ES2206700T3 - Procedimiento para fabricar una tarjeta inteligente. - Google Patents
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Abstract
SE DESCRIBE UN PROCEDIMIENTO PARA FABRICAR TARJETAS CON MICROCIRCUITOS (1) QUE MUESTRAN UNOS CONTACTOS METALICOS (20, 20A) PARA LA COMUNICACION CON APARATOS EXTERNOS, ESTANDO FORMADOS DICHOS CONTACTOS (20, 20A) POR AL MENOS DOS CAPAS SUPERPUESTAS. PARA PRODUCIR INFORMACIONES VISIBLES SOBRE LOS CONTACTOS (20, 20A), ESTOS SON IMPULSADOS POR UNA RADIACION LASER (LS), FUNDIENDOSE EN UNA ALEACION DOS O MAS CAPAS, SIEMPRE LOCALMENTE, BAJO EL INFLUJO DE LA RADIACION LASER.
Description
Procedimiento para fabricar una tarjeta
inteligente.
La invención se refiere a un procedimiento para
fabricar tarjetas inteligentes dotadas de contactos. Tales tarjetas
inteligentes contienen un módulo de chip, es decir, un elemento de
soporte para el chip/módulo de circuitos integrados, con contactos
eléctricamente conductivos. Estos contactos están unidos de forma
conductora con puntos de conexión correspondientes del chip, de
modo que se hace posible a través de ellos la comunicación de la
tarjeta inteligente con aparatos correspondientes (terminales de la
tarjeta inteligente). El módulo de chip se fija en una escotadura
del cuerpo de la tarjeta abierta hacia el lado delantero de esta
última.
Tales tarjetas inteligentes han encontrado ya una
gran difusión en forma de tarjetas telefónicas, tarjetas de seguros
médicos, tarjetas GSM, tarjetas de banco y de crédito, etc.
La presentación de estas tarjetas (anverso y
reverso de ellas) está configurada casi siempre en varios colores
de una manera complicada, mientras que, momentáneamente, sólo están
disponibles módulos de chip con una superficie de los contactos en
color oro o plata. Estos contactos están construidos casi siempre
de modo que se aplica sobre una capa de cobre una metalización de
níquel como barrera antidifusión y sobre ésta se aplica oro, plata
o paladio, presentándose también con color de plata la metalización
de paladio. Respecto de la apariencia óptica de la superficie del
módulo de chip, apenas existen hasta ahora posibilidades de
configuración.
En el documento EP 0 589 732 se describe el
marcado (aplicación de informaciones visibles) sobre los contactos
metálicos de una tarjeta inteligente mediante grabado con láser.
Para el marcado se elimina la capa de oro localmente en forma
completa, siendo visible la capa de níquel situada debajo, la cual
es también eliminada en parte. Debido al daño de la capa de oro
ligado a esto se empeora la protección contra la corrosión y la
oxidación de las superficies de contacto metálicas.
El cometido de la invención consiste en crear un
procedimiento para fabricar una tarjeta inteligente con contactos
metálicos, en donde se deberá aplicar sobre los contactos una
información visible sin que resulte dañada la protección contra la
corrosión y la oxidación de los contactos metálicos.
Este problema se resuelve con las
particularidades caracterizantes de las reivindicaciones 1 y 20.
Las reivindicaciones subordinadas que siguen a éstas contienen
ejecuciones ventajosas y útiles de la invención.
Se explicará seguidamente la invención con más
detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Muestran:
la figura 1, una vista en planta de una tarjeta
inteligente dotada de contactos,
la figura 2, una vista esquemática de una
instalación de láser para realizar el procedimiento según la
invención,
la figura 3, una sección a través de una tarjeta
inteligente en la zona de los contactos,
la figura 4, una sección a través de la
estructura de capas de los contactos con una zona evaporada según
la invención por radiación láser,
la figura 5, una sección a través de una
estructura de capas alternativa de los contactos, en donde se
demuestran las diferentes posibilidades del procedimiento según la
invención, y
las figuras 6 a 10, vistas en planta de la zona
de la superficie de contacto representada ampliada de la tarjeta
inteligente con respectivos elementos visibles diferentes aplicados
según la invención.
