MX2014009459A - Modulos de antena rfid y procedimientos. - Google Patents

Modulos de antena rfid y procedimientos.

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David Finn
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Feinics Amatech Teoranta
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Abstract

Un chip RFID (CM) se monta y se conecta de forma invertida (flip-chip) a una superficie de un sustrato (MT), tal como un módulo de antena (AM) de tarjeta inteligente de 6 placas según la Norma ISO. Un núcleo de bobinado (WC) para una antena (MA) endurece, estabiliza y aplana el sustrato (MT) para mejorar la fiabilidad de las conexiones. El módulo de antena flip-chip (FCAM) se interconecta con un lector sin contacto. Las placas de contacto (CP) en el lado opuesto del sustrato (MT) proporcionan una interfaz de contacto. También se desvela en primer lugar la formación de una antena (MA) en un sustrato de antena (AS), uniéndola después al sustrato de módulo (MT). Una antena de este tipo puede ser un hilo incrustado, o una capa metálica grabada en relieve.

Description

MÓDULOS DE ANTENA RFID Y PROCEDIMIENTOS Campo de la Invención La invención se refiere a "documentos seguros", como pasaportes electrónicos, tarjetas electrónicas de identificación y tarjetas inteligentes (soportes de datos) que tienen chips o módulos de chips de RFI D (identificación por radiofrecuencia) (CM por sus siglas en inglés) y que funcionan en un modo "sin contacto" (Norma ISO 14443) incluyendo tarjetas de interfaz dual (DI , o DI F por sus siglas en inglés) que también funcionan en modo contacto (Norma ISO 7816-2) , y más particularmente a mejorar el acoplamiento entre los componentes en la tarjeta inteligente, como entre una antena del módulo (MA por sus siglas en inglés) conectada con el chip RFID (CM por sus siglas en inglés) y una antena amplificadora (BA por sus siglas en inglés) en el cuerpo de tarjeta (CB por sus siglas en inglés) de la tarjeta inteligente y acoplada inductivamente con la antena de módulo (MA) y mejores posteriores en el chip RFID (CM) que interactúan con los lectores RFID externos.
Antecedentes de la Invención Para los fines de este análisis, un transpondedor RFID generalmente comprende un sustrato, un chip RFI D o módulo de chip (CM) dispuesto sobre o en el sustrato, y una antena dispuesta sobre o en el sustrato. El transpondedor puede constituir la base de un documento seguro como un pasaporte electrónico, tarjeta inteligente o documento nacional de identidad, que tambien pueden denominarse como "soportes de datos". El chip (CM) también puede denominarse como un circuito integrado (IC).
El chip RFI D (CM) puede funcionar únicamente en un modo sin contacto (como la Norma ISO 14443), o puede ser un módulo de chip (CM) de interfaz dual (DI , DI F) puede estar operativo adicionalmente para funcionar en un modo de contacto (como la Norma ISO 7816-2) y un modo sin contacto. El chip RFI D (CM) puede producir energ ía a partir de una señal de RF suministrada por un dispositivo lector RFI D externo con el que comunica. El módulo de chip (CM) puede ser un módulo de chip de tipo marco guía o un módulo de chip de tipo vidrio epoxi. El módulo de vidrio epoxi puede metalizarse por un lado (lado de contacto) o por ambos lados con perforación metalizada para facilitar la interconexión con la antena.
El sustrato, que puede denominarse como un "sustrato de inserto" (como para un pasaporte electrónico) o "cuerpo de tarjeta" (como para una tarjeta inteligente) puede comprender una o más capas de material, como cloruro de polivinilo (PVC por sus siglas en inglés) , policarbonato (PC por sus siglas en inglés) , polietileno (PE por sus siglas en inglés), PET (PE dopado), PET-G (derivado de PE) , Teslin™, papel o algodón/seda salvaje, y similares.
