ES2711957T3 - Procedimiento de realización de un dispositivo que comprende al menos dos componentes distintos interconectados por hilos de interconexión y el dispositivo obtenido - Google Patents

Abstract

Procedimiento de realización de un dispositivo que comprende al menos dos componentes distintos interconectados en un sustrato por al menos un hilo de interconexión, comprendiendo dicho procedimiento las siguientes etapas: - realización del hilo de interconexión (3) mediante el depósito de un hilo individual continuo mediante técnica alámbrica en el sustrato (2, 2f, 2b) de acuerdo con un motivo de interconexión predefinido, comprendiendo dicho hilo al menos una parte terminal (7, 8) de conexión expuesta en el sustrato, - transferencia de al menos un contacto (5, 6) de uno de los componentes (C1, C3) en oposición a la parte terminal (7b, 8b) y conexión del contacto a esta parte terminal.

Description

DESCRIPCION

Procedimiento de realizacion de un dispositivo que comprende al menos dos componentes distintos interconectados por hilos de interconexion y el dispositivo obtenido

La invencion se refiere al campo de los procedimientos de interconexion de componentes.

En particular, se refiere a un metodo para producir un dispositivo que comprende al menos dos componentes distintos interconectados en un sustrato mediante hilos de interconexion y el dispositivo obtenido.

La invencion se refiere principalmente a la fabricacion de objetos inteligentes de tipo multi-componente bajo cualquier forma como, por ejemplo, tarjeta/s de circuito integrado, pasaportes, inserciones electronicas de poco espesor.

Tiene como proposito permitir una fabricacion economica y sencilla de objetos multi-componente que preferiblemente tengan buenas propiedades de resistencia mecanica, en particular para la flexion.

Las tarjetas multi-componente actuales, particularmente las tarjetas con batena, microcontrolador, pantalla, requieren una insercion que incorpora pistas de interconexion grabadas en forma de circuito impreso. Los componentes son trasladados y conectados mediante soldadura o pegamento conductor si es necesario. El soporte tiene la desventaja de ser bastante ngido y el proceso bastante costoso.

Ademas, los componentes de conexion de tipo SMD, como los sensores biometricos, son bastante fragiles y no soportan los metodos conocidos de conexion por termo-compresion de un hilo en las placas de contacto, una sonda que soporta y proporciona energfa termica directamente sobre el hilo.

La solicitud de patente US2006/0254811 describe un circuito electrico realizado a partir de un tejido cuyos hilos de urdimbre y trama comprenden hilos conductores. Es necesario soldar los hilos de urdimbre y trama entre ellos para cambiar la direccion.

La invencion viene particularmente a resolver los inconvenientes mencionados anteriormente.

La invencion tambien propone una solucion economica e industrial para la realizacion de la interconexion de componentes o de circuitos electronicos que incorporan componentes interconectados.

Con este fin, la invencion tiene como objeto un procedimiento de produccion de un dispositivo que comprende al menos dos componentes distintos interconectados en un sustrato por al menos un hilo de interconexion. El procedimiento se distingue porque comprende las siguientes etapas:

- realizacion de un hilo de interconexion (3) mediante la colocacion de un hilo individual sobre el sustrato (2, 2f, 2b) de acuerdo con un motivo de interconexion predefinido, teniendo dicho hilo al menos una parte terminal (7, 8) de conexion expuesta en el sustrato,

- transferencia de al menos un contacto de un componente orientado hacia la parte terminal y conexion del contacto a dicha parte terminal.

Segun otras caractensticas preferidas que tiene por objeto permitir la conexion de componentes fragiles:

- estando la parte terminal recubierta de aislante, el procedimiento comprende una etapa de exposicion previa o durante la conexion;

- la exposicion se efectua mediante aplanamiento de la parte terminal antes de la conexion;

- la conexion se realiza mediante un adhesivo conductor (G) suministrado entre la parte terminal y el contacto; Ademas de la resolucion de los inconvenientes mencionados anteriormente, la invencion permite flexibilidad en la fabricacion del dispositivo al disasociar la fabricacion de las pistas de interconexion de las otras operaciones convencionales de fabricacion de inserciones, particularmente la transferencia previa de las placas de contacto o el componente en un sustrato, la realizacion previa de una cavidad debajo de las partes a conectar, revestimiento de las conexiones.

Segun otras caractensticas de implementacion:

- el hilo de interconexion se realiza mediante bordado o costura en un sustrato flexible que comprende un tejido y que comprende una etapa en la cual se coloca un material de refuerzo en forma de lamina o capa en una cara del sustrato opuesta a la que lleva las porciones terminales;

- el hilo de interconexion es un hilo tubrido (22) asociado a al menos un hilo no conductor;

- la capa o lamina de refuerzo se coloca despues de la realizacion del hilo de interconexion;

- el procedimiento comprende una etapa de formacion de una cavidad en el sustrato y/o la lamina o capa de refuerzo cerca de las partes terminales;

La invencion tambien tiene por objeto un dispositivo que comprende al menos dos componentes distintos en un sustrato e interconectados por al menos una pista de interconexion.

