ES2286253T3 - Contacto pasante en placas flexibles de circuitos impresos. - Google Patents
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Abstract
Soporte (1) para una tarjeta con circuito integrado, en el que dicho soporte está recubierto en dos superficies opuestas con material conductor de la electricidad, y en el que estas dos superficies conductoras de la electricidad están eléctricamente conectadas entre sí a través de dicho soporte, caracterizado porque tiene una abertura en forma de corte, inclinada respecto a la superficie, que traspasa el soporte y las dos capas (2, 3) conductoras de la electricidad.
Description
Contacto pasante en placas flexibles de
circuitos impresos.
La presente invención se refiere a un contacto
pasante en placas flexibles de circuitos impresos adecuadas para su
montaje en tarjetas electrónicas. La invención se refiere, en
especial, a un sustrato o soporte para una tarjeta con circuito
integrado (IC-Card, Chipcard), que dispone de capas
conductoras de la electricidad situadas sobre dos superficies
opuestas, estando dichas capas conductoras eléctricamente conectadas
entre sí a través de dicho soporte, y se refiere también a una
tarjeta correspondiente y a un procedimiento para fabricar dicho
soporte.
Tales soportes o placas de circuitos impresos se
utilizan habitualmente en forma de insertos integrados en las
tarjetas electrónicas (tarjetas de identificación, tarjetas de
crédito, tarjetas de pago, etc.), y frecuentemente constituyen una
capa separada del cuerpo de la tarjeta. Sobre uno de los lados de la
placa de circuitos impresos puede haber, por ejemplo, un circuito
integrado formado por una capa conductora, con componentes
electrónicos adicionales, mientras que la capa conductora que se
encuentra sobre el lado opuesto de la placa de circuitos impresos
está configurada, por ejemplo, en forma de una bobina de antena
destinada al intercambio inalámbrico de datos con aparatos
externos, de manera que dicha bobina está eléctricamente conectada,
a través de la placa de circuito impreso, con el circuito
integrado. Esta configuración también se denomina "contacto
pasante" de la placa de circuito impreso.
El contacto pasante se realiza, de modo
tradicional, mediante el punzonado o taladrado de un agujero de
paso, en el que se coloca una vaina metálica para crear una
conexión eléctrica entre las dos capas conductoras situadas en los
lados opuestos de la placa. Estos contactos pasantes son complicados
de hacer y, consecuentemente, costosos.
Por la memoria de Patente europea publicada
EP-A 0 884 973, se conoce un procedimiento de
contacto pasante de placas de circuitos impresos, de una o varias
capas, en el que primero se realizan aberturas pasantes en la placa
de circuitos impresos, y luego se imprimen dichas aberturas con una
pasta conductora, haciendo entrar la pasta conductora en los
agujeros pasantes mediante la aplicación de vacío. Para conseguir un
contacto pasante seguro es necesario aplicar vacío, en una primera
etapa, para aspirar la pasta conductora hacia el interior del
agujero pasante y, en una segunda etapa de aplicación de vacío,
volver a aspirar la pasta en dirección contraria, para conseguir
una distribución uniforme del material conductor.
Por la Patente DE 195 22 338 A1, así como por la
Patente JP-A 09263079, es conocida la utilización de
una herramienta para realizar el contacto pasante, en la que se
puede calentar el borde cortante de la herramienta. La herramienta
calentada se coloca a presión sobre el circuito conductor situado
sobre uno de los lados del soporte. El material del soporte que
está debajo del circuito conductor se ablanda, y se desplaza por
efecto de la presión, de forma que el circuito del primer lado del
soporte entra en contacto con el circuito del segundo lado del
soporte, de manera que se genera una conexión conductora de la
elec-
tricidad.
tricidad.
De la memoria de Patente japonesa publicada
JP-A 01125892 se conoce el procedimiento para
conseguir un contacto pasante, en el que se realiza una abertura en
forma de corte, perpendicular a la superficie, y a continuación se
deforma una parte de la abertura, para conseguir una conexión por
soldadura y contacto directo entre los circuitos impresos situados
en los lados opuestos de la placa. De la memoria de Patente alemana
DE-OS 21 07 591 es también conocida la realización
de un contacto pasante haciendo una abertura en forma de corte,
perpendicular a la superficie, en la que el contacto entre los
circuitos impresos situados en los lados opuestos se consigue
exclusivamente con un material de soldadura.
