ES2833114T3 - Dispositivo electrónico interconectado y su procedimiento de fabricación - Google Patents

Abstract

Dispositivo electrónico (200) que comprende un cuerpo (221, 222, 223) y un circuito electrónico o eléctrico (230) que incluye dos componentes electrónicos o eléctricos (210; 231) interconectados y dispuestos a alturas diferentes en el espesor del cuerpo del dispositivo, comprendiendo dichos componentes, respectivamente, una primera (213) y segunda (233) zonas de interconexión, comprendiendo dicho dispositivo un taco intermedio de interconexión eléctrica (238) electroconductor o con un aislante eléctrico, que, dispuesto entre dichas zonas de interconexión, presenta un espesor calibrado, caracterizado por que el taco está configurado y conectado de conformidad con un componente eléctrico SMD, componente de montaje superficial.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo electrónico interconectado y su procedimiento de fabricación

La invención concierne al campo técnico de los dispositivos electrónicos interconectados, tales como, por ejemplo, las tarjetas chip interconectadas.

Los dispositivos electrónicos interconectados comprenden, en general, al menos un primer componente electrónico, o eléctrico, que incluye al menos una primera zona de interconexión, y un circuito electrónico, o eléctrico que, embebido en el cuerpo del dispositivo, da soporte a al menos un segundo componente electrónico, o eléctrico y está provisto de al menos una segunda zona de interconexión. Cada primera zona de interconexión del primer componente está unida eléctricamente a cada segunda zona de interconexión del circuito con el fin de permitir una interconexión eléctrica entre el primer componente y el segundo componente sustentado por el circuito.

Generalmente, los primeros y segundos componentes electrónicos, o eléctricos, no están al mismo nivel en el espesor del cuerpo del dispositivo. Por consiguiente, para realizar la interconexión entre las primeras y segundas zonas de interconexión, en general se excavan pozos en el cuerpo del dispositivo, en coincidencia con las primeras y segundas zonas de interconexión y, a continuación, se llenan los pozos de un material conductor con el fin de poder establecer la conexión eléctrica.

Para comprender mejor los inconvenientes de tal interconexión eléctrica, a continuación se describe la misma con mayor detalle tomando el ejemplo de una tarjeta chip bancaria llamada “interconectada”.

En el caso particular de las tarjetas bancarias, las mismas disponen de chips electrónicos para hacer segura la transacción. La norma fue creada por Europay, Mastercard y Visa, cuyas iniciales constituyen la norma, para definir un estándar de interoperabilidad y de seguridad entre tarjetas chip bancarias. Para que una tarjeta esté certificada EMV, es menester que la misma disponga de un propio chip certificado, conectado eléctricamente a una interfaz de comunicación por contacto según la norma norme ISO 7816 y/o sin contacto según la norma ISO 14443. Para limitar los riesgos de piratería, los chips EMV no disponen de otra interfaz de comunicación.

El chip seguro y la interfaz de comunicación con y/o sin contacto se constituyen en un módulo electrónico seguro. Cuando la tarjeta funciona en un modo por contactos, la interfaz de comunicación del módulo electrónico comprende zonas de contacto externas en una cara externa del módulo, destinada a quedar enrasada con la superficie de la tarjeta chip. Cuando la tarjeta funciona en un modo sin contacto, la interfaz de comunicación del módulo electrónico seguro comprende una antena de motivo en espiral dispuesta dentro del cuerpo de tarjeta.

Más en particular, también se conoce hacer tarjetas bancarias llamadas “interconectadas”, las cuales no solo permiten presentar las transacciones ejecutadas, sino también generar y presentar una contraseña de un solo uso para, por ejemplo, las transacciones en línea. Estas tarjetas disponen de un circuito impreso sobre un substrato flexible. El circuito impreso da soporte a componentes electrónicos y, en especial, a un microcontrolador, una pantalla, una batería y uno o varios pulsadores para comunicarse con el portador de tarjeta. Más en particular, el microcontrolador del circuito impreso permite leer información contenida en el chip y, en especial, las últimas transacciones que hayan tenido lugar, y presentarlas en la pantalla. Para ello, el circuito impreso está conectado eléctricamente a la interfaz de comunicación del módulo seguro. Más en particular, la interfaz de comunicación del módulo electrónico seguro comprende, cualquiera que sea el modo de funcionamiento, con y/o sin contacto, de la tarjeta, una pluralidad de zonas de interconexión dispuestas en una cara oculta del módulo, opuesta a la superficie externa de la tarjeta chip, y destinadas a ser conectadas eléctricamente con el circuito impreso.

