BR112014021397A2 - Equipamento para a tranferência de dados sem contato, o documento de segurança e/ou de valor que o contém, e procedimento para fabricar o equipamento para a transferência de dados sem contato - Google Patents

Equipamento para a tranferência de dados sem contato, o documento de segurança e/ou de valor que o contém, e procedimento para fabricar o equipamento para a transferência de dados sem contato Download PDF

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Joachim Kloeser
Denis Holinski
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Abstract

EQUIPAMENTO PARA A TRANSFERÊNCIA DE DADOS SEM CONTATO, O DOCUMENTO DE SEGURANÇA E/OU DE VALOR QUE O CONTÉM, E PROCEDIMENTO PARA FABRICAR O EQUIPAMENTO PARA A TRANSFERÊNCIA DE DADOS SEM CONTATO. A presente invenção serve para simplificar a fabricação de um equipamento para a transferência de dados sem contato 50. Este equipamento 50 apresenta: um portador eletricamente isolante 1, um elemento de circuito disposto sobre o portador 1, consistente em uma série contínua condutora de antena 2 em forma de pelo menos um bobinado em espiral 4, 5, 6, e em cada caso, um contato de conexão 15, 16 em seus extremos, assim como também um elemento construtivo eletrônico 3 eletricamente unido ao elemento de circuito com pelo menos dois lugares de contato 11, 12. O elemento construtivo eletrônico 3 está colocado em uma região de montagem 10 por cima do pelo menos um bobinado em espiral 4, 5, 6. Os pelo menos dois lugares de contato 11, 12 do elemento construtivo 3 estão unidos eletricamente com os correspondentes contatos de conexão 15, 16 da série condutora de antena 2. Pelo menos um bobinado em espiral 4, 5, 6, se ramifica fora da região de montagem 10 entre os correspondentes dois lugares de ramificação 7', 7", 8', 8", 9', 9" em pelo menos duas derivações de bobinado em espiral 4', 4", 5', 5", 6', 6". O equipamento para a transferência de dados 50 é componente de um documento de valor e/ou segurança 100.

Description

EQUIPAMENTO PARA A TRANSFERÊNCIA DE DADOS SEM CONTATO, O DOCUMENTO DE SEGURANÇA E/OU DE VALOR QUE O CONTÉM, E PROCEDIMENTO PARA FABRICAR O EQUIPAMENTO PARA A TRANSFERÊNCIA DE DADOS SEM CONTATO.
Descrição
[001] A presente invenção se refere a um equipamento para a transferência de dados sem contato, a um documento de valor e/ou segurança que contém um equipamento deste tipo para a transferência de dados, assim como também a um procedimento para a fabricação do equipamento deste tipo para a transferência de dados.
[002] Esses equipamentos para transferência de dados, sem contato, são conhecidos. Para ou armazenamento de dados e/ou processamento de dados em um documento de valor e/ou de segurança, há muito tempo são integrados componentes construtivos eletrônicos no documento, com os que se torna possível armazenar e/ou processar dados. De acordo com invenção, por “elemento construtivo eletrônico” se entendem, em especial, chips semicondutores que são adequados para ou armazenamento e processamento de dados. Em especial, os elementos construtivos eletrônicos podem ser elementos interruptores ou comutadores semicondutores eletrônicos. Os elementos construtivos eletrônicos incluem, em especial, os denominados chips de RFID, que são adequados para a comunicação sem contato. A título de comparação, os chips de RFID podem somente conter um número de série e transmiti-lo sem contato ao ocorrer sua ativação, ou pode tratar-se de chips de armazenamento com um bloqueio, tal como os que se empregam, por exemplo, em documentos eletrônicos de viagem. Para a comunicação de dados com aparelhos externos, pode empregar-se, por exemplo, uma matriz de campo de contato com vários campos de contato, de acordo com a norma ISO 7816, que estão unidos ao chip e que, quando se emprega o documento, por exemplo, um cartão, estabelecem por meio de aparelhos de entrada e saída um contato elétrico com relação a fontes e memória de dados.
[003] De acordo com um aperfeiçoamento de tais documentos de valor e/ou segurança, também se dispõe de documentos sem contato, que também contêm elementos construtivos eletrônicos para o armazenamento e processamento de dados e que, por meio de aparelhos de entrada e saída para o intercâmbio de dados com fontes de dados externos dispõe adicionalmente de uma antena. Neste caso, os dados se intercambiam mediante um aparelho de escrita/leitura com os elementos construtivos no documento, por razão de que o ·aparelho de escrita/leitura gera um campo eletromagnético alternado com uma frequência portadora que tipicamente se encontra no intervalo de ondas de rádio, que é detectado pela antena no documento e convertida em sinais elétricos, que são reenviados ao elemento construtivo. Para a emissão dos dados que saem do documento, a antena gera um correspondente campo eletromagnético alternado, que é detectado pelo aparelho de escrita/leitura. Tais sistemas de transponder ou de RFID (radio frequency identification device, dispositivo de identificação por radiofrequência) são também conhecidos há algum tempo. Uma comunicação sem contato pode ocorrer, por exemplo, de acordo com a norma ISO 14443.
[004] Do documento DE 10 2010 028 444 A1, se deriva um documento com um chip e uma antena para o acoplamento indutivo de energia. A antena deste documento apresenta um bobinado externo, pelo menos um bobinado intermediário e um bobinado interno, estando o bobinado intermediário disposto entre os bobinados externo e interno, e estando o chip em um contato elétrico com os bobinados externo e interno. O bobinado intermediário faz uma ponte ou coloca um chip em uma região de ponte de antena. A antena foi configurada em forma de espiral. O chip é montado mediante a técnica flip- chip acima dos bobinados de antena. Na região do chip os bobinados de antena podem apresentar uma largura menor que na região restante dos bobinados.
[005] No documento DE 197 32 353, é descrito um cartão de chip sem contato, que apresenta um corpo de cartão de uma única peça com um corte em um dos lados do corpo do cartão, uma bobina capaz de conduzir eletricidade que está colocada diretamente sobre as regiões de superfície do lado do corpo do cartão previsto com pelo menos um corte, assim como um chip sem alojar, que está disposto no corte. As superfícies de conexão do chip estão em um contato elétrico com as conexões da bobina por meio da técnica de flip-chip.
[006] No documento Patente norte-americana 6, 522,308 B1 é assinalada uma antena de acoplamento que apresenta um ou vários condensadores e que é configurada ·em forma de bobinados sobre um portador. O condensador é formado por uma primeira e uma segunda área condutora e por uma área isolada interposta. Mediante a interconexão de antena com o condensador é formado um circuito de ressonância.
[007] Para uma fabricação simplificada e econômica de um transponder, no documento DE 102 58 670 A1 é assinalada uma montagem com uma conexão eletrônica e um equipamento de antena, que apresenta pelo menos dois circuitos oscilantes conjuntamente operacionais, cada um dos quais tendo uma bobina, que estão configurados galvanicamente separados entre si. Um dos circuitos oscilantes está unido galvanicamente com a conexão eletrônica. O outro circuito oscilante apresenta um condensador. Ambos os circuitos oscilantes podem estar dispostos, por exemplo, em distintos planos com igual cobertura de área, um acima da outro, ou também unidos um dentro do outro. É preferível que · cada uma das bobinas apresente um único bobinado. A frequência de ressonância do transponder depende da quantidade de circuitos oscilantes e das frequências de ressonância que cada um dos circuitos oscilantes apresentaria individualmente no caso de uma operação na qual estariam desacoplados entre si. É menor que a frequência de ressonância menor dos circuitos oscilantes individuais. Indica-se que com isso a frequência de ressonância pode ser ajustada ou regulada de maneira ideal por meio da quantidade e da configuração dos circuitos oscilantes individuais.
[008] No documento Patente norte-americana 2008/0198078 A1, é descrito um circuito elétrico de ressonância com uma antena que apresenta bobinados em espiral de um circuito elétrico de ressonância e com um módulo com um chip eletrônico. Para adaptar a frequência da ressonância de antena, esta apresenta em uma região parcial, separações ou distâncias entre bobinados de espirais imediatamente consecutivos, que se diferenciam daqueles em outras zonas parciais. Em especial, estas separações podem ser maiores que aquelas nas outras zonas parciais.
[009] No documento de patente norte-americano 2009/0315799 A1, é descrita uma unidade eletrônica que apresenta um circuito eletrônico assim como também uma antena associada ao mesmo. Por sua vez, a antena apresenta um laço que está unido ao circuito eletrônico, assim como também um ressonador que está acoplado ao laço. O ressonador é formado por bobinados eletricamente condutores com extremos livres. É indicado que a utilização de um ressonador por uma parte reforça os sinais elétricos e por outra parte cria uma maior flexibilidade com relação ao projeto da antena.
[0010] No documento Patente norte-americana 2010/182211 A1, é descrito um elemento multicapa laminado e um procedimento para fabricar esse elemento laminado.
