ES2328337T3

ES2328337T3 - Soporte de datos con circuito integrado.

Info

Publication number: ES2328337T3
Application number: ES02021127T
Authority: ES
Inventors: Yahya Haghiri-Tehrani
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 1994-05-11
Filing date: 1995-05-10
Publication date: 2009-11-12
Anticipated expiration: 2015-05-10
Also published as: ES2191690T3; DE59510611D1; US5880934A; EP0682321A3; DE59511102D1; ATE236435T1; EP1271399B1; EP0682321B1; ATE441160T1; JP3795099B2; EP0682321A2; JPH0844840A; DE4416697A1; EP1271399A1

Abstract

Soporte de datos (1), con un cuerpo en forma de tarjeta (2) que consta de una o varias capas, un circuito integrado (4) y, como mínimo, una bobina (7) que sirve para la alimentación de energía y/o el intercambio de datos del circuito integrado (4) con aparatos externos, de modo que un módulo (6) que comprende el circuito integrado (4) y, como mínimo, dos elementos de contacto (5), está conectado eléctricamente mediante dichos elementos de contacto con las conexiones (8) de la bobina (7) dispuesta por separado sobre una capa del cuerpo de tarjeta (2), de forma que las conexiones (8) de la bobina (7) están posicionadas de manera tal que quedan dispuestas directamente en oposición a los elementos de contacto (5) del módulo (6), caracterizado porque el módulo (6) comprende adicionalmente superficies de contacto externas (9) para la alimentación de energía por contacto y/o para el intercambio de datos con aparatos externos al soporte de datos.

Description

Soporte de datos con circuito integrado.

La presente invención se refiere a un soporte de datos según el preámbulo de la reivindicación 1. La invención se refiere, además, a un procedimiento para la fabricación de un soporte de datos.

Los soportes de datos con circuitos integrados se utilizan en forma de tarjetas de crédito, tarjetas bancarias, tarjetas de pagos en efectivo y similares, en los diversos sectores de los servicios, por ejemplo, en las transacciones de pago sin dinero en efectivo, o en el ámbito interno de las empresas en forma de autorizaciones de acceso. Para la mayoría de estos soportes de datos, la alimentación de energía y/o el intercambio de datos se realizan con aparatos externos mediante contacto con las superficies de contacto externas de un módulo electrónico. Dado que en dichos soportes de datos según el estado de la técnica las superficies de contacto para la conexión del soporte de datos a un dispositivo de lectura/escritura están al descubierto, existe el riesgo de ensuciamiento de las superficies de contacto, por lo que, como consecuencia de una conexión deficiente, se puede producir una transmisión de datos errónea entre el soporte de datos y dicho dispositivo de lectura/escritura. Independientemente de ello, también se puede producir una transmisión de datos errónea debido a un posicionado incorrecto de las superficies de contacto en el dispositivo de lectura/escritura del aparato terminal. Para evitar los inconvenientes antes citados, ya se conocen en el estado de la técnica soportes de datos con acoplamiento inalámbrico, por ejemplo inductivo.

Por ejemplo, el documento EP-A1 0 376 062 da a conocer un módulo electrónico y un procedimiento para la fabricación de dicho módulo. El módulo conocido comprende una película de soporte aislante y un chip de circuito integrado, que presenta, como mínimo, dos conectores, y que está dispuesto sobre la película de soporte. Sobre el mismo lado de la película de soporte se ha dispuesto una bobina. La bobina, que forma parte del módulo, permite en este caso el acoplamiento inductivo entre el módulo y un aparato externo. La bobina está configurada como bobina anular de conductor metálico arrollado, que rodea un espacio en el que están totalmente alojados el chip y los elementos que unen eléctricamente las conexiones del chip con las conexiones de la bobina, y que luego se ha rellenado con una masa adhesiva endurecida eléctricamente aislante. Después de su fabricación, el módulo conocido se incorpora a una tarjeta, de modo que la bobina asegura una protección eficaz del chip y de los elementos conductores de unión contra las solicitaciones a las que está sometida la tarjeta durante su uso.

