ES2904617T3 - Métodos de fabricación de tarjetas con chip y soportes de antena para tarjetas con chip - Google Patents
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Abstract
Método de fabricación de una tarjeta con chip, que comprende: - la fabricación de una antena (214) para un acoplamiento electromagnético con un dispositivo de lectura de tarjetas sin contacto, teniendo la antena (214) al menos dos extremos (216, 218), - la laminación de al menos dos capas de material plástico entre las que se coloca la antena (214); - la colocación, en una cavidad (410) proporcionada en al menos una capa de material plástico, de un módulo de tarjeta con chip (400) que tiene un sustrato (412) que tiene una primera y una segunda caras principales, con pistas conductoras (414, 416), al menos en la primera cara principal del sustrato (412), teniendo esta primera cara del sustrato (412) al menos una pista conductora (414) dedicada a una conexión eléctrica temporal con un dispositivo de lectura de tarjetas con contacto, caracterizado por el hecho de que tiene, además - el suministro de una unidad de conexión (300) que tiene una lámina flexible que comprende un sustrato (310), denominado sustrato de la unidad de conexión, y una capa conductora (312), teniendo dicho sustrato de la unidad de conexión (310) una primera y una segunda caras principales, estando la capa conductora (312) colaminada sobre una de estas caras principales, teniendo esta capa conductora (312) al menos un contacto de conexión (316) que tiene una primera (317) y una segunda (319) partes, conectadas eléctricamente entre sí, teniendo la unidad de conexión (300) un material de soldadura (350) depositado al menos en la segunda parte (319), sobre un espesor comprendido entre 0,02 y 0,5 mm, antes de ser laminada entre las capas de material plástico, - la conexión de uno de los extremos de la antena (214) a la primera parte (317) de la capa conductora (312) del contacto de conexión (316), y - la conexión de una de las pistas conductoras (415, 416) del módulo (400) a la segunda parte (319) de la capa conductora (312) del contacto de conexión (316), teniendo esta segunda parte (319) varias perforaciones (320).
Description
DESCRIPCIÓN
Métodos de fabricación de tarjetas con chip y soportes de antena para tarjetas con chip
La invención hace referencia al campo de las tarjetas con chip. Las tarjetas con chip son bien conocidas por el público, que les da muchos usos: tarjetas de pago, tarjetas SIM para teléfonos móviles, tarjetas de transporte, tarjetas de identidad, etc.
Las tarjetas con chip tienen medios de transmisión para transmitir datos desde un chip electrónico (circuito integrado) a un dispositivo lector de tarjetas (lectura) o desde este dispositivo a la tarjeta (escritura). Estos medios de transmisión pueden ser "de contacto", "sin contacto" o de doble interfaz cuando combinan los dos medios anteriores. La invención permite, en particular, fabricar tarjetas con chip de doble interfaz. Las tarjetas con chip de doble interfaz se denominan "duales" si los modos "con contacto" y "sin contacto" son gestionados por un único chip o "híbridas" si los modos "con contacto" y "sin contacto" son gestionados por dos chips físicamente distintos.
Las tarjetas con chip de doble interfaz se componen generalmente de un soporte rígido de material plástico, del tipo PVC, PVC/ABS, PET o policarbonato, que constituye la mayor parte de la tarjeta, y en el que se incorporan un módulo electrónico y una antena. El módulo electrónico tiene un circuito impreso generalmente flexible dotado con un chip electrónico y unas pistas de contacto conectadas eléctricamente al chip y enrasadas con el módulo electrónico, en la superficie del soporte constitutivo de la tarjeta, para una conexión por contacto eléctrico con un dispositivo lector de tarjetas. Las tarjetas con chip de doble interfaz tienen además al menos una antena para transmitir datos entre un chip y un sistema de radiofrecuencia que permita la lectura o escritura de datos sin contacto.
En la técnica anterior, el módulo electrónico que comprende los contactos y el chip, por una parte, y la antena, opcionalmente integrada en un soporte ("inlay" de acuerdo con la terminología anglosajona), por otra parte, se fabrican generalmente por separado y, a continuación, la antena se conecta al módulo en el que se monta y conecta el chip. Para ejemplos de métodos de conexión de un módulo a una antena, se podrá hacer referencia en particular a los documentos EP2221751A1, EP2296109A1, US20150294213A1, EP1498843A2 y FR2863747A1. La conexión entre la antena y el módulo se realiza de acuerdo con complejos métodos que repercuten negativamente en la productividad, los rendimientos de fabricación y la fiabilidad de las tarjetas durante su utilización.
Uno de los objetivos de la invención es simplificar estos métodos y hacer más fiable la conexión entre la antena y el módulo.
Este objetivo se consigue, al menos en parte, mediante un método de fabricación de una tarjeta con chip de acuerdo con la reivindicación 1.
La primera cara (generalmente denominada cara de contacto) tiene al menos una pista conductora que forma un contacto para establecer una conexión temporal con un dispositivo lector de tarjetas. Esta pista se conecta, por una de sus caras, de forma eléctrica y permanente, a través de un pozo de conexión ("via hole" o "through hole" de acuerdo con la terminología anglosajona) a un chip electrónico y, por la otra de sus caras, de manera temporal, a un dispositivo de lectura de tarjetas con contacto, cuando la tarjeta se introduce en este dispositivo.
Cuando la segunda cara principal del módulo no tiene pistas conductoras, al menos una de las pistas de la primera cara (pero de forma más general dos de estas pistas) se puede(n) dedicar de forma exclusiva a una conexión indirecta con una antena (dicho de otro modo, esta pista se conecta eléctricamente por una parte a un chip y por otra parte, indirectamente por medio de la unidad de conexión, a una antena). La unidad de conexión se coloca con la antena sobre o en una estructura ("inlay" de acuerdo con la terminología anglosajona) entre dos capas de material plástico antes de la laminación de las mismas.
La utilización de una unidad de conexión tiene muchas ventajas. La unidad de conexión se fabrica de manera independiente de la antena y el módulo. Se puede fabricar con la ayuda de un método de bobina en bobina. Se puede utilizar en cualquier método de encartado de antenas y módulos. Permite diseñar y producir fácilmente módulos con seis u ocho pistas de contacto. Es compatible con muchos formatos de antena y, en particular, los formatos ID1 y 1/2ID1. Permite una conexión fiable entre la antena y el módulo, gracias a los contactos de conexión que proporcionan partes, eventualmente distintas, dedicadas de forma específica para la conexión de la antena y del módulo respectivamente (eventualmente las dimensiones de estas partes se adaptan al tipo de conexión: termocompresión, ultrasonidos, soldadura, etc.). Es compatible tanto con las antenas con cable como con las grabadas. Las dos partes de conexión se sitúan en la misma cara de la unidad de conexión, lo que permite fabricar las partes primera y segunda de forma sencilla y continua, mediante grabado o mediante la tecnología de "rejilla de conexión" (tecnología "leadframe" de acuerdo con la terminología anglosajona). Esta unidad de conexión se puede utilizar, en particular en combinación con la deposición de gotas de soldadura en las segundas partes, para establecer una conexión con la cara trasera de un contacto situado en la cara de contacto de un módulo de una sola cara o con pistas conductoras en la cara trasera de un módulo de doble cara. Esta unidad de conexión permite crear pistas de conexión relativamente
grandes, denominadas anteriormente "segundas partes". Estas pistas de conexión se perforan para limitar la cantidad de material de soldadura en las mismas y de este modo reducir el aporte de calor necesario para la fusión del material de soldadura.