[0011] Entretanto os transponders mencionados acima demonstram ser desvantajosos, já que a complicação para sua fabricação é excessiva. Por exemplo, a fabricação do transponder de acordo com o documento DE 102 58 670 A1 exige que sejam fabricados condensadores. Isto impõe etapas adicionais de trabalho, ou que aumentam os custos. O mesmo vale para a antena indicada no documento Patente norte-americana 6.522.308 B1. A conexão mostrada no documento Patente norte-americana 2009/0312799 apresenta a desvantagem de que a sequência de ressonância que pode ser obtida mediante a disposição da antena é muito elevada, pelo que uma adequação do circuito em um intervalo que pode ser aplicado para uma utilização comercial (no intervalo de 30 kHz a 40 GHz, de preferência de 3 a 30 MHz, por exemplo, 13,56 MHz) possa não ser possível ou somente possa realizar-se de maneira muito difícil.
[0012] Disto surge o problema de que a fabricação dos transponders conhecidos é complicada e que os transponders eventualmente não podem ser empregados sem mais em uma região de frequência prefixada. Por isto, a presente invenção tem o objetivo técnico de criar um equipamento sem contato para a transferência de dados de acordo com a norma ISO 14443, que possa ser fabricado de maneira simples e econômica e que possa ser empregado para um intervalo de frequências prefixado. Em especial, também deveria certificar-se que o equipamento para a transmissão dos dados possa ser ajustado/calibrado com exatidão mediante medidas simples na frequência de ressonância prefixada. Dado que um campo de aplicação essencial da presente invenção consiste em empregar o equipamento para a transmissão dos dados também em documentos de valor e/ou segurança, é também necessário assegurar que o documento não seja manipulável. Em especial, deve-se assegurar que o chip semicondutor eletrônico contido no documento não possa ser removido e manipulado por outro chip, sem que esta manipulação não possa ser detectada seguidamente.
[0013] Os objetivos mencionados anteriormente são obtidos mediante o equipamento para a transmissão dos dados de acordo com a reivindicação 1, o documento de valor e/ou segurança de acordo com a reivindicação 11 e o procedimento para a fabricação do equipamento para a transferência de dados sem contato de acordo com a reivindicação 12. Nas reivindicações dependentes, são indicadas formas de realização preferidas e aperfeiçoamentos da presente invenção.
[0014] Na medida em que na memória descritiva e nas reivindicações do presente pedido seja utilizado o conceito de "documento de valor e/ou segurança" ou então de "documento de segurança e/ou valor", deve ser entendido que se refere a um passaporte, documentos de identidade pessoal, carteira de habilitação ou outros documentos de identidade ou um passe de controle de acesso, um documento de titularidade de um veículo automotor, documentos de veículos automotores, visas, cheques, meios de pagamento, em especial um cheque de banco, um cartão de cheques, bancário, de crédito ou de pagamento, cartão de cliente, cartão sanitário, cartão de chip, reconhecimento de firma, permissão de uso, documento de sócio membro, cartões para presentes ou compras, bilhete de transporte ou qualquer outro documento de justificação, pagamentos de impostos, valores postais, tickets, fichas para jogo, etiquetas adesivas (por exemplo, para certificar o produto), ou outro documentos de identidade. O documento de valor e/ou de segurança é, em especial, um cartão inteligente e se encontra presente em formato ID 1, ID 2, ID 3 ou em qualquer outro formato, por exemplo, em forma de talão, como no caso de um objeto similar a um passe. Em termos gerais, um documento de valor ou de segurança é um caderno que consiste em várias folhas de documento, que de maneira ajustada entre si e sob a ação do calor e de uma elevada expressão tenham sido ajustadas entre si com exatidão entre si em forma plana. Os ditos documentos devem obedecer aos requisitos normalizados, por exemplo, a ISO10373, ISO/IEC 7810, ISO 14443. A capa do documento consiste, por exemplo, de um material portador que seja adequado para uma laminação.
[0015] Na medida em que no seguinte e nas reivindicações sejam empregadas palavras na forma singular, por exemplo, as palavras "portadores (eletricamente isolantes)", capas portadoras, elementos de circuito, bobinado de espiral, contato de empalme, elemento construtivo (eletrônico), ponto de contato, série condutora de antena, elemento de união e outros, se incluem também as palavras no plural, independentemente do contexto em que sejam empregadas as palavras, a menos que explicitamente seja indicada outra coisa. Inversamente, na medida em que tais conceitos sejam usados em sua forma plural, em cujo lugar possa também apresentar-se a forma singular correspondente, e independentemente do contexto em que sejam empregados os ditos conceitos, a menos que explicitamente se indique outra coisa.
[0016] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é criado um equipamento para a transferência de dados sem contato.
[0017] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é criado um documento de valor e/ou segurança que apresenta ou equipamento para transferência de dados sem contato.
[0018] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, é criado procedimento para a fabricação do equipamento para a transferência de dados sem contato.
[0019] O equipamento para a transferência de dados sem contato, de acordo com a invenção, pode ser em especial uma parte componente do documento de valor e/ou segurança de acordo com a invenção, por exemplo, um cartão inteligente ou um documento de identidade. Assim, por exemplo, o documento pode ser um documento de identidade pessoal, um passaporte, permissão de entrada, licença para dirigir, documentação do veículo, um documento que certifique ser empregado de uma firma, passe de esqui ou qualquer outro documento justificativo, um bilhete para viajar em meios de transporte público de curta distância, um cartão de banco, um cartão de crédito, um cartão· de cheques, um cartão de pagamento, um bilhete de entrada, cartão de identificação, visa ou similar. O documento pode estar configurado como um documento em forma de livro. Essencialmente, pode ser feito de papel ou também de material plástico. No caso de um documento de identidade pessoal, este lado anterior levará, por exemplo, uma fotografia assim como também o nome do titular. O lado posterior pode conter outras indicações tais como, por exemplo, a firma do titular. O documento pode ser configurado como transponder, em especial como transponder passivo, por exemplo, como documento de segurança de RFID.
[0020] O documento contém pelo menos um elemento construtivo eletrônico, em especial um elemento de circuito semicondutor, que também leva a denominação de chip. Este documento é introduzido como sistema processador de dados no documento, que apresenta, por exemplo, uma função criptográfica para firma e/ou autenticação, uma função de pagamento ou outra função para realizar uma transação financeira, uma função de identidade, em especial com reprodução de imagem em um dispositivo visualizador.
[0021] O documento de valor e/ou segurança de acordo com a invenção apresenta pelo menos duas capas de material sintético unidas entre si mediante laminado, onde uma das capas se forma pelo equipamento para a transferência de dados sem contato de acordo com a invenção e o portador eletricamente isolado do equipamento para a transferência de dados é fabricado com material sintético. Como alternativa também é possível que o documento seja fabricado mediante colagem dos componentes eletrônicos (equipamento de transferência de dados sem contato, com chip).
[0022] O equipamento para a transferência de dados sem contato de acordo com a invenção apresenta os seguintes componentes, mas não se limita a estes: - um portador eletricamente isolante; - um elemento de circuito disposto sobre o portador, que apresenta uma série contínua condutora de antena mediante pelo menos um bobinado em espiral, por exemplo, de um, dois, três, quatro, cinco, seis, sete, oito ou mais bobinados em espiral, e em cada caso um contato de conexão nos extremos da série condutora de antena; e
[0023] - um elemento construtivo eletrônico eletricamente unido ao elemento de circuito com pelo menos dois pontos de contato, estando o elemento construtivo eletrônico em sua região de montagem correspondente, colocado acima de pelo menos um bobinado em espiral; e pelo menos dois pontos de contato do elemento construtivo estão unidos, cada um deles com um contato de conexão da série condutora de antena.
[0024] O elemento de circuito serve para o acoplamento indutivo de energia, que é gerada por um aparelho de escrita/leitura.
[0025] O elemento construtivo eletrônico e a série condutora de antena estão preferivelmente dispostos em forma paralela com relação ao lado anterior e posterior do documento de valor e/ou segurança, no qual o equipamento para a transmissão dos dados sem contato está integrado. O documento pode ser integrado como capa de documento no documento. Além do portador, pode ter sido prevista uma capa de nivelação que esteja disposta no lado do portador sobre o qual também se encontra o elemento construtivo eletrônico, e que apresenta um corte para alojar o elemento construtivo. A espessura da capa de nivelação corresponde de preferência a aproximadamente a altura de montagem do elemento construtivo.
[0026] Da maneira e modalidade inventivas se ramifica pelo menos um bobinado em espiral fora da região de montagem em pelo menos dois, por exemplo, três, por exemplo, dois, três ou quatro ramificações .de bobinado em espiral e especificamente em cada caso entre dois lugares de ramificação de um bobinado em espiral.
