ES2224191T3 - Metodo para la fabricacion de un soporte de datos con modulo electronico. - Google Patents

Metodo para la fabricacion de un soporte de datos con modulo electronico.

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Abstract

SE DESCRIBE UN PROCEDIMIENTO PARA LA ELABORACION DE UN SOPORTE DE DATOS DE CAPAS MULTIPLES, ABARCANDO UN CIRCUITO DE CONEXION INTEGRADO Y UN ELEMENTO DE ACOPLAMIENTO QUE SE UNE DE FORMA CONDUCTORA CON EL CIRCUITO DE CONEXION INTEGRADO. PARA PODER ELABORAR UN SOPORTE DE DATOS DE LA MANERA MAS SENCILLA POSIBLE, SE FABRICA EL ELEMENTO DE ACOPLAMIENTO, EN EL QUE SE ELABORA UN SOPORTE CON UNA CAPA CONDUCTORA ELECTRICA DISPUESTA SOBRE EL Y LA CAPA CONDUCTORA ELECTRICA SEPARADA DE TAL MODO CON MEDIOS ACTUANDO MECANICAMENTE EN CONTACTO O SIN CONTACTO, SIENDO ALEJADA O TRANSFORMADA, DE TAL FORMA QUE SE GENERA UN ELEMENTO DE ACOPLAMIENTO.

