch gezogen. Eine derartige Potentialänderung am Reset-Eingang des ersten Mikrocontrollers 6 löst ein Zurücksetzen des ersten Mikrocontrollers 6 aus, so dass sich der erste Mikrocontroller 6 nach dem Betätigen des Tasters 8 in einem definierten Zustand befindet.

Wenn der Taster 8 ausschließlich für das Zurücksetzen des ersten Mikrocontrollers 6 vorgesehen ist, kann ein sehr einfach ausgebildeter Taster 8 verwendet werden, der lediglich zwischen einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand umgeschaltet werden kann. Diverse Ausführungsbeispiele eines derartigen Tasters 8 werden im Folgenden noch näher beschrieben.

Der Taster 8 kann so in den Kartenkörper 2 der Chipkarte 1 eingebaut werden, dass er von außen nicht sichtbar ist. In diesem Fall kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Taster 8 nach Fertigstellung der Chipkarte 1 maschinell betätigt wird, um einen durch den Herstellungsprozess gegebenenfalls entstandenen undefinierten Zustand des ersten Mikrocontrollers 6 wieder zu beseitigen. In einer Abwandlung wird der Taster 8 so ausgeführt, dass er durch ein starkes Biegen der Chipkarte 1 betätigt wird. Dies bedeutet, dass der erste Mikrocontroller 6 durch Biegen der Chipkarte 1 zurückgesetzt werden kann. Auch bei dieser Abwandlung kann der Taster 8 beispielsweise nach Fertigstellung der Chipkarte 1 betätigt werden. Hierzu wird die Chipkarte 1 über entsprechend angeordnete Transportrollen geführt und dabei gebogen.

Alternativ zu einem einfach ausgebildeten Taster 8 kann auch ein Taster 8 eingesetzt werden der zwischen einem geöffneten und zwei verschiedenen geschlossenen Zuständen umgeschaltet werden kann. Der erste geschlossene Zustand wird durch mäßigen Druck auf den Taster 8 erreicht. In den zweiten geschlossenen Zustand wird der Taster 8 durch einen entsprechend stärkeren Druck versetzt. Dabei ist der Taster 8 beispielsweise derart angeschlossen, dass im ersten geschlossenen Zustand die Anzeigevorrichtung 9 aktiviert wird und im zweiten geschlossenen Zustand ein Zurücksetzen des ersten Mikrocontrollers 6 ausgelöst wird. Durch Verwendung eines derartigen zweistufigen Tasters 8 kann somit ein andernfalls erforderlicher zusätzlicher Taster 8 eingespart werden. In den Fällen, in denen ein Taster 8 ohnehin vorgesehen ist, ist zur Realisierung einer Chipkarte 1 mit Rücksetzmöglichkeit der vorgesehene Taster 8 lediglich durch einen zweistufigen Taster 8 zu ersetzen.

Eine weitere Variante der Erfindung sieht vor, den ersten Mikrocontroller 6 ohne die Hilfe des Tasters 8 zurückzusetzen. Anstelle des Tasters 8 ist ein Sensor vorgesehen, der beispielsweise als ein Infrarot-Sensor ausgebildet ist und in gleicher Weise, wie für den Taster 8 beschrieben, angeschlossen ist. Der Sensor befindet sich vorzugsweise im Inneren des Kartenkörpers 2. Wenn der Sensor mit Infrarot-Strahlung oberhalb eines Schwellwerts bestrahlt wird, löst er ein Zurücksetzen des ersten Mikrocontrollers 6 aus. Der Schwellwert wird dabei so gewählt, dass er durch das übliche Umgebungslicht nicht überschritten wird. Erst durch Einwirkung starker Infrarot-Strahlung wird der Schwellwert überschritten. Dabei kann zur Erzielung einer ausreichenden Strahlungsintensität eine Fokussierung der Infrarot-Strahlung vorgesehen werden. Als Sensor kann beispielsweise auch eine Solarzelle, ein lichtempfindlicher Widerstand (LDR) usw. verwendet werden.

Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, den ersten Mikrocontroller 6 mit Hilfe des zweiten Mikrocontrollers 13 zurückzusetzen, so dass für das Zurücksetzen weder ein Taster 8 noch ein Sensor benötigt wird. Diese Variante kann mit Hilfe eines zweiten Mikrocontrollers 13 realisiert werden, der eine zusätzliche I/O-Leitung aufweist. Diese I/O-Leitung dient dazu, den Reset-Eingang des ersten Mikrocontrollers 6 auf Masse zu legen und dadurch ein Zurücksetzen des ersten Mikrocontrollers 6 auszulösen. Bei dieser Variante wird ein Befehl an den zweiten Mikrocontroller 13 übermittelt, auf den hin der zweite Mikrocontroller 13 ein Zurücksetzen des ersten Mikrocontrollers 6 auslöst. Der Befehl kann gleichermaßen über eine berührende Kontaktierung der Chipkarte 1 oder kontaktlos übermittelt werden, so dass sich diese Vorgehensweise sowohl für kontaktlose als auch für kontaktbehaftete Chipkarten 1 eignet.

Fig. 3 zeigt eine Variante der Chipkarte 1 mit einem ersten Ausführungsbeispiel des Tasters 8 in einer schematischen Schnittdarstellung. Die Darstellung ist aus Gründen der Anschaulichkeit stark unmaßstäblich. Zudem ist auf eine Darstellung der Batterie in dieser Figur und allen folgenden Figuren verzichtet worden. Eine zugehörige Ansicht von unten auf den Taster 8 ist in Fig. 4 dargestellt.

Der Kartenkörper 2 der Chipkarte 1 ist aus mehreren Kunststofffolien 15 hergestellt. Bei der dargestellten Variante wurden sieben Kunststofffolien 15 verwendet. Als Material für die Kunststofffolien 15 eignet sich beispielsweise PVC. Zur Herstellung der Chipkarte 1 werden die Kunststofffolien 15 im Bogenformat übereinander gestapelt und durch Heißlamination miteinander verbunden. Zuvor werden auf wenigstens eine der Kunststofffolien 15 Leiterbahnen 16 aufgebracht, beispielsweise durch Bedrucken mit Silberleitpaste. Die Leiterbahnen 16 können zur Ausbildung von elektrischen Verbindungen und auch als Antenne dienen. Bei der Heißlamination erweichen die Kunststofffolien 15 und verschmelzen miteinander. Optional kann dabei ein Laminierkleber eingesetzt werden, der die Kunststofffolien 15 miteinander verbindet. Der Laminierkleber kann beispielsweise in Form dünner Folien eingesetzt werden, die jeweils zwischen benachbarten Kunststofffolien 15 angeordnet werden. Ebenso ist es möglich, die Kunststofffolien 15 mit dem Laminierkleber zu beschichten oder koextrudierte Kunststofffolien 15 zu verwenden.

Nach der Heißlamination werden die Chipkarten 1 durch Ausstanzen vereinzelt. Das Chipmodul 11 kann bereits bei der Heißlamination in den Folienstapel eingebunden sein oder nachträglich implantiert werden. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel verfügt das Chipmodul 11 über ein Kontaktfeld 14, das bündig mit der Oberfläche des Kartenkörpers 2 abschließt.