[0027] No desenvolvimento de um bobinado em espiral, este é ramificado em um primeiro lugar de ramificação, por exemplo, em duas derivações de bobinado em espiral, e em segundo lugar de ramificação se retoma a superpor estas ramificações de acordo com uma formação de um bobinado em espiral de uma única pista. Desta maneira, são originadas em cada caso ramificações de bobinados em espiral adjacentes, que conjuntamente formam um bobinado em espiral de várias pistas. Os lugares de ramificação nos quais as ramificações de bobinados em espiral de um bobinado em espiral se encontram estejam de preferência o mais longe entre si, isto é, o mais perto da região de montagem ou já dentro da mesma. Quando os bobinados em espiral cruzam/atravessam a região de montagem do elemento construtivo, isto é, do elemento construtivo, se maximiza uma divisão dos bobinados em espiral nos lugares de ramificação, que se acham diretamente adjacentes à região de montagem do elemento construtivo, ao comprimento do desdobramento dos bobinados em espiral nas correspondentes ramificações de bobinados em espiral fora da região de montagem, já que as ramificações de bobinados em espiral se prolongam praticamente sobre a totalidade do comprimento da região de bobinados em espiral, que se prolongam para fora da região de montagem do elemento construtivo. É claro que os bobinados em espiral também podem estar desdobrados em regiões de bobinados em espiral que sejam mais curtas que as regiões de bobinados em espiral que se prolongam para fora da região de montagem. Neste caso, os lugares de ramificação não estão dispostos diretamente adjacentes à região de montagem, mas se encontram a uma distância com relação a esta. Além disso, os bobinados em espiral também podem estar subdivididos várias vezes em uma região de bobinado em espiral entre dois lugares de cruzamento imediatamente consecutivos à região de montagem, em ramificações de bobinados em espiral e que se estendem em uma única pista entre estas. Este último caso se encontra, em cada caso, pelo menos em quatro lugares de cruzamento nos bobinados em espiral entre dois cruzamentos consecutivos com a região de montagem. Desta maneira, os lugares de ramificação nos bobinados em espiral podem estar dispostos em vários lugares entre dois lugares de cruzamento com a região de montagem. É preferível que os bobinados em espiral na região de montagem não sejam feitos em vários bobinados em espiral, mas em forma de bobinados em espiral de uma única pista, isto é, não em bobinados em espiral divididos em forma de ramificações de bobinados em espiral.
[0028] Por exemplo, as ramificações dos bobinados em espiral podem desenvolver-se paralelamente entre si. Desta maneira se forma um filamento que circunda os bobinados em espiral, como no caso de uma bobina. De maneira especialmente preferível, são unidos os bobinados em espiral/ramificações de bobinados em espiral adjacentes entre si. Por exemplo, a separação entre dois bobinados em espiral adjacentes/ramificações de bobinados em espiral adjacentes pode ser inferior a 1 mm, de preferência inferior a 500 µm, mais de preferência inferior a 350 µm. Além disso, a separação pode ser de pelo menos 10 µm, de preferência de pelo menos 50 µm, e mais especialmente de pelo menos 100 µm. É preferivelmente que a separação seja de aproximadamente 250 um. Quanto menor seja a separação entre as ramificações de bobinados em espiral dos bobinados em espiral adjacentes, tanto maior será a capacidade elétrica, que é gerada pela série condutora de antena. Com isto, pode opor-se à redução da indutância elétrica por desdobramento dos bobinados em espiral nas ramificações de bobinados em espiral.
[0029] O desdobramento dos bobinados em espiral em ramificações de bobinados em espiral modifica as propriedades elétricas do elemento de circuito e com isto também a frequência de ressonância do equipamento para a transferência de dados. Com um desdobramento dos bobinados em espiral da série condutora de antena, é reduzida a conexão em paralelo pelas indutâncias parciais, que são ocasionadas pelas ramificações de bobinados em espiral individual, a indutância global do elemento de circuito, pelo qual a frequência de ressonância do equipamento se eleva. A amplitude da elevação depende da extensão do desdobramento (desdobramento de um ou mais bobinados em espiral fora da região de montagem ou somente o desdobramento parcial de um ou mais bobinados em espiral, desdobramento em dois, três ou mais ramificações de bobinados em espiral); a posição e o comprimento do desdobramento, ou largura e a separação das ramificações de bobinados em espiral entre si e, claro, também dos demais parâmetros da série condutora de antena em forma de espiral, tal como a quantidade de bobinados em espiral, a forma dos bobinados em espiral, etc.
Por isto, para uma adaptação da frequência de ressonância do equipamento para a transferência de dados para um valor prefixado, é criado um parâmetro de projeto adicional que pode ser utilizado para adaptar o elemento de circuito aos requerimentos do aparelho de escritura/leitura do aparelho de leitura que reage ao transponder.
Em relação à diferença de todas as realizações conhecidas das disposições de transponder-antena, é possível realizar o desdobramento dos bobinados em espiral de uma maneira muito simples.
No caso de fabricar-se os bobinados em espiral da série condutora de antena mediante tecnologia de impressão, somente é necessário modificar o layout da imagem impressa para a série condutora de antena.
Isto vale também de maneira correspondente para o caso em que a série condutora de antena seja fabricada mediante um procedimento com produto cáustico.
Neste caso, cabe adaptar o layout, por exemplo, mediante uma resistência de produto cáustico.
Vale o correspondente para procedimentos similares tais como o procedimento de padrões-recobrimento.
Estas adaptações são de fácil realização.
Diferente das construções convencionais das montagens de antena, não são necessárias etapas adicionais de trabalho, tais como a geração de estruturas condutoras em vários planos do portador, nem vários portadores.
Além disso, é reduzido o perigo de uma manipulação de um documento de valor e/ou segurança no qual o equipamento para a transferência de dados, de acordo com a invenção, está integrado por delaminação ou de alguma outra maneira a separação das capas do documento, já que o desdobramento dos bobinados em espiral em correspondentes várias ramificações de bobinados em espiral permite configurar uma largura menor para as ramificações de bobinados em espiral do que para os bobinados em espiral em forma de uma única pista.
Isto se deve a que para o projeto dos bobinados em espiral, com igualdade de qualidade da antena, é determinante a seção transversal dos bobinados em espiral, que no caso de um desdobramento em várias ramificações é dada pela soma das seções transversais das ramificações individuais de um bobinado em espiral.
Graças à menor largura, neste caso se melhora a resistência de adesão do portador/ capa portadora do equipamento para a transferência de dados em uma capa adjacente do documento, pelo qual a adesão entre as capas de material sintético (a capa de nivelação, capa portadora, outras capas do documento) é maior que a adesão entre o material dos bobinados em espiral/ramificações de bobinados em espiral e o material sintético das capas do documento . Por outro lado, também deve ser levado em conta que a seção transversal da série condutora de antena tem uma influência sobre a resistência elétrica desta. Em especial no caso de formar-se a série condutora de antena com uma pasta condutora ou com um verniz condutor, é obtida uma resistência elétrica relativamente elevada, o que leva a uma redução da capacidade de reação do elemento de circuito. Por isso, deve ser feita a seção transversal da série condutora (altura, largura) a maior possível.
[0030] Nos lugares de ramificação existe uma transição de um bobinado em espiral de uma única pista para o bobinado em espiral de várias pistas com várias ramificações de bobinados em espiral. Com isto se alarga localmente o bobinado em espiral na região de transição. Esta região de transição pode configurar-se com uma largura gradualmente crescente, aproximadamente em forma de funil, para a qual são levadas as ramificações dos bobinados em espiral de maneira contínua a partir da região de bobinado em espiral de uma única pista, ou a região de transição pode ter uma configuração escalonada, para a qual são feitas sair uma ou várias ramificações de bobinados em espiral no lugar prefixado a partir da região de bobinado em espiral em forma escalonada. Em outra alternativa, a ramificação pode ocorrer em forma de uma ramificação em ângulo reto. É preferido o caso mencionado em primeiro lugar, porque a série condutora tem menor tendência a formar fissuras no caso de receber uma carga mecânica ou térmica, já que devem ser evitados picos de tensões mecânicas.
[0031] A série condutora de antena mostra em seus extremos correspondentes contatos de conexão, que na região de montagem servem para colocar em contato elétrico com o elemento construtivo eletrônico. Os contatos de conexão podem ser fabricados com o mesmo material e com a mesma técnica de procedimento que para a série condutora de antena.
[0032] Para a fabricação do equipamento para a transferência de dados sem contato de acordo com a invenção é previsto um procedimento com as seguintes etapas de procedimento: i) Preparação do portador, ii) Impressão da série condutora de antena configurada pelo menos em forma de um bobinado em espiral, por exemplo, mediante serigrafia, rotogravura ou flexografia, inclusive dos contatos de conexão da série condutora de antena nos extremos do bobinado em espiral sobre o portador, de maneira tal que se ramifica pelo menos um bobinado em espiral fora da região de montagem entre dois lugares correspondentes de ramificação em pelo menos duas derivações de bobinados em espiral; iii) Colocação do elemento construtivo eletrônico, em especial na técnica flip-chip, sobre a série condutora de antena, de maneira tal que os lugares de contato do elemento construtivo eletrônico estejam situados de maneira oposta aos contatos de conexão, e fixação mecânica e colocação em contato do elemento construtivo com a série condutora de antena.
[0033] Na etapa ii) se destacam os procedimentos de impressão por uma aplicação de tintura relativamente elevada. Desta maneira são obtidas antenas impressas com uma qualidade comparativamente elevada, graças a uma resistência elétrica comparativamente reduzida. Em especial, a rotogravura pode ser feita em forma de rotogravura de gravado ou de rotogravura de quadriculado. A serigrafia, de preferência em forma de serigrafia de arco ou serigrafia redonda, é o procedimento de impressão preferido.