Una antena, que puede denominarse como una "antena de tarjeta" (CA por sus siglas en ingles) , puede montarse en el sustrato de inserto usando un sonotrodo (herramienta ultrasónica) y conectarse eléctricamente con el módulo de chip (CM). Ver, por ejemplo, los documentos US 6,698,089 y US 6,233,818, incorporados por referencia en el presente documento. Un patrón típico para una antena de tarjeta (CA) es generalmente rectangular, en forma de una bobina (espiral) plana que tiene varias vueltas, dispuesto alrededor de la periferia del sustrato (o porción relevante del mismo) . Ver, por ejemplo, el documento US 7,980,477 (201 1 , Finn).
En lugar de conectar directamente de forma eléctrica el chip RFID (CM) a una antena de tarjeta (CA), puede incorporarse una antena del módulo (MA) en un módulo de antena (AM por sus siglas en inglés) que comprende el chip RFI D (CM) y la antena del módulo (MA) . La antena del módulo (MA) puede ser bastante pequeña (como aproximadamente 15 mm x 1 5 mm) , a diferencia de la antena de tarjeta (CA) (como aproximadamente 50 mm x 80 mm). La antena del módulo (MA) puede acoplarse de forma inductiva en lugar de conectarse eléctricamente a la antena de tarjeta (CA). En tales casos, la antena de tarjeta (CA) puede denominarse como una antena amplificadora (BA por sus siglas en inglés). La antena amplificadora (BA) puede comprender una porción dispuesta alrededor de la periferia del cuerpo de tarjeta (CB por sus siglas en inglés), y otra porción que puede comprender una bobina acopladora (CC por sus siglas en inglés) dispuesta en un área interior del cuerpo de tarjeta (CB por sus siglas en ingles) para acoplarse de forma inductiva con la antena del módulo (MA). Las expresiones antena de tarjeta (CA) y antena amplificadora (BA por sus siglas en inglés) pueden usarse de forma intercambiable en el presente documento.
El documento US 20120038445 (2012, Finn) describe un transpondedor con un módulo de antena (AM) que tiene un módulo de chip (CM) y una antena (MA); una antena amplificadora (BA) que tiene estructuras de antena externa e interna (D, E por sus siglas en inglés) en forma de bobinas planas dispuestas alrededor de la periferia del cuerpo de tarjeta (CB). El módulo de antena (AM) puede situarse de manera que su antena (MA) solape únicamente una de las estructuras de antena o la segunda estructura de antena, para realizar un acoplamiento inductivo al mismo.
Documento US 5,084,699 (1992 , Trovan) titulado Impedance Matching Coil Assembly For An Inductively Coupled Transponder. Se dirige la atención a Figura 5. U n conjunto de bobina para su uso en un transpondedor alimentado de forma inductiva incluye una bobina primaria (156) y una bobina secundaria (158) enrolladas alrededor de la misma bobina formando una varilla de ferrita (160). Los conductores de la bobina primaria (162) se dejan sin conectar mientras que los conductores de la bobina secundaria (164) se conectan al circuito integrado de información del transpondedor.
El documento US 5,955,723 (1999, Siemens), titulado Contactless Chip Card describe una configuración de soporte de datos que incluye un chip semiconductor. La atención se dirige a Figura 1 . U n primer bucle conductor (2) está conectado al chip semiconductor (1 ) y tiene al menos un bobinado y un área en sección transversal con aproximadamente las dimensiones del chip semiconductor. Al menos un segundo bucle conductor (3) tiene al menos un bobinado, un área en sección transversal con aproximadamente las dimensiones de la configuración de soporte de datos y una región que forma un tercer bucle (4) con aproximadamente las dimensiones del primer bucle conductor (2). El tercer bucle (4) acopla inductivamente al primer bucle conductor (2) y al menos un segundo bucle conductor (3) entre sí.
El documento US 6,378,774 (2002 , Toppan) describe una tarjeta inteligente que comprende un módulo de Cl y una antena para una transmisión sin contacto. El módulo de Cl tiene tanto una función de tipo contacto como una función de tipo sin contacto. El módulo de Cl tiene una primera bobina acopladora (8), la antena tiene una segunda bobina acopladora (3) . La primera y segunda bobinas acopladoras se disponen para acoplarse estrechamente entre sí, y se acoplan en un estado sin contacto mediante acoplamiento por transformador. Se muestran diversas maneras de formar la primera bobina acopladora (8). Por ejemplo, en Figura 14, la primera bobina acopladora (8) se enrolla alrededor de un marco de bobina (17), que se proporciona alrededor de la resina de sellado (16) del chip de Cl (6).
