BRPI0618914A2 - método de produção de um transponder unindo por meio de pontos o módulo sem contato a uma antena e transponder obtido - Google Patents

Abstract

MéTODO DE PRODUçãO DE UM TRANSPONDER UNINDO POR MEIO DE PONTOS O MóDULO SEM CONTATO A UMA ANTENA E TRANSPONDER OBTIDO. A invenção refere-se a um método para produzir um transponder sem contato incluindo uma antena e um módulo eletrónico posicionado sobre um substrato e conectado à antena por um fio condutor que passa pelas almofadas de contato, sob a forma de pelo menos um ponto (5a, 5b, 6b) . O método é caracterizado pelo fato de que inclui as seguintes etapas: - produção de um módulo como um único bloco, o referido módulo incluindo pelo menos um circuito integrado, tendo terras de conexão e almofadas de contato ligadas às terras; - transferência do módulo para o substrato antes de conexão à antena. A invenção também se refere ao transponder obtido.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: "MÉTODO DE PRODUÇÃO DE UM TRANSPONDER UNINDO POR MEIO DE PONTOS O MÓDULO SEM CONTATO A UMA ANTENA E TRANSPONDER OBTIDO".

A invenção se refere a um método para produzir um transponder sem contato compreendendo uma antena e um módulo eletrônico posicionado sobre um substrato, o referido módulo, incluindo as superfícies de contato ligadas à antena.

A invenção, mais especificamente, se refere a um método para conexão de uma antena rádio-elétrica a um módulo eletrônico sem contato com funções de comunicação de rádio-freqüência.

A invenção tem como objetivo utilizar o método aqui mencionado para produzir um cartão de chip sem contato e / ou um documento de viagem, tal como um passaporte eletrônico, um visto eletrônico, uma etiqueta eletrônica, qualquer produto de comunicação eletrônica, incluindo a conexão de um módulo a uma antena.

Entre os métodos de produção de alta qualidade de transponders tendo características de desempenho extremamente reprodutíveis, a utilização de uma antena de fio posicionada em um corpo de cartão plástico, por meio da tecnologia que utiliza um fio embarcado com sondas de ultra-som é conhecida. 0 módulo é, então, conectado por compressão térmica utilizando o mesmo fio da antena.

Esses fios condutores, geralmente feitos de cobre, são muito finos, inferiores a 300 μm e espaçamento da ordem de algumas centenas de ym para constituir as voltas de uma antena, e eles fazem o possível para obter um fator de qualidade alto, por exemplo acima de 40, ao contrário das antenas obtidas por um depósito de material condutor, mais particularmente por serigrafia com uma tinta condutora.

Tal método de incorporação parece ser relativamente lento. Além disso, parece ser necessário alterar as ferramentas para a ligação do fio às superfícies de contato de um módulo eletrônico.

Por outro lado, é preciso ter fios condutores revestidos com algum material isolante para realizar a passagem de volta, sem causar um curto-circuito.

O documento JP 2001-344580 também é conhecido, que descreve um método para produzir uma antena por costura de um fio condutor que se estende sobre um plano do substrato e, alternadamente, no plano oposto do mesmo.

A antena está diretamente ligada ao terra de um chip de circuito integrado, por meio de algum material condutor.

Este método de conexão é provavelmente executado manualmente, e não parece muito eficiente no que diz respeito à conexão do chip e não permite uma industrialização.

A invenção visa permitir uma ligação duradoura de um módulo sem contato a uma antena com uma boa fixação mecânica do módulo em um substrato e uma industrialização de tal conexão.

A invenção também visa produzir a antena e um cruzamento de voltas que formam a antena sem um curto- circuito, com um minimo de etapas.

Para este efeito, o objetivo da invenção consiste em um método para produzir um transponder sem contato compreendendo uma antena e um módulo eletrônico colocados em um substrato e conectada à antena por um fio condutor, passando pelas superfícies de contato na forma de pelo menos uma costura.