[0034] Em um aperfeiçoamento preferido da presente invenção pelo menos um bobinado em espiral se prolonga entre e através de pelo menos dois lugares de contato do elemento construtivo eletrônico, isto é, os bobinados em espiral são levados cruzando o elemento construtivo através e a partir do mesmo. Isto serve para poder por em contato os extremos da série condutora de antena com os pontos de contato do elemento construtivo sem que seja necessária uma guia de cruzamento de um bobinado em espiral sobre outros bobinados em espiral, de maneira de distanciar-se ou ficar bem abaixo dos bobinados em espiral. Em um aperfeiçoamento preferido da presente invenção, isto leva a uma disposição que faz a ponte do filamento de bobinados em espiral do elemento construtivo eletrônico. Os bobinados em espiral de uma única pista podem apresentar, na região de montagem do elemento construtivo eletrônico, uma distância reduzida entre si como fora da região de montagem, para poder fazer passar os bobinados entre os pontos de contato do elemento construtivo. Em especial nesta região, os bobinados em espiral podem prolongar-se paralelamente entre si. Para permitir uma guia simples dos bobinados em espiral entre os pontos de contato do elemento construtivo, pode ser desejável reduzir a um mínimo o número dos bobinados em espiral de uma única pista. Entretanto, este objetivo está associado a uma desvantagem de que se reduz a indutância de antena e com isso se eleva a frequência de ressonância do equipamento para a transferência de dados, pelo que, neste caso se faz necessário uma adaptação de outra maneira da frequência de ressonância ao valor prefixado. A título de exemplo, isto pode ser feito mediante uma capacitância elétrica adicional conectada em paralelo.
[0035] Em outra forma de realização preferida da presente invenção, as ramificações de bobinado em espiral da série condutora de antena são configuradas de maneira a prolongar-se em uma largura constante, por exemplo, em uma largura de 50 µm a 2 mm,
sendo preferida uma largura no intervalo de 100 µm a 350 µm, e em especial de aproximadamente 200 µm. Além disso, se prefere que as ramificações de bobinados em espiral da série condutora de antena e as regiões de uma pista que se estendem na região de montagem dos bobinados em espiral tenham a mesma largura. A separação entre ramificações de bobinado em espiral adjacentes de um bobinado em espiral se mantém de preferência constante na totalidade da extensão entre dois lugares de ramificação e representa, por exemplo, de 50 µm a 2 mm, de preferência 100 µm a 350 µm, e mais de preferência ainda de aproximadamente 200 µm. Em um aperfeiçoamento especialmente preferido da presente invenção, a separação entre todas as ramificações de bobinado em espiral adjacentes de um bobinado em. espiral é a mesma. Da mesma maneira, a separação entre bobinados em espiral adjacentes ou então bobinados em espiral adjacentes a ramificações de bobinado em espiral pode manter-se constante na totalidade da extensão de um bobinado. É preferível especialmente que a separação entre as ramificações de bobinado em espiral de todas as ramificações de bobinado em espiral adjacentes seja de 50 µm a 2 mm, de preferência de 100 µm a 350 µm, e que de maneira especialmente preferida seja de aproximadamente 200 µm.
[0036] Este aperfeiçoamento da presente invenção tem uma vantagem a partir do ponto de vista tecnológico quando o elemento de circuito é fabricado mediante a técnica serigráfica, que devido a sua confiabilidade e reduzido custo é especialmente vantajosa. Isto é, se no caso, os bobinados em espiral/ramificações de bobinado em espiral forem fabricados com larguras variáveis, de acordo com determinadas circunstâncias, não ocorrerão seções da série condutora de altura constante. Isto se deve às condições da técnica da impressão. Por outro lado, durante a geração da série condutora de antena com largura constante pode obter-se uma espessura constante em todos os lugares da série condutora, de maneira tal que também a seção transversal e com esta a resistência elétrica ser constante em todos os lugares da série condutora. Isso conduz a uma melhora essencial da qualidade da série condutora.
[0037] Se a série condutora tiver sido formada com uma pasta condutora ou com um verniz condutor, é possível reduzir a resistência elétrica da série condutora mediante uma compressão posterior, aproximadamente na região de montagem do chip. Isto pode ser feito especialmente exercendo uma pressão mediante uma estampa ou selo sobre a série condutora.
[0038] Em outro aperfeiçoamento preferido da presente invenção, o elemento construtivo eletrônico é, em especial, um elemento construtivo semicondutor (elemento de circuito semicondutor). O elemento construtivo semicondutor pode ser formado por um chip semicondutor (bare die) não alojado. Isto permite reduzir ainda mais os custos de fabricação do equipamento para a transferência de dados de acordo com a invenção, já que não é necessário montar o chip na primeira instância em um módulo. Entretanto, como alternativa, o elemento construtivo também pode ser um elemento construtivo alojado, por exemplo, um dispositivo Surface Mount Device (SMD), ou apresentar-se em uma das seguintes formas de carcaça de alojamento: DIP, TQFP, MLF, SOTP, SOT, PLCC, QFN, SSOT, BGA, MOB, ou em outras formas de carcaça de alojamento usuais. Por outro lado, também podem empregar-se submódulos como porta chips, baseados em placas condutoras flexíveis (lnterposa) de poliamida, FR4, PC, vidro delgado. O elemento construtivo eletrônico apresenta também dois pontos de contato, que estão dispostos no lado de colocação em contato do elemento construtivo nos lados que contêm uma borda do elemento.
[0039] Em outro aperfeiçoamento preferido da presente invenção, o chip semicondutor foi montado na série condutora de antena mediante a técnica de flip chip. Esta técnica exige que o chip seja montado em seus lugares de contato mediante projeções de contato com o lado de colocação em contato orientado para baixo do chip sobre a série condutora de antena (unido mecanicamente ou eletricamente).
[0040] Para tal efeito, se emprega tipicamente um adesivo condutor anisotrópico, que preenche a totalidade do espaço entre o lado de colocação em contato do chip e o lado do portador sobre o qual se encontra a série condutora de antena. Este adesivo tem a propriedade de estabelecer um contato elétrico somente naquelas regiões que estejam muito perto entre si ou que estejam em contato com as áreas a ser colocadas em contato. Mediante a aplicação de pressão sobre a área adesiva é originada a anisotropia da condutividade elétrica. Como alternativa, também é possível trabalhar sem adesivo e unir o chip por pressão a elevada temperatura com os contatos de conexão. A título de alternativa, e em especial na técnica de flip chip, o elemento construtivo eletrônico pode ser montado mediante soldadura, no qual as protuberâncias de contato do chip são formadas, por exemplo, por protuberâncias para soldadura (ganchos participantes de soldadura). É preferível especialmente uma colocação em contato do chip, assim como também mediante um adesivo condutor anisotrópico, como também mediante uma soldadura participante, que está rodeado pelo ou adesivo condutor anisotrópico. Isto permite uma condutividade elétrica muito boa e boas propriedades mecânicas. Como alternativa, as protuberâncias de contato também podem ser formadas por níquel, com uma aplicação de ouro, ou de paládio. Neste caso, se realiza a montagem do chip exclusivamente mediante ou adesivo condutor anisotrópico. O adesivo condutor anisotrópico pode ser aplicado mediante um dispensador ou mediante sua aplicação sobre o portador ou bem sobre os bobinados em espiral.
[0041] Para a montagem do elemento construtivo eletrônico sobre a série condutora de antena na posição das protuberâncias de contato do elemento construtivo e os contatos de conexão, estes devem ser dispostos entre si de maneira tal que, ao receber uma orientação adequada do elemento construtivo, por exemplo, um chip, estejam virados diretamente um para o outro em relação à série condutora de antena e por isso possam aproximar-se entre si, isto é, praticamente se toquem. Esta técnica de montagem é muito simples e pode realizar-se de maneira confiável.
[0042] Em uma forma de realização alternativa da presente invenção, é possível deixar entrar o elemento construtivo eletrônico no portador, para o qual se gera um corte no portador, e se adere o elemento no dito corte em uma orientação na qual o lado de colocação em contato com os lugares de contato aponte para cima, de maneira tal que o elemento de colocação em contato converge com a superfície do portador. Depois se gera a série condutora de antena sobre o lado de colocação em contato do elemento e da superfície de contato, por exemplo, mediante pressão. Também neste caso, são colocados os bobinados em espiral da série condutora de antena entre os lugares de contato do elemento construtivo eletrônico.
[0043] Em outro aperfeiçoamento preferido da presente invenção, existem pelo menos duas das pelo menos duas derivações de bobinado em espiral de pelo menos um bobinado em espiral entre os pontos de ramificação adicionalmente unidos entre si, mediante os correspondentes elementos de união elétrica. Estes elementos de união podem ser formados por seções de série condutora, que se estendem entre os bobinados em espiral/ramificações de bobinado em espiral adjacentes. Podem estar aplicados em vários lugares entre duas derivações de bobinado em espirais adjacentes ou em um único lugar. Tais elementos de união podem estar previstos entre ramificações de bobinado em espiral de um bobinado em espiral ou também entre ramificações de bobinado em espiral de vários bobinados em espiral. Podem ser configurados com a mesma largura que os bobinados em espiral/ramificações de bobinado em espiral ou serem mais estreitos ou mais largos. Podem ter uma largura constante em seu comprimento de união, ou uma largura variável. Em primeira instância, podem ser formados por várias seções, por exemplo, duas, que estão separadas .entre si por uma folga, que para a adaptação das propriedades elétricas do elemento de circuito são posteriormente colocadas de uma maneira eletricamente condutora, de maneira que se origine um elemento de união. Como alternativa, os elementos de união elétrica podem ser fabricados seguidamente entre as ramificações de bobinado em espira adjacentes, de maneira continuadamente condutora e o dispositivo os corta em caso de ser necessário para a adaptação das propriedades elétricas do elemento de circuito. Os elementos de união elevam a indutância de antena do elemento de circuito e reduzem com isso a frequência de ressonância do equipamento para a transferência de dados. Quanto maior seja a quantidade de elementos de união, tanto maior será também a indutância.
