MX2013008291A - Un metodo para unir un ensamble electronico a un recubrimiento inferior en la fabricacion de un dispositivo electronico. - Google Patents

Abstract

Se presenta un método para adherir un ensamble electrónico a una lámina de cubierta inferior en la fabricación de un dispositivo electrónico. De acuerdo con el método, el ensamblaje electrónico está unido al recubrimiento inferior utilizando un adhesivo curado por ultravioleta (UV) modificado.

Description

UN MÉTODO PARA UNIR UN ENSAMBLE ELECTRÓNICO A UN RECUBRIMIENTO INFERIOR EN LA FABRICACIÓN DE UN DISPOSITIVO ELECTRÓNICO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere generalmente al campo de dispositivos que contienen ensambles electrónicos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Generalmente, estos dispositivos se pueden utilizar como tarjetas de crédito, tarjetas bancarias, tarjetas de identificador (ID) , tarjetas de teléfono, tarjetas de seguridad, tarjetas inteligentes, tarjetas de estilo de vida, identificaciones o dispositivos similares. Estos dispositivos se construyen generalmente mediante el ensamble de varias capas de láminas de plástico en un arreglo intercalado. Además, estos dispositivos pueden contener los ensambles electrónicos que habilitan que el dispositivo lleve a cabo número de funciones .

La Patente Europea 0 350 179 divulga una tarjeta inteligente en donde los circuitos electrónicos están encapsulados en una capa de material plástico que se introduce entre las dos capas de superficie de la tarjeta. El método que se divulga además comprende apoyar un miembro de sujeción de alta resistencia a la tensión contra un lado de un molde, ubicar los componentes electrónicos de la tarjeta inteligente con respecto a ese lado y después inyectar un material polimérico moldeable de reacción en el molde de tal forma que éste encapsula los componentes electrónicos .

La Solicitud de Patente Europea 95400365.3 enseña un método para hacer tarjetas inteligentes que funcionan sin hacer contacto. El método emplea un marco rígido para posicionar y fijar un módulo electrónico en un espacio vacío entre una lámina termoplástica superior y una lámina termoplástica inferior. Después de que el marco está mecánicamente fijo a la lámina termoplástica inferior, el espacio vacío se llena con un material de resina polimerizable .

La Patente de los Estados Unidos No. 5,399,847 enseña una tarjeta de crédito que comprende tres capas, es decir, una primera capa exterior, una segunda capa exterior y una capa intermedia. La capa intermedia se forma por la inyección de un material de unión termoplástico que encierra los elementos electrónicos de la tarjeta inteligente (p.ej., un chip 1C y una antena) en el material de la capa intermedia. El material de unión está hecho preferiblemente de una mezcla de copoliamidas o un pegamento que tiene dos ó más componentes químicamente reactivos que endurecen al contacto con el aire. Las capas exteriores de esta tarjeta inteligente pueden estar hechas de diferentes materiales poliméricos, tales como el cloruro de polivinilo o poliuretano.

El documento de Patente de los Estados Unidos No. 5,417,905 enseña un método para fabricar tarjetas de crédito de plástico en donde una herramienta de molde que comprende dos revestimientos está cerrada para definir una cavidad para producir tales tarjetas. Un soporte de etiqueta o imagen se coloca en cada revestimiento de molde. Los revestimientos de molde se juntan entonces y se inyecta un material termoplástico dentro del molde para formar la tarjeta. Las fuerzas del plástico afluente fuerzan las etiquetas o soportes de imagen contra las cargas del molde respectivas.

El documento de Patente de los Estados Unidos No. 5,510,074 enseñó un método para fabricar tarjetas inteligentes que tiene un cuerpo de tarjeta con lados mayores sustancialmente paralelos, un miembro del soporte con un elemento gráfico en al menos un lado, y un módulo electrónico que comprende un arreglo de contacto que está fijo a un chip. El método de fabricación comprende generalmente los pasos de: (1) colocar el miembro del soporte en un molde que define el volumen y forma de la tarjeta; (2) sostener el miembro de soporte contra una primera pared principal del molde; (3) inyectar un material termoplástico en el volumen definido por el espacio hueco con el fin de llenar esa porción del volumen que no está ocupada por el miembro del soporte; y (4) insertar un módulo electrónico en una posición apropiada en el material termoplástico antes de que el material inyectado tenga la oportunidad de solidificarse completamente.