El dispositivo se distingue porque la pista se realiza mediante tecnica alambrica en el sustrato, teniendo dicha pista al menos una porcion terminal de conexion expuesta en el sustrato,

- y al menos un contacto electrico de un componente transferido en relacion con la parte terminal y conectado a esta parte terminal.

Segun otras caractensticas del dispositivo:

- estando el hilo recubierto de aislante, la parte terminal esta expuesta en la conexion;

- la parte terminal comprende un aplanamiento en la conexion;

- la conexion se realiza mediante un adhesivo conductor (G) suministrado entre la parte terminal y el contacto; - la pista o hilo se realiza mediante bordado o cosido en un soporte o sustrato flexible que comprende un tejido y se coloca un material de refuerzo en forma de lamina o capa en una cara del sustrato opuesta a la que incorpora las partes terminales,

- se dispone una cavidad en el sustrato y/o lamina o capa de refuerzo proxima a las partes terminales;

- el hilo de interconexion es un hilo hnbrido asociado a al menos un cable no conductor.

La invencion tambien se refiere a un producto electronico multi-componente, tal como una tarjeta inteligente, un pasaporte, que comprende el dispositivo anterior u obtenido de acuerdo con el procedimiento anterior.

Otras caractensticas y ventajas de la invencion apareceran al leer la descripcion, que sigue, ofrecida a tftulo de ejemplo ilustrativo y no limitativo, y con referencia a las figuras adjuntas para las cuales:

- La figura 1 ilustra una vista esquematica de un dispositivo que puede obtenerse segun una implementacion del procedimiento de la invencion;

- La figura 2 ilustra una primera etapa de realizacion de hilos de interconexion segun una implementacion del procedimiento de la invencion;

- La figura 3 ilustra una vista esquematica de diferentes realizaciones de hilos de interconexion en un sustrato segun la invencion;

- La figura 4 ilustra una vista en seccion de una segunda realizacion, con el hilo de interconexion hecho como hilo incrustado;

- La figura 5 ilustra una vista en seccion de una tercera realizacion y en la que la resistencia del sustrato se refuerza con una lamina, bordandose el hilo de interconexion sobre un tejido;

- La figura 6 ilustra una vista en seccion de una cuarta realizacion que muestra una conexion con un hilo de antena bordado;

- La figura 7 ilustra una vista en seccion de una quinta realizacion que muestra una conexion con un hilo de antena tnbrido;

- Las figuras 8 y 9 ilustran otra configuracion de las placas que enfrenta el hilo de la antena y su conexion; - La figura 10 ilustra un soporte tejido que incorpora un hilo de antena fijado por hilo de bordar;

- La figura 11 ilustra las etapas procedimiento segun los modos referidos de implementacion;

- La figura 12 ilustra otra realizacion del dispositivo y la interconexion con hilos desnudos;

- Las figuras 13 a 16 ilustran otra realizacion preferida del dispositivo y la interconexion con hilos aplanados; La figura 1 ilustra un dispositivo que comprende al menos dos componentes distintos C1, C2 en un sustrato e interconectados por al menos una pista de interconexion 3, realizado conforme a una implementacion de la invencion.

Se trata de un dispositivo multi-componente que comprende, un sensor biometrico C1, un generador C2 de OTP (numero de acceso de uso unico) con microcontrolador, un interruptor C3, una batena C5.

Por componente se entiende cualquier elemento del circuito electrico o electronico, electromecanico. Un simple contacto aislado tambien puede considerarse, en algunos casos, como un componente electrico de conexion.

De acuerdo con una realizacion, en la Figura 2, las pistas o hilos de interconexion conductores (3) se realizan mediante tecnica alambrica en el sustrato, aqrn el bordado. Las tecnologfas alambricas en el sentido de la invencion incluyen las tecnicas de deposicion o transferencia de material conductor de forma longilmea individual sobre un sustrato como el bordado, la costura, el tejido, pero tambien el hilo depositado por incrustacion particularmente por ultrasonido o pegado a un sustrato. El hilo puede con una seccion cualquiera, especialmente el hilo plano para una seccion paralelepfpeda. El hilo es continuo y homogeneo entre sus puntos de conexion.

Por el contrario, las pistas obtenidas por eliminacion de metal: grabado, corte de laminas metalicas no forman parte de las tecnicas alambricas.

El hilo se proporciona preferiblemente sobre un sustrato segun un motivo de interconexion distinto o independiente de la estructura del sustrato. El hilo de interconexion se proporciona de manera continua en un mismo hilo sin soldadura o cambio de hilo entre dos zonas destinadas a recibir puntos de conexion.