El objeto de la presente invención es
simplificar la fabricación de placas flexibles de circuitos impresos
dotadas de contactos pasantes.
Este objetivo se consigue, según la invención,
con un soporte para una tarjeta electrónica y una tarjeta
correspondiente, así como con un procedimiento de fabricación
correspondiente, según las características de las reivindicaciones
independientes. En las reivindicaciones dependientes de las
anteriores, se dan a conocer perfeccionamientos y configuraciones
ventajosas de la invención.
En consecuencia, se realiza de modo sencillo una
abertura en forma de corte, inclinada con respecto a la superficie
de la placa de circuitos impresos, utilizando una herramienta de
corte, por ejemplo, con fleje de acero, troquel, cuchilla, láser o
similar. Convenientemente, la materia del soporte puede desplazarse
en la zona de la abertura mediante la aplicación de presión y
calentamiento, de forma que entren en contacto entre sí las capas
conductoras situadas en los lados opuestos de la placa.
Cuando se realiza la abertura, los circuitos ya
están dispuestos sobre el soporte.
El contacto pasante puede realizarse
convenientemente mediante una abertura múltiple en forma de corte, o
bien mediante una abertura en forma de cruz.
En otra configuración ventajosa de la invención,
se prevé que el corte para la abertura en forma de corte sea muy
pequeño, de modo que sólo se realiza un corte en forma de punto.
Para realizar un corte de este tipo, se utilizan preferentemente
agujas.
En caso de que sea necesario para el contacto
pasante, se rellena a continuación la abertura con un material
conductor de la electricidad, sin que sea necesario rellenar
totalmente dicha abertura. Es suficiente crear una unión conductora
de la electricidad entre las dos capas conductoras de la
electricidad situadas sobre las superficies opuestas de la placa de
circuitos impresos. Por ello, el material conductor de la
electricidad debe estar en contacto con ambas capas.
Como material conductor de la electricidad puede
utilizarse cualquier material, aunque es preferente un adhesivo
líquido conductor de la electricidad, que puede aplicarse de modo
sencillo sobre la abertura de paso y que fluye entrando en dicha
abertura, en su caso, también por efecto de las fuerzas capilares
generadas gracias a que la sección de la abertura de paso es
relativamente pequeña.
El material conductor de la electricidad puede
aplicarse convenientemente mediante una aguja dosificadora o bien
mediante serigrafía o impresión con chorro de tinta, en uno o en
ambos lados de la placa.
Para la aplicación del material conductor de la
electricidad, en especial si dicho material es un adhesivo líquido
conductor, se utiliza preferentemente una aguja dosificadora hueca
que permita aplicar una cantidad definida del material.
Según una primera forma de realización
preferente, antes de colocar la aguja dosificadora sobre la
abertura, se prepara primero una cantidad definida del material en
la punta de la aguja dosificadora, por ejemplo, en forma de gotas
de material que cuelgan de dicha punta ("predosificación").
Según una segunda forma preferente de
realización, primero se coloca la aguja dosificadora sobre la
abertura, y a continuación se inyecta el material en la abertura a
través de la aguja dosificadora ("postdosificación"). También
pueden combinarse la predosificación y la postdosificación.
La serigrafía es especialmente adecuada cuando
se utiliza como material conductor pasta conductora de plata o tinta
de carbón.
Cuando se utiliza tinta conductora de la
electricidad, se emplea preferentemente la tecnología de chorro de
tinta. Debido a la buena fluidez de la tinta conductora, esta
tecnología presenta ventajas especiales para realizar contactos
pasantes con aberturas en forma de corte, ya que dicha tinta
traspasa las aberturas con más facilidad que los materiales
viscosos.
El procedimiento según la invención, los
soportes o placas de circuitos impresos, así como las tarjetas
electrónicas fabricadas de esta manera, poseen, frente a los
contactos pasantes tradicionales, la ventaja de que tanto la
realización del agujero de paso como la fabricación del contacto se
pueden hacer muy económicamente y con medios muy sencillos. No son
necesarios dispositivos complejos ni materiales auxiliares costosos,
y la operación de dosificación para insertar el material conductor
de la electricidad se puede llegar a dominar muy fácilmente.