[0044] Em outro aperfeiçoamento preferido da presente invenção, o elemento de circuito apresenta também um elemento de circuito capacitivo. O elemento de circuito capacitivo se conecta de preferência em paralelo em relação à série condutora de antena e com isso também com relação à capacidade do elemento construtivo eletrônico e com isso se reduz a frequência de ressonância do equipamento para a transferência de dados. Para isso se leva fundamentalmente em conta um elemento construtivo separado em forma de um condensador, com o que, por exemplo, está dotado o portador do equipamento para a transferência de dados e que se une eletricamente à série condutora de antena. Como alternativa, é também possível gerar uma capacitância mediante duas áreas planas sobre o portador, eletricamente condutoras separadas por um dielétrico, por exemplo, mediante várias etapas de serigrafia. Entretanto, estas alternativas são complicadas ou trabalhosas.
[0045] É essencialmente mais vantajoso um aperfeiçoamento da presente invenção, segundo a qual o elemento de circuito capacitivo é formado por ao menos uma série condutora reativa, que em cada caso é unida eletricamente com um dos extremos com um portador de conexão da série condutora de antena. O outro extremo da série condutora reativa termina como extremo aberto. Esta série condutora reativa pode ser formada como uma série condutora de antena sobre o portador e, de preferência com a mesma técnica, por exemplo, mediante serigrafia.
[0046] Estas séries condutoras reativas podem ser conduzidas de acordo com a invenção partindo dos contatos da conexão da série condutora de antena, ao largo dos bobinados em espiral/ramificações de bobinado em espiral da série condutora de antena. Em um primeiro caso, uma série condutora reativa exterior pode partir de um contato de conexão situado exteriormente em relação à série condutora de antena e continuar paralelamente em relação ao bobinado em espiral exterior/em relação ao ramal do bobinado em espiral mais exterior da série condutora de antena. Em um segundo caso, uma série condutora reativa pode partir de um contato de conexão situado interiormente em relação à série condutora de antena e continuar paralelamente em relação ao bobinado em espiral interior/ramal de bobinado em espiral interior da série condutora de antena. Em um terceiro caso, pode ter sido prevista tanto uma série condutora reativa deste tipo como também uma série condutora reativa interior deste tipo. [0049] A série condutora reativa exterior e/ou interior pode estender-se exclusivamente sobre uma menor ou maior parte do bobinado total (aproximadamente 360°) ao largo da série condutora de antena ou formar mais que um bobinado, por exemplo, 1,5 bobinados ou dois ou três ou mais bobinados. A série condutora reativa exterior pode ser mais comprida que a série condutora reativa interior, e inversamente. Dado que o comprimento da série condutora reativa eleva, por conexão em paralelo com a série condutora de antena, a capacidade do elemento de circuito e especificamente em maior grau em função do comprimento desta série condutora, existe uma possibilidade de ajuste fino da frequência de ressonância do equipamento para a transferência de dados pelo feito de ajustar o comprimento da série condutora reativa, de maneira tal que se obtenha uma frequência de ressonância prefixada. Isto pode acontecer, por exemplo, mediante a geração de séries condutoras reativas e seus correspondentes encurtamentos, por exemplo, pelo corte em lugares adequados como, por exemplo, a ablação a laser, remoção elétrica mediante esmerilhado, corte ou puncionamento, dissolução química ou com produtos cáusticos. Este ajuste fino pode ser necessário, por exemplo, em caso de serem usados diversos chips semicondutores (elementos construtivos eletrônicos) com diferente capacidade paralela interna. Em especial, este processo de ajuste também pode ser feito após a montagem do elemento construtivo eletrônico; de maneira a compensar as oscilações da capacidade, que se reconduzam até o elemento construtivo como tal (retirado da capacidade adicional das séries condutoras reativas).
[0047] As séries condutoras reativas exteriores e/ou interiores seguem, de preferência, a direção do bobinado da série condutora de antena, isto é, em uma série condutora de antena que se desenvolve de fora para dentro de forma anti-horária, a série condutora reativa, partindo do contato da conexão interior, também se desenvolve de forma anti- horária, e neste caso, a série condutora reativa exterior, partindo do contato de conexão exterior, se desenvolve de forma horária. Ocorre o correspondente no caso inverso. As séries condutoras reativas são, de preferência, configuradas em todo o comprimento do correspondente desenvolvimento, com uma largura constante. Ocorrem, de preferência, com reduzida distância em relação ao bobinado em espiral exterior/ramificações de bobinado em espiral, por exemplo, com uma separação de 50 µm a 2 mm, de preferência de 100 µm a 350 µm, e de maneira especialmente preferida, com uma separação de aproximadamente 200 µm.
[0048] O elemento de circuito é formado, de preferência, em um plano do documento, para o qual é gerado sobre o portador. Desta maneira, é possível gerar o elemento de circuito em uma etapa de trabalho.
[0049] Em outro aperfeiçoamento da presente invenção, a série condutora de antena é feita com uma pasta condutora ou um verniz condutor. Esta técnica é simples, sendo feita com uma realização econômica. A pasta condutora ou verniz condutor contém pelo menos um polímero como ligante ou aglutinante, assim como também pelo menos um metal e/ou um óxido de metal eletricamente condutor e/ou outro material eletricamente condutor no polímero. Como material eletricamente condutor existe o cobre, prata, ouro, ferro, zinco, estanho ou carbono, em especial grafite, nanotubos de parede simples ou de parede múltipla, fulerenos ou grafenos. Como óxidos de metal existem o ITO (óxido de índio e estanho), IZO, FTO (óxido de estanho com flúor), ATO (óxido de antimônio). Os metais/óxidos metálicos se apresentam em forma de escamas, agulhas, pós (em especial em nanoescala), plaquetas ou similares. Em especial, as mesmas se apresentam como partículas agregadas. Como outros métodos eletricamente condutores existem os materiais/polímeros eletricamente condutores, por exemplo, poliamina, PEDOT:PSS. Para gerar o elemento de circuito com a pasta condutora ou com o verniz condutor, pode empregar-se uma técnica de serigrafia, por exemplo, impressão em arco, ou um procedimento de impressão rolo-rolo. A espessura da pasta ou laca aplicada por pressão pode ser em especial de 1 µm a 100 µm, e de maneira especialmente preferida ser de aproximadamente 10 µm. A pasta condutora ou o verniz condutor pode ser simplesmente deixado secar por si mesmo, e endurece mediante calor e/ou radiação com radiação eletromagnética, por exemplo radiação UV.
[0050] Também pode empregar-se o procedimento de impressão da impressão de gravado, em especial a impressão por entrante, também denominada intaglio, assim como a impressão por quadrícula, impressão plana, em especial offset, impressão em elevação, em especial Letterset, impressão passante, em especial serigrafia, flexografia ou procedimento de impressão digital, em especial jato de tinta. É preferida a serigrafia, impressão profunda, assim como também flexografia; é preferida especialmente a serigrafia.
[0051] Como alternativa, também é possível fabricar a série condutora de antena mediante outra técnica, por exemplo, mediante uma técnica com produto cáustico de alumínio ou cobre mediante uma resistência de um produto cáustico ou em um procedimento de recobrimento por padrões. No caso do procedimento de recobrimento por padrões, em primeira instância, são formadas as estruturas como canais, por exemplo, de cobre, com uma resistência de platina sobre a metalização básica. Depois, se deposita metal adicional nos canais mediante galvanotecnia. Depois da remoção da resistência de platina, se retira a metalização básica entre as estruturas básicas, mediante produto cáustico.
[0052] Em outro aperfeiçoamento vantajoso da presente invenção, os espaços intermediários situados entre as ramificações de bobinado em espiral, que são formados pelas separações entre os bobinados em espiral/ramificações de bobinado em espiral, estão preenchidos com um material de preenchimento com uma constante dielétrica que difere da constante dielétrica do portador, de maneira a influir sobre as propriedades elétricas do elemento de circuito. A título de exemplo, pode ser vantajoso empregar um material de preenchimento em especial com uma elevada constante dielétrica, por exemplo, um que esteja carregado com titanato de bário. Como alternativa, também pode ser desejável que o material de preenchimento apresente uma constante dielétrica especialmente baixa. Por exemplo, para isto se leva em conta um material de preenchimento carregado com um polímero fluorado. Os materiais de preenchimento são formados pelo menos parcialmente por um ligante ou aglomerante que essencialmente consiste no mesmo material que o portador, para efeitos de assegurar que o material de preenchimento e outro material do documento realizem uma união intima, para assim impedir que, depois da laminação ou colada, o documento se separe, por exemplo, que possa deslaminar-se. Por exemplo, este material pode ser aplicado mediante rastelo ou mediante serigrafia sobre ou portador previsto com o elemento de circuito. No lugar de uma capa de observação, a capa assim formada pode ser empregada para o elemento construtivo eletrônico.