Preferiblemente, el sustrato todavfa no incluye los componentes o placas a conectar. Sin embargo, la invencion puede prever tener ya componentes o placas o pistas en el sustrato antes de la transferencia del hilo.

Asf, por ejemplo, los puntos de conexion situados en hilos de urdimbre y trama distintos de un tejido se pueden conectar directamente mediante un solo hilo recto o que presenta curvas.

El hilo de interconexion 3 comprende al menos una parte que esta destinada a la conexion expuesta sobre o en el sustrato (segun otro modo detallado a continuacion); Despues del bordado, estas partes descansan sobre el sustrato y, por lo tanto, estan expuestas a los componentes para la conexion.

Los hilos se extienden preferiblemente mas alla del punto previsto de conexion dentro de las zonas (EC1, EC2...) correspondiente a la ubicacion de los componentes (lmea discontinua).

Segun una implementacion preferida, con el fin de optimizar la cadencia de la etapa de transferencia o de realizacion de los hilos de interconexion en el soporte, se evita cualquier discontinuidad durante la realizacion de una multitud de hilos de interconexion. Asf, el motivo dibujado por el hilo no solo sera continuo entre las areas (EC1, EC2...) de ubicacion de los componentes, sino preferiblemente tambien en el interior de las zonas.

Asf, por ejemplo, el hilo 3 forma bucles continuos BC que se extienden dentro de las ubicaciones EC1, EC2... El punto de partida PD del hilo se encuentra en la zona EC2 y el punto de llegada PA en EC1 o viceversa. Sin embargo, tambien se puede tener un punto de partida en una zona y un punto de llegada PA en otra para cada hilo de interconexion.

Cuando resulte apropiado, tambien se puede tener una continuidad del hilo entre una multitud de motivos continuos, estando cada motivo destinado a formar interconexiones para cada dispositivo. La continuidad corresponde especialmente a los motivos realizados por un mismo cabezal de bordado o costura o incrustacion. Esto evita, sobre todo, tener que efectuar puntadas de hilo de bordar en los extremos de cada hilo de interconexion o tener que cortar el hilo, sobrevolar una zona, detener los ultrasonidos y volver a colocarlas en la tecnica de incrustacion de hilo. Los recortes de las zonas de recepcion de componentes o al menos una parte que soporta una parte de hilo aseguraran el “recorrido-circuito” o la colocacion fuera de cortocircuito de los hilos de interconexion.

Cuando sea apropiado, el soporte puede comprender porciones de hilo que se extienden entre ubicaciones o en ubicaciones solo para asegurar la continuidad del motivo; estas porciones no pueden ser conectadas ulteriormente. En resumen, se realiza un motivo que tiene un hilo continuo destinado a formar al menos dos hilos de interconexion continuos despues del corte. En una etapa posterior, se corta el motivo para formar al menos los dos hilos de interconexion y colocar estos dos hilos fuera de cortocircuito.

El corte se realiza preferiblemente despues de que se haya fijado un material de refuerzo en el soporte retirando igualmente mediante corte el soporte con el material de refuerzo y una porcion de hilo. El refuerzo facilita la manipulacion, el posicionamiento y el corte.

Se ilustran tres modos de realizacion del soporte con hilos de interconexion en la figura 3. El primero (I) comprende un sustrato de tejido, estando bordados los hilos de interconexion; El segundo (II) comprende un sustrato de plastico o papel, estando realizados los hilos con hilos incrustados o depositados mediante ultrasonidos; El tercero (III) (que no esta en correspondencia con la figura 2) comprende un sustrato tejido, estando los hilos de interconexion en el tejido como urdimbre y/o trama; los hilos tambien pueden ser fijados previamente en ubicaciones predeterminadas sobre un sustrato.

Preferiblemente, se lamina un material de refuerzo o estabilizador 15, fijado contra los sustratos de tejido (I, III). En el dispositivo, al menos un contacto (5, 6) de uno de los componentes se traslada frente a cada parte terminal (7, 8, 7b, 8b) y se conecta a esta parte terminal de acuerdo con diferentes metodos como se explica a continuacion. . La figura 4 ilustra una vista esquematica de otro dispositivo 10 que comprende al menos un hilo de interconexion 7a, 8b conectado a las placas de contacto 5a, 6a en un sustrato 2b y que puede obtenerse segun otra implementacion del procedimiento de la invencion. Se trata aqrn de un modulo que lleva chip de circuito integrado 20 como componente.

El componente 20 se transfiere a los hilos de interconexion que descansan sobre el sustrato. Se trata aqu de hilos realizados mediante incrustacion de hilo conductor en una lamina polfmero 2b. El hilo conductor puede recubrirse con un barniz o una vaina aislante 13.