La deposición de un material de soldadura o soldadura blanda (por ejemplo, una aleación de estaño y bismuto), por ejemplo, en forma de gotas, en los contactos de conexión permite, una vez integrada la unidad de conexión en un soporte de antena, fabricar un producto ("inlay" con una antena) que se puede comercializar como tal con el fin de encartarlo en capas de material plástico y conectarlo a un módulo montado en la tarjeta posteriormente. Este producto está listo para su empleo y facilita las operaciones del fabricante de tarjetas. De hecho, el fabricante de la tarjeta sólo tiene que ensamblar los elementos ("inlay" con una antena, módulo y láminas de material plástico), suministrados posiblemente por separado. La operación de conexión del módulo a la antena se simplifica enormemente mediante la utilización del material de soldadura ya existente en los contactos de conexión. Además, esta operación puede ser concomitante con la de fijar o pegar el módulo en su cavidad, bien con la ayuda de únicamente el propio material de soldadura, o bien con la ayuda de un material de pegado tal como un adhesivo termoreactivo, siendo entonces necesaria una única operación de calentamiento para conectar a la vez el módulo con la antena y fijar el módulo en su cavidad.
El método de acuerdo con la invención puede tener opcionalmente además una u otra de las siguientes características, consideradas por separado o en combinación con una o más:
- para facilitar, y posiblemente fiabilizar, la conexión entre la antena y el módulo, el material de soldadura depositado en un contacto de conexión de la antena sobresale, antes de su calentamiento, de la superficie interna de una cavidad realizada, por ejemplo, mediante fresado, en algunas de las capas de materiales plásticos;
- el material de soldadura se compone de un material con una temperatura de fusión comprendida entre 120 °C y 230 °C, y más preferiblemente entre 130 °C y 150 °C;
- el calentamiento del material de soldadura se realiza aplicando una temperatura comprendida entre 120 °C y 250 °C a una zona del módulo, por ejemplo, con la ayuda de un termodo;
- la antena se forma sobre un soporte de antena, por ejemplo, engastando la antena en un soporte de antena de material plástico; o bien la antena se graba en una capa de material conductor colaminada con un soporte de antena de material dieléctrico; o bien la antena se fabrica de forma independiente de su soporte antes de ser transferida sobre el mismo; el soporte de antena, junto con la antena, se laminan con la unidad de conexión y al menos una capa de material plástico para formar una estructura directamente correspondiente a la tarjeta con chip o para formar una estructura intermedia ("inlay") que se encarta posteriormente;
- la unidad de conexión se fabrica en una lámina flexible independiente y opcionalmente de naturaleza diferente del soporte de antena; dicho de otro modo, la unidad de conexión se puede fabricar, de forma independiente de la antena y de su soporte, como una unidad en la que se integran al menos dos contactos de conexión, cada uno de estos contactos se dedica respectivamente a una conexión con un extremo de la antena, antes de ser transferida, como una entidad única e independiente y que comprende al menos los dos contactos de conexión con la antena, sobre o en el soporte de antena;
- el soporte de antena tiene un sustrato de PVC;
- la(s) capa(s) de material plástico, laminada(s) con el soporte de antena y la unidad de conexión, son de PVC; y
- se deposita una aleación de soldadura blanda en las aberturas proporcionadas en el sustrato del módulo desde la cara trasera de un módulo de una sola cara en las pistas conductoras dedicadas a la conexión con la antena enfrente de las segundas partes de la capa conductora de la unidad de conexión; de este modo, el material de soldadura está presente a la vez en la unidad de conexión y en el módulo.
El método de acuerdo con la invención en su conjunto se puede realizar de forma continua ("reel-to-reel" de acuerdo con la terminología anglosajona).
De acuerdo con otro aspecto, la invención es una tarjeta con chip de acuerdo con la reivindicación 12.
De acuerdo con otro aspecto, la invención es un soporte de antena para tarjeta con chip de acuerdo con la reivindicación 17.
De este modo, el soporte de antena tiene una unidad de conexión con un material de soldadura depositado en la segunda parte de la capa conductora con un espesor adaptado para establecer una conexión eléctrica con una pista
conductora situada en una u otra de las caras principales de un sustrato de módulo de tarjeta con chip, cuando este módulo se coloca en una cavidad de la tarjeta con chip en la que se integra el soporte de antena, teniendo esta segunda parte varias perforaciones.
Además, el soporte de antena tiene opcionalmente una u otra de las siguientes características, consideradas por separado o en combinación con una o más:
- el material de soldadura se compone de una aleación que tiene una temperatura de refusión menor, igual o cercana a 200 °C; por ejemplo, se trata de una aleación de estaño o indio; más particularmente, se puede tratar de una aleación comprendida en la lista compuesta por las aleaciones de estaño-bismuto, aleaciones de estaño-bismuto-plata (SnBiAg), aleaciones de estaño-bismuto-níquel (SnBiNi), aleaciones de indio-bismuto (InBi); y
- tiene un sustrato de PVC.
De acuerdo con otro aspecto más, la invención es un método de fabricación de un soporte de antena de este tipo en el que la unidad de conexión se lamina con una capa de material plástico sobre la que se apoya la antena.
Otras características y ventajas de la invención aparecerán con la lectura de la descripción detallada y de los dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 muestra de forma esquemática en perspectiva una tarjeta con chip de acuerdo con la invención;
- la figura 2 muestra, de forma esquemática y en perspectiva estallada, un ejemplo de apilamiento de capas constitutivas de la tarjeta con chip mostrada en la figura 1;
- la figura 3 muestra, de forma esquemática, en sección y ampliada, una parte del apilamiento mostrado en la figura 2;
- la figura 4 muestra de forma esquemática las unidades de conexión, en diferentes etapas de su fabricación, que forman parte de la constitución del apilamiento mostrado en las figuras 2 y 3;
- la figura 5 muestra de forma esquemática en perspectiva una etapa del método de fabricación de tarjetas con chip de acuerdo con la invención;
- la figura 6 muestra de forma esquemática en perspectiva otra etapa del método de fabricación de tarjetas con chip de acuerdo con la invención;
- la figura 7 muestra de forma esquemática, vistas en planta, varias unidades de conexión correspondientes a otra forma de realización, estando estas unidades de conexión todavía juntas en la lámina sobre la que se han fabricado;
- la figura 8 muestra de forma esquemática, vistos en planta, los contactos de conexión, de acuerdo con una característica de la invención, de una unidad de conexión tal como los mostrados en la figura 7 o de una de las unidades mostradas en la figura 7 en una etapa posterior de su método de fabricación;
- la figura 9 muestra de forma esquemática en perspectiva una unidad de conexión correspondiente a los contactos de conexión de la figura 8, después de su individualización;
- la figura 10 muestra de forma esquemática un ejemplo de colocación de un módulo de tarjeta con chip con respecto a los contactos de conexión de una unidad de conexión tal como los mostrados en las figuras 7 a 9;
- las figuras 11 a 13 muestran de forma esquemática, en sección y en perspectiva estallada ejemplos de la disposición de una unidad de conexión dentro de un conjunto de capas apiladas, constitutivas de una estructura intermedia de tipo ''inlay'';
- las figuras 14 y 15 muestran en sección una parte de un ejemplo de estructura intermedia de tipo "inlay" laminada entre dos capas de una tarjeta con chip, respectivamente antes y después del fresado de una cavidad destinada a recibir un módulo de tarjeta con chip;
- las figuras 16A y 16B muestran de forma esquemática en perspectiva, vista respectivamente desde abajo y desde arriba, un ejemplo de módulo de tarjeta con chip de seis contactos de doble cara (sin el chip, sus cables de conexión y su resina de encapsulado);
- las figuras 17A y 17B muestran de forma esquemática en perspectiva, vista respectivamente desde abajo y desde arriba, un ejemplo de módulo de tarjeta con chip de ocho contactos de doble cara (sin el chip, sus cables de conexión y su resina de encapsulado);
- la figura 18 muestra de forma esquemática en perspectiva un ejemplo de cavidad realizada en una tarjeta con chip y que tiene por objetivo recibir un módulo tal como el mostrado en las figuras 16A a 17B:
- la figura 19 muestra de forma esquemática en perspectiva un ejemplo de tarjeta con chip de acuerdo con la invención después de haber colocado un módulo en una cavidad tal como la mostrada en la figura 18;
- la figura 20 corresponde a una ampliación de la zona del módulo de la tarjeta mostrada en la figura 19, con los contactos de conexión de la unidad de conexión de la figura 8 visibles al trasluz;
- la figura 21 muestra de forma esquemática en alzado, vista desde atrás, una parte de un ejemplo de forma de realización de un módulo;
- la figura 22 muestra de forma esquemática la relación entre las superficies respectivas de las partes de las pistas de conexión cubiertas con el material de soldadura, por una parte, y las segundas partes de los contactos de conexión, por otra parte;
- la figura 23 muestra de forma esquemática en alzado, vista desde atrás, una parte de otro ejemplo de forma de realización de un módulo de acuerdo con la invención;
- la figura 24 muestra de forma esquemática la relación entre las superficies respectivas de las partes de las pistas de conexión recubiertas con el material de soldadura, por una parte, y las segundas partes de los contactos de conexión, por otra parte; y
- la figura 25 muestra de forma esquemática en sección una parte de un contacto de conexión frente a una gota de material de soldadura.
