MXPA01007466A - Metodo para fabricar una tarjeta inteligente sin contacto con un soporte de antena fabricado de un material fibroso. - Google Patents

Abstract

La presente invencion describe un proceso para la fabricacion de una tarjeta inteligente sin contacto y mas especificamente un proceso para la fabricacion de una tarjeta inteligente sin contacto para la cual la antena esta sobre un soporte hecho de un material fibroso tal como el papel. Este proceso incluye una etapa de fabricacion del estampado con estarcido de la antena sobre el soporte, una etapa para unir los contactos del microcircuito integrado sobre el soporte de la antena usando pegamento conductor, y una etapa disenada para laminar el cuerpo de la tarjeta sobre el soporte de la antena por medio del moldeado a presion en caliente. Los recortes se hacen en las esquinas del soporte de la antena antes que la etapa de laminacion permita la soldadura o union conjunta de los cuerpos de la tarjeta. De esta manera la tarjeta obtenida permite observar visualmente a cualquier esfuerzo mecanico danino (doblado extremo) a la cual se someta.

Description

MÉTODO PARA FABRICAR UNA TARJETA INTELIGENTE SIN CONTACTO CON UN SOPORTE DE ANTENA FABRICADO DE UN MATERIAL FIBROSO Campo técnico La presente invención describe un proceso para la manufactura de una tarjeta inteligente, y más específicamente un proceso para la manufactura de una tarjeta inteligente sin contacto en la cual la antena se encuentra sobre un soporte fabricado de material fibroso tal como papel. Arte previo La tarjeta inteligente sin contacto es un sistema que se usa de manera creciente en varios sectores. En el sector del transporte, la tarjeta se ha desarrollado como un medio de pago. Lo mismo es cierto para la cartera o monedero electrónico. Muchas compañías también han desarrollado medios de identificación para su personal usando tarjetas inteligentes sin contacto. El intercambio de información entre una tarjeta sin contacto y el lector toma lugar vía un acoplamiento electromagnético remoto entre una antena incrustada en la tarjeta sin contacto y una segunda Ref. No. 131536 antena en el lector. A fin de crear, almacenar y procesar la información, la tarjeta se equipa con un microcircuito integrado (chip) el cual está conectado a la antena. La antena y el microcircuito integrado generalmente se localizan en un soporte dieléctrico fabricado de plástico. El proceso de manufactura industrial estándar para estos componentes se puede descomponer en tres etapas: - la antena se fabrica sobre un soporte dieléctrico de plástico (cloruro de polivinilo (PVC), poliésteres (PET), policarbonato (PC) ...) usando técnicas de grabado químico en aluminio o cobre, la conexión del soporte de contacto del microcircuito integrado (chip) con los soportes de contacto de la antena, usando tinta o epoxi o polímeros conductores eléctricamente, comúnmente referido como la técnica de enlace o unión de matriz de "micropastilla volante". - la laminación en caliente bajo presión de las capas de plástico superior e inferior del cuerpo de la tarjeta (PVC, PET, PC, acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) ...), sobre el soporte de la antena a fin de crear una tarjeta monobloque.