Zur Ausbildung des Tasters 8 wird eine Kavität 17 in den Kartenkörper 2 gefräst. Die Kavität 17 wird bevorzugt zweistufig ausgebildet, so dass sie eine umlaufende Schulter 18 aufweist. Bei der Ausbildung der Kavität 17 werden im Bereich der Schulter 18 die Leiterbahnen 16, an die der Taster 8 angeschlossen werden soll, freigelegt. Am Boden der Kavität 17 wird ein erster Schaltkontakt 19 in Form einer Kreisscheibe beispielsweise durch Aufbringen von Silberleitpaste ausgebildet. Weiterhin wird am Boden der Kavität 17 in entsprechender Weise ein zweiter Schaltkontakt 20 ausgebildet, der die Form eines einseitig offenen Rings aufweist und den ersten Schaltkontakt 19 in einem Abstand konzentrisch umgibt. Der erste Schaltkontakt 19 und der zweite Schaltkontakt 20 sind durch je ein Anschlusselement 21 mit je einer der Leiterbahnen 16 verbunden, die sich bis zum Rand der Kavität 17 erstrecken. Die Anschlusselemente 21 können mittels Silberleitpaste ausgebildet werden, die jeweils streifenförmig auf die Seitenwand der Kavität 17 aufgebracht wird. Ebenso können dünne Metallstreifen für die Anschlusselemente 21 verwendet werden. Um eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen den Anschlusselementen 21 und den Leiterbahnen 16 zu gewährleisten, weisen die Leiterbahnen 16 verbreiterte Anschlussbereiche 22 auf, die beim Ausbilden der Kavität 17 freigelegt werden.

In die Kavität 17 wird eine metallische Schnappscheibe 23 eingesetzt, die in eine Aussparung 24 eines Deckels 25 eingreift. Der Deckel 25 besteht aus einer Deckelfolie 26, insbesondere einer FR4-Folie und einer Metallschicht 27, die zur Außenseite des Kartenkörpers 2 hin auf der Deckelfolie 26 ausgebildet ist. Der Deckel 25 wird beispielsweise mittels eines Heißsiegelklebers im Bereich der Schulter 18 der Kavität 17 derart mit dem Kartenkörper 2 verklebt, dass er die Kavität 17 abdeckt und bündig mit der Oberfläche des Kartenkörpers 2 abschließt.

Der Taster 8 wird durch Druckausübung auf den Deckel 25 betätigt. Dadurch wölbt sich der Deckel 25 zum Boden der Kavität 17 hin und verschiebt und verformt die Schnappscheibe 23 so, dass diese berührend an beiden Schaltkontakten 19 und 20 anliegt. Somit wird über die Schnappscheibe 23 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Schaltkontakten 19 und 20 ausgebildet und dadurch die an die Schaltkontakte 19 und 20 angeschlossenen Leiterbahnen 16 miteinander verbunden. Sobald der Druck auf den Deckel 25 aufgehoben wird, federt dieser infolge seiner eigenen Elastizität und der Elastizität der Schnappscheibe 23 in seine Ausgangslage zurück. Dadurch wird der berührende Kontakt zwischen der Schnappscheibe 23 und den beiden Schaltkontakten 19 und 20 wieder aufgehoben und die über die Schnappscheibe 23 ausgebildete elektrische Verbindung wieder unterbrochen. Durch die Schnappscheibe 23 ist bei Betätigung des Tasters 8 eine taktile Rückmeldung spürbar. Die Ausprägung der taktilen Rückmeldung hängt insbesondere von der Ausbildung der Schnappscheibe 23 und des Deckels 25 ab.

Fig. 5 zeigt eine weitere Variante der Chipkarte 1 mit einem zweiten Ausführungsbeispiel des Tasters 8 in einer Fig. 3 entsprechenden Darstellung. In Fig. 6 ist der Taster 8 in einer Fig. 4 entsprechenden Darstellung gezeigt. Im Unterschied zu der in Fig. 3 dargestellten Variante der Chipkarte 1 weist das Chipmodul 11 kein Kontaktfeld 14 auf und ist vollständig in den Kartenkörper 2 eingebettet. Die mit dem Chipmodul 11 verbundenen Leiterbahnen 16 verlaufen in einer Ebene, in welcher der Boden der Kavität 17 ausgebildet ist. Wenigstens einige der Leiterbahnen 16 erstrecken sich dabei bis in den Bereich der Kavität 17. Diese Leiterbahnen 16 werden beim Ausbilden der Kavität 17 teilweise freigelegt.