Si bien la disposición de la bobina sobre el módulo ofrece una buena protección del chip, esta particular configuración del módulo obliga a utilizar módulos de conformación especial para la fabricación de soportes de datos de acoplamiento inalámbrico. Esto presenta el inconveniente de que para la fabricación de los módulos se requiere un procedimiento especial o bien la preparación de herramientas especiales. Además, debido a la fabricación especial de estos módulos, para la fabricación de soportes de datos con acoplamiento inalámbrico no se pueden utilizar módulos convencionales, es decir, módulos sin bobina. Por último, en la fabricación de series pequeñas de soportes de datos de acoplamiento inalámbrico con un módulo de fabricación especial, se pueden producir costes elevados ya que dicho módulo se debe fabricar por separado. Todo ello significa que el empleo de estos módulos especiales reduce la flexibilidad de la fabricación de soportes de datos con acoplamiento inalámbrico.

Por ello, el objeto de la presente invención es dar a conocer un soporte de datos con acoplamiento inalámbrico cuya fabricación es más sencilla.

El documento DE 51 05 869 A1 da a conocer una tarjeta EC en la que se ha alojado una cinta de película de soporte sobre la que hay dispuestas dos bobinas planas y un chip. Los terminales del chip están conectados mediante conductores con las superficies de contacto que están dispuestas sobre el otro lado de la película de soporte. Esta película de soporte, con las bobinas y el chip, se debe fabricar de forma especial por separado. No es posible usar la película de soporte para tarjetas distintas a las descritas.

El documento WO 88/08592 A describe un soporte de datos multicapa con una capa sobre la que se ha colocado una bobina plana. Esta capa comprende un rebaje en el que se ha insertado un circuito integrado, es decir, no un módulo. El circuito integrado está conectado con la bobina mediante el llamado "bond-wiring" (interconexión con pequeños conductores). Esta conexión eléctrica se puede sellar luego con una resina epoxi aislante. Las reivindicaciones independientes están delimitadas respecto a dicho documento.

El objetivo de la invención se consigue mediante las características de las reivindicaciones independientes.

El concepto básico de la invención radica en el desacoplamiento entre el módulo y la bobina, con lo que el módulo se puede fabricar por separado del modo conocido y la bobina se puede fabricar independientemente del módulo e incorporarse a una capa del cuerpo de la tarjeta.

Por ejemplo, la bobina puede estar dispuesta sobre una capa de recubrimiento o sobre una capa interior de un cuerpo de tarjeta configurado con varias capas, o bien sobre una parte o pieza del cuerpo de la tarjeta moldeada por inyección. La bobina, por ejemplo, puede ser un arrollamiento de conductor o estar impresa por serigrafía sobre la capa del cuerpo de la tarjeta como capa conductora de la electricidad, por ejemplo, mediante un adhesivo conductor de la electricidad. Alternativamente, la bobina se puede troquelar a partir de una lámina metálica o grabar al ácido sobre una película de plástico recubierta conductora de la electricidad, y pegar sobre la capa del cuerpo de la tarjeta. Adicionalmente, también es posible estampar la bobina, en forma de capa conductora de la electricidad, en la capa del cuerpo de la tarjeta mediante estampado en caliente. Preferentemente, la bobina está configurada como bobina plana, de modo que las conexiones de la bobina y los elementos de contacto del módulo están normalizados en lo que respecta a sus situaciones y posiciones recíprocas en el cuerpo de la tarjeta, y están directamente superpuestos, con lo que se puede conseguir una unión conductora de la electricidad sencilla entre las conexiones de la bobina y las del módulo. Esto se puede realizar, por ejemplo, con la ayuda de un adhesivo conductor de la electricidad o bien mediante soldadura blanda u otra técnica habitual conocida por los especialistas. El módulo está realizado como módulo híbrido que comprende superficies de contacto exteriores adicionales para el acoplamiento por contacto a aparatos
externos.

