MXPA01009784A - Metodo para la fabricacion de una tarjeta sin contacto. - Google Patents

Abstract

Se describe un metodo para la produccion de una tarjeta. sin contacto que comprende un soporte (1) para los elementos funcionales de la tarjeta, con lo cual el soporte (1) es proporcionado con capas de cobertura inferior y superior (2, 3) y los elementos funcionales llevados sobre estas son formados por medio de extrusion, directamente en contacto con el soporte (1).

Description

UN MÉTODO PARA LA FABRICACIÓN DE UNA TARJETA SIN CONTACTO La presente invención se refiere a la fabricación de medio circuito integrados del tipo sin contacto, tales como etiquetas electrónicas o tarjetas conocidas como "sin contacto" debido a su habilidad para intercambiar información a una distancia con un lector de acuerdo con un modo de lectura o un modo de escritura/lectura. Tales tarjetas son principalmente tarjetas de identificación, o tarjetas inteligentes con funciones más extensas cuyas aplicaciones están actualmente multiplicando. Por ejemplo, en tal aplicación conocida como "facturación remota", la tarjeta es debitada mientras que se pasa cerca de una terminal y puede de igual modo ser recargada a una distancia. Como una regla general, la transmisión de datos es efectuada por frecuencia de radio o microondas. En un método conocido de fabricación de una tarjeta sin contacto, es utilizada la denominada técnica de "co-laminación" . Ésta consiste aquí en colocar, entre las platinas de una prensa, una pila de hojas termoplásticas en la parte intermedia de las cuales el circuito electrónico para la transmisión sin * t&la. aasi niM— i . f :*i?& ,-*„ •> i w *%&&á*e¿L contacto es colocado; y luego se sueldan las hojas termoplásticas diferentes mediante presión y se eleva la temperatura. Este método hace posible el obtener una tarjeta en la cual todos los componentes electrónicos estén incrustados en el material plástico. No obstante, debido a las diferencias entre los coeficientes de expansión de los diversos materiales utilizados, la acción combinada de la presión y temperatura provoca una deformación residual sobre la superficie de la tarjeta. Y el remedio para esta deformación es una gran carga en términos de producción, ya que consiste de extender sustancialmente los tiempos de ciclo, notablemente el enfriamiento. Otro inconveniente de estas tarjetas es su mediocre habilidad para resistir las tensiones de flexión repetidas . El documento US-5,387,306 describe la fabricación de una tarjeta inteligente que comprende la integración de una hoja de soporte entre dos hojas externas. Una resina y un endurecedor son inyectados en un tubo plano formado por recubrimientos que cubran las dos caras de una capa intermedia que comprende un microcircuito y una antena. El montaje es luego mantenido en un molde de formación por el tiempo requerido para que la resina se endurezca. j^j^gjj ^yjim El documento EP-0,467,636 describe la fabricación de un elemento encaminado para ser acoplado a una tarjeta. Este elemento es un panel, tal como una etiqueta, diseñada para recibir una firma. Ésta es 5 formada a partir de una hoja de papel sobre la cual la firma es colocada y una capa de resina termoplástica diseñada para unirlas al cuerpo de la tarjeta de destino . En el documento EP-A-0 640 940 a nombre de 10 N.V. Nerderlandsche Apparentfabriek NEDAP, se propone una solución a este doble problema de acuerdo a la cual una capa intermediaria con una función de soporte para el medio funcional de la tarjeta, es interpuesta entre dos capas superficiales, cada una de éstas últimas está 15 fijada a la capa intermedia por una capa de conexión que tiene una temperatura de suavizamiento menor. Este método no obstante tiene la desventaja de contener un gran número de pasos y por lo tanto de ser claramente complejo de implementar. 20 La presente invención procede a partir de una búsqueda para una nueva solución de fabricación de medios de circuito integrado del tipo sin contacto, con el fin de superar los problemas anteriormente mencionados, y al mismo tiempo satisfacer otros >««l^ 'l -jBfflfaiM MMfc < > «, , » » . . . a>M.J-, j«??> 1 , „ . . -^na^Shari objetivos de automatización de la fabricación y producción en masa a una alta velocidad. Para este fin, la invención consiste de un método de fabricación de un medio de circuito integrado del tipo sin contacto, provisto de elementos funcionales que comprenden un bloque electrónico o microcircuito conectado a un arrollamiento con función de antena, y donde el cuerpo comprende una capa de revestimiento sobre al menos un costado de dichos elementos funcionales, caracterizado porque los medios funcionales están implantados sobre una hoja de soporte, y porque la capa de revestimiento es formada al menos por extrusión, inmediatamente al contacto de dicha hoja de soporte. En el caso preferencial donde son extruidas dos capas de revestimiento, una sobre cada costado de la hoja de soporte es entonces obtenido un cuerpo que integra los componentes electrónicos, y de alimentación y transmisión del sistema, cuyos componentes están completamente incrustados en el cuerpo. En una modalidad de la invención, la hoja de soporte para el medio funcional es una película de