Description

Método para la fabricación de un soporte de datos con un módulo electrónico.
La presente invención se refiere a un método para la fabricación de un soporte de datos de capas múltiples que tiene un circuito integrado y como mínimo un elemento de acoplamiento en forma de una bobina conectada conductivamente al circuito integrado para comunicación con dispositivos externos.
Se conocen desde hace tiempo métodos de este tipo. Se utilizan para la fabricación de soportes de datos en forma de tarjetas de chip que comunican con dispositivos externos con contacto o sin contacto, a utilizar, por ejemplo, en el campo interno de empresas como credencial de acceso en sistemas de control de acceso. La comunicación del circuito integrado con dispositivos externos y el suministro de energía al circuito integrado se llevan a cabo, por ejemplo, mediante una bobina, elementos capacitivos o superficies de contacto.
Este método de fabricación de soporte de datos se muestra, por ejemplo, en un documento EP 682 321 A2. Este método comprende el punzonado de una bobina de una lámina metálica y su disposición sobre una capa portadora del soporte de datos. En una segunda etapa, un circuito integrado montado en un soporte de chip dispuesto específicamente está dispuesto de manera similar sobre la capa de soporte y conectado conductivamente a la bobina. En una última etapa, una o varias capas portadoras son aplicadas por laminación sobre la capa portadora que contiene la bobina y el circuito integrado a efectos de cubrir la bobina y el circuito integrado.
La peculiaridad del método mostrado reside particularmente en que la bobina cortada de una lámina metálica es inestable y por lo tanto difícil de manipular, de manera que resulta difícil la colocación de la bobina recortada sobre la capa de soporte especialmente dispuesta.
De manera alternativa, se conoce del documento US-A-5 198 647 el disponer un material de soporte con una capa metálica y retirar a continuación áreas de la capa metálica para formar de esta manera la bobina. Con este objetivo, las áreas de capa metálica que no forman la bobina son eliminadas por ataque químico (ver preámbulos de las reivindicaciones independientes 3 y 7).
Partiendo de la técnica anterior, la invención se basa por lo tanto en el problema de proponer un método para la producción de un soporte de datos del tipo indicado al inicio de manera económica y simple.
Este problema es solucionado de acuerdo con las características de las reivindicaciones 1, 3 y 7.
La idea básica de la invención es que una capa eléctricamente conductora se aplica a un portador estabilizante antes de preparar el elemento de acoplamiento en forma de bobina por separación, eliminación o transformación de la capa de material eléctricamente conductor con medios activos mecánicos con o sin contacto, siendo llevado a cabo el proceso de la capa conductora con una herramienta de separación mecánica o con rayos láser.
Las ventajas especiales del método son en particular que el elemento de acoplamiento acabado en forma de una bobina es fácil de manipular. Además, el contorno del elemento de acoplamiento puede ser adaptado fácilmente a los factores determinados del circuito integrado, dado que las herramientas utilizadas para procesar la capa eléctricamente conductora se pueden ajustar fácilmente a diferentes contornos.
En el método de la invención, un soporte o portador dotado por lo menos parcialmente de una capa eléctricamente conductora (por ejemplo, una capa portadora dotada de un recubrimiento de una capa metálica) es dispuesto en una primera etapa. La capa conductora puede ser aplicada en una amplia variedad de formas en realizaciones del método. Por ejemplo, una capa metálica puede ser depositada en vapor sobre una capa portadora, puede ser también depositada electrónicamente sobre una capa portadora o encolada a la capa portadora, por ejemplo, en forma de lámina metálica o de película conductora de plástico. La capa conductora puede consistir en una amplia variedad de materiales tales como cobre, una aleación de cromo-níquel o también un plástico conductor. En la etapa siguiente el elemento de acoplamiento en forma de bobina se prepara por separación, eliminación o transformación de material de la capa eléctricamente conductora con medios activos mecánicamente de contacto o sin contacto. El proceso es llevado a cabo con rayos láser o de otro modo con una herramienta mecánica de separación, por ejemplo, apuntada. En otra etapa adicional se dispone un circuito integrado sobre la capa portadora y se conecta conductivamente a la bobina. En una última etapa, como mínimo, una segunda capa portadora es aplicada a efectos de cubrir, como mínimo, el circuito integrado.
Otras ventajas y desarrollos de la invención se apreciarán de la siguiente descripción de las figuras, en las cuales:
la figura 1 muestra un soporte de datos según la invención mostrando una sección parcial,
la figura 2 muestra una sección de un soporte de datos según la figura 1 por la línea de corte A-A,
la figura 3 muestra una vista en planta de una capa portadora del soporte de datos, según las figuras 1 y 2, con una bobina situada sobre el mismo de manera que la capa portadora está cubierta solamente de forma parcial con una capa eléctricamente conductora,
la figura 4 muestra una vista en planta de una capa portadora del soporte de datos según las figuras 1 y 2 con una bobina situada sobre ellas de manera que la capa portadora total está cubierta con una capa eléctricamente conductora.
La figura 1 muestra con una sección parcial un soporte de datos de capas múltiples según la invención para comunicación sin contactos, poseyendo un circuito integrado situado en un soporte de chip (10) no especificado en esta figura, y un elemento de acoplamiento en forma de una bobina (2) conectada conductivamente al circuito situada sobre una de las capas portadoras del soporte de datos. Se indica que las figuras mostradas no se han representado a escala real.
Para hacer más comprensible la estructura, la figura 2 muestra un detalle de este soporte de datos de acuerdo con la figura 1 en una sección longitudinal según la línea de corte A-A. El soporte de datos consiste substancialmente en una capa portadora (8) con una bobina (2) situada sobre la misma y asimismo la capa portadora (9) y un soporte de chip (10). El soporte de chip (10) comprende un substrato portador (3) que consiste en una material aislante que tiene un circuito integrado (5) situado en una cara y superficies metálicas de contacto (7) situadas en la otra cara, las cuales están conectadas conductivamente al circuito integrado (5) con intermedio de los cables de unión (6) a través de ventanas en un substrato portador (3). Para conseguir protección con respecto a esfuerzos mecánicos, el circuito integrado (5) y los cables de unión (6) están moldeados adicionalmente con un compuesto de moldeo (4).