La Figura 1 ilustra una vista en sección esquemática de una tarjeta bancaria interconectada 100, tal como se realiza actualmente, que dispone de un módulo electrónico seguro 10 que comprende un chip seguro encapsulado en una resina de protección 11 y unido eléctricamente a una interfaz de comunicación de contactos. El módulo electrónico 10 está conectado eléctricamente con un circuito impreso 30 empotrado en el cuerpo de tarjeta y que da soporte a unos componentes electrónicos referenciados con 31 y a una pantalla 32, por ejemplo. Unas zonas de contacto 12 externas de la interfaz de comunicación del módulo electrónico seguro 10 quedan enrasadas con la superficie de la tarjeta 100. Unas zonas de interconexión 13 situadas en la cara interna de la interfaz de comunicación del módulo electrónico seguro 10, adicionalmente, están conectadas eléctricamente con otras zonas de interconexión 33 del circuito impreso 30 empotrado en el cuerpo de tarjeta, las cuales, a su vez, están unidas eléctricamente a uno o varios componentes electrónicos del circuito impreso. Como es convencional, para realizar la conexión eléctrica entre las zonas de interconexión 13 del módulo electrónico seguro 10 y las zonas de interconexión 33 del circuito impreso 30, se excavan unos pozos 35 en una cavidad del cuerpo de tarjeta reservada para la interfaz de comunicación del módulo, en coincidencia con las zonas de interconexión 33 del circuito impreso 30 y con las zonas de interconexión 13 del módulo electrónico seguro 10. Los pozos 35, a continuación, se llenan de un material conductor, con el fin de poder establecer la conexión eléctrica.

Sin embargo, debido al espesor de los componentes a los que da soporte y, en especial, al espesor de la pantalla, o de la batería, el circuito impreso debe ir dispuesto sobre una capa del cuerpo de tarjeta próxima a la superficie opuesta a la superficie externa con la que quedan enrasadas las zonas de contacto externas 12 y la pantalla 32. Por consiguiente, los pozos conductores 35 que permiten la interconexión eléctrica entre las zonas de interconexión 13 del módulo electrónico seguro y las zonas de interconexión 33 del circuito impreso 30 deben presentar un espesor del orden de 400 a 500 gm. Por su parte, las zonas de interconexión 33 del circuito impreso presentan un espesor del orden de 20 gm. Ahora bien, la tolerancia en el mecanizado de los pozos 35 en el espesor de la tarjeta es del orden de 20 gm. Por consiguiente, esta solución es muy delicada en su puesta en práctica, pues requiere mucha precisión para, por una parte, encontrar cada zona de interconexión 33 del circuito impreso empotrado en el cuerpo de tarjeta y, por otra, llegar hasta ella sin destruirla. En la Figura 1, se advierte que el mecanizado de los pozos 35 es demasiado profundo y ha destruido parte de las zonas de interconexión 33. Por lo tanto, el contacto eléctrico se debilita y presenta una vida útil sensiblemente reducida. También ocurre que las zonas de interconexión 33 del circuito impreso queden perforadas por completo como consecuencia del mecanizado de los pozos 35, en cuyo caso las tarjetas son destruidas y desechadas. Por lo tanto, tal método de interconexión es sumamente delicado en su puesta en práctica, origina un porcentaje demasiado grande de tarjetas defectuosas, a tal punto que el coste de fabricación de las tarjetas se encarece demasiado. Por lo tanto, tal método de interconexión no puede adaptarse a un procedimiento industrial.

Consiste una solución alternativa en la que se ha pensado y que se ilustra en el esquema en sección de la Figura 2, en depositar, sobre las zonas de interconexión 33 del circuito impreso 30, esferas o un resalto de una pasta de soldar, en general de estaño o de aleación estaño/plata/cobre. La deposición suele realizarse por serigrafía. El circuito impreso que da soporte a los componentes electrónicos pasa a continuación por un horno de reflujo. A consecuencia de este tratamiento térmico, se obtiene una soldadura con forma de cúpula 36 sobre cada zona de interconexión 33 que ha de interconectarse. A la hora del mecanizado de la cavidad alojadora del módulo electrónico seguro 10, se mecanizan asimismo unos pozos 35 en coincidencia con las cúpulas 36, con posterior llenado de los mismos con un material conductor. El módulo electrónico seguro 10 se transfiere entonces dentro de su cavidad de modo que sus zonas de interconexión 13 queden conectadas eléctricamente con las zonas de interconexión 33 del circuito impreso por mediación de las cúpulas 36 y de los pozos conductores 35.