Sin embargo, este proceso genera varias desventajas principales. El proceso lleva a un conjunto compuesto de materiales plásticos unidos en caliente o en encolado con diferentes coeficientes de expansión térmica. Como un resultado, se observa la deformación sistemática no aceptable e irreversible de las tarjetas (dobladas, torcidas), así como una falta de resistencia mecánica cuando se somete a pruebas estandarizadas o equivalentes. Además, el PVC exhibe propiedades termomecánicas pobres. Durante el proceso de laminación, el flujo de material es significante y no se mantiene el factor de forma o configuración de la antena. Esto lleva a un mal f ncionamiento de la antena conforme los parámetros eléctricos (inductancia y resistencia) varían. No es extraño experimentar un rompimiento de la antena en áreas sujetas o sometidas a esfuerzos cortantes fuertes. Este es particularmente el caso en los ángulos y en los puntos de enlace eléctrico. Las tarjetas ISO laminadas tienen un espesor total de entre 780 y 840 µm. Considerando los flujos de material descritos anteriormente, es también muy difícil garantizar a los clientes una estrecha y controlada distribución de la población de tarjetas. El proceso de enlace o unión en caliente del plástico que se usa durante la operación de laminación crea una tarjeta monobloque con propiedades mecánicas pobres en términos de la restitución de esfuerzos absorbidos: durante las pruebas de flexión y torsión estandarizadas, todos los esfuerzos aplicados se transmiten al circuito integrado y principalmente a los puntos de enlace los cuales hacen las conexiones. La resistencia mecánica de las uniones de enlace que están sujetas a una gran deformación y la imperfección más ligera de la operación de enlace de la matriz del microcircuito integrado en la antena (técnica de enlace de la matriz "micropast illa volante") causa que la conexión eléctrica de la antena del circuito integrado se rompa. Después de la operación de laminación, la marca del grabado químico en cobre es visible en los cuerpos de la tarjeta impresa. Aunque esto no evita que la tarjeta se opere correctamente, el defecto a veces es enfatizado por los usuarios quienes están muy interesados acerca de los criterios estéticos. Además, el costo de la manufactura de la tarjeta con este proceso es muy alto para permitir cualquier incremento real en su uso. Por ultimo, el proceso actualmente usado no produce tarjetas con la posibilidad de observar el tratamiento mecánico pobre causadas en ellas por medio de los usuarios, particularmente con el propósito de fraude. Es un hecho relativamente fácil para alguien con experiencia en el fraude de tarjetas destruir la tarjeta al doblarla repetidamente sin que sea posible probar fácilmente cualquier intento malicioso después. Por ejemplo, la antena se puede cortar sin que la tarjeta se marque. Las políticas comerciales establecidas dentro de las compañías generalmente se aseguran de remplazar las tarjetas defectuosas libre de cargo. El remplazo sistemático de estas tarjetas es una fuente de costos suplementarios principales para estas compañías. Descripción de la invención: El propósito de la invención es el de mitigar estas desventajas por medio del suministro de un proceso de manufactura inventivo usando un soporte fabricado de material fibroso en donde la antena es estampada con estarcido usando tinta eléctricamente conductora, con lo que se reduce significativamente los costos de producción de las tarjetas inteligentes sin contacto o híbridas. Por lo tanto, la invención describe un método de fabricación de una tarjeta inteligente sin contacto con un soporte de antena fabricado de material fibroso tal como por ejemplo el papel, el cual incluye las etapas siguientes: Un proceso de fabricación de la antena que consiste en pasos sucesivos de estampado con estarcido de tinta de polímero eléctricamente conductora sobre un soporte fabricado de materiales fibrosos y someter dicho soporte a un tratamiento en caliente a fin de cocer dicha tinta, Una etapa de enlace o unión usando material adhesivo eléctricamente conductor para unir los soportes del enlace del microcircuito integrado sobre los soportes de enlace de la antena, y Una etapa para laminar los cuerpos de las tarjetas sobre el soporte de la antena que consiste en soldar en cada lado del soporte al menos dos hojas de material plástico, que forman los cuerpos de las tarjetas, por medio de una técnica de moldeo de presión en caliente. Breve descripción de los dibujos: Los propósitos, objetivos y características de la invención serán más aparentes de la siguiente descripción cuando se toma en conjunto con los dibujos anexados en los cuales: Las Figuras de la ÍA a la 1C representan las diversas etapas usadas en la estampación con estarcido de la antena sobre el soporte. La figura 2 representa el soporte con la antena estampada con estarcido antes de la etapa de laminación . La figura 3 representa la tarjeta' inteligente al final del proceso de manufactura. La figura 4 representa una sección transversal de la tarjeta inteligente, representada en la figura 3, a lo largo del eje A-A de la figura 3. Descripción detallada de la invención: El proceso de fabricación de la tarjeta inteligente de acuerdo a la invención, consiste inicialmente de colocar la antena sobre un soporte.