Die Schaltkontakte 19 und 20 sind in entsprechender Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel des Tasters 8 geformt und direkt mit den Leiterbahnen 16 verbunden. Die beim ersten Ausführungsbeispiel des Tasters 8 vorhandenen Anschlusselemente 21 und verbreiterten Anschlussbereiche 22 der Leiterbahnen 16 sind beim zweiten Ausführungsbeispiel nicht vorgesehen. Im Übrigen entspricht das zweite Ausführungsbeispiel des Tasters 8 hinsichtlich seiner Ausbildung und Funktionsweise dem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 7 zeigt die in Fig. 3 dargestellte Variante der Chipkarte 1 mit einem dritten Ausführungsbeispiel des Tasters 8 in einer Fig. 3 entsprechenden Darstellung. In Fig. 8 ist der Taster 8 in einer Fig. 4 entsprechenden Darstellung gezeigt. Analog zu Fig. 3 weist das Chipmodul 11 ein Kontaktfeld 14 auf und sind die Leiterbahnen 16 in der Ebene der Schulter 18 der Kavität 17 ausgebildet. Allerdings ist beim dritten Ausführungsbeispiel des Tasters 8 im Gegensatz zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel keine Schnappscheibe 23 vorgesehen und der Taster 8 dem entsprechend anders aufgebaut.

Zur Herstellung des dritten Ausführungsbeispiels des Tasters 8 wird auf die bereits beschriebene Weise die Kavität 17 ausgebildet. Dabei werden die verbreiterten Anschlussbereiche 22 der Leiterbahnen 16 im Bereich der Schulter 18 der Kavität 17 freigelegt. Der Boden der Kavität 17 wird mit einer elektrisch leitenden Beschichtung 28 versehen. Alternativ dazu kann die Beschichtung 28 bereits vorhanden sein und durch die Ausbildung der Kavität 17 freigelegt werden. Der Deckel 25 weist auf seiner der Kavität 17 zugewandten Seite die beiden Schaltkontakte 19 und 20 auf, die als zueinander benachbarte Segmente einer Kreisscheibe ausgebildet sind und in einem Abstand zueinander angeordnet sind. Der Deckel 25 wird mittels eines anisotropen Leitklebers im Bereich der Schulter 18 der Kavität 17 mit dem Kartenkörper 2 verklebt. Durch den anisotropen Leitkleber wird eine elektrisch leitende Verbindung lediglich in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche der Schulter 18 ausgebildet. Dies führt dazu, dass die beiden Schaltkontakte 19 und 20 auch bei einem vollflächigem Auftrag des anisotropen Leitklebers nicht kurzgeschlossen werden, sondern jeweils lediglich mit dem darunter angeordneten Anschlussbereich 22 einer der Leiterbahnen 16 verbunden werden.

Beim Betätigen des Tasters 8 durch Druck auf den Deckel 25 wölbt sich der Deckel 25 in die Kavität 17 hinein, so dass ein berührender Kontakt zwischen den Schaltkontakten 19 und 20 und der Beschichtung 28 am Boden der Kavität 17 ausgebildet wird. Dies bedeutet, dass durch die Beschichtung 28 die beiden Schaltkontakte 19 und 20 und somit auch die daran angeschlossenen Leiterbahnen 16 elektrisch leitend miteinander verbunden werden. Nach Beendigung der Druckausübung auf den Deckel 25 federt der Deckel 25 in seine Ausgangsposition zurückt, so dass die elektrische Verbindung zwischen den Schaltkontakten 19 und 20 wieder aufgehoben wird.

Fig. 9 zeigt die in Fig. 5 dargestellte Variante der Chipkarte 1 mit einem vierten Ausführungsbeispiel des Tasters 8 in einer Fig. 3 entsprechenden Darstellung. In Fig.10 ist der Taster 8 in einer Fig. 4 entsprechendem Darstellung gezeigt. Analog zu Fig. 5 ist das Chipmodul 11 vollständig in den Kartenkörper 2 eingebettet. Die Leiterbahnen 16 verlaufen in einer Ebene des Kartenkörpers 2, in der auch der Boden der Kavität 17 für den Taster 8 ausgebildet wird. Ebenso wie das dritte Ausführungsbeispiel weist auch das vierte Ausführungsbeispiel des Tasters 8 keine Schnappscheibe 23 auf.