[0053] O documento, inclusive o portador, pode ser fabricado de um polímero selecionado de um grupo que inclui policarbonato (PC), em especial policarbonato de bisfenol A, tereftalato de polietileno (PET), seus derivados tais como PET modificado por glicol (PETG), naftalato de polietileno (PEN), cloreto de polivinila (PVC), polivinilbutiral (PVB), metacrilato de polimetila (PMMA), poliimida (PI), álcool polivinílico (PVA), poliestireno (PS), polivinilfenol (PVP), polipropileno (PP), polietileno (PE), elastômeros termoplásticos (TPE), em especial poliuretano termoplástico (TPU), copolímero de acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) assim como também seus derivados, e/ou papel. Além disso, o documento pode ser fabricado com vários destes materiais. É preferível que o documento consista em PC ou PC/TPU/PC. Os polímeros podem estar sem carga ou estar carregados. Neste último caso, é preferível que sejam transparentes ou translúcidos. Se os polímeros estiverem carregados, são opacos. O material de carga pode ser, por exemplo, um pigmento ou um material de carga que apresente constantes dielétricas com valores especialmente elevados ou especialmente baixos. Mediante uma escolha adequada do material de carga, é possível influir sobre as propriedades elétricas do elemento de circuito. É preferível que o documento seja fabricado com 3 a 12, de preferência 4 a 10, lâminas (que incluem o portador do equipamento para a transferência de dados).
[0054] O documento também pode ser fabricado a partir destes materiais, em especial por laminação. Tipicamente, a laminação de PC se realiza em uma prensa de laminação a uma temperatura de 170 a 200º e sob uma pressão de 50 a 600 N/cm2.
[0055] De acordo com outro aperfeiçoamento preferido da presente invenção, o documento de acordo com a invenção está equipado com um dispositivo visualizador (display). O dispositivo de visualização está, de preferência, disposto sobre outra capa de documento sobre o portador. Este dispositivo pode ser, por exemplo, um dispositivo visualizador biestável, um dispositivo visualizador eletroforético, um dispositivo visualizador eletrocromático, um dispositivo visualizador de cristal líquido (LCD), um dispositivo visualizador LED, em especial um dispositivo visualizador LED inorgânico (OLED), um dispositivo visualizador LCD biestável, por exemplo, um dispositivo visualizador pneumático twisteado, pneumático supertwisteado, colestérico ou pneumático, dispositivo visualizador de elementos de giro, dispositivo visualizador de tiras, dispositivo visualizador de fotoluminiscência-extinção ou um dispositivo visualizador baseado no efeito eletro-umectante ou um dispositivo visualizador hibrido. Em especial, pode tratar-se de um dispositivo visualizador flexível biestável. Tais dispositivos visualizadores são conhecidos, por exemplo, do documento Patente norte- americana 2006/0250534 A1. Outros dispositivos visualizadores biestáveis são conhecidos, por exemplo, dos documentos WO 95/53371 A e EP 1 715 374 A1. Os dispositivos visualizadores biestáveis também se denominam EPD (Eiectronic Paper Display). O elemento construtivo eletrônico está configurado para o controle do dispositivo visualizador. Para tanto, pode apresentar uma memória eletrônica para armazenar dados de imagem, que graças ao acoplamento de energia elétrica, são visualizados no dispositivo visualizador. O elemento construtivo eletrônico pode também apresentar um driver interno para o dispositivo visualizador, ou se emprega pelo menos um componente externo adicional, por exemplo, um driver.
[0056] O elemento construtivo eletrônico e, eventualmente, o dispositivo visualizador, podem ser alimentados com energia por meio de antena (transponder passivo). Como alternativa para isso, também pode ser prevista uma disposição de antena em separado ou uma bateria.
[0057] A invenção se explica a seguir a título de exemplo mediante as figuras,
[0058] A Fig. 1 mostra um equipamento para a transferência de dados a título de exemplo de acordo com uma primeira forma de realização em uma vista esquemática;
[0059] A Fig. 2 mostra as etapas de procedimento para a fabricação do equipamento para a transferência de dados de acordo com a invenção e de acordo com a primeira forma de realização em vistas esquemáticas em seção transversal: (a) preparação do portador; (b) impressão da série condutora de antena em forma de espiral, inclusive dos contatos de conexão da série condutora de antena sobre o portador; (c) colocação do chip sobre a série condutora de antena;
[0060] A Fig. 3 mostra um equipamento para a transferência de dados de acordo com a invenção e de acordo com uma segunda forma de realização em uma vista superior esquemática;
[0061] A Fig. 4 mostra um equipamento para a transferência de dados de acordo com a invenção e de acordo com uma terceira forma de realização em uma vista superior esquemática;
[0062] A Fig. 5 mostra um equipamento para a transferência de dados de acordo com a invenção de acordo com uma quarta forma de realização em uma vista superior esquemática;
[0063] A Fig. 6 mostra um equipamento para a transferência de dados de acordo com a invenção e de acordo com uma quinta forma de realização em uma vista superior esquemática;
[0064] A Fig. 7 mostra um equipamento para a transferência de dados de acordo com a invenção e de acordo com uma sexta forma de realização em uma vista transversal esquemática;
[0065] A Fig. 8 mostra um documento de valor e/ou segurança de acordo com a invenção com um equipamento para a transferência de dados e de acordo com a invenção e um equipamento visualizador em uma vista em perspectiva; e
[0066] A Fig. 9 mostra um equipamento para a transferência de dados de acordo com a invenção de acordo com uma sétima forma de realização em uma vista em seção transversal esquemática.
[0067] Nas Figuras, os mesmos números de referência se referem a elementos com a mesma função.
[0068] O equipamento para a transferência de dados sem contato 50 de acordo com a Figura 1 consiste em um portador 1, sobre o qual se acham dispostos uma série condutora de antena 2 e um elemento construtivo eletrônico 3, por exemplo, um chip no alojamento. O chip é fixado em uma região de montagem 10 sobre o portador 1. A série condutora de antena 2 forma um elemento de circuito.
[0069] O portador 1 é formado por uma lâmina de policarbonato transparente (sem carga) com uma espessura de 80 µm. Sobre a lâmina de policarbonato se encontra uma série condutora de antena 2, em forma de espiral e passante, com bobinados em espiral paralelos entre si, 4, 5, 6. Cada um dos bobinados em espiral 4, 5, 6 forma, em cada caso, quatro seções de bobinado que se estendem normalmente entre si, e que incluem uma área interna de antena 20. Cada um destes bobinados em espiral 4, 5, 6 é dividido em cada caso em duas derivações de bobinado em espiral 4', 4", ou então 5', 5" ou então 6', 6", de maneira tal que os bobinados em espiral se estendam nestas regiões em forma de duas pistas. Um primeiro bobinado em espiral 4 se divide nos lugares de ramificação 7',7" nas ramificações de bobinado em espiral 4', 4", um segundo bobinado em espiral 5 nos lugares de ramificação 8',8" nas ramificações de bobinado em espiral 5', 5" e um terceiro bobinado em espiral 6 nos lugares de ramificação 9', 9" nas ramificações de bobinado em espiral 6', 6". Na região de montagem 10 do chip 3 se encontram bobinados em espiral 4, 5, 6 em forma de uma única pista. Os bobinados em espiral 4, 5, 6 se estendem fora da região de montagem 10 com uma separação reduzida d paralelamente entre si. Esta distância d pode ser de, por exemplo, 200 µm. Dentro da região de montagem 10, isto é, no chip 3, as distâncias entre as seções de uma única pista dos bobinados em espiral 4, 5,6 podem ser menores ainda, por quanto aqui os bobinados em espiral devem ser feitos passar entre os pontos de contato 11, 12, do chip 3.
[0070] Para a colocação em contato elétrico do chip 3, o mesmo é montado no portador mediante a técnica de flip chip. Para isso, seus lugares de contato 11, 12, em forma de protuberâncias de contato são configurados congruentes com as conexões de contato 15, 16, da série condutora de antena 2, isto é, a uma distância que corresponde à separação entre os pontos de contato 11, 12 do chip 3. O chip 3 pode ser aderido, por exemplo, mediante um adesivo anisotrópico sobre ou portador 1, para ali ancorar o mesmo mecanicamente e estabelecer um contato elétrico entre as protuberâncias de contato 11, 12 e as conexões de contato 15, 16.
[0071] A série condutora de antena 2 parte de uma primeira conexão de contato 15, que está em um contato elétrico com uma primeira protuberância de contato 11 do chip 3. Dali se prolonga o primeiro bobinado em espiral 4 no sentido anti-horário sobre um primeiro lugar de ramificação 7', em que a partir do primeiro bobinado em espiral de uma única pista 4, são formadas duas primeiras ramificações de bobinado em espiral 4', 4", que se estendem paralelamente entre si. Após um desvio (360°) estas duas derivações de bobinado em espiral 4', 4" tornam a unir-se no segundo lugar de ramificação 7, de maneira tal que o primeiro bobinado em espiral 4 volta a ser de uma única pista. A série condutora de antena 2 atravessa seguidamente a região de montagem 10 do chip 3 e se estende para tanto abaixo do chip. Depois de sair da região de montagem 10, o segundo bobinado em espiral 5 se ramifica, agora de duas pistas, no primeiro lugar de ramificação 8' sob a formação de um segundo bobinado em espiral de duas pistas, que é formado por ambas as ramificações de bobinado em espiral 5', 5". Estas ramificações 5',5" se estendem novamente paralelamente entre si e no sentido anti-horário paralelamente às primeiras ramificações de bobinado em espiral 4', 4", especificamente dentro da área de antena formada por ou mesmo 20. Depois de um desvio completo das segundas ramificações de bobinado em espiral 5',5" as mesmas se reúnem no segundo lugar de ramificação 8" novamente sob a formação do segundo bobinado em espiral de uma única pista 5. Depois de atravessar a região de montagem 10 sob o chip 3, o segundo bobinado em espiral 5 passa gradualmente para o terceiro bobinado em espiral 6, que se desdobra no primeiro lugar de ramificação 9' em duas terceiras ramificações de bobinado em espiral 6',6", formando-se um terceiro bobinado em espiral de duas pistas. Depois de um novo desvio completo dentro da área de antena 20 formada pelos primeiros bobinados em espiral 4', 4" e as segundas ramificações de bobinado em espiral 5',5", o terceiro bobinado em espiral de duas pistas 6 chega ao segundo lugar de ramificação 9", onde ambas as ramificações 6',6" voltam a reunir-se e formam o terceiro bobinado em espiral de uma única pista. O mesmo termina na região de montagem 10 sob o chip 3 em um segundo contato de conexão 16, que está em um contato elétrico mediante um lugar de contato 12 do chip, formado por um gancho de contato.