La producción del soporte de datos mostrado en la figura 2 se efectúa del modo siguiente. En una primera etapa se dispone un soporte (capa portadora (8)) que está dotada por lo menos parcialmente de una capa eléctricamente conductora. La capa portadora (8) consiste en un material aislante tal como cartón o plástico. Para el recubrimiento de la capa portadora (8) se puede encolar o fijar mediante un adhesivo una lámina metálica o una lámina de plástico conductor, por ejemplo, mediante una adhesivo líquido, adhesivo de contacto, etc. La capa conductora puede ser depositada de manera similar electrolíticamente sobre la capa portadora (8). También se puede imprimir por métodos de impresión de transferencia térmica o se puede depositar mediante vapor. Los materiales utilizados en este caso pueden ser de una amplia variedad de tipos. Pueden ser, por ejemplo, de cobre, aleaciones de cromo-níquel, plástico o tintas metálicas.
En una segunda etapa, un elemento de acoplamiento, en este caso una bobina (2), queda realizado por separación, eliminación o transformación del material de la capa eléctricamente conductora con elementos activos mecánicos con o sin contacto. El proceso de la capa eléctricamente conductora se puede llevar a cabo, por ejemplo, mediante un haz de rayos láser que vaporiza la capa conductora en el área de incidencia. No obstante, la capa conductora puede ser también separada mecánicamente utilizando una herramienta mecánica de separación, tal como una punta de trazar.
En una fase siguiente el circuito integrado es dispuesto sobre el soporte (capa portadora (8)) y conectado conductivamente al elemento de acoplamiento (bobina (2)). En la realización mostrada en la figura 2, el circuito integrado (5) está dispuesto con este objetivo en el anteriormente descrito soporte de chip (10) de manera que, para conexión conductora del circuito integrado a la bobina (2), el adhesivo conductor es aplicado a las superficies de contacto (7) del soporte de chip (10) y el soporte de chip (10) es encolado posteriormente de forma conductiva a los extremos de la bobina (2) mediante el adhesivo conductor.
El circuito integrado no debe ser necesariamente alojado en un soporte de chip, tal como se ha descrito en relación con la figura 2, sino que, por ejemplo, puede ser encolado directamente en los extremos de la bobina con un adhesivo conductor o, por ejemplo, puede ser dispuesto junto a la bobina (2) y conectado a los extremos de la bobina con intermedio de cables de unión. El soporte (10) del chip puede, desde luego, estar construido también de diferentes formas. Por ejemplo, el soporte de chip (10) podría estar construido por la técnica de armazones de plomo bien conocida por los técnicos, de manera que el substrato portador (3) no debería encontrarse presente.
En una última etapa, como mínimo, una capa (9) de soporte es aplicada a la capa portadora (8) a efectos de cubrir como mínimo el circuito integrado (5). La capa de soporte (9) mostrada en relación con la figura 2 es una capa de un material moldeado por inyección que ya tiene un rebaje reformado de manera correspondiente en el área del soporte de chip (10) y está aplicada por laminación. También se pueden preveer, desde luego, otras capas. Por ejemplo, la capa portadora (9) podría consistir en una serie de capas dotadas de aberturas correspondientes al rebaje para el soporte del chip (10). También es posible, de manera similar, utilizar una capa portadora (9) en la que el rebaje para el soporte de chip (10) es fresado subsiguientemente. Pueden utilizarse diferentes materiales como material para dicha capa (9). Por ejemplo, la capa mostrada (9) puede quedar realizada en un material plástico o cartón. La capa de soporte (9) puede ser también moldeada mediante moldeo por inyección, por introducción de la capa de soporte (8) con el portador de chip (10) en un molde de inyección conformado de forma apropiada y llenándolo con el material de moldeo por inyección.
La figura 3 muestra un producto semiterminado para la producción de un soporte de datos de acuerdo con las figuras 1 y 2. El producto semiterminado consiste en la capa portadora (8) antes mencionada a la que se ha aplicado una capa eléctricamente conductora de forma anular. Para la producción del producto semiterminado, se corta un anillo de una lámina conductora, por ejemplo, una lámina metálica, y se encola la capa (8) mediante un adhesivo (adhesivo líquido, adhesivo de contacto, etc.). Para formar la bobina la capa conductora es separada a continuación, en una capa siguiente, eliminada o transformada según la línea (11), tal como se ha descrito anteriormente, para formar de esta manera el elemento de acoplamiento (bobina (2)).
Para completar el soporte de datos con el producto semiterminado mostrado en la figura 3, el portador de chip (10) es conectado conductivamente a los extremos de la bobina (12a), (12b) con intermedio de un adhesivo conductor en la etapa siguiente, tal como se ha descrito anteriormente, y la capa (9) es aplicada en una última etapa. Las superficies de contacto (7) del portador del chip (10) deben estar realizadas, desde luego, de manera tal que realmente descansen sobre los extremos (12a), (12b) de la bobina (2) y no toquen las espiras del bobinador situadas entre los extremos de bobina (12a), (12b).
La figura 4 muestra otra realización de un producto semiterminado para la producción de un soporte de datos. En oposición al producto semiterminado de la figura 3, la capa total (8) está cubierta con una capa eléctricamente conductora, de manera que la capa conductora tiene las dimensiones externas de las capas portadoras del soporte de datos. Para la producción de la bobina, dicha capa conductora ha sido separada de manera similar, eliminada o transformada según la línea (11), tal como se ha descrito anteriormente, de manera que para completar el soporte de datos el portador de chip (10) debe ser conectado nuevamente de forma conductiva a los extremos (12a), (12b) de la bobina y la capa (9) debe ser aplicada por laminado sobre el producto semiterminado que se ha mostrado.
La invención no está restringida, desde luego, a las realizaciones mostradas.
Desde luego, dicho portador (capa portadora (8)) no debe tener de manera indispensable las dimensiones externas del soporte de datos, pero puede tener un diseño más pequeño. En este caso, el rebaje debe quedar dispuesto en la segunda capa portadora (9) en forma de un rebaje de dos escalones capaz de recibir tanto el circuito integrado como la capa portadora (8).