Zur Herstellung des vierten Ausführungsbeispiels des Tasters 8 wird zunächst wieder die Kavität 17 ausgebildet. Dabei werden die Schaltkontakte 19 und 20 freigelegt, die beim vierten Ausführungsbeispiel des Tasters 8 am Boden der Kavität 17 angeordnet und direkt mit den Leiterbahnen 16 verbunden sind. Die Schaltkontakte 19 und 20 sind beispielsweise als Segmente einer Kreisscheibe ausgebildet und in einem Abstand voneinander angeordnet. Die Kavität 17 wird mit dem Deckel 25 verschlossen, der beim vierten Ausführungsbeispiel des Tasters 8 auf seiner der Kavität 17 zugewandten Seite die elektrisch leitende Beschichtung 28 aufweist, die beim dritten Ausführungsbeispiel am Boden der Kavität 17 angeordnet ist. Der Deckel 25 wird mittels eines Heißsiegelklebers im Bereich der Schulter 18 der Kavität 17 mit dem Kartenkörper 2 verklebt. Die Verwendung eines leitfähigen Klebers ist nicht erforderlich.

Bei Betätigung des Tasters 8 wird in ähnlicher Weise wie für das dritte Ausführungsbeispiel des Tasters 8 beschrieben durch die Beschichtung 28 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Schaltkontakten 19 und 20 ausgebildet. Unterschiede bestehen dabei insofern als die Schaltkontakte 19 und 20 und die Beschichtung 28 beim dritten und vierten Ausführungsbeispiel zueinander vertauscht angeordnet sind.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele des Tasters 8 können zum Zurücksetzen des ersten Mikrocontrollers 6, des zweiten Mikrocontrollers 13 oder einer sonstigen elektronischen Schaltung in einen definierten Zustand verwendet werden. Ebenso ist es auch möglich, einen derart hergestellten Taster 8 für andere Zwecke zu verwenden. Das beschriebene Verfahren bezieht sich somit auch allgemein auf die Herstellung einer Chipkarte 1 oder eines sonstigen tragbaren Datenträgers, wobei eine Kavität 17 für einen Taster 8 oder ein sonstiges Schaltelement ausgebildet wird.

Bei einer Abwandlung der Erfindung wird auf die beschriebene Weise jeweils nicht nur ein einzelner Taster 8, sondern eine Anordnung mit mehreren Tastern 8 hergestellt. Dabei wird vorzugsweise ein gemeinsamer Deckel 25 verwendet, der mehrere Kavitäten 17 abdeckt.

Im Rahmen der Erfindung besteht auch die Möglichkeit, den Taster 8 ohne bewegliche oder verformbare Teile auszubilden. Dies wird anhand der Fig. 11 und 12 näher erläutert.

Fig.11 zeigt eine weitere Variante der Chipkarte 1 mit einem fünften Ausführungsbeispiel des Tasters 8 in einer schematischen Schnittdarstellung. Eine zugehörige schematische Aufsicht auf die Chipkarte 1 ist in Fig. 12 dargestellt, wobei auch Komponenten eingezeichnet sind, die im Inneren des Kartenkörpers 2 angeordnet sind. Die dargestellte Chipkarte 1 ist als eine kontaktlose Chipkarte ausgebildet, d. h. es ist kein Kontaktfeld 14 für eine berührende Kontaktierung vorhanden. Der Kartenkörper 2 ist durch Lamination, insbesondere durch Heißlamination aus mehreren Kunststofffolien 15 hergestellt. Ebenso können auch andere Verfahren zur Herstellung des Kartenkörpers 2 herangezogen werden. In den Kartenkörper 2 ist das Chipmodul 11 eingebettet und über die elektrischen Verbindungselemente 12 mit den Enden einer Antennenspule 29 verbunden. Die Antennenspule 29 wird durch entsprechend angeordnete Leiterbahnen 16 im Inneren des Kartenkörpers 2 ausgebildet.