El documento US 7.928.918 (201 1 , Gemalto) titulado Adjusting Resonance Frequency By Adjusting Distributed Inter- Turn Capacity describe un procedimiento para regular la 5 sintonización de frecuencia de un circuito resonante con vueltas que tienen una separación regular que genera una capacidad parásita entre las vueltas.
El documento US 8,130, 166 (2012, Assa Abloy) describe un dispositivo de acoplamiento para un transpondedor y una tarjeta ío inteligente con tal dispositivo ( Coupling Device For Transponder And Smart Card With Such Device). La atención se dirige a Figura 6. Un dispositivo de acoplamiento se forma por una pista conductora continua que tiene una sección central (12) y dos secciones de extremo (1 1 , 1 1 '), formando la sección central (12) 15 al menos una pequeña espiral para el acoplamiento inductivo con el dispositivo transpondedor, formando cada una de las secciones de extremo (1 1 , 1 1 ') una espiral grande para el acoplamiento inductivo con el dispositivo lector.
El documento US2010/0176205 (2010, SPS), titulado Chip 0 Card With Dual Communication I nterface. La atención se dirige a Figura 4. Un cuerpo de tarjeta (22) incluye un dispositivo (18) para concentrar y/o amplificar ondas electromagneticas, que pueden canalizar el flujo electromagnético recibido, en particular, de un lector de tarjeta chip sin contacto hacia las bobinas de la 5 antena (13) del módulo microelectrónico (1 1 ). El dispositivo (18) para concentrar y/o amplificar las ondas electromagneticas puede consistir en una lámina de metal dispuesta en el cuerpo de tarjeta (22) por debajo de la cavidad (23) que recibe el módulo microelectrónico (1 1 ), o puede consistir en una antena que consiste en al menos una bobina, dispuesta en el cuerpo de tarjeta (22) bajo la cavidad (23) que recibe el módulo microelectrónico (1 1 ).
Se hace referencia a las siguientes patentes y publicaciones, y pueden "incorporarse por referencia" en el presente documento: CA 2,279, 176 (1998, PAV); DE 39 35 364 (1990, ADE); DE 43 11 493 (2000, Amatech); NL 9100347 (1992 , 'Nedap') ; US 5,773,812 (1998, ADE); US 6,008,993 (1 999, ADE); US 6,142,381 (2000, Finn y col .); US 6,190,942 (2001 , "PAV"); US 6,095,423 (2000, Siemens); US 6,310,778 (2001 , Finn y col.); US 6,406,935 (2002, ASK); US 6,719,206 (2004, On Track); US 7,320,738 (2008, FC I); US 8,100,337 (2012, "SPS") ; US 2008/0283615 (2008, Finn); US 2008/0308641 (2008, Finn); US 2008/0314990 (2008, Smartrac); US 20090057414; US 2002/0020903 (2002 , ADE); US 20100283690(2010, SPS) ; US 2011 /0163167 (201 1 , SPS).
Breve Descripción de la Invención Es un objeto de la invención proporcionar téenicas mejoradas para fabricar módulos de antena (AM) para documentos segundos, como tarjetas inteligentes (SC por sus siglas en inglés).
Un núcleo de bobinado (WC por sus siglas en ingles) que tiene una porción de cuerpo tubular (B por sus siglas en inglés) y dos extremos se monta por uno de sus extremos a una cinta de módulo (MT por sus siglas en inglés), una antena de módulo (MA) se enrolla alrededor del núcleo de bobinado (WC), un chip (CM) se dispone en la cinta de módulo (MT) en el núcleo de bobinado (WC). Se hacen las conexiones (wb) , y se usa un revestimiento glob-top (GT por sus siglas en inglés) sobre el chip (CM), llenando sustancialmente el área interior del núcleo de bobinado (WC) . La antena de módulo (MA), el núcleo de bobinado (WC) y el chip (CM) pueden sobremoldearse posteriormente con una masa de molde (MM por sus siglas en inglés). El núcleo de bobinado (WC) puede tener una brida (F por sus siglas en inglés) en un extremo.