Las ventajas obtenidas con la invención radican, en especial, en que se pueden utilizar los módulos fabricados del modo tradicional, es decir, los módulos sin bobinas, con lo que se puede configurar de manera más flexible la fabricación de soportes de datos con acoplamiento inalámbrico. Gracias a ello, no es necesario realizar ningún cambio digno de mención en la fabricación anterior de los módulos, por lo que no son necesarias herramientas especiales o nuevos procedimientos para la fabricación de los módulos. Adicionalmente, gracias a que la bobina está dispuesta sobre una capa del cuerpo de la tarjeta, la invención permite configurar la bobina de manera muy flexible, por ejemplo, en lo que se refiere a la inductividad necesaria, por ejemplo, en cuanto al número de espiras, la superficie activa de bobina, el diámetro del conductor, etc., y también aporta gran flexibilidad para elegir la técnica con la que se realiza la bobina sobre la capa del cuerpo de la tarjeta. Por otra parte, la invención posibilita una conexión sencilla del módulo a la bobina, en especial cuando las conexiones de la bobina y los elementos de contacto del módulo están normalizados en lo que respecta a sus situaciones y posiciones en el cuerpo de la tarjeta. La configuración del módulo, salvo en lo que se refiere a la situación y posición de los elementos de contacto, se puede elegir libremente, de modo que, por ejemplo, los elementos de contacto del módulo se pueden obtener a partir de una película de soporte con recubrimiento conductor de la electricidad o bien mediante la técnica de bastidor de conductores a partir de una banda metálica con el correspondiente estampado. En este caso, por ejemplo, el circuito integrado se puede pegar con un adhesivo sobre una zona central del bastidor de conductores estampado. La conexión eléctrica del circuito integrado con los elementos de contacto del módulo se puede realizar, por ejemplo, del modo conocido mediante interconexiones por conductores, o bien con la llamada técnica "TAB" ("tape automated bonding", "unión automática con cinta"). Estas técnicas, y las correspondientes configuraciones diferentes de los módulos, son familiares para los especialistas.

Otras características y ventajas de la invención se desprenden de la siguiente descripción de diferentes ejemplos, que se explican con referencia a los dibujos.

Los dibujos muestran formas de realización e información de base de la invención. En los dibujos:

- la figura 1 muestra una vista en planta de un soporte de datos, con el módulo y una parte de la bobina representados como un sector sin la capa de recubrimiento superior;

- la figura 2 muestra una sección del sector del soporte de datos de la figura 1;

- la figura 3 es una vista superior de un soporte de datos, con el módulo y una parte de la bobina representados como un sector;

- la figura 4 muestra una sección del sector del soporte de datos de la figura 3;

- la figura 5 muestra otra representación, con una parte del cuerpo de la tarjeta moldeado por inyección;

- la figura 6 muestra un molde de inyección con la capa interior de la tarjeta introducida;

- la figura 7 muestra un módulo inalámbrico y una parte del cuerpo de la tarjeta con bobina;

- la figura 8 muestra un módulo híbrido con la correspondiente parte del cuerpo de la tarjeta y bobina, según la invención.

A continuación, se describen las figuras 1 a 7 como información de base.

La figura 1 muestra un soporte de datos (1) que comprende un cuerpo de tarjeta (2) con una bobina (7) dispuesta sobre el mismo, que está conectada eléctricamente con un módulo (6).

La figura 2 muestra, de forma ampliada y no a escala, una sección por la línea de trazos dibujada en la figura 1 dentro de la sección que comprende el módulo, una parte del cuerpo de la tarjeta y la bobina. El módulo (6) comprende, como mínimo, un circuito integrado (4) con dos puntos de conexión eléctricamente conectados a los elementos de contacto (5) del módulo. El módulo que muestra la figura 2 consta, por ejemplo, de una película de soporte de Kapton, que presenta en uno de sus lados los elementos de contacto (5). La película de soporte comprende, del modo conocido, ventanas adecuadamente posicionadas para alojar el circuito integrado y para hacer pasar los hilos conductores del circuito hacia los elementos de contacto. Para la protección contra cargas mecánicas, el circuito integrado y los conductores pueden estar recubiertos con una masa de relleno. En el ejemplo de módulo que aquí se muestra, los elementos de contacto están aplicados en forma de recubrimiento conductor de la electricidad sobre la película de soporte, y luego se unen a los puntos de conexión del circuito integrado mediante interconexión con pequeños conductores.