Weiterhin sind ein erster Kondensator 30 und ein zweiter Kondensator 31 vorgesehen. Die Kondensatoren 30 und 31 werden jeweils durch zwei in einem Abstand parallel zueinander angeordnete kapazitive Flächen 32 ausgebildet. Bei beiden Kondensatoren 30 und 31 ist je eine kapazitive Fläche 32 bündig zur Oberfläche des Kartenkörpers 2 angeordnet und damit von außen zugänglich. Die jeweils andere kapazitive Fläche 32 ist im Inneren des Kartenkörpers 2 angeordnet und über eine Leiterbahn 16 an eines der elektrischen Verbindungselemente 12 angeschlossen.

Werden die beiden äußeren kapazitiven Flächen 32 elektrisch leitend miteinander verbunden, so wird eine Serienschaltung aus den beiden Kondensatoren 30 und 31 ausgebildet, die der Antennenspule 29 parallel geschaltet ist. Die Serienschaltung weist eine Gesamtkapazität C_g auf, die mit den Kapazitäten C₁ des ersten Kondensators 30 und C₂ des zweiten Kondensators 31 folgendermaßen zusammenhängt: $$1/{\mathrm{C}}_{\mathrm{g}}=1/{\mathrm{C}}_1+1/{\mathrm{C}}_2.$$

Die Gesamtkapazität C_g beeinflusst die Resonanzfrequenz f_res des zusammen mit der Antennenspule 29 und der Kapazität des Chipmoduls 11 ausgebildeten Schwingkreises. Für die Resonanzfrequenz f_res gilt: $${\mathrm{f}}_{\mathrm{res}}=1/2\mathrm{\pi }\sqrt{\mathrm{L}\mathrm{C}}.$$

Dabei stellt L die Induktivität und C die Kapazität des Schwingkreises dar. Die durch ein Verbinden der äußeren kapazitiven Flächen 32 erzeugte Serienschaltung der beiden Kondensatoren 30 und 31 erhöht die Kapazität C des Schwingkreises und reduziert somit die Resonanzfrequenz f_res. Dieser Effekt kann beispielsweise dadurch genutzt werden, dass der Schwingkreis ohne die beiden Kondensatoren 30 und 31 gegenüber der Sendefrequenz eines Lesegeräts verstimmt ist. Zum Beispiel beträgt die Sendefrequenz des Lesegeräts 13,56 MHz und die Resonanzfrequenz f_res des Schwingkreises mehr als 40 MHz. Unter diesen Umständen ist eine Energie- und Datenübertragung zwischen dem Lesegerät und der Chipkarte 1 kaum möglich. Durch Verbinden der äußeren kapazitiven Flächen 32 wird die Resonanzfrequenz f_res des Schwingkreises reduziert und dadurch der Sendefrequenz des Lesegeräts angenähert, so dass eine Datenübertragung möglich ist. Auf diese Weise kann zwischen einem Zustand, in dem eine Energie- und Datenübertragung möglich ist und einen Zustand, in dem beides nicht möglich ist, umgeschaltet werden. Dieses Umschalten kann beispielsweise dazu verwendet werden, ein Rücksetzen des zweiten Mikrocontrollers 13 in einen definierten Zustand zu veranlassen. Dabei kann die Änderung der Kapazität prinzipiell auch auf andere Weise ausgewertet werden als mittels eines verstimmten Schwingkreises. Ebenso kann die Umschaltmöglichkeit für die Verhinderung unerwünschter Zugriffe auf die Chipkarte 1 genutzt werden. Eine Kommunikation mit der Chipkarte 1 ist nur möglich, wenn der Inhaber der Chipkarte 1 eine Verbindung zwischen den äußeren kapazitiven Flächen 32 herstellt.