De acuerdo con una modalidad de la invención , un módulo de antena (AM) para una tarjeta inteligente (SC) puede comprender: una cinta de módulo (MT) ; un chip (CM) dispuesto sobre una superficie de la cinta de módulo (MT); y una antena del módulo (MA) dispuesta sobre la superficie de la cinta de módulo (MT), y conectada con el chip (CM); caracterizado por: una estructura de soporte (DS , WC) fijada a la superficie de la cinta de módulo (MT) , que sirve como un núcleo de bobinado para la antena del módulo (MA) y como un dique para el revestimiento glob-top (GT) que cubre el chip (CM); donde la estructura de soporte (DS , WC) comprende una porción de cuerpo tubular (B) que tiene dos extremos abiertos opuestos, uno de los cuales se asegura a la superficie de la cinta de módulo (MT) , el otro de los cuales es un extremo libre. La estructura de soporte (WC) puede tener una brida (F) dispuesta alrededor del extremo libre de la porción de cuerpo (B). La antena del módulo (MA) puede disponerse externa a la porción de cuerpo (B) ; y el chip (CM) puede disponerse sobre la cinta de módulo (MT) interna a la porción de cuerpo (B) . Al menos una ranura (S) puede extenderse a traves de la porción de cuerpo (B) para permitir corresponder al menos un extremo de la antena del módulo (MA) para pasar a través de la porción de cuerpo (B) desde la parte externa de la porción de cuerpo (B) a la parte interna de la porción de cuerpo (B). El revestimiento glob-top puede cubrir al menos el chip (CM), dentro de la estructura de soporte. U na masa de molde (MM) puede cubrir el chip (CM) , la estructura de soporte (DS, WC) y la antena del módulo (MA). Las placas de contacto (CP por sus siglas en inglés) pueden disponerse sobre una superficie opuesta de la cinta de módulo (MT) para una interfaz de contacto.
Una tarjeta inteligente (SC) puede comprender el módulo de antena (AM) dispuesto en un cuerpo de tarjeta (C B) que tiene una antena amplificadora (BA) que posee una porción externa dispuesta alrededor de una periferia del cuerpo de la tarjeta (CB) y una bobina acopladora (CC) dispuesta en un área interior del cuerpo de tarjeta (CB) ; en donde el módulo de antena (AM) se dispone en el área interior del cuerpo de tarjeta (CB) para el acoplamiento inductivo de la antena del módulo (MA) con la bobina acopladora (CC). Puede proporcionarse un rebaje (R) en el cuerpo de tarjeta (CB) para recibir el módulo de antena (AM) . Al menos una porción de la bobina acopladora (CC) puede incrustarse en el rebaje (R).
De acuerdo con una modalidad de la invención , un procedimiento para fabricar un módulo de antena (AM) puede comprender: fijar una estructura de soporte tubular (DS, WC) que tiene dos extremos abiertos opuestos sobre una superficie de una cinta de módulo (MT); y enrollar un hilo para una antena del módulo (MA) alrededor de la estructura de soporte tubular (DS, WC). La antena del módulo (MA) puede enrollarse usando una teenica de bobinado de volante. Antes de enrollar el hilo alrededor de la estructura de soporte, un primer extremo del hilo para formar la antena del módulo (MA) puede fijarse a un primer pasador; y una primera porción terminal del hilo puede pasarse por una primera placa de unión (BP por sus siglas en inglés) en la cinta de módulo (MT) . Después de enrollar el hilo alrededor de la estructura de soporte, una segunda porción terminal del hilo puede pasarse por una segunda placa de unión (BP) en la cinta de módulo (MT); y un segundo extremo del hilo para formar la antena del módulo (MA) puede fijarse a un segundo pasador. La primera y segunda porciones terminales pueden conectarse a la primera y segunda placas de unión .