Por ejemplo, el soporte de datos que muestra la figura 2 se fabrica con la técnica de laminado conocida por los especialistas, de forma que el módulo fabricado por separado, sin bobina, se lamina dentro de un cuerpo de tarjeta configurado con varias capas. El cuerpo de tarjeta multicapas (2) comprende una capa de recubrimiento superior y una capa de recubrimiento inferior (10) así como, como mínimo, una capa de tarjeta intermedia (11) que posee una correspondiente abertura (3) para recibir el módulo. Las superficies exteriores de las capas de recubrimiento (10) están dotadas, por regla general, de una impresión. En una de las superficies interiores de las capas de recubrimiento (10), en este ejemplo la capa de recubrimiento superior, se ha dispuesto una bobina (7) que, junto con la capa de cuerpo de tarjeta (10), conforma un producto intermedio. Las conexiones de la bobina (8) están posicionadas de forma que quedan dispuestas directamente en oposición a los elementos de contacto (5) del módulo (6). Esto permite una conexión eléctrica sencilla de los elementos de contacto con las conexiones de la bobina. La conexión eléctrica se puede conseguir, por ejemplo, mediante un adhesivo conductor de la electricidad. Por ejemplo, la bobina (7) se puede imprimir por serigrafía en una capa del cuerpo de la tarjeta con un adhesivo conductor de la electricidad, o bien aplicarse sobre la capa del cuerpo de la tarjeta por estampado en caliente en forma de recubrimiento conductor de la electricidad. Alternativamente, la bobina (7) también se puede separar por estampado de una lámina de metal o de una película de plástico conductor de la electricidad y disponerse sobre una capa del cuerpo de la tarjeta. La bobina también se puede fijar, por ejemplo, mediante un adhesivo, sobre la capa del cuerpo de la tarjeta, en forma de bobina de conductor metálico arrollado, sin núcleo.

Las figuras 3 y 4 muestran otro ejemplo de un soporte de datos (1). Éste se diferencia del mostrado en la figura 2 básicamente sólo en que la bobina (7) está dispuesta sobre una capa interna (11) del cuerpo de tarjeta (2). Esta capa interna de cuerpo de tarjeta también comprende una correspondiente abertura (3) para alojar el módulo (6). En este ejemplo, los elementos de contacto (5) del módulo son preferentemente acodados, lo que permite una realización sencilla de la conexión eléctrica con los puntos de conexión (8) de la bobina. Este ejemplo presenta la ventaja de que las capas internas (11), que forman la capa interior del soporte de datos, se pueden preparar para el montaje de la bobina y del módulo independientemente del proceso de impresión de las capas de recubrimiento (10) del soporte de datos. En los ejemplos descritos hasta ahora, el soporte de datos se prepara, preferentemente, mediante la técnica de laminado. Lógicamente, también se pueden utilizar otras técnicas tales como, por ejemplo, el moldeo por inyección o la técnica del montaje. Estas técnicas son conocidas por los especialistas, por lo que en los ejemplos siguientes sólo se explican brevemente.

La figura 5 muestra muy esquemáticamente el producto intermedio ya presentado como sección transversal en la figura 2, que comprende la capa de cuerpo de tarjeta (10) con la bobina (7) dispuesta sobre la misma, cuyas conexiones están eléctricamente conectadas con los elementos de contacto del módulo (6). Este producto intermedio, por ejemplo, también puede estar montado sobre una pieza de cuerpo de tarjeta (12) moldeada por inyección, dotada de un correspondiente rebaje para alojar el módulo, y estar unido de un modo conocido a la pieza de cuerpo de tarjeta.

La figura 6 muestra muy esquemáticamente la capa interior de tarjeta (11) antes representada en la figura 4, con un módulo (6) y una bobina (7). Este producto intermedio fabricado por separado se puede procesar ulteriormente, por ejemplo, mediante moldeo por inyección. Para ello, la capa interior de tarjeta con módulo y bobina se introduce del modo conocido en un molde de inyección (15) y se recubre por extrusión con un material plástico que conforma la pieza de cuerpo de tarjeta (12).

La figura 7 muestra esquemáticamente una pieza de cuerpo de tarjeta (12) moldeada por inyección con un rebaje (3) de dos escalones, de modo que las conexiones (8) de la bobina (7) están dispuestas de forma accesible en las zonas escalonadas del rebaje. Gracias a ello, por ejemplo, el módulo (6) se puede montar, de manera sencilla con la técnica de montaje conocida, en el rebaje (3) de la pieza de cuerpo de tarjeta (12), con lo que se puede realizar de manera sencilla la conexión eléctrica de las conexiones de la bobina con los elementos de contacto del módulo. Seguidamente, por ejemplo, utilizando una capa de adhesivo, se puede unir una capa de recubrimiento impresa (10) con la pieza de cuerpo de tarjeta (12) moldeada por inyección.