O método se caracteriza na medida em que inclui as seguintes etapas:

produção de um módulo como um único bloco, o referido módulo composto por pelo menos um circuito integrado tendo conexão com o terra e as superfícies de contato ligadas ao terra,

- transferência do módulo para o substrato antes da conexão com a antena. Assim, o módulo pode ser ligado e / ou fixado mecanicamente sobre o substrato de forma industrial e rápida, com menos operações.

Além disso, o módulo pode ser produzido, na prática, usando a tecnologia de cartão com chip, e eletricamente testado, antes de ser transferido.

De acordo com outras características do método:

- a antena também é colocada sobre o substrato com um ponto;

uma superfície de contato é ligada em primeiro lugar, então, a antena é produzida e a segunda superfície de contato é conectada, por meio de uma costura contínua em uma única operação, utilizando a mesma agulha;

- o método compreende uma etapa de cruzar as voltas da antena SPl por meio de um fio condutor que passa acima das porções da antena, sob a forma de uma alça embutida no substrato;

- Pelo menos uma perfuração é feita nas superfícies de contato antes da conexão.

Outro objetivo da invenção também consiste em um transponder sem contato incluindo uma antena e um módulo eletrônico colocados em um substrato e conectado à antena por um fio condutor que passa pela superfície de contacto sob a forma de pelo menos um ponto. É caracterizada pelo fato de que o módulo compreende pelo menos um circuito integrado e superfícies de contato, na forma de um único bloco no substrato.

Outras características e vantagens da invenção aparecerão ao ler a seguinte descrição, que é dada como um exemplo ilustrativo e não limitativo, e, embora se referindo aos desenhos anexos, em que:

- A figura 1 ilustra uma visão esquemática de um transponder de acordo com uma concretização preferida do método da invenção.

- A figura 2 ilustra em detalhes o módulo de circuito eletrônico da figura 1 com as ligações dos mesmos.

- A figura 3 mostra uma visão transversal da figura 2, ao longo de B-B.

- A figura 4 ilustra um cruzamento exemplificativo CR dos fios condutores como mostra a figura 1.

- A figura 5 é uma vista superior da figura 4.

Como mostrado nas figuras 1 e 2, um transponder sem contato 1 inclui uma antena 2 e um módulo eletrônico 3 colocados sobre um substrato 4. 0 módulo inclui, em um suporte, superfícies de contato 5, 6 conectadas à antena. A antena é produzida no substrato 2, utilizando um fio condutor, incluindo duas extremidades 7, 8. O módulo no exemplo é um módulo eletrônico do tipo sem contato, incluindo um suporte 9 do tipo circuito integrado, dotado de um chip de circuito integrado 10 fixado ao suporte e ligado por um fio soldado, ou de acordo com a técnica do tipo flip - chip (o chip é virado de cabeça para baixo e ligado com uma cola condutora) , às superfícies de contato 5, 6 que se estendem em ambos os lados do suporte.

O módulo pode ser produzido sem qualquer suporte dielétrico e as superfícies podem estar diretamente em contato com o substrato.

Uma camada com uma resina protetora pode cobrir o chip e os respectivos contactos.

De acordo com uma característica da invenção, um fio condutor passa através das superfícies de contato e conecta as mesmas. No exemplo, a conexão é realizada substancialmente próxima e a montante das extremidades 7, 8 da antena. Apenas a montante de tais extremidades, o fio é fixado no substrato após a conexão elétrica e forma um ponto de ligação 11, 12 sobre o substrato.

Uma superfície de contato 5 inclui dois pontos de conexão 5a, 5b, enquanto a superfície de contato 6 inclui uma ligação 6a. Vários pontos, por exemplo, três, quatro passando através das superfícies tornam possível melhorar a conexão se o espaço permitir. No exemplo, o fio condutor é o fio que constitui cada volta da bobina 2. De fato, o fio formando as voltas e conectando as superfícies é contínuo em uma superfície de contato para a outra.

A antena inclui pontos 22 distribuídos ao longo das voltas e mais particularmente, nos ângulos e mudanças de direção 32.

Uma concretização preferida do método para produzir o transponder da figura 1 será agora descrita.