El documento de Patente de los Estados Unidos No. 4,339,407 divulga un dispositivo de encapsulación de circuito electrónico en la forma de un portador que tiene paredes que tienen un acomodo específico de valles, ranuras y protuberancias en combinación con orificios específicos. Las secciones de pared del molde sostienen un ensamble de circuito en un alineamiento dado. Las paredes del portador están hechas de un material ligeramente flexible con el fin de facilitar la inserción de los circuitos electrónicos de la tarjeta inteligente. El portador es capaz de ser insertado en un molde exterior. Esto provoca que las paredes del portador se muevan una hacia la otra con el fin de sostener los componentes de forma segura en alineamiento durante la inyección del material termoplástico. El exterior de las paredes del portador tiene proyecciones que sirven para coincidir con los retenes en las paredes del molde con el fin de ubicar y fijar el portador dentro del molde. El molde también tiene agujeros que permiten el escape de gases atrapados .

El documento de Patente de los Estados Unidos No. 5,350,553 enseñó un método para producir un patrón decorativo sobre, y colocar un circuito electrónico en, una tarjeta de plástico en una máquina de moldeo por inyección. El método comprende los pasos de: (a) introducir y posicionar una película (p.ej., una película que lleva un patrón decorativo) sobre una cavidad de molde abierto en la máquina de moldeo por inyección; (b) cerrar la cavidad del molde de tal forma que la película se fija y afianza en su posición ahí; (c) insertar un chip de circuito electrónico a través de una abertura en el molde dentro de la cavidad del molde con el fin de posicionar el chip en la cavidad; (d) inyectar una composición de soporte termoplástico en la cavidad del molde para formar una tarjeta unificada; (e) remover cualquier material en exceso; (f) abrir la cavidad del molde; y (g) remover la tarjeta.

El documento de Patente de los Estados Unidos No. 4,961,893 enseña una tarjeta inteligente cuya característica principal es un elemento soporte que soporta un chi de circuito integrado. El elemento de soporte se utiliza para posicionar el chip dentro de una cavidad de molde. El cuerpo de la tarjeta se forma mediante la inyección de un material plástico en la cavidad de tal forma que el chip queda completamente incrustado en el material plástico. En algunas modalidades, las regiones del borde del soporte están afianzadas entre las superficies que soportan carga de los moldes respectivos. El elemento de soporte puede ser una película que se retira de la tarjeta terminada o puede ser una lámina que permanece como una parte integral de la tarjeta. Si el elemento de soporte es una película que se retira, entonces cualquier elemento gráfico contenido ahí se transfiere y permanece visible en la tarjeta. Si el elemento soporte permanece como una parte integral de la tarjeta, entonces tales elementos gráficos se forman en una cara de la misma y, por lo tanto, son visibles para el usuario de la tar eta.

El documento de Patente de los Estados Unidos No. 5,498,388 enseña un dispositivo de tarjeta inteligente que incluye una placa de tarjeta que tiene una abertura de paso. Un módulo semiconductor se monta sobre esta abertura. Una resina se inyecta en la abertura de tal manera que se forma un moldeo de resina bajo tal condición que solamente una cara de terminal de electrodo para la conexión externa de dicho módulo semiconductor queda expuesta. La tarjeta es completamente para montar una placa de tarjeta que tiene una abertura de paso sobre un molde inferior de dos troqueles de moldeo opuestos, montar un módulo semiconductor sobre la abertura de dicha placa de tarjeta, apretar un troquel superior que tiene una puerta delantera sobre un troquel inferior e inyectar una resina en la abertura a través de la puerta .