Este soporte se fabrica de una hoja de material fibroso tal como el papel. De acuerdo a una modalidad preferida del proceso de fabricación, la antena es estampada con estarcido en este material en varias etapas. La primer etapa, representada en la figura ÍA, consiste en el estampado con estarcido de las dos vueltas o direcciones 10 y 12 y los dos soportes de enlace de la antena 14 y 16. La segunda etapa representada en la Figura IB consiste en estampar con estarcido una cinta o tira aislante para permitir que las vueltas 10 y 12 se sobrepongan sin un contacto eléctrico. La tercera etapa, representada por la figura 1C consiste en estampar con estarcido el puente 20 eléctrico el cual conecta la vuelta o dirección 10 al soporte de enlace 14. Una vez que la antena se ha estampado con estarcido sobre el soporte, esta se corta a las dimensiones de la tarjeta. De acuerdo con una modalidad, se hace un recorte 22 en cada esquina del soporte, como se muestra en la figura 2. Este corte permite una soldadura directa entre los cuerpos de la tarjeta durante el proceso de laminación. El proceso de laminación se lleva a cabo por medio del moldeo a presión en caliente. De acuerdo a una modalidad preferida, las dos capas de material plástico se usan para cada cuerpo de la tarjeta. Este material plástico generalmente es de cloruro de polivinilo (PVC), poliéster (PET, PETG), policarbonato (PC) o acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) . De acuerdo a una modalidad preferida, el material que se usa es el PVC. Las dos capas tiene flexibilidades diferentes, la capa externa se fabrica de PVC rígido, mientras que la capa interna (en 'contacto con el soporte de la antena) se fabrica de PVC suave con una temperatura de reblandecimiento Vicat baja (la temperatura a la cual el PVC cambia de un estado rígido a un estado elástico) . Las dos capas también pueden ser de diferente espesor. Por ejemplo, cada uno de los cuerpos de la tarjeta consiste de una capa de PVC rígido externa de aproximadamente 310 mieras (µm) de espesor y una capa de PVC suave interna de aproximadamente 80 µm de espesor. El soporte de la antena se fabrica de papel de aproximadamente 125 µm de espesor. De acuerdo a otro ejemplo de fabricación, la cual es una modalidad preferida, cada uno de los cuerpos de la tarjeta se compone de tres capas. Una cubierta, que consiste de una hoja de PVC transparente o una capa de barniz, se añade sobre la capa externa del cuerpo de la tarjeta cuando esta se imprime a fin de proteger la impresión. Esta cubierta es de aproximadamente 40 µm de espesor. La capa externa del cuerpo de la tarjeta es por lo tanto de 275 µm de espesor y la capa interna es de aproximadamente 40 µm de espesor. La capa de laminación consiste en apilar juntas las diversas capas de PVC las cuales forman el cuerpo de la tarjeta y el soporte de la antena. Esta intercalación se coloca después en una prensa de laminación. El emparedado se calienta a una temperatura mayor de 100°C, y preferiblemente a mas de 150°C. Al mismo tiempo el- intercalamient o o intercalación se presiona a fin de fusionar las diversas capas juntas. Bajo la acción combinada del calor y la presión, el PVC externo se ablanda y la capa interna fabricada de PVC con una temperatura de reblandecimiento Vicat baja entonces se licúa. El PVC licuado atrapa la tinta estampada con estarcido de la antena dentro de la masa de la tarjeta ofreciendo a esta una resistencia mejorada para las fuerzas mecánicas encontradas durante el uso de la tarjeta inteligente. Además, la antena se adhiere mucho mejor al cuerpo de la tarjeta. Esta adherencia se puede incrementar al usar una cinta de doble superficie sensible a la presión colocada entre el cuerpo de la tarjeta y la antena. Los recortes 22 hechos en las esquinas del soporte de la antena permite que las dos capas de PVC internas entren en contacto una con otra. Al bloquear las esquinas por medio de la soldadura de los dos cuerpos juntos de la tarjeta, todas los esfuerzos mecánicas se dirigen hacia dentro de la tarjeta. En el caso del papel, la pulpa del papel exhibe una cohesión interna baja. Cuando esta se somete a esfuerzos cortantes, el núcleo del papel tiende a dividirse en láminas. Si estos esfuerzos son muy fuertes, la tarjeta se abre y se divide en dos partes (la parte que contiene la antena conectada al modulo continúa su función) . De esta manera, al activar el tipo de papel y en su cohesión interna, nos podemos beneficiar de esta propiedad física a fin de crear una tarjeta con un marcador de esfuerzo variable y ensamblado dentro de la misma. De acuerdo a las necesidades del cliente la deslaminación de esta manera es mas o menos rápida y mas o menos significante de manera que la flexión limitada de la tarjeta se pueda observar debido a la deslaminación en láminas del papel dentro de la tarjeta. Una vez que esta tapa se ha terminado, se obtiene una tarjeta como la que se muestra en la figura 3. Los cuerpos de la tarjeta 24 se unen juntos en caliente en las esquinas por medio de los recortes 22 sobre el soporte de la antena. El circuito integrado 26 es fijado en la tarjeta y de esta manera no es visible. La Figura 4 es una vista de la sección transversal a lo largo del eje A-A de la tarjeta inteligente representada en la Figura 3. La tarjeta consiste de un soporte 28 de la antena de material fibroso, insertado entre los dos cuerpos de la tarjeta. Cada cuerpo de la tarjeta contiene una cubierta 30 la cual consiste de una hoja de una película de PVC transparente o una capa de barniz, una capa 32 de PVC rígido externa y una capa 34 de PVC suave interna. Las trayectorias 36 y los soportes de enlace están retenidos en la capa 34 interna de la masa de PVC del cuerpo de la tarjeta. El microcircuito integrado 40 se conecta a los soportes de enlace de la antena 38 por medio de una capa de pegamento 42 conductor. Este gluten conductor es a base de tinta, epoxi o polímero conductores. De acuerdo a una modalidad especifica, el enlace se lleva a cabo de acuerdo con el proceso comúnmente referido como técnica de enlace o unión de matriz "oscilante" . El proceso de acuerdo a la invención ofrece una tarjeta que tiene dos cualidades principales para las compañías las cuales la usan: la conservación de los componentes proporcionan a esta tarjeta una solidez mejorada y, en el caso del mal funcionamiento de la tarjeta, la propiedad de deslaminación de los materiales fibrosos tales como el papel permiten asegurar que la tarjeta no ha sido sometida a un doblez intenso con el propósito de un fraude. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención .

Claims (8)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Un proceso de fabricación de una tarjeta inteligente sin contacto con un soporte de antena fabricado de material fibroso tal como el papel, caracterizado porque incluye las etapas siguientes: un proceso de fabricación de la antena que consiste en pasos sucesivos de estampado con estarcido de tinta de polímero eléctricamente conductora sobre un soporte fabricado de materiales fibrosos y someter dicho soporte a un tratamiento en caliente a fin de cocer dicha tinta, una etapa de enlace o unión que usa material adhesivo eléctricamente conductor para unir los soportes de enlace del circuito integrado sobre los soportes de enlace de la antena, y una etapa para laminar los cuerpos de las tarjetas sobre el soporte de la antena, que consiste en soldar cada lado del soporte a al menos dos hojas o láminas de material plástico que tienen diferente rigidez, que forman los cuerpos de las tarjetas, por medio del proceso de moldeo a presión en caliente.
2. 2. El proceso de fabricación de tarjetas inteligentes de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque durante el proceso de fabricación de la antena, las esquinas del soporte de la antena de papel se cortan de manera que permite que los dos cuerpos de la tarjeta sean soldados juntos; la tarjeta obtenida así ofrece una zona de deslaminación preferencial la cual destacará cualquier acto de daño deliberado a posteriori.
3. 3. El proceso de fabricación de tarjetas inteligentes de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque, la hoja que forma la capa externa del cuerpo de la tarjeta es mas flexible que la hoja que forma la capa interna del cuerpo de la tarjeta, dicha capa interna tiene una temperatura de reblandecimiento Vicat baja.
4. 4. El proceso de fabricación de tarjetas inteligentes de conformidad a una de las reivindicaciones previas, caracterizado porque, cada una de las dos hojas que forman los cuerpos de la tarjeta son de diferentes espesores.
5. 5. El proceso de fabricación de tarjetas inteligentes de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque, la hoja que forma la capa externa es mas gruesa que la hoja que forma la capa interna .
6. 6. El proceso de fabricación de tarjetas inteligentes de conformidad a una de las reivindicaciones previas, caracterizado porque, durante la etapa de laminación en caliente del cuerpo de la tarjeta en el soporte de la antena, se agrega una tercer hoja de material plástico o de capa de barniz a los cuerpos de las tarjetas, que actúa como una cubierta.
7. 7. El proceso de fabricación de tarjetas inteligentes de conformidad a una de las reivindicaciones previas, caracterizado porque, el material plástico que forma los cuerpos de las tarjetas es cloruro de polivinilo (PVC), poliéster (PET; PETG) , policarbonato (PC), o acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) .
8. 8. El proceso de fabricación de tarjetas inteligentes de conformidad a una de las reivindicaciones previas, caracterizado porque, el pegamento conductor usado para unir los soportes de enlace o unión del microcircuito integrado (chip) dentro de los soportes de enlace de la antena, es a base de tinta, epoxi o polímero eléctricamente conductores .