En la figura 1 se representa una tarjeta
inteligente 1 dotada de contactos. En la tarjeta inteligente 1 se
encuentra un módulo de chip 2 fijado en una escotadura del cuerpo
de la tarjeta abierta hacia el anverso de la misma. La invención
indica un procedimiento para configurar los contactos metálicos 20A
que forman la superficie 20 del módulo de chip 2. Con este
procedimiento se pueden generar informaciones visibles sobre los
contactos 20, 20A. A este fin, los contactos 20, 20A, que consisten
en al menos dos capas metálicas dispuestas una sobre otra, son
solicitados con radiación láser LS (véase la figura 2). Se funden
así localmente (en correspondencia con la información a presentar)
dos o más capas bajo la influencia de la radiación láser LS para
formar una aleación en cada capa. La zona aleada se diferencia por
su color, es decir, por su espectro de reflexión y de adsorción en
comparación con la zona circundante.
Para una mejor comprensión, en la figura 3 se ha
representado una sección a través de la tarjeta inteligente 1 en la
zona del módulo de chip 2 con los contactos 20, 20A. En las figuras
4 y 5 se representan estructuras de capas diferentes de los
contactos 20, 20A.
Típicamente, los contactos 20, 20A - véase la
figura 4 - consisten en una capa de cobre (metal 1) que está pegada
sobre un substrato de plástico, una capa de níquel (metal 2)
aplicada sobre la capa de cobre y una capa de oro, plata o paladio
(metal 3) aplicada encima de esta última. Los espesores de capa no
se han dibujado a escala. La capa de cobre tiene de manera típica
un espesor de aproximadamente 70 \mum, la capa de níquel un
espesor de aproximadamente 1-5 \mum y la capa de
metal noble situada encima un espesor de < 2 \mum.
Mediante capas metálicas adicionales - véase la
figura 5 - y una selección correspondiente de los metales respecto
de las propiedades de reflexión y adsorción de los metales puros y
también de las aleaciones entre estos metales se proporciona un
amplio abanico de posibilidades de rotulado en colores
diferentes.
A título de ejemplo, se deberán citar las
estructuras de capas siguientes:
Cu/Ni/Pd/Au
Cu/Ni/Pd
Cu/metal noble
Bronce/metal noble
Estas capas pueden aplicarse sobre el substrato
por vía galvánica, por deposición al vapor o por pulverización
catódica.
En una primera forma de ejecución del
procedimiento la solicitación de los contactos 20, 20A con la
radiación láser LS se efectúa de tal manera que el rayo láser LS es
conducido en forma de tramas o de vectores sobre los contactos 20,
20A. En la figura 2 se muestra una instalación de láser diseñada
para esto que presenta una unidad de deflexión electrónicamente
controlable para el rayo láser LS. Tales instalaciones se utilizan
ya en la llamada personalización de tarjetas, en donde se graba
con láser sobre el cuerpo de la tarjeta de plástico, por ejemplo, un
número. El láser empleado para esto es casi siempre un láser de
neodimio-YAG. Por tanto, el procedimiento según la
invención puede integrarse de manera sencilla en el proceso de
personalización existente. Se pueden presentar en forma visible las
más diferentes informaciones (logos, signos alfanuméricos, líneas,
guilloqueados) sobre los contactos 20, 20A. La realización del
rotulado de la superficie de contacto según la invención con una
instalación de esta clase es muy flexible y se puede utilizar sin
cambios de equipamiento de los aparatos: por ejemplo, aplicación de
un número de serie correlativo, aplicación de diferentes logos para
diferentes lotes de tarjetas inteligentes durante la
fabricación.