En las figuras, las mismas referencias designan elementos idénticos o similares.
En este documento, los términos "delante", "detrás", "encima", "debajo", "superior", "inferior", etc. son puramente convencionales y hacen referencia, en su caso, a las orientaciones tal y como se muestran en las figuras.
De acuerdo con una forma de realización de una tarjeta con chip 1 mostrada en la figura 1, ésta tiene un módulo 400 y un complejo multicapa 200.
El complejo multicapa 200 se compone, por ejemplo, de diferentes capas de material plástico, como (de abajo a arriba en la figura 2):
- una capa inferior 205,
- un soporte de antena 210, y
- una capa superior 220.
La capa inferior 205 es, por ejemplo, una capa de acabado (por ejemplo, de impresión) y una capa de protección de la tarjeta 1. Se sitúa debajo de un soporte de antena 210. El espesor de esta capa inferior de PVC 205 es, por ejemplo, de 0,20 mm antes de la laminación y de 0,18 mm después de la laminación. Esta capa inferior 205 tiene un espesor uniforme y no tiene un recorte para formar una cavidad para recibir un módulo.
El soporte de antena 210 tiene un sustrato de PVC 212 que tiene un espesor de 0,43 mm antes de la laminación y de 0,40 mm después de la laminación. Una antena de cable 214, por ejemplo, se deposita y se fija al sustrato 212 (por ejemplo, engastada, mediante la técnica denominada en inglés "wire embedding"). Esta antena se compone de varias espiras envueltas y termina en dos extremos 216, 218.
Hay que tener en cuenta que el soporte de antena 210 se puede componer de al menos dos subcapas 210A, 210B (véase la figura 3). En este caso, la antena 214 se inserta, en esencia, por ejemplo, entre la capa inferior 210A y la capa superior 210B y la capa superior tiene un recorte para recibir una unidad de conexión 300, a nivel de la que se conectan los extremos 216, 218 de la antena 214 (en este caso, en una unidad de conexión 300, los extremos 216, 218 de la antena 214 no se insertan, por tanto, entre la capa inferior 210A y la capa superior 210B).
La unidad de conexión 300 tiene una lámina flexible que incluye un sustrato 310 con una primera y una segunda caras principales (véase también la figura 3). Una capa conductora 312 se colamina con una de estas caras principales. El sustrato 310 se compone, por ejemplo, de material de tipo FR4 o VEP (vidrio-epoxi), de 0,075 mm de espesor (y más generalmente menor o igual de 0,1 mm). La capa conductora 312 se compone, por ejemplo, de una lámina de aleación de cobre de 0,03 mm de espesor. Por lo tanto, la lámina flexible es, por ejemplo, del tipo revestida de cobre ("copper clad" de acuerdo con la terminología anglosajona).
La unidad de conexión 300 tiene, por ejemplo, una longitud de 18 mm y una anchura de 4,5 mm. Una abertura 302 de, por ejemplo, 8 mm por 4 mm se recorta, en esencia, en el medio de la unidad de conexión 300. La unidad de conexión 300 tiene dos contactos de conexión 316. Cada contacto de conexión 316 tiene una primera 317 y una segunda 319 partes, conectadas eléctricamente entre sí (véase también la figura 4). La primera parte 317 tiene una forma, en esencia, rectangular. La segunda parte 319 tiene una forma de U que se extiende alrededor de las aberturas 302, con la parte inferior de la U unida (conectada), en esencia, en el medio de la primera parte 317 considerada a lo largo de su dirección longitudinal. De acuerdo con una variante, cada contacto de conexión tiene forma de "H" y cada uno de los ramales paralelos de la "H" corresponde respectivamente a una primera 317 o una segunda 319 parte de la zona metalizada, estando estas partes primera 317 y segunda 319 conectadas por el ramal del medio. Un ejemplo de forma de realización de esta variante se describe con más en detalle a continuación en relación con las figuras 7 a 10. Se pueden considerar otras variantes para la construcción de la unidad de conexión 300. Por ejemplo, en lugar de tener una sola banda conductora que conecte las partes primera 317 y segunda 319 (como la barra horizontal entre las dos barras verticales de una "H"), las partes primera 317 y segunda 319 se pueden conectar por dos, o tres, o incluso más bandas.
Según se muestra en la figura 4, las unidades de conexión 300 se fabrican (por ejemplo, de forma continua, de bobina en bobina), a partir de una lámina flexible. Las unidades de conexión 300 se fabrican, por lo tanto, de forma independiente del soporte de antena 210 o del módulo 400. La lámina flexible se corta (por ejemplo, mediante punzonado) para formar las aberturas 302 destinadas a recibir la resina de encapsulado de un módulo 400, según se explica a continuación. También se cortan muescas de arrastre. Acto seguido, la capa conductora 312 se graba (por ejemplo, de acuerdo con técnicas de fotolitografía) para formar los contactos de conexión 316 (dos contactos de conexión 316 por unidad de conexión 300), cada uno con sus partes primera 317 y segunda 319 respectivamente.