[0072] A largura b das ramificações de bobinado em espiral 4',4", 5',5", 6',6" se mantém constante em toda a totalidade da extensão e tem o mesmo valor que a seção de uma única pista dos bobinados em espiral 4, 5, 6 na região de montagem 10 sob o chip 3. Esta largura b é de, por exemplo, 250 µm.
[0073] Na Figura 2 é reproduzido esquematicamente o procedimento para a fabricação do equipamento para a transferência de dados de acordo com a invenção 50 em uma representação esquemática nos cortes de acordo com II-II (ver Figura 1).
[0074] Em uma primeira etapa do procedimento é colocado à disposição o portador 1 (Figura 2a). Em uma segunda etapa do procedimento é gerada a série condutora de antena 2, consistente nos bobinados em espiral 4, 5, 6 e nos contatos 15, 16, sobre o portador, por exemplo, mediante aplicação da estrutura de antena sob pressão com uma pasta condutora mediante serigrafia (Figura 2b). Em uma terceira etapa do procedimento é montado o chip 3. O chip 3 apresenta em seus lugares de contato 11, 12 protuberâncias de contato de cobre/níquel/ouro, que são colocados em contato com os contatos de conexão 15,16, da série condutora de antena 2. Para tanto, é aplicado o chip 3 com as protuberâncias de contato 11, 12 sobre os contatos da conexão 15, 16. Para a montagem do chip, na região de montagem, primeiro se aplica um adesivo condutor anisotrópico 18 em quantidades dosificadas com um dispensador sobre o portador 1 e a série condutora de antena 2. Este adesivo condutor contém partículas muito finas de metal condutor que estabelecem um contato elétrico entre as protuberâncias de contato 11, 12 do chip e os contatos de conexão 15,16. Além disso, o adesivo condutor 18 fixa o chip 3 mecanicamente sobre o portador 1.
[0075] Na Figura 3 foi representada uma segunda forma de realização do equipamento para a transferência de dados de acordo com a invenção 50. O mesmo se diferencia da primeira forma de realização representada na Figura 1 pelo fato que a série condutora de antena 2 apresenta por uma parte dois bobinados em espiral 5, 6 em lugar de três bobinados em espiral e por outra parte foram previstas duas séries condutoras reativas 25, 26. A série condutora de antena 2 e a série condutora reativa 25, 26, formam conjuntamente o elemento de circuito do equipamento para a transferência de dados sem contato 50.
[0076] À direita, junto à representação do equipamento para a transferência de dados de acordo com a invenção 50 foi reproduzido um esquema de conexões substituto para as capacidades elétricas entre os bobinados em espiral 5, 6 e as séries condutoras reativas 25, 26.
[0077] Graças à redução da quantidade de bobinados em espiral 5, 6 da série condutora de antena 2 de três para duas, é reduzida sua indutância. Com isto, se eleva a frequência de ressonância do equipamento para a transferência de dados 50. Para fazer a redução da frequência de ressonância novamente para um valor prefixado, foram previstas adicionalmente as séries condutoras reativas 25, 26 que formam capacidades adicionais
C25, C26 com a série condutora de antena 2. Além disso, no esquema de conexões também foram representadas as capacidades, que se formam em cada caso entre os bobinados em espiral 5, 6 por uma parte (C5,6) e entre as primeiras ramificações de bobinado em espiral (C5’,5”) e as segundas ramificações de bobinado em espiral (C6’,6”) por outra parte. As capacidades entre as correspondentes ramificações de bobinado em espiral {C5’,5”, C6’,6”) são muito pequenas. Entretanto, não se deve desconsiderar a capacidade C5,6 entre ambos bobinados em espiral 5,6.
[0078] As séries condutoras reativas 25, 26, continuam a série condutora de antena 2 nos contatos de conexão 15, 16, especificamente na mesma direção de bobinado, mas também fica enrolada a série condutora de antena 2. As séries condutoras reativas 25, 26, se estendem paralelamente aos bobinados em espiral 5, 6 e a uma reduzida distância, d', em relação a estes.
[0079] As séries condutoras reativas 25, 26, não contribuem para a indutância do elemento de circuito ou só o fazem de maneira insignificante, já que cada um deles termina em um extremo livre 25', 26'. Graças às guias em paralelo da série condutora reativa 26 interior com o bobinado em espiral interior 6 e da série condutora reativa exterior 25 com o bobinado em espiral exterior 5, são formadas capacidades adicionais C25, C26, que estão conectadas em paralelo com a capacidade C5,6 e com a capacidade do chip 3 e que, por isso, em conjunto, elevam a capacidade do elemento de circuito. Com isto, é reduzida a frequência de ressonância do equipamento para a transferência de dados 50.
[0080] As séries condutoras reativas 25, 26 podem, individualmente, ser configuradas mais curtas e/ou mais longas do que o mostrado na Figura 3. Por exemplo, a série condutora reativa exterior 25 pode não realizar um único bobinado, mas, por exemplo, dois ou mais bobinados. O mesmo vale para a série condutora reativa interior 26. Como alternativa, a série condutora reativa exterior 25 e/ou a série condutora reativa 26 também podem consistir, cada uma, em um bobinado mais curto e configurar, por exemplo, somente a metade de um bobinado em paralelo em relação à série condutora de antena 2. Entretanto, também é possível que uma de ambas as séries condutoras reativas 25, 26, possua um ou mais bobinados completos e a outra, ou mesmo uma fração de um bobinado. Ou uma série condutora reativa ou ambas as séries condutoras reativas 25, 26, podem, adicionalmente, ter um ou mais bobinados, como também apresentarem uma fração de outro bobinado. Foi comprovado que a configuração de um primeiro bobinado completo da série condutora reativa interior 26 leva a uma redução adicional da frequência de ressonância em, por exemplo, 0,5 MHz, enquanto a configuração de um primeiro bobinado completo da série condutora reativa 25 leva a uma redução da frequência de ressonância de 0,25 MHz. Cada bobinado individual tem um menor efeito sobre a redução da frequência de ressonância. Entretanto, os valores assinalados destes incrementos correspondentes também dependem de outros parâmetros.
[0081] Como alternativa à forma de realização mostrada na Figura 3, o elemento de circuito também pode apresentar, exclusivamente, uma série condutora reativa exterior (Figura 4, terceira forma de realização) ou exclusivamente uma série condutora reativa interior 26 (Figura 5, quarta forma de realização).
[0082] Como alternativa, a série condutora reativa interior 26 e/ou a série condutora reativa exterior 25, podem ser ramificadas já antes de ingressarem os correspondentes bobinados em espiral 5, 6 na região de montagem 10 do chip 3 e desviando da região de montagem, passando pela frente do chip na correspondente pista de série condutora reativa, que foi representada nas Figuras 3, 4 5.
[0083] Para o ajuste fino da capacidade total do elemento de circuito, é possível regular o aporte capacitivo das séries condutoras reativas 25, 26 de maneira tal que, posteriormente, se ajuste seu comprimento. Isto é também possível quando o chip 3 já está montado, de maneira tal que as oscilações de frequência de ressonância ocasionadas pelo chip possam ser compensadas desta maneira. Por exemplo, as séries condutoras reativas 25, 26 podem ser geradas, em primeira instância, em uma quantidade predeterminada de bobinados que se estendam paralelamente em relação ao bobinado interior 6 ou também em relação ao bobinado em espiral exterior 5 e, em caso de necessidade, são encurtados. Isto pode ser feito, por exemplo, mediante o corte das séries condutoras reativas 25, 26 em um lugar adequado, por exemplo, mediante a ablação a laser, de maneira a resultar em uma série condutora reativa mais curta. Como alternativa, é também possível gerar inicialmente várias seções de séries condutoras reativas interiores e exteriores que, em caso de necessidade, se unam entre si mediante o bypass de interrupções disponíveis entre as seções, de maneira tal que se originem correspondentes séries condutoras reativas 25, 26 na disposição mostrada nas Figuras 3, 4 e 5. Estes bypass também podem ser feitos mediante a aplicação de um verniz condutor ou de uma pasta condutora sobre as interrupções.