A diferencia de la tecnica anterior donde el hilo esta conectado encontrandose dispuesto en una placa de contacto de un componente que ya esta en su lugar, el hilo que se encuentra dispuesto entre la placa y una herramienta de termo-compresion, en la invencion, se dispone en primer lugar la parte terminal de conexion 8a en el sustrato y luego se traslada la placa de contacto 6a arriba y se aporta energfa de soldadura, especialmente por termocompresion, a traves de la placa de contacto dejando una marca 38 correspondiente. Esto tiene particularmente la ventaja de tener una superficie de soldadura siempre limpia para la herramienta de soldadura.

En la Figura 5, nuevamente con la misma configuracion de transferencia, la antena se realiza por bordado o cosido en un soporte flexible que comprende un tejido 2f. El soporte es flexible en la medida en que no tiene retencion, rigidez como todos los tejidos finos. La malla (m) suelta entre los hilos de urdimbre y la trama esta, por ejemplo, comprendida entre 200 pm y 300 pm en ambas direcciones) con un hilo de poliamida de 80 pm de espesor o de 48 dtex. Ademas, el tejido 2f no es estable dimensionalmente en la medida en que puede estirarse normalmente a mano, especialmente en diagonal, por ejemplo a menos del 3% al 20%. Este alargamiento puede ser inferior al 1% en la direccion de desplazamiento del sustrato en urdimbre o trama bajo una tension de desplazamiento en produccion.

Dado que la manipulacion del tejido de soporte de una antena bordada es muy delicado (material tejido flexible y abierto entre las mallas), esta previsto estabilizarlo con un material de refuerzo 15, en forma de una lamina o capa, dispuesta en una cara del sustrato opuesta a la que lleva las partes terminales de la antena; Se procede a la fijacion de un material estabilizador 15 mediante la adicion de una lamina de tipo PVC, PET, Policarbonato, de tipo Teslin o papel.

Preferiblemente, la adicion de la lamina de refuerzo se realiza despues de la realizacion de la antena o pista conductora para no interferir en la cadencia de la produccion. Pero podna realizarse antes, en caso de ser necesario, con rendimientos menos interesantes y con riesgo de dano de las agujas del bordado o cosido, etc. Se puede obtener un efecto similar a la adicion de una lamina mediante impregnacion o revestimiento de una capa o pulverizado de un producto tal como un recubrimiento, una imprimacion, una resina, una espuma polimerica, una goma, capaz de estabilizar dimensionalmente el sustrato.

El montaje se puede realizar mediante laminacion, soldadura termica (fusion de los materiales) o mediante la adicion de un adhesivo (en forma de pelfcula, lfquido). El sustrato es muy delgado por cuestiones de productividad y facilidad de implementacion.

Esta etapa permite igualmente conferir mas espesor al sustrato para permitir la recepcion de una parte al menos de un componente en el soporte durante la transferencia de este ultimo.

El dispositivo incluye perforaciones 17, eventualmente cerradas parcialmente, en el material de refuerzo orientadas hacia cada conexion y la parte terminal 7b, 8b, conectadas de modo que resulte del uso de un yunque muy fino o una aguja aplicada bajo el hilo conductor a conectar y que perfora el material como se explica mas adelante.

En la figura 6, una sola placa de contacto 16, aun no conectada a un microcircuito o componente, es transportada a una parte terminal del hilo de interconexion 18 bordado con un hilo de bordar 19 para la fijacion del hilo de interconexion en el soporte fibroso 2f. La conexion a un microcircuito 20 a la placa 16 se puede realizar posteriormente por cualquier metodo conocido, particularmente por chip invertido (flip-chip) y pegamento conductor. En la Figura 7, otra realizacion, el dispositivo comprende una conexion con un hilo de interconexion tnbrido 22 en la medida en que el hilo 3 esta asociado con cuatro hilos no conductores 24; sin embargo, la asociacion puede contar al menos con un hilo no conductor 24. Los hilos no conductores 24 son preferiblemente termo-fusibles o termoplasticos para fundirse bajo el efecto de la energfa termica de termo-compresion o de energfa ultrasonica.

Debido a la presencia de los hilos no conductores 19 y 24, segun la invencion, se aplica la herramienta (thermode) (T) a la placa metalica 16, lo que tiene el efecto de fundir el hilo de fijacion y/o el hilo asociados que pasan por debajo y sin contaminacion de la herramienta de soldadura. Preferiblemente, un yunque E soporta el hilo de antena durante la conexion.

En las Figuras 8 y 9, otra configuracion del dispositivo es que la parte terminal del hilo de interconexion 8b esta dispuesta directamente sobre la placa pero en la cara del soporte 15 o incluso 2f (si el tejido es manipulable) opuesta a la que lleva la placa de contacto 16. En este caso, el yunque E muy delgado empuja el hilo de antena contra la placa de contacto a traves del soporte haciendo fluir el material 15 del soporte y/o retirando las mallas del soporte fibroso 2f asociado o no con un material de refuerzo 15.