material dieléctrico. En una variante, ésta es una rejilla o sección de tira conductora (del tipo "estructura guía"), a partir de la cual el bobinado puede ser cortado en la forma de una o más vueltas. De acuerdo a otra característica más de la invención, el método de fabricación es implementado al provocar que la hoja de soporte, proporcionada de antemano con los medios funcionales, pase a través de una matriz o troquel para extruir la capa de cobertura al menos. Si son proporcionadas dos capas de cobertura, éstas son ventajosamente producidas conjuntamente mediante co-extrusión sobre los dos lados de la hoja de soporte. En ambos casos, en un paso preliminar del método de fabricación, la hoja de soporte, provista con los elementos de tarjeta funcional, es venta osamente empaquetada en la forma de un bobinado que va a ser desenrollado continuamente con miras a una implementación continua del paso de extrusión o coextrusión, después del enfriamiento, puede tener lugar en línea un paso de impresión y/o corte al formato final, y/o de prueba de los productos, y/o de deposición de la película impresa, de la tira magnética o similar sobre el lado frontal y/o posterior. De acuerdo a otra característica de la invención, el paso de corte comprende una fase previa de colocación, con miras a la colocación para el corte apropiado, la colocación consiste de una detección del medio funcional a través del material, con el cual éstos van a ser cubiertos (por ejemplo, por radiofrecuencia, ultrasonido, etc.). Esta forma de proceder es particularmente ventajosa cuando se hace provisión para que la hoja de soporte sea completamente incrustada en el material extruido. Donde la hoja de soporte es una película de material dieléctrico que constituye un núcleo central entre las dos capas de recubrimiento obtenidas mediante co-extrusión, son ventajosamente proporcionadas una o más aberturas en el núcleo central de la tarjeta, de modo que las capas de fondo superior son co-extruidas mientras que son unidas una a la otra de una manera monolítica. La presente invención por lo tanto se refiere también a un medio de circuito integrado del tipo sin contacto, tal como una tarjeta inteligente, que tiene un medio funcional de soporte de hoja central, y capas inferior y superior, caracterizado porque la hoja de soporte tiene al menos una abertura a través de la cual se comunican las dos capas inferior y superior. En tal montaje, el material de las capas inferior y superior tiene, con el material situado en dicha abertura, al menos una continuidad molecular homogénea que constituye uno y el mismo material. Otras características de la invención se refieren a la producción y/o montaje de los elementos 5 funcionales (la bobina de suministro de energía y la antena en la forma de un arrollamiento, y el bloque electrónico o microcircuito), sobre una película elaborada de material dieléctrico como una hoja de soporte central, de acuerdo a lo cual ventajosamente: 10 - el arrollamiento es producido por metalización de la película; el microcircuito es unido a la película, y sus contactos son conectados, ventajosamente mediante soldadura, a dos alambres de conexión para el 15 arrollamiento, consistiendo el montaje del microcircuito y sus alambres de conexión que están incrustados en una gota de resina; estas dos operaciones son realizadas continuamente sobre la película de material dieléctrico 20 empaquetada para este propósito como una bobina que va a ser desenrollada continuamente. Estas características y ventajas de la invención, así como otras, surgirán más claramente a partir de una lectura de la siguiente descripción, dada 25 con relación a los dibujos anexos, en los cuales: ¡¡ÜHg^ La figura 1 es una vista esquemática en sección que ilustra en su principio un dispositivo de extrusión utilizado en una modalidad del método de acuerdo a la invención, Las figuras 2 y 3 son vistas en planta similares de una porción de película diseñada para constituir el núcleo central de una tarjeta fabricada de acuerdo a la invención, y provista con elementos funcionales de la tarjeta, y La figura 4 es una vista esquemática en sección del ajuste en detalle de un círculo en las figuras 2 y 3, ilustrando el montaje del microcircuito sobre el núcleo central y su conexión al arrollamiento con la bobina de suministro de energía y funciones de antena. Considerando primero que todo la figura 1, ésta ilustra, en el método de fabricación de acuerdo a la invención, una tarjeta sin contacto, en la forma de un dispositivo, el paso de producir dos capas inferior y superior 2 y 3 que cubren un núcleo central 1 proporcionado de antemano con los elementos funcionales de la tarjeta la cual, de acuerdo a las circunstancias puede estar localizada en posiciones variables sobre la misma. Las capas 2 y 3 protegen el núcleo completo 1 y :Úi sus componentes y, como una regla general, son impresas durante un paso subsecuente del método. De acuerdo a la invención, las dos capas inferior y superior 2 y 3 son producidas mediante extrusión, directamente sobre el núcleo 1. En el ejemplo descrito, éstas son obtenidas simultáneamente mediante la técnica bien conocida de extrusión en hoja, mediante la elaboración del núcleo 1 equipado de