Sin embargo, esta solución presenta varios inconvenientes. Debido a la ubicación del circuito impreso 30 dentro del cuerpo de tarjeta 110, que debe ser lo más alejada posible de la superficie externa con la que quedan enrasadas las zonas de contacto externas 12 del módulo electrónico seguro 10 y la pantalla 32, la altura de la conexión que ha de realizarse entre las zonas de interconexión 13 del módulo electrónico seguro 10 y las zonas de interconexión 33 del circuito impreso está comprendida entre 400 y 500 gm. Ahora bien, los demás componentes electrónicos que se transfieren sobre el circuito impreso no necesitan un espesor de pasta de soldar tan grande para su transferencia. Por consiguiente, esta solución precisa depositar una primera capa de pasta de soldar de un espesor correspondiente a un espesor necesario para transferir los componentes electrónicos sobre el circuito impreso y, luego, pasar el circuito impreso una primera vez por el horno de reflujo con el fin de fijar los componentes sobre el circuito. En una segunda etapa, se deposita un espesor necesario, comprendido entre 300 y 400 gm, de pasta de soldar sobre cada una de las zonas de interconexión 33 del circuito impreso que ha de conectarse con la interfaz de comunicación del módulo electrónico seguro, para permitir el establecimiento de la interconexión eléctrica, y luego el circuito impreso pasa una segunda vez por el horno de reflujo con el fin de obtener las cúpulas de interconexión sobre cada una de las zonas de interconexión 33. Ahora bien, el hecho de hacer que padezca dos tratamientos térmicos consecutivos tiene tendencia a dañar el circuito impreso. Por consiguiente, esta solución asimismo lleva consigo la aparición de defectos en las tarjetas debidos a conexiones eléctricas que no son suficientemente fiables entre el chip seguro y el circuito impreso.

Por lo tanto, las soluciones existentes para interconectar las zonas de interconexión del módulo electrónico seguro con las zonas de interconexión del circuito impreso no son completamente satisfactorias. En efecto, son difíciles de realizar, pues requieren mucha precisión. Además, el procedimiento de fabricación precisa de varias etapas tediosas y no permite obtener un buen rendimiento, debido a un elevado porcentaje de tarjetas defectuosas debido a la obtención de una interconexión eléctrica de calidad deficiente. Por lo tanto, estas soluciones son demasiado costosas y no se adaptan a un procedimiento industrial.

El documento US 2012/248201 describe un procedimiento de fabricación de tarjeta chip de interfaz dual. Comprende un módulo híbrido de chip electrónico conectado a una antena alojada en un cuerpo de tarjeta. La conexión eléctrica del módulo con la antena se efectúa con el concurso de elementos de conexión eléctrica fijados sobre el módulo y sobre la antena. Estos elementos tienen formas curvas en orden a cooperar conjuntamente para engancharse mutuamente y permitir una conexión eléctrica flexible en un movimiento relativo del módulo con respecto al cuerpo de tarjeta.

El documento EP 1498843 describe una tarjeta chip, que comprende placas de metal de interconexión unidas eléctricamente a un hilo de antena e integradas dentro de un cuerpo de tarjeta con el hilo de antena. Dentro del cuerpo de tarjeta va integrado asimismo un módulo de circuito integrado y unido eléctricamente a las placas de metal de interconexión. El espesor de las placas no está calibrado. Se mecaniza en una realización de cavidad para recibir y conectar el módulo.

El documento DE 19955538 describe un soporte de circuito impreso para ser laminado en una tarjeta chip, que comprende al menos un conductor impreso y componentes conectados al circuito impreso.

El documento EP 0671705 describe un procedimiento de fabricación de la tarjeta chip que comprende una antena dentro de un cuerpo de tarjeta. A continuación, se conforma una cavidad en el cuerpo de tarjeta para exponer los bornes de la antena. El módulo electrónico se ubica dentro de la cavidad y se conecta a los bornes de la antena mediante cualquier medio eléctrico.

El documento EP 2450837 describe un procedimiento de fabricación similar al anterior, en el que los medios de interconexión eléctrica, para conectar el módulo a los bornes de la antena, se realizan en forma de muelles cónicos. El documento DE 102010028444 describe un documento que tiene un chip conectado a una antena mediante conexión por material anisótropo.