De acuerdo con una modalidad de la invención , un procedimiento para fabricar un módulo de antena (AM) puede comprender: montar una antena del módulo (MA) en una cinta de módulo (MT); montar y conectar un chip (CM) a la cinta de módulo (MT) ; cubrir el chip (CM) y sus conexiones con resina (GT) ; caracterizado por: el chip (CM) y sus conexiones se cubren con resina (GT) llenando un área interior de la antena del módulo (MA) con resina despues del montaje de la antena del módulo (MA) y después del montaje y la conexión del chip (CM).
Una tarjeta inteligente (SC) puede comprender un cuerpo de tarjeta (CB) y un módulo de antena (AM). El cuerpo de tarjeta (CB) puede tener una antena amplificadora (BA) que comprende bobinados dispuestos alrededor de la periferia del cuerpo de tarjeta (CB) y una bobina acopladora (CC) dispuesta en un área interior del cuerpo de tarjeta (CB). Un módulo de antena (AM) que tiene una antena del módulo (MA), puede disponerse en un rebaje del cuerpo de tarjeta (C B) , en el interior de la bobina acopladora (CC), y puede ser sustancialmente coplanar con la bobina acopladora (CC), de manera que la antena del módulo (MA) se acopla inductivamente (acoplamiento por transformador) con la bobina acopladora (CC).
De acuerdo con una modalidad de la invención, un módulo de antena (AM) para una tarjeta inteligente (SC) puede comprender: un sustrato (MT, 202, 402); un chip (CM , 1010) dispuesto sobre una superficie del sustrato (MT) y conectado de forma flip-chip (Figuras 9, 10) a placas (1022) sobre la superficie del sustrato (MT); y una antena (MA, 230, 430) dispuesta sobre la superficie del sustrato (MT) , y conectada con el chip (CM); caracterizado por: una estructura de soporte (DS, WC, 220, 420) fijada a la superficie del sustrato (MT) , que sirve como un núcleo de bobinado para la antena (MA); en el que la estructura de soporte (DS, WC, 220, 420) comprende una porción de cuerpo tubular (B) que tiene dos extremos abiertos opuestos (220a/b, 420a/b) , uno de los cuales se fija a la superficie del sustrato (MT) , el otro de los cuales es un extremo libre De acuerdo con una modalidad de la invención , un procedimiento para fabricar un módulo de antena (AM) puede comprender: un montaje y unión flip chip de un chip (CM) a un sustrato (MT); caracterizado por: fijar una estructura de soporte tubular (DS, WC , 220, 420) que tiene dos extremos abiertos opuestos (220a/b, 410a/b) sobre una superficie del sustrato (MT, 202 , 402); y enrollar un hilo para una antena (MA) alrededor de la estructura de soporte tubular (DS, WC). Antes del montaje y la unión del chip (CM) al sustrato (MT), puede aplicarse un material conductor (1014, 1024) al menos a una de las pelotitas (1012) en el chip (CM , 1010) y las placas (1022) en el sustrato (1020). El material conductor puede comprender nanohilos de plata.
De acuerdo con una modalidad de la invención , un módulo de antena (AM) para una tarjeta inteligente (SC) puede comprender: un sustrato de módulo (MT); y un chip (CM) dispuesto sobre una superficie del sustrato de módulo (MT) ; caracterizado por: una antena (MA) dispuesta sobre un sustrato de antena (AS) que se separa del sustrato de módulo (MT); una abertura (OP) en el sustrato de antena (AS) para alojar el chip (CM) cuando el sustrato de antena (AS) se une al sustrato de módulo (MT). El chip (CM) puede montarse y conectarse de forma flip-chip al sustrato de módulo (MT). La antena (MA) puede comprender un hilo incrustado en el sustrato de antena (AS), o puede grabarse en relieve en una capa metálica sobre el sustrato de antena (AS) , como grabado láser (ablación) .