La intensidad del rayo láser LS, la velocidad con
la cual éste es conducido sobre los contactos y el tamaño de la
mancha luminosa LF del láser sobre los contactos se pueden ajustar
de manera sencilla para lograr un resultado de rotulado óptimo en
cada caso.
Para que no resulte dañado por la radiación láser
el substrato de plástico que queda al descubierto en los espacios
intermedios aislantes exentos de metal entre los contactos, el rayo
láser LS, durante su conducción sobre dos o más contactos 20, 20A,
es desconectado, basculado, diafragmado o atenuado en su recorrido
a través de los espacios intermedios aislantes.
En una segunda forma de ejecución del
procedimiento se ha previsto que la solicitación de los contactos
20, 20A con la radiación láser se realice por el procedimiento de
la técnica de enmascaramiento (no representado). En la trayectoria
de los rayos de la radiación láser está dispuesta aquí una máscara
formada de manera correspondiente a la información que se ha de
aplicar. Este procedimiento es ventajoso especialmente en el caso
de grandes números de unidades en el que se aplica siempre la
misma información (una máscara, un juego de máscaras). La máscara
está formada entonces ventajosamente de modo que deje en sombra a
la radiación láser en los espacios intermedios aislantes. La
intensidad y la duración de la irradiación se ajustan aquí a los
metales a alear uno con otro y al número de las capas que se han de
fundir.
Tanto en el procedimiento de tramas y de vectores
como también en el procedimiento de enmascaramiento está previsto,
por un lado, rotular tarjetas inteligentes provistas ya de
contactos. Además, está previsto realizar ya el rotulado de los
contactos 20, 20A sobre un producto intermedio (no representado)
para la fabricación de módulos de chip 2. Se trata aquí de las
llamadas bandas de substrato sobre las cuales están aplicados los
contactos 20, 20A para la fabricación de un gran número de módulos
de chip.
En las figuras 6 a 10 se han representado, para
ilustración, algunas de las posibilidades del procedimiento según
la invención. En la figura 6 se muestra el modo en que se aplica un
logo sobre los contactos 20, 20A por medio de radiación láser. La
figura 7 muestra contactos 20, 20A con número de serie aplicado, la
figura 8 muestra un modelo de guilloqueado aplicado y las figuras 9
y 10 muestran símbolos de moneda aplicados.
Se aprecia aquí claramente que un rotulado de
esta clase sobre los contactos 20, 20A sirve también de
característica de seguridad.
Claims (26)
1. Procedimiento para fabricar tarjetas
inteligentes (1) que presentan contactos metálicos (20, 20A) para
la comunicación con aparatos externos, estando formados los
contactos (20, 20A) por al menos dos capas dispuestas una sobre
otra, caracterizado porque se solicitan los contactos (20,
20A) con una radiación láser para formar informaciones visibles
sobre dichos contactos (20, 20A) de modo que dos o más capas se
fundan cada una de ellas localmente bajo la influencia de la
radiación láser para formar una aleación.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la solicitación de los contactos con la
radiación láser se efectúa de tal manera que un rayo láser es
conducido por el procedimiento de tramas o vectores sobre los
contactos (20, 20A).
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque la velocidad con la que se conduce el
rayo láser sobre los contactos (20, 20A) se elige de modo que el
tiempo de permanencia local de la mancha luminosa del láser sobre
los contactos y el respectivo aporte de energía de radiación local
ligado a esto provoquen la fusión local de la capa más superior y
de la capa de los contactos situada debajo junto con la formación
de una aleación.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
velocidad con la que se conduce el rayo láser sobre los contactos
(20, 20A) se elige de modo que el tiempo de permanencia local de
la mancha luminosa del láser sobre los contactos y el respectivo
aporte de energía de radiación local ligado a esto provoquen la
fusión local de tres o más capas de los contactos junto con la
formación de una aleación.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
intensidad del rayo láser se varía siempre localmente durante la
conducción del mismo sobre los contactos (20, 20A).