Acto seguido, el material de soldadura 350 se deposita en cada una de las partes primera 317 y segunda 319 de los contactos de conexión 316, hasta un espesor comprendido, por ejemplo, entre 0,02 y 0,5 mm. Acto seguido, el material de soldadura 350 se retira de las primeras partes 317. Por último, las unidades de conexión 300 se cortan de forma individual. Alternativamente, el material de soldadura 350, se deposita de manera más selectiva, por ejemplo, en forma de gotas de soldadura, únicamente en cada una de las segundas partes 319 de los contactos de conexión 316. La deposición del material de soldadura 350 sobre las segundas partes 319 (pero, como se ha mencionado anteriormente, opcionalmente también sobre las primeras partes 317) de la capa conductora de los contactos de conexión 316 se realiza, por ejemplo, mediante dispensación, mediante serigrafía o incluso mediante la tecnología denominada "soldadura por ola" ("wave soldering" de acuerdo con la terminología anglosajona); esta tecnología permite depositar el material de soldadura 350 con espesores del orden de 100 o 200 gm o incluso menos, y en superficies pequeñas, como 3 x 4 mm2, por ejemplo. Cada gota de material de soldadura 350, una vez depositada en una segunda parte 319 y antes de la operación de calentamiento para realizar la soldadura entre la unidad de conexión 300 y el módulo 400, forma una cúpula que tiene una altura comprendida entre 0,02 y 0,5 mm. Ventajosamente, según se puede ver en la figura 3, cada gota de material de soldadura 350, antes del calentamiento, sobresale de la superficie de la cavidad 410 (o al menos sobresale de la superficie superior de la subcapa superior 210B del soporte de antena, en la ubicación de la cavidad 300). De hecho, cada gota de material de soldadura 350, en el curso del calentamiento, debe entrar en contacto con al menos una pista conductora 416, situada en la cara denominada "cara delantera" o "cara de contacto" de un módulo 400. La impregnabilidad del material de soldadura 350 fundido puede ser posiblemente suficiente para establecer la conexión, incluso en los casos en que sólo quedase una gota de material de soldadura 350 al ras de la superficie de la cavidad 410 en la que se aloja el módulo 400. Sin embargo, un contacto insuficiente o fallido debido a una impregnabilidad insuficiente se puede evitar ajustando la altura de cada gota de material de soldadura 350 de manera que cada gota de material de soldadura 350 sobresalga de la superficie del soporte de antena 210. Esta altura puede ser cercana o mayor que el espesor de la(s) capa(s) superior(es) 220 de la tarjeta 200.
Volviendo a la descripción del apilamiento de las capas de material plástico, en relación con las figuras 2 y 3, la capa superior de acabado y protección 220 también es, por ejemplo, de PVC. Su espesor es de 0,20 mm antes de la laminación y de 0,18 mm después de la laminación. Esta capa superior de acabado y protección 220 tiene un recorte 222 que corresponde a una cavidad 410. Alternativamente, en lugar de hacer un recorte 222 en la(s) diferente(s) capa(s) laminada(s) por encima del soporte de antena 210, la cavidad 410 se fresa antes de la conexión y la fijación del módulo 400 en la cavidad 410.
La capa inferior 205 y la capa superior 220, así como el soporte de antena 210 no son necesariamente monocapas. Cada una de ellas puede opcionalmente constar de una o más capas, todas ellas laminadas juntas en la tarjeta terminada 1.
El espesor total de todas las capas 205, 210, 220, y por tanto de la tarjeta 1, es de aproximadamente 0,8 mm después de la laminación.
Un módulo 400 denominado "de una sola cara" se fabrica, por ejemplo, de manera conocida, en un sustrato 412 que tiene pistas conductoras 414, 416 en la cara delantera (o "cara de contacto"), y un chip electrónico 418 en la otra (denominada "cara trasera" o "cara de unión") (véase la figura 3). La fijación del chip electrónico 418 en el sustrato 412 se realiza mediante al menos una técnica conocida, tal como la fijación de chips ("die-attach" de acuerdo con la terminología anglosajona), y su conexión eléctrica a las pistas conductoras 414, 416 se realiza mediante al menos una técnica conocida, tal como la tecnología del chip vuelto ("flip-chip" de acuerdo con la terminología anglosajona), la soldadura de cables ("wirebonding" de acuerdo con la terminología anglosajona), etc. El chip 418 y sus posibles conexiones mediante cables a las pistas conductoras 414, 416 se protegen de forma ventajosa mediante el encapsulado en una resina 420 ("globe top" o "dam&fill" de acuerdo con la terminología anglosajona, correspondiente al encapsulado UV o térmico). Como el chip 418 se coloca en la cara trasera del sustrato 412 o en un recorte realizado en este último, el encapsulado se realiza desde esta cara trasera y puede formar un sobreespesor con respecto a la misma.
Después de haber colocado una unidad de conexión 300 (posiblemente pegada) sobre o en el soporte 210, los extremos 216, 218 de la antena 214 se conectan (por ejemplo, mediante termocompresión) a las primeras partes 317 de los contactos de conexión 316. De este modo, se observa que los dos contactos de conexión 316 de una unidad de conexión 300 se colocan juntos sobre o en el soporte 210, durante una única operación, correspondiente a la instalación de una unidad de conexión 300 (alternativamente, cada contacto de conexión 316 realizado sobre una parte de la unidad de conexión 300 se podría individualizar cortando esta parte - con el resultado de obtener dos partes individualizadas que tienen cada una un contacto de conexión 316 - y se podría colocar sobre o en el soporte 210). Este conjunto, constituido por la antena 214 y la unidad de conexión 300 en el soporte 210, se puede recubrir con una capa de material plástico para formar una estructura (intermedia) que se puede vender para su laminación con una o más capas de material plástico con el fin de fabricar una tarjeta con chip 1.
De acuerdo con una forma de realización del método de acuerdo con la invención, el soporte de antena 210 se lamina entre capas de material plástico (por ejemplo, PVC) 205, 220 dejando libre la cavidad 410 en la que se puede alojar un módulo 400. Cada cavidad 410 se dimensiona de tal manera que los contactos de conexión 316 y, sobre todo, sus gotas de material de soldadura 350 permanezcan accesibles. Alternativamente, como la capa superior 220 no tiene un recorte 222, el soporte de antena 210 se lamina entre las capas inferior 205 y superior 220 recubriendo por completo la unidad de conexión 300 (figura 5) y, a continuación, se fresa la cavidad 410 en la que se puede alojar un módulo 400 (figura 6). De acuerdo con esta forma de realización, este fresado permite no sólo dar forma a la cavidad 410 para acomodar el chip 418 y la resina de encapsulado 420, sino también retirar una parte de cada gota de material de soldadura 350, del material plástico que forma la(s) capa(s) laminada(s) en el sustrato 210. De hecho, el fresado se realiza en al menos una parte del perímetro del material de soldadura 350, para retirar el material de soldadura 350 de las capas 350 laminadas por encima del soporte 210, y para que el material de soldadura 350 sobresalga (antes del calentamiento) por encima de la superficie de la cavidad 410 (posiblemente la cavidad tal como se realiza en el soporte 210, sin la capa superior). Opcionalmente, al fresar la cavidad 410, se retira una parte de cada gota de material de soldadura 350, para garantizar que el material plástico en el que se realiza el fresado no impedirá, ni la aproximación de las superficies a soldar, ni que el material que forma las gotas de material de soldadura 350 fundido impregne las pistas conductoras 416. Opcionalmente, el fresado se puede realizar de manera circular alrededor de cada gota de material de soldadura 350.
Las primeras partes 317 de los contactos de conexión 316, a las que se han conectado los extremos 216, 218 de la antena 214, se encuentran fuera de la zona fresada y permanecen protegidas por la capa superior 220. Sólo las segundas partes 319 de los contactos de conexión 316 recubiertas por el material de soldadura 350, o al menos una parte de la superficie de las mismas, son accesibles en la cavidad 410 después del fresado (véase la figura 6).