El documento de Patente de los Estados Unidos No. 5,423,705 enseña un disco que tiene un cuerpo de disco hecho de un material termoplástico moldeado por inyección y una capa de laminado que se une integralmente a un cuerpo de disco. La capa de laminado incluye una lámina transparente exterior y una lámina blanca y opaca interior. Un material de imágenes se intercala entre estas láminas.

El documento de Patente de los Estados Unidos No. 6,025,054 divulga un método para construir una tarjeta inteligente utilizando pegamento de baja contracción para sostener los dispositivos electrónicos en su lugar durante la inmersión de los dispositivos en material termoestable que se vuelve la capa central de la tarjeta inteligente.

Generalmente, todos los métodos anteriores involucran utilizar procesos especializados, pedestales, anclajes u otros dispositivos para adherir los ensambles electrónicos a uno de los recubrimientos impresos.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION De acuerdo con una modalidad, se divulga un método que incluye los pasos de utilizar adhesivo curable por UV modificado único para fijar a la superficie superior de un recubrimiento inferior a una tarjeta de circuito con un ensamble electrónico, cargar del ensamble electrónico adherido al recubrimiento inferior en un aparato de moldeo por inyección, cargar un recubrimiento superior posicionado por encima de la superficie superior del ensamble electrónico en el aparato de moldeo por inyección, cerrar el aparato de moldeo, e inyectar un material polimérico termoestable entre los recubrimientos superior e inferior.

Se debe entender que la descripción general anterior y la siguiente descripción detallada son ejemplares y explicadoras solamente, y no son restrictivas de la invención como se reivindica.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Estas y otras características, aspectos y ventajas de. la presente invención se harán aparentes a partir de la siguiente descripción, reivindicaciones adjuntas, y las modalidades ejemplares de acompañamiento que se muestran en los dibujos, los cuales se describen brevemente a continuación.

La Figura 1 muestra una vista esquemática del lado superior de un recubrimiento al que se le ha impreso : la pantalla de contorno de circuito con adhesivo curable por UV modificado único.

La Figura 2 muestra una vista esquemática del lado superior de un recubrimiento con un circuito colocado en la parte superior del adhesivo curable por UV modificado único de pantalla impresa.

La Figura 3 muestra una vista en sección transversal de un dispositivo electrónico consiste de un recubrimiento inferior, una capa de pantalla impresa de adhesivo curable por UV modificado único al lado superior del recubrimiento inferior, un ensamble electrónico unido al lado superior del adhesivo curable por UV modificado único impreso, y una capa de material termoestable inyectado entre el lado inferior de un recubrimiento superior y del lado superior del ensamble electrónico .

La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso para formar un dispositivo electrónico.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La Figura 1 muestra una vista esquemática del lado superior de un recubrimiento inferior 10 para un dispositivo electrónico 60. Como se muestra en la Figura 1 y en los pasos 100 y 110 de la Figura 4, se fija un adhesivo curable por UV modificado único 20 al lado superior de un recubrimiento inferior 10 que exhibe un área justo ligeramente más grande que la medición del perímetro de un ensamble electrónico. El adhesivo curable por UV 20 está configurado para ser aplicado a una superficie en cantidades controladas. El adhesivo curable por UV 20 se puede fijar mediante impresión de pantalla, pulverizador o cualquier otra aplicación conocida para aplicar el adhesivo 20 a una superficie.

Después, en el paso 120, el recubrimiento inferior 10, que tiene el adhesivo curable por UV modificado único 20, se procesa mediante un sistema de luz ultravioleta para activar el adhesivo curable por UV modificado único 20. Con la aplicación de la luz UV, el adhesivo curable por UV se vuelve pega oso.