Um substrato isolante 4 é provido, que pode ser, por exemplo, um filme ou uma folha de um material polimérico, PVC, PET (polietileno), policarbonato, papel, material para um circuito integrado ou um módulo de cartão com chip, como, mais particularmente , poliimida em uma fita ou em um rolo, ou qualquer outro material usado atualmente para a produção de transponders.

O substrato pode ter várias espessuras, geralmente inferior ou igual a de um cartão com chip (0,76 milímetros) , de modo a servir como uma inserção entre as duas películas ou folhas, ou para servir de suporte para um revestimento e / ou uma folha de impressão, se necessário. Normalmente, o substrato pode ser de 0,1 milímetro de espessura. O módulo é colocado sobre este substrato, por exemplo, usando cola. Um adesivo não é indispensável se o módulo é transferido e colocado sobre o substrato em uma estação de conexão do módulo, usando pontos. Nessa estação, uma ferramenta de transferência pode prender o módulo no lugar quando ele está conectado.

O método pode, então, incluir as seguintes etapas, que consistem na formação da antena sobre o substrato, a referida antena, incluindo duas partes de extremidade 7, 8 para a conexão, em seguida, para a ligação das referidas partes de extremidade da antena às superfícies de contato, utilizando um fio condutor.

De acordo com uma etapa característica do método, as superfícies de contato são costuradas com pelo menos um ponto (5a, 5b, 6b) que passa pelas superfícies de contato usando um fio condutor.

O ponto define um ciclo de 12 e inclui um fio de transporte isolante 13, que passa através do laço para prender o fio condutor contra o substrato.

O laço e / ou o fio de transporte podem ser mais ou menos profundamente embarcados no substrato de acordo com a tensão de seus respectivos fio e o ajuste de uma máquina de costura usada no método. Em uma concretização alternativa, a antena pode ser produzida de maneiras diferentes, mais particularmente, por gravura, deposição por ultra-som, com as extremidades da antena a ser colocada próximas ao módulo e, em seguida conectadas de acordo com o método da invenção.

Neste caso, os pontos também costuram as extremidades ou a vizinhança das mesmas, para a ligação das mesmas.

No entanto, de acordo com uma oferta vantajosa do método, a antena também é colocada no substrato por meio de pontos, incluindo um fio superior e um fio de transporte isolante.

Em uma concretização preferida, o método pode ser o seguinte: primeiro, uma superfície de contato 5 está conectada por costura, mais particularmente, com um ponto de partida 7, o gue é feito previamente no substrato, então a antena 2 é produzido por uma costura continuada e, em seguida, a segunda superfície de contato 6 também é conectada por meio de costura.

Toda a produção é, portanto, feita por meio de costura em uma única operação e com a mesma agulha da máquina de costura.

Na figura 2, as superfícies de contato incluem pelo menos uma perfuração 14. Várias perfurações são recomendadas para possibilitar melhor conectar eletricamente o módulo e para prendê-lo mecanicamente ao substrato.

Preferencialmente, as perfurações ou furos 14 providos nas superfícies em contato podem ser realizados anteriormente, em especial por perfuração, de modo a reduzir, mais particularmente o uso da agulha de uma máquina de costura.

A localização do sistema de marcação para o módulo e as perfurações anteriores do CAV (visão auxiliada por computador) é do tipo, de preferência, previsto em uma estação para ligar a antena ao módulo, a fim de verificar o posicionamento, a movimentação e a perfuração da agulha.

A fixação do módulo, neste caso, é muito semelhante à fixação automática de um botão em uma camisa, em particular.

Se necessário, é possível fazer vários pontos em ambas as perfurações 5a, 5b, usando um fio condutor fino ou uma perfuração maior. O ponto 11 não é indispensável, uma vez que o fio pode ser cortado no ponto 5a.

Na figura 3, o fio condutor da antena 2 ou o fio de conexão 2C inclui laços 15 que passam através das superfícies e do substrato. Estes laços são mantidos por um fio inferior 13 ou fio de transporte isolante. As figuras 4 e 5 ilustram uma passagem CR de fios condutores. A invenção permite o retorno da volta interna 2C da bobina condutora 2 para o chip sem contatos para ser conectado à mesma (figura 1).