En la Figura 10, se ve un ejemplo de un tejido 2F que se puede usar para la invencion y que comprende hilos de urdimbre y de trama con una malla (m) suelta comprendida entre 200 pm y 300 pm y compuesto de hilos de poliamida de 48 dtex. El hilo de interconexion 3 esta fijado mediante bordado en el tejido por hilo aislante 19.

Con referencia a la figura 11, ahora se describira una implementacion preferida del procedimiento de la invencion que permite satisfacer los objetivos, pero presentando de antemano las dificultades encontradas.

Para la fabricacion de inserciones de bajo costo que comprenden los hilos de interconexion, los inventores han seleccionado particularmente soportes que comprenden hilos de interconexion, por ejemplo, cosidos, bordados o equivalente en un soporte que comprende los tejidos.

En particular, bordado especialmente por cuestiones de productividad y facilidad de implementacion, primeramente se realizan varias antenas al mismo tiempo en bancos de bordado, preferiblemente en un soporte textil, fibroso tal como una tela, tejido, no tejido, o soporte aceptado por las maquinas de bordado o costura. En produccion, se obtendra un soporte con numerosos motivos de partes de hilos conductores no conectados, como en la figura 2. Sin embargo, no se excluye ningun material capaz de ser cosido o bordado que comprenda, por ejemplo, otros sustratos aislantes, tal como una pelfcula o lamina de material polimerico, en PVC, PET (polietileno), papel, poliimida, cuero sintetico en concreto en compuesto de fibra/tejido y lamina polimerica.

Por razones de discrecion del dispositivo, ulteriormente laminado o agregado a un objeto, pero tambien de la productividad y facilidad de costura o bordado, el soporte es un tejido muy fino. El sustrato del dispositivo al final, puede tener diferentes grosores, generalmente inferiores o iguales a los de una tarjeta de chip de 0,76 mm para en caso necesario, servir de inserto entre dos pelfculas o laminas o servir de soporte de una lamina de cobertura y/o impresion. Tfpicamente, el sustrato puede tener un espesor que vana, por ejemplo, de 0,1 mm a 0,5 mm.

Los inventores han notado una falta de estabilidad dimensional o firmeza de ciertos sustratos, en particular el tejido adecuado para la produccion en serie, especialmente cuando es en modo continuo y en desplazamiento. Esta falta de resistencia hace que sea diffcil o incluso imposible el posicionamiento preciso de componentes electronicos, electricos, microcircuitos o de las placas de contacto o las cavidades, particularmente por indexacion en el sustrato antes o despues de la realizacion de los hilos de interconexion.

La adicion de una lamina o material de refuerzo u otro tejido al sustrato, eventualmente con cavidades de recepcion de modulos preestablecidos como lo imaginaron los inventores, aportana estabilidad dimensional al sustrato, pero tambien presenta inconvenientes: debido a la falta de resistencia del sustrato y la indexacion diffcil, las cavidades corren el riesgo de ser mal posicionadas.

Agregar la lamina antes de realizar los hilos de interconexion, no es favorable para el rendimiento del bordado. A la inversa, la adicion de este refuerzo, sin cavidad, aportana estabilidad dimensional al sustrato, pero esto aumentana la dificultad de conexion por ultrasonido o termo-compresion en la medida de que no habna cavidad para introducir un chip o modulo y acercar las placas de contacto a las partes terminales y realizar una buena conexion.

Los inventores han encontrado que los componentes electronicos o las placas de contacto deben ser preferiblemente trasladadas sobre el sustrato despues de la realizacion de los hilos o pistas de interconexion por razones de facilidad de costura o bordados de los hilos de interconexion, cadencia de produccion, dificultad de colocacion y conexion del componente o realizar, asf, los hilos de interconexion de forma economica.

Ademas, el cable de interconexion puede estar recubierto con un aislante, en particular para constituir un puente aislante que cruza los hilos o puede estar asociado a los hilos o fibras no conductores, particularmente por razones de solidez, prevencion de rotura de hilo o de fijacion en el soporte. En este caso, puede producirse contaminacion, contaminacion de la herramienta de soldadura durante la conexion por soldadura de ultrasonidos o termocompresion, ya que la herramienta de soldadura (thermode) se aplica directamente sobre el hilo y se encuentra en contacto con los materiales contaminantes que rodean el hilo en una configuracion o el componente es trasladado junto a las partes o a continuacion.

Ademas, como los hilos de interconexion descansan sobre el sustrato, y los inventores han elegido una transferencia y conexion de las placas realizadas sobre la antena, dicha antena puede tener tendencia a hundirse en la lamina o masa fibrosa agregada bajo efecto de presion de los medios de soldadura segun la naturaleza de los materiales utilizados.

Despues de estas consideraciones, el procedimiento de la figura se elabora como se explica a continuacion.