Cuando el módulo 400 se coloca en la cavidad 410, el material de soldadura 350, dispuesto en cada una de las segundas partes 319 de los contactos de conexión 316, se encuentra frente de las aberturas del sustrato 412 a nivel de las cuales las pistas conductoras 416 están expuestas y accesibles. Acto seguido, las zonas del módulo 400 que se encuentran a nivel de las gotas de material de soldadura 350 se calientan para fundir el material de soldadura 350 y soldar los contactos de conexión 316 a las pistas conductoras 416 (esta operación de calentamiento se realiza opcionalmente al mismo tiempo que la consistente en calentar las zonas de adhesivo termorreactivo, muy próximas de las gotas de material de soldadura, lo que permite pegar cada módulo en su cavidad). Hay que tener en cuenta que las zonas del módulo 400 que se encuentran a nivel de las gotas de material de soldadura 350 corresponden a pistas conductoras 416 bajo las cuales no hay sustrato 412, por lo tanto se optimiza la conducción térmica del calor aportado por un termodo en las pistas conductoras 416. Seleccionando un material de soldadura 350 que tenga una temperatura de fusión comprendida entre 120 °C y 230 °C, y más preferiblemente entre 130 °C y 150 °C, la operación de calentamiento del material de soldadura 230 se puede realizar aplicando, con un termodo, por ejemplo, en una zona (frente al material de soldadura 350 por ejemplo) del módulo 400, una temperatura comprendida entre 120 °C y 250 °C.
Debido al espesor del módulo 400 y a la altura de la cúpula de una gota de material de soldadura 350, cuando el material de soldadura se funde, impregna la pista conductora 416 correspondiente.
La soldadura entre los contactos de conexión 316 y las pistas conductoras 416 puede cubrir una superficie del orden de 2 mm2 y es tal que se logra una fuerza de extracción del módulo 400 suficientemente alta, para cumplir con las especificaciones de este tipo de producto. De este modo, el material de soldadura 350 no sólo permite establecer una conexión eléctrica entre las pistas conductoras 416 y los contactos de conexión 316, sino también fijar el módulo 400 en la cavidad 410 sin la ayuda de un adhesivo.
En la figura 7 se ilustra una variante de forma de realización de la unidad de conexión 300. La misma difiere de la descrita anteriormente en relación con las figuras 4 a 6, esencialmente en la superficie de las primeras partes 317 y, en esencia, de las segundas partes 319. Como en el caso anterior, las unidades de conexión 300 se fabrican (por ejemplo, de forma continua, de bobina en bobina), a partir de una lámina flexible, por ejemplo, del tipo revestida de cobre. Esta lámina flexible se recorta (por ejemplo, mediante punzonado) para formar muescas de arrastre. Acto seguido, la capa conductora 312 se graba (por ejemplo, de acuerdo con técnicas de fotolitografía) para formar los contactos de conexión 316 (dos contactos de conexión 316 por unidad de conexión 300), cada uno con sus partes primera 317 y segunda 319 respectivamente. Las segundas partes 319 tienen una superficie mayor que en el caso de la forma de realización ilustrada por las figuras 4 a 6. Por ejemplo, miden aproximadamente 4,25 mm x 4,5 mm, es decir, 19,125 mm2. Las primeras partes 317 son, por su parte, de 2,125 mm x 4,5 mm, es decir, 9,56 mm2,
Las dimensiones relativamente grandes de las segundas partes 319 permiten mayores tolerancias en la colocación de las pistas conductoras del módulo 400 con respecto a las mismas. Se puede observar una tolerancia de más o menos 1,5 mm en la colocación del módulo 400 en la tarjeta con chip 1. Con las segundas partes 319 de al menos 4 mm de lado, se garantiza que haya suficiente solapamiento entre las zonas a soldar enfrentadas una a la otra. Este solapamiento relativamente grande se puede ver en el ejemplo de colocación de un módulo 400 con respecto a una unidad de conexión 300, ilustrado por la figura 10.
Además, la superficie relativamente grande de material metálico que recubre los contactos de conexión 316 (por ejemplo, de cobre o de una de sus aleaciones, o de cualquier otro material conductor de la electricidad adecuado), y en particular a nivel de las segundas partes 319, permite una mejor emisión de calor durante la operación de calentamiento y soldadura. De este modo, se limita, si no se elimina, el riesgo de degradar el material o materiales que constituyen las capas de material plástico de la tarjeta con chip 1 terminada. De hecho, una mejor difusión del calor en la capa conductora de electricidad 312, y en particular a nivel de las segundas partes 319, permite compensar, al menos en parte, el hecho de que cuando el sustrato 310 de la unidad de conexión 300 es de vidrio epoxídico, éste difunde relativamente poco el calor. De este modo, también se limita o incluso se anula el riesgo de degradar el aspecto visual de las superficies externas visibles de la tarjeta con chip 1.
El material de soldadura 350 se deposita de manera selectiva únicamente en cada una de las segundas partes 319 de los contactos de conexión 316. La deposición del material de soldadura 350 sobre las segundas partes 319 de la capa conductora de los contactos de conexión 316 se realiza, por ejemplo, mediante dispensación, mediante serigrafía o mediante la denominada "soldadura por ola".
El material de soldadura 350 ocupa en la superficie de las segundas partes de conexión 316, un área de aproximadamente 4,5mm x 3mm, con un espesor comprendido entre 100 gm y 250 gm, y por ejemplo cercano a 150 gm. El material de soldadura 350 es una aleación que tiene una temperatura de fusión cercano de o igual a 135 °C.
Por contra, estas mayores superficies de las segundas partes 319 también implican mayores superficies de material de soldadura 350.
De este modo, de acuerdo con una característica de la invención, ilustrada en la figura 8, con el fin de limitar la cantidad de material de soldadura 350, por razones económicas y para limitar la cantidad de calor a suministrar para fundir el material de soldadura 350, se realizan perforaciones 320 en la capa conductora, a nivel de las segundas partes 319.
Estas perforaciones 320 se pueden realizar en la lámina flexible al mismo tiempo que las muescas de arrastre o en una etapa posterior. Se realizan, por ejemplo, mediante punzonado. Estas perforaciones 320 se pueden realizar con diversas formas (redondas, triangulares, etc.). Por ejemplo, cuando son de forma redonda, su diámetro puede estar comprendido entre 0,1 mm y 1 mm, y de forma ventajosa igual o cercano a 0,5mm. Las perforaciones se pueden disponer al tresbolillo, en columnas o filas, etc. Se separan un mínimo de una distancia equivalente a su diámetro, por ejemplo, de 0,1 a 1 mm, y de forma ventajosa por una distancia igual o cercana a 0,5 mm.
Alternativamente, las perforaciones se pueden haber grabado en la capa conductora 312 al mismo tiempo que los contactos de conexión 316, por ejemplo. Alternativamente, además, en el contexto de la utilización de una tecnología mediante "rejilla de conexión" ("leadframe"), las perforaciones se pueden realizar en la capa conductora 312 al mismo tiempo que los contactos de conexión 316, por ejemplo, pero antes de la transferencia y laminación en el sustrato 310.
En cualquier caso, es preferible (pero no indispensable) recortar las perforaciones antes de depositar el material de soldadura 350 en las segundas partes 319.
Después de la deposición del material de soldadura 350 en las segundas partes 319, las unidades de conexión 300 se individualizan. En la figura 9 se muestra una unidad de conexión 300 individualizada.
Se pueden considerar numerosas variantes de las formas de realización descritas anteriormente. De este modo, se pueden considerar diversos tipos de apilamiento de las capas de material plástico 205, 210, 220, así como diferentes lugares para la unidad de conexión 300 en este apilamiento.