[0084] A forma de realização mostrada na Figura 6 de um equipamento para a transferência de dados de acordo com a invenção 50 se diferencia da mostrada na Figura 3 pelo que entre as ramificações de bobinado em espiral 5', 5", ou então 6',6", foram previstos adicionalmente vários (dois, três, quatro ou ainda mais) elementos de união correspondentes (35', 35", 35’’’, 35"", 36', 36", 36'", 36"" ou, como alternativa, somente um elemento correspondente de união (35, 36). Estes elementos de união 35, 36, curto circuitam as correspondentes ramificações de bobinado em espiral 5', 5", 6', 6" nos lugares correspondentes e fazem com que se eleve a indutância da série condutora de antena 2 e, com isto, seja reduzida a frequência de ressonância do elemento de circuito. A frequência de ressonância pode ser reduzida por elevação da quantidade de elementos de união 35, 36, sendo possível aumentar sua redução. Os elementos de união 35, 36, também podem estar previstos em outros lugares além dos lugares indicados na Figura 6. Os elementos de união 35, 36 têm, de preferência, a mesma largura que as ramificações de bobinado em espiral 5',5",6',6".
[0085] Como alternativa à forma de realização mostrada na Figura 6, é assim possível prescindir por completo ou somente parcialmente das séries condutoras reativas exteriores e interiores 25, 26.
[0086] Mediante uma seleção adequada dos elementos de união 35, 36, é possível ajustar finamente a frequência de ressonância. Para poder levar a cabo esta harmonização sem problemas, é possível prever os elementos de união 35, 36 que inicialmente são formados por seções de elementos de união separados entre si. Para o recorte da frequência de ressonância, é possível bypassar, em caso de necessidade e mediante uma pasta condutora, as interrupções entre essas seções. Para isso, na Figura 7 é indicado um exemplo. O elemento de união 35 entre as ramificações de bobinado em espiral 5' e 5" foi gerado inicialmente em duas seções 35.1 e 35.2, por exemplo, mediante serigrafia com uma pasta condutora. Para o ajuste fino do equipamento para a transferência dos dados 50, essas seções 35.1, 35.2 foram unidas entre si mediante uma ponte condutora 35.3, por exemplo, mediante a aplicação de um verniz condutor ou de uma pasta condutora sobre a interrupção. Como alternativa, é possível remover um elemento de união existente 35, 36 também por corte passante, por exemplo, mediante ablação a laser. Como alternativa, os elementos de união 35 também podem ser gerados posteriormente por completo mediante a aplicação de uma pasta condutora ou de uma pasta condutora em especial quando a distância entre as ramificações de bobinado em espiral for reduzida.
[0087] Na Figura 8 foi reproduzido um documento de valor e segurança de acordo com a invenção 100 em forma de um cartão com um equipamento para a transferência de dados sem contato de acordo com a invenção 50, em uma vista em perspectiva. O equipamento para a transferência de dados 50 é formado por um portador 1, um elemento de circuito que é formado por uma série condutora de antena 2 e,
eventualmente, uma série condutora reativa (não representada na presente), assim como também por um chip 3. O chip está unido nos lugares de contato 11, 12 com os contatos de conexão 15, 16, da série condutora de antena 2. Além disso, o documento 100 mostra um elemento de visualização 60 que está unido ao chip. O portador 1 com o elemento de circuito e o chip 3 formam uma das múltiplas capas do documento 100. Estas capas do documento são laminadas sob elevada pressão e elevada temperatura entre si, de maneira a criar um corpo monolítico. Uma das outras capas do documento é uma capa de observação ou compensação 30, que apresenta um corte no lugar em que está disposto o chip (não representado) e que se situa no lado do portador 1 sobre o mesmo, sobre o que está montado ou chip. O portador 1 e as outras capas do documento consistem, de preferência, do mesmo polímero, por exemplo, PVC, e são parcialmente transparentes (Overlays), sendo parcialmente opacas, de maneira que, por exemplo, o equipamento para a transferência de dados 50 não seja visível de fora.
[0088] A sétima forma de realização mostrada na Figura 9 é representada por uma seção transversal através do equipamento para a transferência de dados 50 da Figura 3 onde, depois de gerar o elemento de circuito e de montagem do chip 3, se aplica adicionalmente um material com uma elevada constante dielétrica no lado de montagem do portador 1. Este material forma uma capa 30 cuja espessura corresponde essencialmente à altura de montagem do chip 3. Por este, esta capa pode ser empregada como capa de compensação ou nivelação. Para elevar a constante dielétrica, o material contém titanato de bário.

Claims (11)

REIVINDICAÇÕES
1. EQUIPAMENTO PARA A TRANSFERÊNCIA DE DADOS SEM CONTATO (50), que apresenta: um portador eletricamente isolante (1), um elemento de circuito disposto sobre o portador (1), que apresenta uma série contínua condutora de antena (2) em forma de pelo menos um bobinado em espiral (4,5,6), eem cada caso de um contato de conexão (15,16) em seus extremos; e um elemento construtivo eletrônico eletricamente unido a o elemento de circuito (3) com pelo menos dois pontos de contato (11,12), estando o elemento construtivo eletrônico (3) colocado em uma região de montagem (10) por cima do pelo menos um bobinado em espiral (4,5,6); e onde os pelo menos dois lugares decontato (11,12) do elemento construtivo eletrônico (2) estão unidos eletricamente; onde se ramifica pelo menos um bobinado em espiral (4,5,6) fora da região de montagem (10) entre dois lugares de ramificação correspondentes (7',7",8',8",9',9") em pelo menos duas derivações de bobinados em espiral (4',4",5',5",6',6"); caracterizado pelo elemento de circuito apresentar também um elemento de conexão capacitivo e devido ao elemento de conexão capacitiva estar formado por ao menos uma série condutor areativa (25,26), que em cada caso está unida eletricamente a um contato de conexão (15,16) da série condutora de antena (2).
2. EQUIPAMENTO PARA A TRANSFERÊNCIA DE DADOS SEM CONTATO (50), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por pelo menos um bobinado em espiral (4,5,6) se estender entre pelo menos dois lugares de contato (11,12) do elemento construtivo eletrônico (3).
3. EQUIPAMENTO PARA A TRANSFERÊNCIA DE DADOS SEM CONTATO (50), de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelas ramificações do bobinado em espiral (4',4";5',5";6',6") da série condutora de antena (2) estarem configuradas de maneira a se estenderem com uma largura (b) constante.
4. EQUIPAMENTO PARA A TRANSFERÊNCIA DE DADOS SEM CONTATO (50), de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelas ramificações de bobinado em espiral (4',4";5',5";6',6") da série condutora de antena (2) e as regiões dos bobinados em espiral (4,5,6) que se estendem na região de montagem (10) terem a mesma largura.
5. EQUIPAMENTO PARA A TRANSFERÊNCIA DE DADOS SEM CONTATO (50), de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo elemento construtivo eletrônico (3) estar formado por um chip semicondutor sem alojamento.
6. EQUIPAMENTO PARA A TRANSFERÊNCIA DE DADOS SEM CONTATO (50), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo chip semicondutor estar montado mediante uma técnica de flip chip sobre a série condutora de antena (2).
7. EQUIPAMENTO PARA A TRANSFERÊNCIA DE DADOS SEM CONTATO (50), de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por pelo menos duas das pelo menos duas derivações de bobinado em espiral (4',4",5',5",6',6") de pelo menos um bobinado em espiral (4,5,6) estarem unidas entre si entre os lugares de ramificação (7',7",8',8",9',9"), adicionalmente em cada caso mediante üm elemento de união elétrica (35',35",35'",35"",36',36",36"',36"").
8. EQUIPAMENTO PARA A TRANSFERÊNCIA DE DADOS SEM CONTATO (50), de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pela série condutora de antena (2) ser fabricada com uma pasta condutora ou de um verniz condutor.
9. EQUIPAMENTO PARA A TRANSFERÊNCIA DE DADOS SEM CONTATO (50), de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelos espaços inter- mediários situados entre as ramificações de bobinado em espiral (4,4',5',5",6',6") estarem preenchidos com uma substância dielétrica com uma constante dielétrica que é diferente da constante dielétrica do portador (1).
10. Documento de valore/ ou segurança, caracterizado pelo fato de que apresenta pelo menos duas capas de documento unidas entre si por laminação, onde uma das capas éformada por um equipmento para a transferência de dados sem contato (50) de acordo com uma das reivindicações1-9.
11. PROCEDIMENTO PARA A FABRICAÇÃO DO EQUIPAMENTO PARA A TRANS- FÊRENCIA DE DADOS SEM CONTATO (50), de acordo com uma das reivindicações 1-9, caracterizado pelo fato de que inclui as seguintes etapas de procedimento: i) colocação a disposição de um portador (1) , ii) Impressão de um elemento de circuito sobre o portador (1), onde o elemento de circuito apresenta uma série condutora de antena (2) em forma de espiral, incluindo contatos de conexão (15,16) da série condutora reativa de antena (2) e um elemento de conexão capacitivo, onde o elemento de conexão capacitivo é formado por pelo menos uma série condutora reativa (25,26), que em cada caso estáunida eletricamente a um contato de conexão (15,16) da série condutora de antena (2); iii) colocação de um elemento construtivo eletrônico (3) sobre a série condutora de antena (2), de maneira tal que os lugares de contato (11,12) do elemento construtivo eletrônico (3) estejam situados de maneira oposta a os contatos de conexão (15,16) e a colocação em contato do elemento construtivo eletrônico (3) com os contatos de conexão (15,16) da série condutora de antena (2).
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