En la etapa 100 (fig. 2), el procedimiento de realizacion de un dispositivo que comprende al menos un hilo de interconexion conectado a las placas de contacto del componente o para el componente comprende una etapa de suministro o produccion de un hilo con partes de conexion terminales que descansan sobre un sustrato.

El hilo esta preferiblemente realizado mediante bordado o costura sobre un soporte flexible que comprende un tejido. El hilo puede comprender al menos un revestimiento aislante sobre toda su superficie; tambien puede estar en contacto de forma acumulativa o alternativa con hilos aislantes por diferentes lugares. El hilo se fijado al sustrato con la ayuda de un hilo no conductor, llamado hilo de bobina o hilo complementary de bordado o costura.

Preferiblemente, el hilo es un hilo hnbrido asociado con al menos un hilo no conductor, para permitir particularmente una mejor cadencia sin rotura del hilo.

Este hilo no conductor rodea, al menos por distintos lugares, el hilo de antena y de alguna manera constituye un revestimiento aislante en diferentes lugares.

Preferiblemente, el hilo no conductor es termo-fusible o termo-plastico para permitir su retirada o eliminacion a nivel de la zona de soldadura.

Los hilos no termo-fusibles pueden ser adecuados tan pronto como la energfa de la soldadura sea suficiente para eliminarlos, degradarlos (o que se agregue un material de soldadura suficiente para pasar a traves).

Sin embargo, otras tecnicas de fijacion del hilo conductor en un sustrato se pueden elegir de entre otras menos eficientes, como la incrustacion.

La realizacion de la antena por bordado puede comprender preferiblemente una etapa de realizacion de un punto de ruptura (no mostrada) del hilo de interconexion de costura, bordado, tricotado al final de al menos una de dichas partes terminales y preferiblemente dentro de cada ubicacion punteada (EC1, EC2...) de los componentes (C1, C2...) a trasladar; luego, preferiblemente, una etapa de eliminacion de dicho punto de ruptura que eventualmente comprende una eliminacion de material de soporte al menos en oposicion al punto de parada (PA) y formacion eventualmente de una cavidad. La cavidad puede corresponder con la mayor parte del componente para incrustarlo adentro o solo con zonas del punto de ruptura en el caso de que el componente no este integrado.

Las partes terminales del hilo de interconexion o puntos de ruptura pueden superponerse juntas o realizarse en una zona de soporte destinada a ser eliminada. En caso de eliminacion de un punto de ruptura mediante punzonado, la parte terminal correspondiente se extiende hasta el borde de una cavidad.

De acuerdo con una realizacion alternativa, se proporciona un motivo de hilo continuo que comprende al menos o estan destinados a formarse despues del corte, dos hilos de interconexion, comprendiendo el procedimiento una etapa de realizacion de un motivo que comprende un hilo continuo y una etapa posterior de corte del motivo para formar los dos hilos de interconexion.

Como se indico anteriormente, el soporte es preferiblemente un tejido muy fino, pero son posibles otros soportes finos.

En la etapa 200 a continuacion, segun una caractenstica, el procedimiento puede comprender una etapa segun la cual se dispone un material de refuerzo en forma de lamina o capa sobre una cara del sustrato opuesta a la que incorpora las partes terminales.

La capa o lamina de refuerzo se dispone en el ejemplo directamente despues de la realizacion de la antena.

Como ya se ha mencionado, se puede obtener un efecto similar a la adicion de una lamina por impregnacion o recubrimiento de una capa o pulverizacion de un producto como un revestimiento, una imprimacion, una resina, una espuma polimerica, un caucho, capaz de estabilizar dimensionalmente el sustrato.

En la etapa 300, estando el soporte estabilizado, es posible manipularlo y realizar operaciones mas convencionales, como, por ejemplo, transferir con mayor facilidad las placas de contacto al sustrato.

Sin embargo, segun otra caractenstica es preferible pasar a una etapa de formacion de una cavidad en el sustrato y/o lamina o capa de refuerzo cerca de las partes terminales de conexion de la antena para introducir el chip o modulo o componente.

La cavidad se realiza mediante punzonado, pero se podna considerar la produccion mediante presion o estampado u otro fresado al menos parcial del sustrato.

En la etapa 400, las placas son transferidas de presentan una superficie en oposicion a una parte terminal de conexion que descansa sobre el sustrato o frente a una parte solida del sustrato (sin cavidad). La invencion se distingue entonces de la tecnica anterior en que para conectar una antena, se hacfa sobrevolar el hilo de antena por encima de una cavidad de recepcion de componentes y tramas de conexion. Las tramas acceden al hilo a traves de la cavidad.

En la invencion, cuando hay un corte de hilo con el soporte, la parte terminal del hilo se detiene en el borde de la cavidad cortada. La placa de contacto transferida esta entonces en oposicion o en lmea con una parte terminal, esta ultima tambien en oposicion de una parte de soporte y no de una cavidad. Si es necesario, se puede transferir un chip particularmente por chip invertido en las placas o la parte posterior sobre el sustrato, o sobre una placa de contacto para una conexion convencional por cualquier medio conocido, o incluso de tipo de hilo soldado.