La figura 11 ilustra un apilamiento en la que las capas inferior 205 y superior 220 son capas de acabado (también denominadas "Overlay" de acuerdo con la terminología anglosajona). Capas intermedias 215, por ejemplo de PVC, se colocan por encima y por debajo del soporte de antena 212. El soporte de antena 212 tiene una antena 214, uno de cuyos extremos 216 o 218 se conecta a una unidad de conexión 300 colocada por encima del soporte de antena 212. En una capa intermedia 215 se proporciona un recorte 222 con el fin de alojar la unidad de conexión 300 y de formar un tirante entre el soporte de antena 212 y la capa de acabado superior 220. En este ejemplo, la antena se coloca en la superficie del soporte de antena 212 orientada hacia la capa superior 220.
La figura 12 ilustra un apilamiento que difiere del apilamiento de la figura 11, en esencia, por el hecho de que el soporte de antena 212 se voltea para colocar la antena en la superficie del soporte de antena 212 orientada hacia la capa inferior 205, por el hecho de que el soporte de antena 212 tiene un recorte 223 que facilita la exposición del material de soldadura 350 durante la operación de fresado que consiste en fabricar una cavidad en la capa de acabado superior 220, y por el hecho de que la unidad de conexión 300 se apoya sobre una capa intermedia 215 en lugar del soporte de antena 212.
La figura 13 ilustra un apilamiento que difiere del apilamiento de la figura 11, en esencia, por el hecho de que el soporte de antena 212 se voltea para colocar la antena en la superficie del soporte de antena 212 orientada hacia la capa inferior 205, por el hecho de que el soporte de antena 212 tiene un recorte 223 que facilita la exposición del material de soldadura 350 durante la operación de fresado que consiste en fabricar una cavidad en la capa de acabado superior 220, y por el hecho de que la unidad de conexión 300 se apoya sobre una capa intermedia 215 en lugar del soporte de antena 212.
En cualquier caso, es importante colocar la unidad de conexión 300 a una altitud lo más precisa posible en el apilamiento (de ahí, por ejemplo, el hecho de colocar una segunda capa intermedia 215 por debajo de la unidad de conexión 300 en el ejemplo ilustrado en la figura 13). La tolerancia en esta altitud en la tarjeta terminada es de más o menos 30 pm.
La utilización del material de soldadura 350 permite compensar las posibles variaciones en esta altitud. Según se puede ver en la figura 14, la estructura intermedia 217 ("inlay") que comprende las capas intermedias, el soporte de antena y la unidad de conexión 300, se lamina entre las capas de acabado superior 220 e inferior 205. Eventualmente, la presencia de la gota de material de soldadura 350 en la unidad de conexión 300 deforma las capas y la parte superior de la cúpula formada por el material de soldadura 350 se encuentra sobreelevado con respecto al nivel general inferior de la capa superior 220. Al fresar la cavidad 410, la capa superior 220 se elimina localmente por encima del material de soldadura 350. Pero como se muestra de forma esquemática en la figura 15, el fresado se puede realizar de forma que se elimine un poco más del espesor de la capa de acabado superior 220, conservando al mismo tiempo suficiente material de soldadura 350 en las segundas partes 319, para su posterior conexión con las pistas conductoras de un módulo 400 de simple o doble cara.
Como ya se ha explicado, la utilización de la unidad de conexión 300 con pistas de material de soldadura 350 en segundas partes de dimensiones de conexión relativamente grandes permite compensar las posibles variaciones en la colocación de la cavidad 410 en la tarjeta 1. De este modo, se puede ver en la figura 15 que la superficie del material de soldadura 350 en las segundas partes 319 subyacentes permite compensar un cierto desfase de la posición de la cavidad 350 con respecto a la unidad de conexión 300, conservando al mismo tiempo suficiente material de soldadura 350 en las segundas partes 319 para una posterior conexión con las pistas conductoras de un módulo 400 de simple o doble cara.
Se pueden considerar muchas otras variantes de las formas de realización descritas anteriormente.
Por ejemplo, en lugar de utilizar una de las formas de realización de una unidad de conexión 300 descritas anteriormente para realizar una conexión de la antena 214 a un módulo 400 de tipo de simple cara, se puede utilizar para realizar una conexión de la antena 214 a un módulo 400 de tipo de doble cara.
En las figuras 16A y 16B se muestra un ejemplo de módulo de doble cara con seis contactos (denominado "de 6 pines"). En las figuras 17A y 17B se muestra un ejemplo de módulo de doble cara con ocho contactos (denominado
"de 8 pines"). Estos módulos 400 denominados "de doble cara", con seis u ocho contactos, se fabrican, por ejemplo, de manera por lo general conocida (aparte de los detalles que se especificarán más adelante, como la forma de las pistas conductoras 415, por ejemplo).
En el caso de un módulo 400 de doble cara, las pistas conductoras 415, que comprenden contactos de conexión 419, se sitúan en la parte trasera del sustrato 412.
La figura 18 muestra una parte de una tarjeta en la que se ha fresado una cavidad 410. Esta cavidad 410 tiene dos niveles de profundidad. El nivel más profundo corresponde a la parte central 413A y permite acomodar una resina de encapsulado de un chip y sus conexiones. El nivel un poco menos profundo, correspondiente a la parte periférica 413B, forma un asiento en el que el material de soldadura 350 situado en las segundas partes 319 ha quedado expuesto durante el fresado de la cavidad 410. La figura 19 muestra un módulo 400 transferido, colocado y fijado en la cavidad 410. Durante la transferencia de un módulo 400 tal como los mostrados en las Figuras 16A, 16B, 17A y 17B, los contactos de conexión 419 se colocan frente al material de soldadura 350 a ras en la parte periférica 413B y sobre la que viene a apoyarse el módulo 400 a nivel de su perímetro. Dicho de otro modo, los contactos de conexión 419 se encuentran cada uno frente a una segunda parte 319 de un contacto de conexión 316 de una unidad de conexión 300. La figura 20 muestra al trasluz cómo se colocan las segundas partes 319 y los contactos de conexión 419 respectivamente.
La utilización de unidades de conexión 300 tales como las mostradas en las figuras 7 a 10 es particularmente interesante en combinación con un módulo 400 de doble cara. De hecho, la superficie relativamente grande de las segundas partes 319 y del material de soldadura 350 que las recubre permite utilizar contactos de conexión 419 cubriendo una zona también correspondiente a una superficie relativamente grande. Esta ventaja se ilustra mediante los ejemplos de formas de realización mostrados en las figuras 21 a 23.
Una vez terminada la tarjeta 1, eventualmente el módulo 400 y la antena 214 se pueden mover ligeramente uno con respecto al otro en el curso de la utilización de la tarjeta 1, en particular cuando la tarjeta 1 se somete a torsiones. Por lo tanto, la conexión entre la antena 214 y el módulo 400 se puede degradar o incluso romper. Este problema se aborda, al menos parcialmente, con la ayuda de las formas de realización de ejemplo mostradas en relación con las figuras 21 a 23.
Según se muestra en las figuras 21 y 23, las pistas conductoras 415 tienen contactos de conexión 419. Estos contactos de conexión 419 se utilizan para soldar las segundas partes 319 de las pistas de conexión 316. De este modo, los extremos 216, 218 de la antena 214, se conectan a su vez eléctricamente a las primeras partes 317, conectadas a las segundas partes 319, que a su vez se sueldan a los contactos de conexión 419, conectados eléctricamente en la parte trasera del módulo 400 con el chip mediante las pistas conductoras 415.
Según se ilustra de forma esquemática mediante la figura 22, cada contacto de conexión 419 se extiende en una zona 417 (delimitada por líneas de puntos en la figura 22) que cubre una superficie menor que las segundas partes 319 (en las figuras 21 a 24, las segundas partes 319 se muestran en forma de un rectángulo sombreado, pero pueden tener otras formas y en particular la forma de "U" mostrada en las figuras 4 a 6). La zona 417 se puede definir como la que contiene las barras 418 y las partes de las pistas conductoras que conectan las barras 418 entre sí. Las barras 418 son alargadas a lo largo de una dirección L, en esencia, perpendicular al lado más grande del módulo 400, que en general tiene por objetivo ser paralelo a la longitud de la tarjeta 1.