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tamaño
y/o la forma de la mancha luminosa del láser se varían siempre
localmente durante la conducción del mismo sobre los contactos
(20,20A).
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque durante
la conducción del rayo láser sobre dos o más contactos (20, 20A) se
desconecta, bascula, diafragma o atenúa el rayo láser en su
recorrido de conducción sobre los espacios intermedios aislantes
exentos de metal entre los contactos (20, 20A).
8. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la solicitación de los contactos (20,
20A) con la radiación láser se efectúa de tal manera que en la
trayectoria de los rayos de la radiación láser está dispuesta una
máscara configurada de manera correspondiente a los elementos de
imagen y/o signos alfanuméricos que han de aplicarse.
9. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque la máscara está configurada de modo que
pone en sombra a la radiación láser en los espacios intermedios
aislantes exentos de metal entre los contactos (20, 20A).
10. Procedimiento según la reivindicación 8 ó 9,
caracterizado porque la intensidad y la duración de la
irradiación del rayo láser se eligen de modo que se provoque la
fusión local de la capa más superior y de la capa de los contactos
situada debajo junto con la formación de una aleación.
11. Procedimiento según la reivindicación 8 ó 9,
caracterizado porque la intensidad y la duración de la
irradiación del rayo láser se eligen de modo que se provoque la
fusión local de tres o más capas de los contactos junto con la
formación de una aleación.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se emplea
un láser de neodimio-YAG.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 11 precedentes, caracterizado porque se
emplea un láser de excímero.
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque se emplea un
láser de CO_{2}.
15. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
solicitación de los contactos (20, 20A) con radiación láser se
efectúa por medio de un láser que trabaja en el modo de
funcionamiento por impulsos.
16. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 14 precedentes, caracterizado porque la
solicitación de los contactos (20, 20A) con radiación láser se
efectúa por medio de un láser que trabaja en modo continuo.
17. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
tarjeta inteligente (1) con los contactos (20, 20A) dispuestos
sobre ella se posiciona en una instalación de rotulado con láser y a
continuación se solicitan los contactos con la radiación láser para
aplicar la información visible.
18. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 16 precedentes, caracterizado porque la
solicitación de los contactos (20, 20A) con la radiación láser se
realiza con un producto intermedio que presenta los contactos para
un gran número de tarjetas inteligentes.
19. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se emplea
como producto intermedio una banda de módulos de chip que presenta
un gran número de módulos de chip a implantar en cuerpos de
tarjeta, formando cada uno de los contactos (20, 20A) la superficie
de un módulo de chip (2) en cuyo reverso se encuentra el chip.
20. Tarjeta inteligente fabricada siguiendo un
procedimiento conforme a una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizada porque los contactos (20, 20A) presentan una
estructura de capas que consiste en una capa de cobre, una capa de
níquel y al menos una capa de metal noble, y dos o más capas están
fundidas cada una localmente en forma de una aleación para formar
informaciones visibles sobre los contactos.
21. Tarjeta inteligente según la reivindicación
20, caracterizada porque los contactos (20, 20A) presentan
una capa de oro.
22. Tarjeta inteligente según la reivindicación
20, caracterizada porque los contactos (20, 20A) presentan
una capa de plata.
23. Tarjeta inteligente según la reivindicación
20, caracterizada porque los contactos (20, 20A) presentan
una capa de paladio.
24. Tarjeta inteligente según la reivindicación
20, caracterizada porque los contactos (20, 20A) presentan
una capa de paladio y una capa de oro.
25. Tarjeta inteligente según la reivindicación
20, caracterizada porque los contactos (20, 20A) presentan
una estructura de capas que consiste en una capa de cobre y una
capa de metal noble.
26. Tarjeta inteligente según la reivindicación
20, caracterizada porque los contactos (20, 20A) presentan
una estructura de capas que consiste en una capa de bronce y una
capa de metal noble.
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