antemano con componentes que pasan a través de la matriz F del dispositivo de extrusión E. Para este fin, la cabeza T de alimentación de la matriz F consiste de un bloque en el cual se forman un canal C para el paso del núcleo 1, terminando en la entrada de la matriz F y dos conductos Al y A2 para llevar el material que va a ser extruido que surge respectivamente en el fondo y en la parte superior del canal C, inmediatamente corriente arriba de la entrada a la matriz F. De esta manera, se obtiene un laminado a la salida de la matriz F, donde el espesor y apariencia de las dos capas externas extruidas 2 y 3 puede ser perfectamente controlado de una manera conocida per se. Con el fin de reforzar la conexión entre las capas extruidas 2, 3 y el núcleo central 1, el último puede ser recubierto con un adhesivo apropiado antes de pasar a través del dispositivo de extrusión E. En el dibujo, el núcleo 1 aparece, empaquetado en la forma de una bobina B que va a ser desenrollada continuamente, con miras a un suministro continuo al dispositivo de extrusión E y, en consecuencia, una producción en la descarga de una tira continua de laminado que puede como tal sufrir procesamiento subsecuente tal como enfriamiento e impresión, las tarjetas son finalmente formadas únicamente mediante corte a partir de esta tira. En la práctica, pueden ser utilizados materiales convencionales para la extrusión, tales como tereftalato de polietileno (PET) o cloruro de polivinilo, etc., seleccionados de acuerdo a los materiales que constituyen el núcleo central 1 y los elementos funcionales de las tarjetas que van a ser producidas . La figura 2 ilustra un paso previo en la modalidad preferida del método de acuerdo a la invención, con relación a la preparación del núcleo central 1, que aparece aquí como una parte de una película 10 enrollada sobre una bobina tal como B en la figura 1. -te a En la película 10, se forman sucesivamente los mismos arreglos de circuito cada uno correspondientes al equipo funcional de una tarjeta, e incluyendo por lo tanto un microcircuito 5 y un arrollamiento 6 con la función de un suministro de energía y una bobina de antena . El arrollamiento 6 es ventajosamente producido de una manera convencional mediante metalización del material dieléctrico que constituye la película 10, ya sea mediante grabado químico o laminación del metal, o impresión por estarcido. El montaje del microcircuito 5 sobre la película 10 es ilustrado en la figura 4 : el microcircuito 5 es primero que todo unido a la película 10, y luego sus contactos son conectados a los extremos del arrollamiento 6, notablemente mediante soldadura en el extremo de los alambres de conexión 7. La totalidad del microcircuito 5 y sus alambres de conexión 7 pueden ser luego incrustados en una gota de resina 8. Todas estas operaciones con relación al microcircuito 5 y al arrollamiento 6 pueden por lo tanto ser llevadas a cabo en línea, en gran medida sino es completamente automatizada. En una forma más simple, el arrollamiento 6 puede formar una parte integral de la unidad electrónica 5, lo cual reduce la operación de un montaje a la fijación simple del mismo a la película 10. En la figura 2, aparece también sobre la película 10 una periferia 11 en línea fina y en líneas 5 discontinuas que rodean el montaje funcional que consiste del microcircuito 5 y el arrollamiento 6, y que indica el corte que será realizado finalmente al formato del producto final que va a ser obtenido. Notablemente en el caso donde el núcleo central es 10 completamente incrustado en el material extruido, el corte es ventajosamente realizado después de una marcación por detección de los medios 5, 6 a través del material (por ejemplo por radiofrecuencia, ultrasonido, etc . ) . 15 La figura 3 es esencialmente idéntica a la figura 2 y en consecuencia incluye los mismos signos de referencia para designar los mismos elementos. Los huecos 12 proporcionados en la película 10 en el sitio de cada tarjeta futura, antes o después del arreglo de 20 los montajes del equipo 5, 6 han sido meramente mostrados en adición. Los huecos 12 son proporcionados como un pasaje de comunicación entre las caras frontal y posterior de la película 10, que por lo tanto harán posible que el material de extrusión sea distribuido 25 sin ninguna interrupción en la continuidad alrededor de la película, constituyendo por lo tanto las capas superficiales 2 y 3 unidas conjuntamente de una manera monolítica. Mediante la provisión adicional de un espacio vacío central, los espacios vacíos longitudinales y transversales a horcajadas sobre el contorno del recorte 11, se puede obtener un cuerpo de tarjeta que forma una envoltura casi continua, salvo en una parte mínima del contorno. Además de por las ventajas de la puesta en operación del procedimiento de fabricación- que surge de la descripción precedente, la invención es notable igualmente al nivel del producto que resulta, donde los medios funcionales están completamente protegidos en una envoltura de material plástico, donde el aseguramiento es máximo puesto que no se puede tener acceso físico a los circuitos electrónicos sin destrucción del cuerpo de la tarjeta, y por lo tanto la superficie imprimible es aumentada. ÍJi?,