En la forma de realización mostrada en la figura 21 (que corresponde, por ejemplo, a un módulo 400 con ocho contactos), las barras 418 son un total de tres.
Cada barra 418 es relativamente delgada, de manera que eventualmente se puede despegar y desenganchar del sustrato 412 del módulo 400 para absorber, sin romperse, una tensión importante. Tiene una anchura, por ejemplo, comprendida entre 50 pm y 300 pm. Más concretamente, puede tener una anchura cercana a 100 pm. En esta forma de realización, las dos barras 418 más alejadas del centro del módulo 400 tienen, por ejemplo, una anchura de 100 pm y la más cercana al centro tiene una anchura de 150 pm.
Las barras 418 tienen, por ejemplo, una longitud comprendida entre 1 y 7 mm. Las barras 418 mostradas en las figuras 21 y 23 son, en esencia, rectas, pero podrían ser onduladas, sinusoidales, etc.
Para poder absorber las tensiones de la manera más uniforme posible, las barras 418 son, en esencia, simétricas con respecto a un plano P perpendicular al sustrato del módulo 400 y a la dirección longitudinal L y que pasa por el medio del módulo 400.
Las barras 418 se unen en cada uno de sus extremos longitudinales y se conectan a las pistas conductoras 415.
Con el fin de reducir las tensiones que se pueden acumular en los extremos de las barras 418, los extremos de las mismas se terminan mediante partes dobladas 420. Los radios de curvatura de las partes dobladas permiten distribuir las tensiones en una mayor longitud y superficie.
En la forma de realización mostrada en la figura 23 (que corresponde, por ejemplo, a un módulo 400 de seis contactos), las barras 418 son un total de cuatro y las partes dobladas 420 de los extremos longitudinales de las barras se dirijen hacia el interior del módulo 400. En esta forma de realización, las tres barras 418 más alejadas del centro del módulo 400 tienen, por ejemplo, una anchura de 100 pm y la más cercana al centro tiene una anchura de 150 pm. Su longitud está comprendida preferiblemente entre 1,5 y 3 mm; por ejemplo, es de 2,5 mm. Las partes dobladas 420 tienen una forma de arco circular con radios de curvatura comprendidos entre 35 pm (a nivel de la unión de los extremos de los ramales 418) y 350 pm (a nivel de los extremos rectos de los ramales 418).
En la figura 24 se ilustra una variante de los contactos de conexión 419 descritos en relación con la figura 23. Según esta variante, las barras 418 son un total de tres. La longitud de las barras 418 aumenta aproximándose hacia el centro del módulo 400 (hacia la izquierda en la figura 24). Los extremos de las barras 418 se unen y conectan eléctricamente entre sí por partes dobladas 430 en forma de arco circular. Como en la forma de realización ilustrada en la Figura 23, el área (sombreada) de la segunda parte 319 cubierta por el material de soldadura 350 recubre la totalidad de la zona 417 que comprende las barras 418 y las partes dobladas 420. Cuando se producen tensiones entre la tarjeta 1 y el módulo 400, éstas tienden a acumularse a nivel de los extremos de las barras 418 y las partes dobladas 420. Al encapsular y sellar los extremos de las barras 418 y las partes dobladas 420 en el material de soldadura, estas tensiones se distribuyen y se disipan de manera más uniforme en toda la superficie cubierta por el material de soldadura 350.
Para continuar la fabricación de la tarjeta con chip 1, el módulo 400 se coloca en la cavidad 410 con el material de soldadura 350 dispuesto en cada una de las segundas partes 319 de las pistas de conexión 316 enfrente de los contactos de conexión 419.
Acto seguido, las zonas del módulo 400 donde se encuentran las gotas de material de soldadura 350 se calientan, por ejemplo, con la ayuda de un termodo, como para las formas de realización descritas anteriormente.
Además, según se muestra en la figura 25, los espacios entre las barras 418 forman ranuras 422, delimitadas por una parte por los flancos correspondientes al espesor de las barras 418, y por otra parte por el sustrato 412 del módulo 400. Estas ranuras 422 permiten canalizar el material de soldadura 350 y evitar que el mismo se extienda ampliamente fuera de la zona 417 en la que se inserta un contacto de conexión 419.
Opcionalmente, la soldadura entre las pistas de conexión 316 y los contactos de conexión 416 puede cubrir una superficie de al menos del orden de 2 mm2 y es tal que se obtiene una fuerza de extracción del módulo 400 suficientemente alta, para dar respuesta a las especificaciones de este tipo de producto. El material de soldadura 350 permite de este modo eventualmente no sólo establecer una conexión eléctrica entre los contactos de conexión 419 y las pistas de conexión 316, sino también fijar el módulo 400 en la cavidad 410 sin la ayuda de un adhesivo.
En la descripción precedente, se ha descrito una estructura de tarjeta con chip 1 en la que se utiliza una unidad de conexión para realizar la conexión entre la antena 214 y el módulo 400. Pero la invención también se puede aplicar a una estructura en la que una antena y las pistas de conexión se encuentren en un mismo sustrato (por ejemplo, la antena y las pistas de conexión se graban en el mismo sustrato que luego forma un soporte de antena 210).
Claims (22)
1. Método de fabricación de una tarjeta con chip, que comprende:
- la fabricación de una antena (214) para un acoplamiento electromagnético con un dispositivo de lectura de tarjetas sin contacto, teniendo la antena (214) al menos dos extremos (216, 218),
- la laminación de al menos dos capas de material plástico entre las que se coloca la antena (214);
- la colocación, en una cavidad (410) proporcionada en al menos una capa de material plástico, de un módulo de tarjeta con chip (400) que tiene un sustrato (412) que tiene una primera y una segunda caras principales, con pistas conductoras (414, 416), al menos en la primera cara principal del sustrato (412), teniendo esta primera cara del sustrato (412) al menos una pista conductora (414) dedicada a una conexión eléctrica temporal con un dispositivo de lectura de tarjetas con contacto,
caracterizado por el hecho de que tiene, además
- el suministro de una unidad de conexión (300) que tiene una lámina flexible que comprende un sustrato (310), denominado sustrato de la unidad de conexión, y una capa conductora (312), teniendo dicho sustrato de la unidad de conexión (310) una primera y una segunda caras principales, estando la capa conductora (312) colaminada sobre una de estas caras principales, teniendo esta capa conductora (312) al menos un contacto de conexión (316) que tiene una primera (317) y una segunda (319) partes, conectadas eléctricamente entre sí, teniendo la unidad de conexión (300) un material de soldadura (350) depositado al menos en la segunda parte (319), sobre un espesor comprendido entre 0,02 y 0,5 mm, antes de ser laminada entre las capas de material plástico,
- la conexión de uno de los extremos de la antena (214) a la primera parte (317) de la capa conductora (312) del contacto de conexión (316), y
- la conexión de una de las pistas conductoras (415, 416) del módulo (400) a la segunda parte (319) de la capa conductora (312) del contacto de conexión (316), teniendo esta segunda parte (319) varias perforaciones (320).
2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende la conexión de una de las pistas conductoras (415) del módulo (400) situada en la segunda cara de dicho sustrato del módulo (412), a la segunda parte (319) de la capa conductora (312) del contacto de conexión (316).
3. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que cada contacto de conexión (316) se graba en la capa conductora (312), después de que la capa conductora (312) de la unidad de conexión (300) se haya colaminado sobre una de las caras principales de dicho sustrato de la unidad de conexión (310).
4. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la antena se fabrica sobre un soporte (210), siendo dicho sustrato de la unidad de conexión (310) independiente del soporte de antena (210).
5. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que uno de los extremos de la antena (214) y una de las pistas conductoras (415, 416) se conectan al contacto de conexión (316) en una misma cara de la capa conductora (312), siendo esta cara opuesta a la que se apoya sobre dicho sustrato de la unidad de conexión (310).
6. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que, una vez colocado el módulo (400) en la cavidad (410), se calienta el material de soldadura (350) depositado en la segunda parte (319) de la capa conductora (312) del contacto de conexión (316), con el fin de soldar una de las pistas conductoras (415, 416) del módulo (400) dedicada a una conexión de antena, con un contacto de conexión (316).
7. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la deposición del material de soldadura (350) sobre la segunda parte (319) de la capa conductora (312) se realiza mediante la tecnología denominada "soldadura por ola".
8. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que las pistas conductoras (415, 416) tienen al menos un contacto de conexión que cubre cada uno una zona (417) que tiene una superficie menor que la de una parte de conexión (319) recubierta del material de soldadura (350).
9. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que las pistas conductoras (415, 416) tienen al menos un contacto de conexión que tiene al menos dos barras (418) conectadas eléctricamente por sus extremos longitudinales, teniendo al menos una de las dos barras los extremos doblados hacia el interior del módulo (400).
10. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que se deposita una aleación de soldadura blanda en aberturas proporcionadas en dicho sustrato del módulo (412) en las pistas conductoras (416) dedicadas a la conexión con la antena (214) enfrente de las segundas partes (319) de la capa conductora (312) de la unidad de conexión (300).
11. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de conexión (300) se dispone en un recorte proporcionado en una capa de material plástico (210B, 215).
12. Tarjeta con chip que tiene
- una antena (214) que tienen al menos dos extremos (216, 218),
- al menos dos capas de material plástico entre las que se coloca la antena (214);
- un módulo de tarjeta con chip (400) que tiene un sustrato (412), denominado sustrato del módulo, que tiene una primera y una segunda caras principales, con pistas conductoras (414, 415, 416) al menos en la primera cara del sustrato (412), teniendo esta primera cara del sustrato (412) al menos una pista conductora (414) dedicada a una conexión eléctrica con un dispositivo de lectura de tarjetas con contacto,
en la que el módulo (400) se aloja en una cavidad (410) proporcionada en al menos una de las capas de material plástico,
caracterizada por el hecho de que tiene además una unidad de conexión (300) que tiene una lámina flexible que tiene un sustrato (310), denominado sustrato de la unidad de conexión, y una capa conductora (312), teniendo dicho sustrato de la unidad de conexión (310) una primera y una segunda caras principales, estando la capa conductora (312) colaminada sobre una de estas caras principales, teniendo esta capa conductora (312) una cara vuelta hacia una de las caras principales de dicho sustrato de la unidad de conexión (310) y una cara opuesta a la cara vuelta hacia una de las caras principales de dicho sustrato de la unidad de conexión (310), teniendo esta capa conductora (312) al menos un contacto de conexión (316) que tiene una primera (317) y una segunda (319) partes situadas en una misma cara de la unidad de conexión (300), conectadas eléctricamente entre sí, teniendo la unidad de conexión (300) además un material de soldadura (350) depositado al menos en la segunda parte (319), en dicha cara opuesta a la cara vuelta hacia una de las caras principales del sustrato de la unidad de conexión (310), estando un extremo de la antena conectado eléctricamente a la primera parte (317) de la capa conductora (312) en dicha cara opuesta a la cara vuelta hacia una de las caras principales del sustrato de la unidad de conexión (310), y estando una de las pistas conductoras (415, 416) del módulo (400), conectada eléctricamente a la segunda parte (319) de la capa conductora (312) del contacto de conexión (316), teniendo la segunda parte (319) varias perforaciones (320).
13. Tarjeta con chip de acuerdo con la reivindicación 12, en la que una de las pistas conductoras (415) del módulo (400) situada en la segunda cara de dicho sustrato del módulo (412) se conecta a la segunda parte (319) de la capa conductora (312) del contacto de conexión (316).
14. Tarjeta con chip de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 y 13, en la que cada contacto de conexión (316) se graba en la capa conductora (312).
15. Tarjeta con chip de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 a 14, en la que la antena se coloca sobre un soporte (210) y dicho sustrato de la unidad de conexión (310) es independiente del soporte de antena (210).
16. Tarjeta con chip de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 a 15, en la que el módulo (400) tiene en la primera cara de dicho sustrato del módulo (412), contactos (414), y en la segunda cara de dicho sustrato del módulo (412), contactos de conexión (415, 416), cada uno de las cuales cubre una zona (417) que tiene una superficie menor que la de una parte de conexión (319) recubierta del material de soldadura (350).
17. Soporte de antena para tarjeta con chip, con una antena (214) que permite un acoplamiento electromagnético con un dispositivo de lectura de tarjetas sin contacto, teniendo la antena (214) al menos dos extremos (216, 218), caracterizado por el hecho de que además tiene una unidad de conexión (300) que tiene una lámina flexible que tiene un sustrato (310), denominado sustrato de la unidad de conexión, teniendo una primera y una segunda caras principales, estando la capa conductora (312) colaminada sobre una de las caras principales de dicho sustrato de la unidad de conexión (310), teniendo dicha capa conductora (312) una cara vuelta hacia una de las caras principales de dicho sustrato de la unidad de conexión (310) y una cara opuesta a la cara vuelta hacia una de las caras principales de dicho sustrato de la unidad de conexión (310), teniendo dicha capa conductora (312)
- al menos un contacto de conexión (316) que tiene una primera (317) y una segunda (319) partes, situadas en una misma cara de la unidad de conexión (300), y conectadas eléctricamente entre sí, estando la primera parte (317) conectada eléctricamente a uno de los extremos (216, 218) de la antena (214), en dicha cara opuesta a la cara vuelta
hacia una de las caras principales de dicho sustrato de la unidad de conexión (310) y estando un material de soldadura (350) depositado al menos en la segunda parte (319), en dicha cara opuesta a la cara vuelta hacia una de las caras principales de dicho sustrato de la unidad de conexión (310) y sobre un espesor comprendido entre 0,02 y 0,5 mm, teniendo esta segunda parte (319) varias perforaciones (320).
18. Soporte de antena de acuerdo con la reivindicación 17, en el que cada contacto de conexión (316) se graba en la capa conductora (312).
19. Soporte de antena de acuerdo con la reivindicación 17 o 18, en el que el extremo de la antena (214) se conecta al contacto de conexión (316) en una cara de la capa conductora (312) opuesta a la que se apoya sobre dicho sustrato de la unidad de conexión (310).
20. Soporte de antena de acuerdo con una de las reivindicaciones 17 a 19, que comprende varias capas de material plástico laminadas juntas y en el que la unidad de conexión (300) se dispone en un recorte proporcionado en al menos una de las capas de material plástico.
21. Soporte de antena de acuerdo con una de las reivindicaciones 17 a 20, en el que el material de soldadura (350) se compone de una aleación que tiene una temperatura de refusión menor o igual de 200 °C.
22. Método de fabricación de un soporte de antena de acuerdo con una de las reivindicaciones 17 a 21, en el que la unidad de conexión (300) se lamina con una capa de material plástico sobre la que se apoya la antena (214).
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