La superficie opuesta y utilizada en la descripcion, corresponde a una proyeccion de la seccion longitudinal de un hilo de interconexion sobre una placa de conexion 8b, es decir, un rectangulo generalmente ancho del diametro del hilo y largo de la longitud de la placa recorrida en oposicion.

Preferiblemente, las placas ya estan conectadas a un componente electronico tal como un chip; Y el componente se inserta al menos parcialmente en la cavidad, las placas restantes fuera de la cavidad que descansan en las partes terminales o extremos terminales descansan sobre el soporte.

En la etapa 500, se efectua la conexion de las placas a las partes terminales de la antena; La conexion se puede realizar en forma de soldadura mediante aportacion de energfa entre las placas y las partes terminales, la energfa de soldadura se aplica directamente sobre las placas con la ayuda de un termodo para una soldadura de tipo termocompresion o de una sonda de ultrasonidos para soldadura por ultrasonido.

Para la soldadura, se usa preferiblemente un yunque que constituye un apoyo contra el hundimiento de la parte terminal de la antena en el soporte. El yunque es aun mas recomendable que el hilo de interconexion por la tendencia a hundirse en el sustrato por la finura del hilo y/o la suavidad del sustrato y/o el material de refuerzo. El yunque traspasa al menos la lamina o capa de refuerzo en oposicion a la parte terminal que se va a conectar, de modo que la parte a conectar sea soportada por el yunque durante la soldadura. La seccion del yunque es rectangular o cuadrada con una seccion del orden de 0,3 x 1 mm2 a 1 x 5 mm2.

La invencion se aplica particularmente desde el instante en que se debe efectuar, por decirlo de alguna manera “a ciegas”, una conexion de placa metalica directamente en una parte terminal del extremo del hilo de interconexion igualmente metalico y dispuesto en un soporte menos duro que el metal, por soldadura, con o sin adicion de material de soldadura, siendo a la inversa una operacion convencional. A priori, durante la soldadura, la presion que repercute una pista o parte terminal sobre su soporte es mas importante que la repercutida por una placa debido a la relacion y la presion de superficie. Lo que disuade al experto en la materia a optar por una configuracion de conexion inversa a la normal.

Con respecto al componente sensible Cl, C2, se procede de la siguiente manera:

Alternativamente, el metodo comprende una etapa 550 de suministro de adhesivo conductor entre las partes terminales de conexion de terminal y los contactos de componente; esta etapa se puede efectuar directamente despues de la realizacion de los hilos de interconexion.

En la fig. 12, las partes terminales 7c, 8c pertenecen a un hilo de interconexion sin revestimiento o desnudo y se transfiere y conecta un componente C2, C2 mediante este pegamento directamente tras la realizacion de las pistas. En la etapa 150 y en las figuras 13, 14, la parte terminal 7 esta recubierta de un aislamiento, el procedimiento incluye una etapa de exposicion anterior o en el transcurso de la conexion (por ejemplo, mediante fusion). La exposicion (para quitar el esmalte o el revestimiento aislante) se puede efectuar de diferentes maneras. En particular, mediante un aplanamiento de la parte terminal antes de la conexion utilizando diversos medios conocidos. Para ello, se puede utilizar cualquier medio que utiliza la presion, la temperatura, los ultrasonidos.

Aqrn, se utilizan un martillo vibratorio M y un soporte S.

Como resultado, se obtiene una de las partes terminales de conexion 7p, 8p aplanadas (ilustradas en la figura 14 en una vista en planta de la figura 13).

En la Figura 15, se proporciona, como una gota, un adhesivo conductor G entre la parte terminal (7b, 8b) y el contacto (5, 6) de un componente o el contacto destinado a conectar un componente.

En la figura 16, un componente, por ejemplo, C2 se transfiere y conecta mediante el adhesivo conductor G a las partes terminales 7p, 8p. Aqrn el componente no esta encastrado, pero se proporciona una cavidad CA de eliminacion de puntos de ruptura. El hilo de interconexion se detiene, por tanto, en el borde de la cavidad, ya que se secciona mediante perforacion en particular, al mismo tiempo que el sustrato 2f y el refuerzo 15.

En la etapa 600, se ensambla el soporte con al menos una lamina sobre el lado opuesto de la lamina de refuerzo. Las laminas pueden estar constituidas, por ejemplo, de materiales utilizados para las laminas o cubiertas del pasaporte o la tarjeta inteligente u otro objeto. Seguidamente, se procede al cortado en el formato. En caso necesario, el corte se puede efectuar en otras etapas.