La invención tiene, pues, por finalidad subsanar al menos uno de los inconvenientes de la técnica anterior. En particular, la invención pretende proponer un dispositivo electrónico interconectado que comprende, por una parte, al menos un primer componente electrónico o eléctrico que incluye al menos una primera zona de interconexión y, por otra, un circuito electrónico, o eléctrico, provisto de al menos una segunda zona de interconexión, en el que la interconexión eléctrica entre las primeras y segundas zonas de interconexión es fiable y puede realizarse con un procedimiento industrial, de manera simple, rápida y poco onerosa.

A tal efecto, la invención tiene por objeto un dispositivo electrónico conforme a las reivindicaciones 1 a 7.

De este modo, cada taco intermedio permite facilitar la interconexión, ofreciendo una superficie de interconexión y un espesor compatible con el mecanizado de pozos conductores, y obtener una conexión eléctrica fiable entre las primeras zonas de interconexión del primer componente y las segundas zonas de interconexión del circuito electrónico.

La invención se refiere, además, a un procedimiento de interconexión según la reivindicación 8. La invención se refiere, además, a un procedimiento de fabricación de un dispositivo electrónico según las reivindicaciones 9 a 16. De este modo, los tacos intermedios de interconexión se pueden transferir sobre la superficie del circuito impreso, mediante una técnica de transferencia SMD, simultáneamente a los componentes electrónicos, en una sola y misma etapa. Esta transferencia se realiza de manera automatizada, mediante una máquina de transferencia.

La invención se refiere, finalmente, a un soporte, especialmente bobinado, que comprende una pluralidad de alojamientos o ubicaciones que comprenden cada uno de ellos un taco intermedio de interconexión eléctrica de dimensión calibrada. Estos soportes están destinados a la puesta en práctica del procedimiento. No obstante, este acondicionamiento obtenido de una pluralidad de tacos también es útil para una transferencia de tipo manual de tacos no SMD u otros fines: transporte, almacenaje, dispensación de los tacos.

El taco intermedio de interconexión presenta especialmente un espesor calibrado inferior a 0,4 mm, con una tolerancia inferior a 0,1 mm, preferentemente inferior a 0,01 mm.

Otras particularidades y ventajas de la invención se irán poniendo de manifiesto con la lectura de la siguiente descripción que se lleva a cabo a título de ejemplo ilustrativo y no limitativo, con referencia a las figuras que se acompañan, las cuales representan:

• la Figura 1, ya descrita, un esquema en sección de una tarjeta bancaria interconectada según la técnica anterior, • la Figura 2, ya descrita, un esquema en sección de otra tarjeta bancaria interconectada según la técnica anterior, y • las Figuras 3A a 3D, unos esquemas de una tarjeta bancaria interconectada de contactos enrasados, según una forma de realización de la invención, en diferentes etapas de su fabricación.

El ejemplo descrito más adelante en la descripción hace referencia a una tarjeta chip bancaria interconectada. Sin embargo, la invención no se limita a este ejemplo y, de manera más general, es de aplicación a todo dispositivo electrónico interconectado, es decir, a todo dispositivo que comprende al menos dos componentes electrónicos o eléctricos unidos eléctricamente y dispuestos a diferentes alturas en el espesor del cuerpo del dispositivo electrónico.

Las tarjetas bancarias interconectadas funcionan con y/o sin contacto. Estas tarjetas comprenden un módulo electrónico seguro, equipado con al menos un chip seguro unido a una interfaz de comunicación. Esta interfaz de comunicación comprende zonas de contacto externas de formato ISO 7816, es decir, destinadas a quedar enrasadas con la superficie de la tarjeta, y/o una antena embebida en el cuerpo de tarjeta, apta para comunicarse sin contacto según la norma ISO 14443 o ISO 15693.

Más adelante en la descripción, se entiende por “superficie externa” del módulo, la superficie del módulo enrasada con la superficie de la tarjeta.

Se entiende por “superficie externa” o “superficie superior” de la tarjeta, la superficie de la tarjeta con la que quedan enrasadas la pantalla y/o las eventuales zonas de contacto externas del módulo.

Las Figuras 3A a 3D esquematizan una tarjeta bancaria interconectada que comprende un módulo seguro de contactos enrasados, vista en sección, en diferentes etapas de su fabricación. El cuerpo de tarjeta 200 comprende al menos dos capas. Comprende, en efecto, una primera capa 221 cuya superficie llamada “inferior” se halla opuesta a la superficie superior. Comprende, además, al menos otra capa 222 provista de cavidades para alojar en ellas los elementos que deban empotrarse en el cuerpo de tarjeta.