Cuando la abertura en forma de corte es oblicua
con respecto a la superficie del soporte, no es necesario utilizar
un material conductor adicional. En este caso, es suficiente
superponer a presión los lados generados con el corte oblicuo, de
forma que queden en contacto los circuitos situados en los lados
opuestos del soporte, o sea que el circuito situado en el lado
superior del soporte toque el circuito del lado inferior del
soporte. Mediante el montaje en la tarjeta, que habitualmente se
realiza por laminado, esta unión queda estabilizada.
Alternativamente, puede utilizarse para realizar
el contacto pasante una herramienta cuya punta o borde cortante se
puede calentar. La herramienta caliente se presiona sobre el
circuito de uno de los lados del soporte. De esta forma, se ablanda
el material del soporte situado debajo del circuito, de manera que
el material del soporte se desplaza y el circuito del primer lado
del soporte entra en contacto con el circuito del segundo lado del
soporte, con lo que se consigue una conexión conductora de la
electricidad.
A continuación, se describe la invención en
forma de ejemplos, sobre la base de los dibujos adjuntos:
las figuras 1a y 1b muestran el anverso y el
reverso de un soporte; y
las figuras 2a a 2e muestran diferentes formas
de contactos pasantes.
La figura 1a muestra el anverso de un soporte
(1), adecuado para su montaje en el cuerpo de una tarjeta. Sobre
este lado del soporte se ha representado una capa (2) conductora, en
forma de bobina, para el intercambio inalámbrico de datos y de
energía con un aparato externo. La bobina dispuesta sobre este lado
del soporte (1) tiene las superficies de contacto (4), (5), estando
la superficie de contacto (5) destinada a ser puesta en contacto
con el módulo. Mediante la superficie de contacto (6) se realiza un
contacto adicional de la bobina (3) con el circuito integrado, de
manera que dicha superficie de contacto se conecta mediante el
contacto pasante (8) con la segunda capa conductora de la
electricidad, configurada como una segunda bobina y situada en el
reverso del soporte (1) (figura 1b).
En la figura 1, el contacto pasante se realiza
mediante una abertura en forma de cruz, rellenada con un material
conductor de la electricidad. Mediante esta abertura se crea un
contacto eléctrico con la bobina (3) situada en el anverso del
soporte. Otro contacto pasante (7), del mismo tipo, une la
superficie de contacto (4) con la bobina (3). Tal como muestra la
figura 1b, para el contacto pasante se han previsto las superficies
de contacto (61) y (41).
La figura 2a muestra una sección transversal del
contacto pasante (8), de forma que la primera línea de corte está
representada en negro, y la segunda línea de corte, perpendicular a
la primera, está representada sobre fondo gris. La figura 2a
también muestra una segunda forma de abertura múltiple, en este
ejemplo una abertura doble.
Las aberturas que se muestran en la figura 2a se
rellenan con un material conductor, que se aplica sobre uno o sobre
ambos lados del soporte mediante, por ejemplo, una aguja
dosificadora. Alternativamente, y según el tipo de material
conductor empleado, también pueden utilizarse procedimientos de
serigrafía o impresión por chorros de tinta.
Se puede facilitar la penetración del material
conductor de la electricidad si en el momento de la aplicación, o
inmediatamente después de la misma, se flexiona ligeramente el lugar
o la zona del contacto pasante, para crear o agrandar una
abertura.
La figura 2b muestra un ejemplo en el que se
ejerce presión sobre una superficie de contacto (6) mediante una
herramienta que dispone de una punta o borde preferentemente
calentados. Por efecto del calentamiento y de la presión, la
superficie de contacto (6) se aprieta sobre la superficie de
contacto (61), de forma que se crea una unión conductora. El
material del soporte situado en esta zona se ablanda por el calor,
volviéndose como mínimo viscoso, y puede ser desplazado de su sitio
sin dificultad.