En caso de que se utilice hilos conductores como hilo de urdimbre o trama, segun el modo III de la figura 3, se preve que se realicen en trayectorias de angulos rectos. Las conexiones de los hilos a las intersecciones en urdimbre/ trama son necesarias y se pueden realizar por cualquier metodo conocido como la termo-compresion o segun la invencion mediante el aplanamiento en las intersecciones y luego la conexion mediante adhesivo conductor.

El procedimiento de la invencion comprende, por tanto, en una implementacion preferida, muy rapida y simple, la formacion de una pluralidad de motivos continuos de pista o de hilo conductor destinados a formar despues de cortar los hilos de interconexion en un soporte de gran tamano, preferiblemente por bordado o costura, el soporte que se corta posteriormente para formar soportes elementales que comprenden un motivo.

Los motivos de una hilera pueden estar conectados entre ellos por el mismo hilo;

El procedimiento comprende preferiblemente la adicion de un material de refuerzo al soporte;

Seguidamente tiene lugar una operacion de corte de los hilos y de formacion de cavidades;

Luego, si es necesario, con la misma herramienta o en el mismo puesto, se aplanan los extremos terminales de cada hilo de interconexion para exponer las partes de conexion, lo que tambien se puede hacer antes de cortar el hilo o separar los hilos de interconexion;

Cada soporte elemental es individualizado por corte y esta listo para alimentar otros puestos de transferencia y de interconexion de componentes.

Los componentes son conectados cuando estan situados preferiblemente en las cavidades.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de realizacion de un dispositivo que comprende al menos dos componentes distintos interconectados en un sustrato por al menos un hilo de interconexion,

comprendiendo dicho procedimiento las siguientes etapas:

- realizacion del hilo de interconexion (3) mediante el deposito de un hilo individual continuo mediante tecnica alambrica en el sustrato (2, 2f, 2b) de acuerdo con un motivo de interconexion predefinido, comprendiendo dicho hilo al menos una parte terminal (7, 8) de conexion expuesta en el sustrato,

- transferencia de al menos un contacto (5, 6) de uno de los componentes (C1, C3) en oposicion a la parte terminal (7b, 8b) y conexion del contacto a esta parte terminal.

2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la parte terminal esta recubierta de aislante, el procedimiento comprende una etapa de exposicion previa o en el curso de la conexion.

3. Procedimiento segun la reivindicacion 2, caracterizado porque la exposicion se efectua mediante el aplanamiento (7p, 8p) de la parte terminal con anterioridad a la conexion.

4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la conexion se realiza mediante un adhesivo conductor (G) incorporado entre la parte terminal (7c, 7p, 8c, 8p) y el contacto (5, 5a, 6, 6a).

5. Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque la conexion se realiza mediante una soldadura (38) de tipo termo-compresion o de ultrasonidos.

6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el hilo de interconexion se realiza mediante bordado o costura en un sustrato flexible (2f) que comprende un tejido y porque comprende una etapa segun la cual se dispone un material de refuerzo (15) en forma de lamina o capa en una cara (36) del sustrato opuesta a la (34) que incorpora las partes terminales.

7. Procedimiento segun la reivindicacion 6, caracterizado porque la capa o lamina de refuerzo se dispone tras la realizacion del hilo de interconexion.

8. Procedimiento segun la reivindicacion precedente, caracterizado porque el procedimiento comprende una etapa de formacion de una cavidad (26) en el sustrato y/o lamina o capa de refuerzo proxima a las partes terminales (7b, 8b).

9. Procedimiento segun la reivindicacion 5, caracterizado porque la soldadura utiliza un yunque (E) que viene a ejercer de soporte contra el hundimiento de la parte terminal y porque el yunque perfora, con al menos un orificio (17), la lamina o capa de refuerzo (15) en oposicion a la parte terminal a conectar, de modo que la parte (7b, 8b) a conectar sea soportada por el yunque durante la soldadura.

10. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el hilo de interconexion es un hilo tubrido (22) asociado con al menos un hilo no conductor.

11. Procedimiento segun la reivindicacion una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque para producir al menos dos hilos de interconexion, el procedimiento comprende una etapa de realizacion de un motivo que comprende un hilo continuo y una etapa posterior de corte del motivo para formar al menos los dos hilos de interconexion.

12. Dispositivo que comprende

- al menos dos componentes distintos en un sustrato, interconectados por al menos una pista de interconexion, estando realizada la pista de interconexion (3) por deposito de un hilo de interconexion continuo mediante tecnica alambrica en el sustrato (2, 2f, 2b), comprendiendo dicho hilo al menos una parte terminal (7, 8) de conexion expuesta en el sustrato en la zona de conexion,

- al menos un contacto (5, 6) de uno de los componentes (C1, C3) estando transferido en relacion con la parte terminal (7b, 8b) y conectado a esta parte terminal.

13. Dispositivo segun la reivindicacion 12, caracterizado porque estando el hilo revestido de aislante, la parte terminal esta expuesta en la parte de la conexion.