Como se muestra en la Figura 2, en el paso 130 se coloca un ensamble electrónico 30 en el lado superior del adhesivo curable por UV modificado único 20 de pantalla impresa. En ensamble electrónico 30 puede incluir uno o más componentes de circuito, incluyendo pero no limitado a una tarjeta de circuito impreso, un botón, un interruptor, una batería, una LCD u otros componentes electrónicos que pueden ser requeridos o útiles en un dispositivo electrónico 60. Debido a que el adhesivo curable por UV 20 ha sido expuesto a la luz UV y está pegajoso, el ensamble electrónico 30 se puede fijar fácilmente al adhesivo curable por UV 20. El adhesivo curable por UV 20 se cura entonces por un período de tiempo para crear una unión permanente. Preferiblemente, toma aproximadamente veinticuatro horas para que el adhesivo curable por UV 20 se cure. El hecho de que el adhesivo curable por UV 20 no se cure con la exposición inmediata a la luz UV lo hace extremadamente flexible e ideal para el proceso de fabricación del dispositivo electrónico.

Después, en el paso 140 el recubrimiento inferior 10 con el ensamble electrónico 30 unido se carga en un molde con el ensamble electrónico 30 posicionado encima. En el paso 150, un recubrimiento superior 50 que tiene una superficie superior y una superficie inferior se carga por encima del ensamble electrónico 30 que está fijo a la superficie superior del recubrimiento inferior 10. Después, en el paso 160, el modo que se cierra y se inyecta un material polimérico termoestable 40 entre el recubrimiento superior 50 y el recubrimiento inferior 10. En el paso 170, el molde está abierto y el recubrimiento superior 50 y el recubrimiento inferior 10 inyectados que contienen el ensamble electrónico 30 se remueven del molde. Finalmente, el dispositivo electrónico 60 se corta con base en especificaciones de tamaño, etc. La Figura 3 muestra un dispositivo electrónico completo 60, que tiene un recubrimiento inferior 10, un adhesivo curable por UV 20 modificado único fijo en el lado superior del recubrimiento inferior 10, un ensamble electrónico 30 adherido al lado superior del adhesivo curable por UV 20 modificado único de pantalla impresa, y una capa de material termoestable 40 posicionada entre la parte superior del ensamble electrónico 30 y el lado inferior del recubrimiento superior 50.

Dada la divulgación de la presente invención, alguien experimentado en la materia apreciaría que puede haber otras modalidades y modificaciones dentro del alcance y espíritu de la invención. En consecuencia, todas las modificaciones posibles por alguien experimentado en la materia a partir de la presente divulgación dentro del alcance y espíritu de la presente invención se deben incluir como modalidades adicionales la presente invención. El alcance de la presente invención se debe definir como se establece en las siguientes reivindicaciones .

Claims (2)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención como antecede, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES '

1. Un método para unir un ensamble electrónico a un recubrimiento inferior en la fabricación de un dispositivo electrónico, que comprende: proporcionar un recubrimiento inferior que tiene una superficie superior y una superficie inferior; aplicar un adhesivo curable por UV modificado único directamente a la parte superior del recubrimiento inferior; procesar el recubrimiento inferior con el adhesivo curable por UV modificado único a través de un sistema de luz ultravioleta para activar el adhesivo curable por UV modificado único; y fijar el ensamble electrónico directamente a la parte superior del adhesivo curable por UV modificado único.

2. Un método para fabricar un dispositivo electrónico, que comprende : proporcionar un recubrimiento inferior que tiene una superficie superior y una superficie inferior; aplicar un adhesivo curable por UV modificado único directamente a la parte superior del recubrimiento inferior; procesar el recubrimiento inferior con el adhesivo curable por UV modificado único aplicado a través de un sistema de luz ultravioleta para activar el adhesivo curable por UV modificado único; fijar el ensamble electrónico directamente a la parte superior del adhesivo curable por UV modificado único; cargar el recubrimiento inferior con el ensamble electrónico unido dentro de un molde con el ensamble electrónico posicionado en la parte superior; cargar un recubrimiento superior que tiene una superficie superior y una superficie inferior por encima del ensamble electrónico fijo a la superficie superior del recubrimiento inferior; cerrar el molde e inyectar un material polimérico termoestable entre los recubrimientos superior e inferior; abrir del molde y remover del molde los recubrimientos superior e inferior inyectados que contienen ensamble electrónico; y cortar el dispositivo electrónico.