La figura 2c muestra un ejemplo en el que la
herramienta aplica presión y calor sobre ambos lados del
soporte.
Como herramientas se utilizan ventajosamente la
punta de un soldador eléctrico o un soldador de ultrasonidos. Estas
herramientas pueden adaptarse sin grandes dificultades a las
distintas necesidades.
En la figura 2d se muestra una forma de
realización en la que el corte, a través del soporte y de las
superficies de contacto conductoras de la electricidad de la
bobina, se realiza oblicuamente a la superficie del soporte. Con
este tipo de corte se puede utilizar un material conductor para
establecer contacto eléctrico entre las superficies de contacto
opuestas (6) y (61), de forma análoga a la de los ejemplos de la
figura 1a.
Con esta forma de realización del corte también
se pueden superponer a presión los dos lados del corte (91) y (92)
(figura 2e), de manera que las superficies de contacto opuestas
estén en contacto, de forma que se crea un contacto eléctrico. De
esta manera, una parte de la superficie de contacto (6), dispuesta
sobre el lado superior del soporte, entra en contacto con una parte
de la superficie de contacto (61) situada en el lado inferior del
soporte.
Para realizar los cortes según las figuras 2a,
2d y 2e, se utilizan preferentemente troqueles de corte o cuchillas.
También se pueden conseguir buenos resultados utilizando un láser o
una herramienta similar.
Claims (12)
1. Soporte (1) para una tarjeta con circuito
integrado, en el que dicho soporte está recubierto en dos
superficies opuestas con material conductor de la electricidad, y
en el que estas dos superficies conductoras de la electricidad
están eléctricamente conectadas entre sí a través de dicho soporte,
caracterizado porque tiene una abertura en forma de corte,
inclinada respecto a la superficie, que traspasa el soporte y las
dos capas (2, 3) conductoras de la electricidad.
2. Soporte, según la reivindicación 1,
caracterizado porque tiene un contacto pasante formado por
una abertura múltiple en forma de corte, rellenada con un material
conductor de la electricidad.
3. Soporte, según la reivindicación 1,
caracterizado porque tiene un contacto pasante formado por
una abertura en forma de cruz, rellenada con un material conductor
de la electricidad.
4. Soporte, según la reivindicación 3,
caracterizado porque la sección de la abertura tiene forma de
puntos.
5. Soporte, según las reivindicaciones 3 ó 4,
caracterizado porque los lados del corte formados por la
abertura en forma de corte se han superpuesto a presión, de manera
que el circuito del lado superior del soporte está en contacto con
el circuito del lado inferior del soporte.
6. Tarjeta con circuito integrado que comprende
un soporte (1), según una de las reivindicaciones 1 a 5.
7. Tarjeta, según la reivindicación 6,
caracterizada porque el soporte (1) forma una de las capas
del cuerpo de la tarjeta.
8. Procedimiento para la fabricación de un
soporte (1), según una de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende
las siguientes etapas:
- disposición del soporte (1) o de un soporte
(1) que tiene dos capas (2, 3) conductoras de la electricidad
situadas sobre superficies opuestas de dicho soporte;
- realización de un corte en el soporte (1) y de
las dos capas (2, 3) conductoras de la electricidad mediante una
herramienta (10) de corte, oblicuamente con respecto a la
superficie, de forma que después de retirar la herramienta quede
una abertura en forma de corte, inclinada respecto a la
superficie.
9. Procedimiento para la fabricación de un
soporte (1), según la reivindicación 8, caracterizado porque
la abertura se rellena con un material conductor de la
electricidad, de manera que dicho material quede en contacto con
las dos capas (2, 3) conductoras de la electricidad, y conecta
eléctricamente dichas capas entre sí.
10. Procedimiento, según la reivindicación 9,
caracterizado porque como material conductor de la
electricidad se utiliza un adhesivo conductor líquido para rellenar
la abertura.
11. Procedimiento, según la reivindicación 10,
caracterizado porque el material conductor de la electricidad
se aplica mediante una aguja dosificadora, impresión por tamiz o
impresión por chorros de tinta.
12. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el material
conductor de la electricidad utilizado para el contacto pasante se
aplica desde ambos lados en la zona del contacto pasante a
realizar.
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