En primera instancia (figura 3A), se dispone un substrato flexible 230 sobre la primera capa inferior 221 de constitución del cuerpo de tarjeta. Este substrato flexible 230 da soporte a un circuito electrónico o eléctrico 230. Este circuito es preferentemente impreso, por ejemplo por serigrafía. Da soporte a componentes electrónicos, o eléctricos, referenciados con 231, 232 en la Figura 3A. Estos componentes, dispuestos sobre el circuito impreso, comprenden, por ejemplo, al menos un microcontrolador apto para acceder a información contenida en el chip seguro del módulo electrónico seguro, una batería y una pantalla 232. La pantalla 232 está destinada a quedar visible desde la superficie externa de la tarjeta. Eventualmente, puede estar recubierta con una película o con una capa transparente. El circuito impreso puede además comprender uno o varios pulsadores, o teclado capacitivo, aptos para ser activados desde la superficie externa de la tarjeta, con el fin de comunicarse con el portador de tarjeta.

El substrato flexible 230 da soporte al circuito impreso sobre el que se transfieren los componentes electrónicos, o eléctricos, 231 mediante una técnica bien conocida, llamada “SMD” (acrónimo de “componente de montaje superficial”), consistente en depositar por serigrafía una capa de pasta de soldar sobre el circuito impreso en la ubicación de los componentes, en transferir los componentes merced a una máquina de transferencia automatizada y, luego, en ubicar el substrato en un horno de reflujo, con el fin de fundir la pasta de soldar y determinar una soldadura. Los componentes que no soportan tal tratamiento térmico, tal como, por ejemplo, la pantalla 232, se fijan sobre el substrato posteriormente, mediante otro procedimiento. De manera ventajosa, a la hora de la fabricación del circuito impreso, simultáneamente a la transferencia de los componentes electrónicos 231 mediante la técnica de transferencia SMD, se transfiere un taco de interconexión eléctrica 238 sobre cada zona de interconexión 233 del circuito impreso, destinado a unir eléctricamente las zonas de interconexión del módulo electrónico con al menos uno de los componentes electrónicos del circuito impreso. Se deposita, por tanto, una pasta de soldar sobre las zonas de interconexión 233 del circuito impreso, con un espesor idéntico al utilizado para los demás componentes electrónicos 231. Los tacos intermedios 238 se transfieren sobre las zonas de interconexión 233, al igual que los componentes electrónicos, por medio de un equipo automático de transferencia que puede ser el mismo que el empleado para la transferencia de los componentes electrónicos 231. El circuito pasa a continuación por un horno de reflujo, con el fin de fundir nuevamente la pasta depositada y determinar una soldadura.

La pasta de soldar se puede depositar sobre un área de una zona de interconexión 233 o sobre al menos dos áreas o en toda su superficie. Preferentemente, se deposita sobre al menos dos áreas para asegurar una correcta sujeción del taco.

Los tacos intermedios de interconexión 238 son conductores. Preferentemente, pero no exclusivamente, son metálicos, y su tamaño es compatible con el procedimiento de transferencia SMD. En una variante de realización, los tacos pueden comprender un núcleo aislante y al menos dos superficies opuestas electroconductoras y unidas eléctricamente entre sí. También pueden estar realizados en espuma de elastómero con carga de partículas electroconductoras, por ejemplo.

Los tacos intermedios de interconexión eléctrica 238 van acondicionados en alojamientos, o alveolos, arbitrados en unos soportes, materializados en forma de bandas bobinadas y montados en el equipo automático de transferencia. Estos tacos están destinados a facilitar el establecimiento de la conexión eléctrica entre al menos un componente electrónico del circuito impreso, por intermedio de las zonas de interconexión 233, y el chip seguro, por intermedio de las zonas de interconexión 213 de la interfaz de comunicación del módulo seguro 210, con las que está unido el chip seguro.

El circuito impreso 230 y los componentes electrónicos, o eléctricos, 231, 232, así como los tacos intermedios de interconexión eléctrica 238 son recubiertos a continuación con al menos una segunda capa de constitución 222 del cuerpo de tarjeta (figura 3B). Esta segunda capa 222 comprende cavidades para alojar en ellas el circuito impreso 230 y los diferentes elementos 231, 232, 238 a que da soporte. Adicionalmente, una capa superior 223, de la misma naturaleza que la primera capa 221, puede recubrir la capa 222. En este caso, esta capa es transparente, al menos en una zona encarada con el dispositivo presentador 232. Esta capa permite ventajosamente proteger la superficie de la tarjeta, así como el dispositivo presentador.