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Método de fabricación de un medio de circuito integrado del tipo sin contacto, tal como las tarjetas inteligentes sin contacto, provistas con elementos funcionales que comprenden una unidad electrónica conectada a un arrollamiento con una función de antena, y cuyo cuerpo comprende una capa de cobertura sobre al menos un lado de los elementos funcionales, caracterizado el método porque los medios funcionales están localizados sobre una hoja del soporte, y porque la capa de cobertura es al menos formada por extrusión, inmediatamente en contacto con la hoja de soporte.

2. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la hoja de soporte es una rejilla conductora en la cual se forma en arrollamiento.

3. Procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque éste es implementado al hacer que la hoja de soporte, provista de antemano con los medios funcionales, pase a través de una matriz para extruir la capa de cobertura.

Jj 4. Método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la hoja de soporte, provista con los elementos funcionales, es empaquetada en la forma de una bobina para ser desenrollada continuamente con miras a la implementación continua del paso de extrusión.

5. Método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque después del paso de extrusión y después del enfriamiento, un paso de impresión y/o un paso de corte al formato final de los productos que van a ser obtenidos tienen lugar en línea .

6. Método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque éste comprende un paso de cortar los productos al formato final en el cual éstos son proporcionados, para el posicionamiento necesario para el corte adecuado, una fase de colocación previa mediante detección de los medios funcionales a través del material con el cual éstos son cubiertos .

7. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque ot después del paso de extrusión, tiene lugar un paso en línea para la deposición de una película impresa sobre la cara frontal y/o posterior de los productos que van a ser obtenidos.

8. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 y 3 a 7, caracterizado porque una película de material dieléctrico es proporcionada como una hoja de soporte para los elementos funcionales .

9. Método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque dos capas superior e inferior son proporcionadas para cubrir la película dieléctrica que forma un núcleo central entre las dos, y porque se proporcionan también una o más aberturas en el núcleo central de la tarjeta, de modo que las capas inferior y superior son co-extruidas mientras que son unidas una a la otra de una manera monolítica.

10. Método de conformidad con la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque, antes del paso de extrusión de las capas, se produce un bobinado con las funciones de una antena y una bobina de suministro para el microcircuito, mediante metalización sobre el núcleo.

11. Método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el microcircuito es encolado al núcleo central, y sus contactos son conectados a dos alambres para la conexión al bobinado, el montaje consiste del microcircuito y los alambres conectados que están incrustados en una gota de resina.

12. Método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque las dos operaciones de producción del bobinado y el montaje de microcircuito son llevadas a cabo continuamente sobre una película empaquetada como una bobina para ser desenrollada continuamente y constituye el núcleo central .

13. Un medio de circuito integrado del tipo sin contacto, tal como una tarjeta inteligente sin contacto, obtenida mediante el método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12. A^^aÉ*

14. Un medio de circuito integrado del tipo sin contacto, tal como una tarjeta inteligente sin contacto, que tiene una hoja central para soportar medios funcionales, y capas superior e inferior, caracterizado porque la hoja de soporte central tiene al menos una abertura que a través de la cual las capas inferior y superior se comunican, el material de las capas inferior y superior tienen, con el material situado en la abertura, al menos una continuidad molecular homogénea que constituye uno- y el mismo material, las capas inferior y superior son obtenidas mediante extrusión. .AáÉfc