Claims (10)

1. Método para la producción de un soporte de datos de capas múltiples, que comprende un circuito integrado y, como mínimo, un elemento de acoplamiento en forma de una bobina conectada conductivamente al circuito integrado para comunicación con dispositivos externos, comprendiendo el método las siguientes etapas:
-
disponer un soporte dotado por lo menos parcialmente de una capa eléctricamente conductora,
-
producir el elemento de acoplamiento en forma de una bobina a partir de la capa conductora por separación, eliminación o transformación de material de la capa con medios activos de tipo mecánico con o sin contacto, realizándose el proceso de la capa conductora mediante rayos láser o con una herramienta de separación mecánica,
-
disponer un circuito integrado sobre el soporte y conectar conductivamente el circuito integrado al elemento de acoplamiento en forma de bobina,
-
aplicar, como mínimo, una segunda capa portadora con la que se cubre, como mínimo, el circuito integrado.
2. Método, según la reivindicación 1, caracterizado porque para la producción del soporte con el recubrimiento de la capa conductora, se corta un anillo de una lámina metálica y se dispone sobre la capa portadora.
3. Soporte de datos de capas múltiples para comunicación sin contactos con dispositivos externos, que comprende un circuito integrado (5) y, como mínimo, un elemento de acoplamiento en forma de una bobina (2) conectados conductivamente al circuito, en el que el elemento de acoplamiento está formado por una capa eléctricamente conductora situada sobre un soporte (8), y de manera que para formar el elemento de acoplamiento se separa, elimina o transforma con medios activos mecánicos con o sin contacto el material de la capa eléctricamente conductora sobre el soporte, caracterizado porque el proceso de la capa conductora se efectúa con una herramienta mecánica de separación o con rayos láser.
4. Soporte de datos, según la reivindicación 3, caracterizado porque la capa conductora tiene las dimensiones externas de las capas portadoras del soporte de datos.
5. Soporte de datos, según la reivindicación 3, caracterizado porque la capa conductora tiene forma anular.
6. Soporte de datos, según las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque la capa conductora consiste en cobre o una aleación de cromo-níquel.
7. Producto semiterminado para la producción del soporte de datos, según la reivindicación 3, que comprende una capa portadora (8) y una capa eléctricamente conductora dispuesta sobre dicha capa y formada como elemento de acoplamiento en forma de una bobina (2), de manera que para formar el elemento de acoplamiento se ha separado, eliminado o transformado por medios activos de tipo mecánico con o sin contacto, material de la capa eléctricamente conductora sobre la capa portadora, caracterizado porque el proceso de la capa conductora ha sido efectuado con una herramienta mecánica de separación o mediante rayos láser.
8. Producto semiterminado, según la reivindicación 7, caracterizado porque la capa eléctricamente conductora tiene las dimensiones externas del soporte.
9. Producto semiterminado, según la reivindicación 7, caracterizado porque la capa eléctricamente conductora tiene forma anular.
10. Producto semiterminado, según las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque la capa eléctricamente conductora consiste en cobre o una aleación de cromo-níquel.
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