A continuación, en el espesor del cuerpo de tarjeta, se mecaniza una doble cavidad 241, 242 destinada a albergar el módulo seguro 210. Esta cavidad comprende una primera parte 242 central y más profunda, destinada a albergar el chip seguro encapsulado en una resina de protección 211, en tanto que una segunda parte 241, más amplia y menos profunda, permite alojar la interfaz de comunicación del módulo seguro. La parte central 242 de la cavidad puede desembocar en el circuito impreso 230, o atravesarlo, en un área rodeada por las zonas de interconexión 233 que han de conectarse.

Simultáneamente al mecanizado de la cavidad alojadora del módulo, se mecanizan unos pozos 235 a partir del fondo de la segunda parte 241 de la cavidad, en coincidencia con los tacos intermedios de interconexión eléctrica 238. A continuación, se distribuye dentro de estos pozos un material conductor, por ejemplo una cola conductora, con el fin de asegurar la conducción eléctrica. Estos pozos 235 se mecanizan de modo que penetren ligeramente en el espesor de los tacos intermedios de interconexión 238. Preferentemente, cada pozo penetra en una altura comprendida entre el 5% y el 15% del espesor total del taco intermedio de interconexión 238. El hecho de hacer que los pozos 235 penetren en los tacos 238 permite obtener una buena continuidad eléctrica. Además, los tacos intermedios de interconexión 238 son lo suficientemente gruesos y, en todo caso, más gruesos que la tolerancia al mecanizado de los pozos, a tal punto que es posible mecanizar los pozos sin necesidad de una gran precisión pues, aun si penetran en los tacos, no cabe el riesgo de que los perforen.

A continuación, el módulo seguro 210 se dispone dentro de su doble cavidad 241, 242, de modo que las zonas de contacto externas 212 de su interfaz de comunicación queden enrasadas con la superficie externa de la tarjeta 200 y que sus zonas de interconexión 213, situadas en la cara interna de la interfaz de comunicación, queden en disposición encarada con el fondo de la cavidad 241 (Fig. 3C). De este modo, las zonas de interconexión 213 de la cara interna de la interfaz de comunicación del módulo seguro, unidas al chip seguro, quedan conectadas eléctricamente con al menos un componente electrónico del circuito impreso, tal como, por ejemplo, un microcontrolador y/o una batería, por mediación de los pozos conductores 235, de los tacos intermedios de interconexión 238 y de las zonas de interconexión 233 del circuito impreso (Fig. 3D).

De la misma manera, pueden utilizarse tacos intermedios de interconexión eléctrica 238 para permitir realzar las conexiones de una batería o de cualquier otro componente electrónico en el espesor del cuerpo de un dispositivo electrónico, con el fin de aproximar el componente electrónico a la superficie superior de ese componente electrónico. Por lo tanto, se puede aplicar un taco intermedio de interconexión eléctrica sobre cualquier zona de interconexión cuyo espesor es inferior o del orden de 20 gm, es decir, inferior a la tolerancia de mecanizado de pozos en una tarjeta, por ejemplo.

Los tacos intermedios de interconexión están realizados preferentemente en un material metálico conductor. Dado que, al mecanizar los pozos conductores, los tacos asimismo pueden ser mecanizados ligeramente en su espesor, el material de constitución de los tacos debe ser además lo suficientemente dúctil para permitir su mecanizado simultáneamente al mecanizado de los pozos en el plástico de constitución de la tarjeta o, de manera más general, del dispositivo electrónico, con el mismo equipo de mecanizado. Para ello, el material de constitución de los tacos intermedios se puede seleccionar ventajosamente de entre uno al menos de los siguientes materiales: cobre, plata, níquel, cadmio, estaño, indio o una de sus aleaciones.

Los tacos intermedios de interconexión presentan un espesor comprendido ventajosamente entre 150 y 400 gm. Este espesor se calibra, dependiendo del dispositivo electrónico que haya de realizarse, con una tolerancia inferior a 0,1 mm y preferentemente inferior a 0,01 mm.

Sus superficies de contacto, y en especial su superficie encarada con las zonas de interconexión 233 del circuito impreso, son ventajosamente planas. De este modo, permiten asegurar un óptimo contacto eléctrico. Además, sus superficies son preferentemente de forma rectangular, cuadrada u oblonga.

Por lo tanto, los tacos intermedios de interconexión antes descritos ofrecen una interconexión eléctrica de muy buena calidad, pueden transferirse en una sola etapa, en el momento de la transferencia de los componentes electrónicos mediante un procedimiento automático de transferencia SMD. Por consiguiente, las tarjetas interconectadas que se acaban de describir, y de manera más general, los dispositivos electrónicos interconectados, pueden fabricarse simplemente y rápidamente, sin necesidad de una gran precisión, a bajo coste y de manera totalmente automatizada, compatible con procedimientos industriales.