Damit auf Hilfsmittel zum Verbinden der äußeren kapazitiven Flächen 32 verzichtet werden kann ist in einer Weiterbildung vorgesehen, diese Verbindung durch Berühren mit einem Finger herzustellen. In diesem Fall wird allerdings kein direkter galvanischer Kontakt ausgebildet, sondern es wird der menschliche Körper als eine weitere Kapazität in die Serienschaltung der Kondensatoren 30 und 31 einbezogen. Damit gilt für die Gesamtkapazität C_g: $$1/{\mathrm{C}}_{\mathrm{g}}=1/{\mathrm{C}}_1+1/{\mathrm{C}}_2+1/{\mathrm{C}}_{\mathrm{h}}.$$

Dabei stellt C_h die bei einer Berührung der Haut zu berücksichtigende Kapazität dar. Typischerweise beträgt C_h ca. 5 nF und ist erheblich größer als die Kapazitäten C₁ und C₂ der beiden Kondensatoren 30 und 31, da letztere durch die relativ kleinen kapazitiven Flächen 32 gebildet werden. Im Hinblick auf die Serienschaltung hat dies zur Folge, dass die Gesamtkapazität C_g nur sehr geringfügig von der Kapazität C_h der Haut abhängt. Gleichwohl wird durch die Hautkapazität C_h die Serienschaltung erst ausgebildet. Dies bedeutet, dass durch eine Berührung der äußeren kapazitiven Flächen 32 beispielsweise mit einem Finger jeweils eine annähernd konstante Gesamtkapazität C_g der Antennenspule 29 parallel geschaltet werden oder von dieser getrennt werden kann.

Werden die Kondensatoren 30, 31 als nach außen liegende Flächen isoliert, wird verhindert daß eine unterschiedliche Leitfähigkeit des Fingers (feuchte Finger leiten besser) die Kapazitätsänderung und somit den Schaltvorgang beeinflußt.

Nicht in der Figur dargestellt ist ein frequenzabhängiges Bauteil, wie beispielsweise ein Tiefpaß, das die Umsetzung der Verstimmung des Schwingkreises in ein Schaltsignal bewirken kann.

Die äußeren kapazitiven Flächen 32 können auch auf Vorder- und Rückseite des Kartenkörpers 2 angeordnet werden. Bei dieser Variante kann eine Verbindung zwischen den äußeren kapazitiven Flächen 32 beispielsweise durch Ergreifen der Chipkarte 1 mit Daumen und Zeigefinger ausgebildet werden. Ebenso besteht die Möglichkeit, sämtliche kapazitiven Flächen 32 im Inneren des Kartenkörpers 2 anzuordnen. Bei dieser Variante sind für die Hautberührung sonstige metallische Bereiche auf der Oberfläche des Kartenkörpers 2, beispielsweise ohnehin vorhandene Hologramme oder Aufdrucke mit leitfähiger Druckfarbe, vorgesehen, die mit einigen der kapazitiven Flächen 32 verbunden sind. Die kapazitiven Flächen 32 können auch vollständig entfallen und die Kondensatoren 30 und 31 stattdessen als handelsüblicher Bauteile, beispielsweise in SMD-Technik, ausgeführt werden.

Bei einer Abwandlung wird auf die Kondensatoren 30 und 31 völlig verzichtet und durch Berührung dafür vorgesehener Flächen beispielsweise mit einem Finger die Hautkapazität C_h der Antennenspule 29 parallel geschaltet. Dabei wirken sich Schwankungen des Wertes der Hautkapazität C_h allerdings unmittelbar auf die Resonanzfrequenz f_res aus.

Mit allen beschriebenen Varianten des fünften Ausführungsbeispiels des Tasters 8 lässt sich eine Schaltfunktion realisieren, die zum Zurücksetzen des zweiten Mikrocontrollers 13 in einen definierten Zustand oder für sonstige Zwecke eingesetzt werden kann. Mit anderen Worten, auch das fünfte Ausführungsbeispiel des Tasters 8 eignet sich für das Zurücksetzen des zweiten Mikrocontrollers 13, ist aber ebenso wenig wie die ersten vier Ausführungsbeispiele auf diese Anwendung begrenzt, sondern allgemein einsetzbar.