De acordo com uma primeira concretização, a figura 4, o fio condutor SPl é incorporado na forma de um laço 16 no substrato, em uma perfuração relativamente ampla 17, de modo a afastar as porções do fio, que estão subindo em ambos os lados da perfuração. Entre essas duas porções, um fio condutor SP2 pode se estender para cruzar o laço, sem causar um curto-circuito com o mesmo. A margem disponível entre os fios cruzados é, por exemplo, igual a uma até três vezes o diâmetro do fio condutor. Os fios condutores de cobre, por exemplo, podem ter um diâmetro entre 0,03 milímetros e 1 milímetro.

Em outra concretização, não mostrada, o fio isolante seria empurrado para dentro do furo 17, por uma tensão maior do fio condutor SPl até que este esteja em contato com o fio condutor superior transpassante. 0 fio isolante 13, então, constitui uma ponte ou um descanso isolante para o cruzamento do fio condutor, que pode, assim, atravessar a volta da antena SPl colocada sob o fio isolante 13. O fio isolante 13 detém uma porção da volta SPl, pelo menos parcialmente incorporada sob a superfície superior S, que carrega a antena.

Qualquer perfuração pode ser realizada anteriormente, em especial por punção ou ser realizada utilizando uma agulha durante a operação de costura. Em caso de plástico ser usado, uma agulha deforma o material do substrato e produz pequenas ondulações ao redor da perfuração.

Uma vantagem da invenção consiste em permitir a utilização de um fio condutor desencapado para ligar e / ou produzir a bobina condutora. Portanto, é possível usar um fio com um diâmetro muito pequeno para baixo, por exemplo, 30μm que não está disponível como um fio isolado (revestido de plástico).

Vantajosamente, o substrato pode ser fornecido com várias perfurações, distribuídos regularmente pelo menos no caminho das voltas da antena ou em toda a superfície como uma matriz, um cartão perfurado.

As perfurações podem ser preenchidas por material de fluxo durante a laminação de folhas termo-plásticas. 0 método é apropriado para a formação de uma inserção sem contato para qualquer produto e, mais particularmente cartões com chip.

A invenção é aplicável a qualquer produto eletrônico de rádio-freqüência, tal como um cartão com chip sem contato, incluindo o transponder produzido de acordo com o método da invenção.

Claims (7)

1. Método para produzir um transponder sem contato incluindo inclui uma antena e um módulo eletrônico posicionado sobre um substrato e conectado à antena por um fio condutor que passa pelas almofadas de contato, sob a forma de pelo menos um ponto (5a, 5b, 6b) , caracterizado pelo fato de que o referido método inclui as seguintes etapas: - produção de um módulo como um único bloco, o referido módulo incluindo pelo menos um circuito integrado, tendo terras de conexão e almofadas de contato ligadas às terras, - transferência do módulo para o substrato antes de conexão à antena.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a antena está também colocado no substrato (4), com um ponto.

3. Método, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma almofada de contacto está conectada primeiramente, em seguida, a antena é produzida e a segunda almofada de contato está ligada, através de um ponto continuo em uma única operação, utilizando a mesma agulha.

4. Método, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de cruzar voltas na antena (SPl) usando um fio condutor (SP2) que passa por porções da antena, sob a forma de um Ioop (16) incorporado ao substrato.

5. Método, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma perfuração (17) é feita nas almofadas de contacto antes da conexão.

6. Transponder de contato incluindo uma antena e um módulo eletrônico colocado sobre um substrato e conectado à antena por um fio condutor que passa pela almofada de contato sob a forma de pelo menos um ponto (5a, 5b, 6b), caracterizado pelo fato de que o módulo inclui pelo menos um circuito integrado e almofadas de contato formando um único bloco sobre o substrato.

7. Produto eletrônico de comunicação por rádio- frequência caracterizado pelo fato de ser um cartão de chip sem contacto compreendendo o transponder de acordo com a reivindicação anterior.