Más en particular, en materia de interconexión eléctrica, con el procedimiento de transferencia de tipo SMD o sin él, la invención tiene por objeto un dispositivo electrónico (200) que comprende al menos un primer componente electrónico, eléctrico, (210), que incluye al menos una primera zona de interconexión (213), comprendiendo además dicho dispositivo electrónico un circuito electrónico, o eléctrico, (230), provisto de al menos una segunda zona de interconexión (233), comprendiendo además dicho dispositivo electrónico, entre cada primera (213) y segunda (233) zona de interconexión, un taco intermedio de interconexión eléctrica (238), caracterizado por que el taco presenta dos planos paralelos externos electroconductores y unidos eléctricamente entre sí, estando dichos planos espaciados a una distancia calibrada, estando el taco configurado para servir de soporte conductor eléctrico sensiblemente estable dimensionalmente en contra de esfuerzos de compresión de una operación de interconexión eléctrica, en una dirección perpendicular a estos planos.

Ventajosamente, la transferencia de tipo SMD se puede aplicar a la transferencia de material, taco calibrado semiconductor, de espuma electroconductora o que comprende una capa aislante especialmente para conexión capacitiva, en orden a permitir una producción industrial de precisión de dispositivos según la invención. Se hace la aclaración de que un aislante calibrado puede servir para permitir definir de manera precisa el valor de una capacitancia conformada entre zonas conductoras en mutuo enfrentamiento (en configuración de placas de condensador). En el caso presente, hay asimismo conexión eléctrica de tipo capacitiva entre zonas de condensador.

Un taco puede incluir un aislante entre los dos planos paralelos externos del taco, los cuales, por su parte, son conductores en la superficie externa. Los planos conductores pueden estar unidos conjuntamente por una pista conductora o película conductora que se extienda, por ejemplo, entre los dos planos, sobre un mismo lado externo del taco o en el centro como un agujero metalizado conductor.

De este modo, se puede obtener una capacitancia y transferirla y conectarla mediante técnica SMD a partir del momento en que incluya al menos un plano electroconductor destinado a ser transferido, soldado contra un circuito eléctrico que incluya al menos una zona de contacto o de interconexión. De hecho, la invención puede estar encaminada a tacos que tengan al menos una capa conductora superpuesta con una capa aislante. La capa aislante puede estar recubierta por otra capa conductora, especialmente para proseguir el circuito y servir de punto de interconexión eléctrica. Así, se puede dominar un valor de una capacitancia (determinado por el espesor calibrado del aislante y la superficie de las zonas en mutuo enfrentamiento) en una producción industrial de circuito electrónico/eléctrico.

La segunda zona de interconexión conductora según la invención se puede aportar contra el taco una vez transferido por SMD de diferentes maneras de interconexión eléctrica conocidas para un experto en la materia (soldadura, deposición de material conductor pastoso, termocompresión, ultrasonidos...).

El aislante puede estar previsto para resistir la temperatura del tratamiento SMD especialmente, como una cerámica u otro aislante sintético.

Se hace notar que el taco según la invención es un elemento de circuito que se distingue de un componente eléctrico o electrónico acabado. La técnica SMD, está reservada, a priori, para componentes electrónicos acabados para transferirlos, con todas sus conexiones eléctricas soldadas, sobre un circuito impreso.

Claims (17)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo electrónico (200) que comprende un cuerpo (221, 222, 223) y un circuito electrónico o eléctrico (230) que incluye dos componentes electrónicos o eléctricos (210; 231) interconectados y dispuestos a alturas diferentes en el espesor del cuerpo del dispositivo, comprendiendo dichos componentes, respectivamente, una primera (213) y segunda (233) zonas de interconexión, comprendiendo dicho dispositivo un taco intermedio de interconexión eléctrica (238) electroconductor o con un aislante eléctrico, que, dispuesto entre dichas zonas de interconexión, presenta un espesor calibrado, caracterizado por que el taco está configurado y conectado de conformidad con un componente eléctrico SMD, componente de montaje superficial.

2. Dispositivo electrónico según la reivindicación 1, caracterizado por que constituye una tarjeta chip interconectada en la que el primer componente es un módulo electrónico (210) equipado con al menos un chip unido eléctricamente a una interfaz de comunicación (212) para comunicarse con un lector de tarjetas y cuya dicha al menos una primera zona de interconexión (213) se establece en una cara interna de dicho módulo electrónico (210), y por que dicho circuito electrónico o eléctrico da soporte a al menos un segundo componente electrónico o eléctrico (231,232), unido eléctricamente a dicha al menos una segunda zona de interconexión (233).