La figura 8 muestra un ejemplo de realización de la invención, con un módulo híbrido (6) que, además de la bobina (7), comprende superficies de contacto externas (9) que sirven para la alimentación de energía y/o el intercambio de datos por contacto. El módulo híbrido (6) también se puede incorporar de forma sencilla con la técnica de montaje en un rebaje (3) previsto para ello en la pieza de cuerpo de tarjeta (12). Por ejemplo, para el montaje del módulo se puede utilizar una capa de pegamento adhesivo o una capa de adhesivo de activación térmica. La colocación de una capa de recubrimiento impresa que muestra la figura 7 se puede omitir en este caso, ya que la imagen de impresión deseada ya se tiene en cuenta durante el moldeo por inyección de la pieza de cuerpo de tarjeta. En este caso, el cuerpo de tarjeta consta de una sola capa.

La pieza de cuerpo de tarjeta de la figura 8 también se puede realizar según los ejemplos de las figuras 1 a 7.

Claims

1. Soporte de datos (1), con un cuerpo en forma de tarjeta (2) que consta de una o varias capas, un circuito integrado (4) y, como mínimo, una bobina (7) que sirve para la alimentación de energía y/o el intercambio de datos del circuito integrado (4) con aparatos externos, de modo que un módulo (6) que comprende el circuito integrado (4) y, como mínimo, dos elementos de contacto (5), está conectado eléctricamente mediante dichos elementos de contacto con las conexiones (8) de la bobina (7) dispuesta por separado sobre una capa del cuerpo de tarjeta (2), de forma que las conexiones (8) de la bobina (7) están posicionadas de manera tal que quedan dispuestas directamente en oposición a los elementos de contacto (5) del módulo (6),

caracterizado porque el módulo (6) comprende adicionalmente superficies de contacto externas (9) para la alimentación de energía por contacto y/o para el intercambio de datos con aparatos externos al soporte de datos.

2. Soporte de datos, según la reivindicación 1, caracterizado porque la bobina (7) está dispuesta sobre una capa de recubrimiento (10) o sobre una capa interna (11) del cuerpo de tarjeta (2) o bien sobre una pieza de cuerpo de tarjeta (12) moldeada por inyección.

3. Soporte de datos, según la reivindicación 2, caracterizado porque la bobina (7) está configurada como bobina plana que, en forma de bobina terminada de conductor arrollado, es adherida sobre una capa aislante del cuerpo de tarjeta o se imprime como capa conductora de la electricidad sobre una capa aislante del cuerpo de tarjeta, o bien se estampa por estampado en caliente en la capa de cuerpo de tarjeta, o bien se troquela de una lámina de metal o de una película de plástico con recubrimiento conductor de la electricidad y se dispone sobre una capa del cuerpo de tarjeta.

4. Soporte de datos, según la reivindicación 2, caracterizado porque la bobina (7) se extiende básicamente sobre toda la superficie del cuerpo de tarjeta (2).

5. Soporte de datos, según la reivindicación 1, caracterizado porque las conexiones (8) de la bobina (7) están pegadas con conducción eléctrica a los elementos de contacto (5) del módulo (6).

6. Procedimiento para la fabricación de un soporte de datos (1) con un cuerpo de tarjeta (2) de una o varias capas, un circuito integrado (4) y, como mínimo, una bobina (7) que sirve para la alimentación de energía y/o el intercambio de datos del circuito integrado (4) con aparatos externos, de modo que se fabrica un módulo (6) que comprende el circuito integrado (4) y, como mínimo, dos elementos de contacto (5) y, de forma separada de la fabricación del módulo (6), se coloca la bobina (7) sobre una capa del cuerpo de tarjeta (2) y los citados elementos de contacto (5) del módulo (6) se posicionan de manera tal que quedan dispuestos directamente en oposición a las conexiones (8) de la bobina (7),

caracterizado porque el módulo (6) comprende adicionalmente superficies de contacto externas (9) para la alimentación de energía y/o el intercambio de datos por contacto con aparatos externos al soporte de datos.

7. Procedimiento, según la reivindicación 6, caracterizado porque la bobina se imprime por serigrafía sobre una capa del cuerpo de tarjeta mediante un adhesivo conductor de la electricidad, o bien la bobina se troquela de una lámina de metal o de una película de plástico con recubrimiento conductor de la electricidad y es adherida sobre una capa del cuerpo de tarjeta, o bien la bobina se estampa en la capa de cuerpo de tarjeta como capa conductora de la electricidad mediante estampado en caliente, o bien se coloca como bobina de arrollamiento de conductor metálico sobre la capa de cuerpo de tarjeta.

8. Procedimiento, según la reivindicación 6, caracterizado porque las conexiones de la bobina están adheridas, de forma conductora de la electricidad, a los elementos de contacto del módulo.