3. Dispositivo electrónico según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que dicho taco intermedio de interconexión eléctrica (238) está conectado eléctricamente a dicha al menos una segunda zona de interconexión (233) de dicho circuito (230) por mediación de un material electroconductor.

4. Dispositivo electrónico según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que dicho taco intermedio de interconexión eléctrica (238) presenta un espesor calibrado comprendido entre 0,15 y 0,40 mm, con una tolerancia inferior a 0,01 mm.

5. Dispositivo electrónico según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el taco intermedio de interconexión eléctrica (238) está realizado en un material metálico dúctil.

6. Dispositivo electrónico según la reivindicación 5, caracterizado por que el taco intermedio de interconexión eléctrica (238) está realizado en un material seleccionado de entre al menos uno de los siguientes materiales: cobre, plata, níquel, cadmio, estaño, indio o una de sus aleaciones.

7. Dispositivo electrónico según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por comprender además, practicados en su cuerpo, pozos conductores (235), en coincidencia con cada taco intermedio de interconexión (238).

8. Procedimiento de interconexión de dos componentes electrónicos o eléctricos (210; 231) de un circuito (230) de dispositivo electrónico (200) que comprende un cuerpo (221, 222, 223), estando interconectados dichos componentes y dispuestos a alturas diferentes en el espesor del cuerpo del dispositivo, y comprendiendo cada uno de ellos una zona de interconexión (213; 233), comprendiendo dicho procedimiento unas etapas de transferencia y de conexión de un taco intermedio de interconexión eléctrica (238) electroconductor o con un aislante eléctrico, entre dichas zonas de interconexión de cada componente, presentando dicho taco intermedio de interconexión un espesor calibrado, estando caracterizado dicho procedimiento de fabricación por que la transferencia y la conexión se efectúan de conformidad con una técnica de transferencia y de conexión SMD, componente de montaje superficial.

9. Procedimiento de fabricación de un dispositivo electrónico (200) que comprende un cuerpo (221, 222, 223) y que incluye dos componentes electrónicos o eléctricos (210; 231), interconectados y dispuestos a alturas diferentes en el espesor del cuerpo del dispositivo electrónico (200), caracterizado por que los dos componentes se interconectan de conformidad con el procedimiento según la reivindicación anterior.

10. Procedimiento según la reivindicación 8 a 9, caracterizado por que consiste, además, en transferir al menos un componente electrónico, mediante dicha técnica de transferencia SMD, sobre dicho circuito (230), realizándose dicha transferencia simultáneamente a la transferencia de dicho taco intermedio de interconexión (238) y/o con un solo y mismo equipo de transferencia automática de componentes.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado por que, con anterioridad a la transferencia de dicho primer componente (210) al cuerpo del dispositivo electrónico, con el fin de conectar eléctricamente sus zonas de interconexión (213) con las segundas zonas de interconexión (233) de dicho circuito (230) con interposición de los tacos intermedios de interconexión eléctrica (238), se mecanizan pozos (235) en el cuerpo del dispositivo, en coincidencia con los tacos intermedios de interconexión (238), y se llenan de un material electroconductor.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado por que los pozos (235) penetran en el espesor de los tacos intermedios de interconexión (238) en una altura comprendida entre el 5 y el 15% del espesor total de los tacos.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado por que, en al menos un área, preferentemente dos áreas, de cada zona de interconexión (233) de dicho circuito (230), se deposita una capa de pasta de soldar, antes de la transferencia de dicho taco intermedio de interconexión (238).

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizado por que los tacos intermedios de interconexión (238) se transfieren sobre zonas de interconexión (230) de dicho circuito que presentan un espesor inferior o igual a 20 pm.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 14, caracterizado por que dicho taco intermedio de interconexión (238) presenta un espesor calibrado inferior a 0,4 mm, con una tolerancia inferior a 0,01 mm.

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 15, caracterizado por que se acondicionan varios tacos intermedios de interconexión (238) en alojamientos de un soporte bobinado a modo de componentes de tipo SMD.

17. Soporte, especialmente bobinado, que comprende una pluralidad de alojamientos o ubicaciones que comprenden cada uno de ellos un taco intermedio de interconexión eléctrica de dimensión calibrada para la puesta en práctica del procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 16.