Breve Descripción de los Dibujos Se hará referencia en detalle a modalidades de la descripción, cuyos ejemplos no limitantes pueden ilustrarse en las Figuras de dibujos adjuntos (Figuras). Las Figuras pueden estar generalmente en forma de diagramas. Algunos elementos en las Figuras pueden exagerarse, otros pueden omitirse, con fines ilustrativos. Algunas Figuras pueden estar en forma de diagramas. Aunque la invención se describe en general en el contexto de diversas modalidades ejemplares, debe entenderse que no se pretende limitar la invención a estas modalidades particulares, y pueden combinarse entre sí características individuales de diversas modalidades. Cualquier texto (lcyendas, notas, números de referencia y similares) que aparezca en los dibujos se incorpora por referencia en el presente documento.
Figura 1 es una vista en sección transversal de una porción de una tarjeta inteligente (SC) de interfaz dual (DI) , que muestra un módulo de antena (AM) con una antena de módulo (MA) , y dispositivos de lectura externos por "contacto" y "sin contacto"; Figura 1 A, Figura 1 B, y Figura 1 C son vistas en sección transversal de algunos módulos de antena (AM); Figura 1 D es un diagrama que muestra una tarjeta inteligente (SC) con un módulo de antena (AM) que tiene un chip (CM) que está montado de forma flip chip a la cinta de módulo (MT) ; Figura 2 es una vista en sección transversal de un módulo de antena (AM) que tiene una antena de módulo (MA) dispuesta en una estructura de dique (DS), y Figura 2A es una vista en perspectiva de la estructura de dique (DS); Figura 2B, y Figura 2C son vistas en planta de la parte inferior de una cinta de módulo (MT) para un módulo de antena (AM) ; Figura 3 es una vista en perspectiva y Figura 3A es una vista en planta de teenicas para formar antenas del módulo (MA), como en núcleos de bobinado (WCs) de módulos de antena (AM) ; Figura 4 es una vista en sección transversal de un núcleo de bobinado (WC) sobre el que una antena del módulo (MA). La Figura 4A, Figura 4B, Figura 4C, Figura 4D, Figura 4E y Figura 4F son vistas en sección transversal que muestran la formación de un módulo de antena (AM) que tiene su antena del módulo (MA) en un núcleo de bobinado (WC); Figura 5 es una vista en sección transversal en piezas que muestra un módulo de antena (AM) que se instala en un cuerpo de tarjeta (CB) de una tarjeta inteligente ( S C ) ; Figura 6A es una vista en sección transversal de un módulo de antena (AM) que tiene una cinta de módulo de doble cara (MT) con vías y aberturas que se extienden a traves de la cinta de módulo (MT); Figura 6B es un diagrama que muestra disposiciones/asignaciones de placas de contacto (CP) ejemplares para los módulos de antena (AM) ; Figura 7 es un diagrama en sección transversal que muestra una antena del módulo (MA) que tiene una bobina; Figura 7A es un diagrama en sección transversal que muestra una antena del módulo (MA) que tiene dos bobinas; Figura 7B es un diagrama que muestra la conexión de las dos bobinas de la antena del módulo (MA); Figura 7C es una vista en planta de la parte inferior de una cinta de módulo (MT) para un módulo de antena (AM) , que muestra una estructura de antena (AS) que tiene dos segmentos de antena (MA1 , MA2); Figura 7D es una vista en diagrama de una estructura de antena (AS) ; Figura 7E es un diagrama que muestra un revestimiento glob-top sobre un chip (CM) de un módulo de antena (AM); Figura 7F es un diagrama que muestra el sobremoldeo de un chip (CM) y una antena del módulo (MA) de un módulo de antena (AM); Figura 8A es un diagrama en vista lateral de un módulo de chip con un IC unido por hilos; Figura 8B es un diagrama en vista lateral de un módulo de chip con conexión flip chip en el sustrato; Figura 8C es una vista en planta de un sustrato con una antena, como para su uso con el módulo de chip de Figura 8B; Figura 8D es un diagrama de un patrón de 8 placas para contactos conformes a la Norma ISO 7816; Figura 8E es un diagrama de un patrón de 6 placas para contactos conformes a la Norma ISO 7816; Figura 9 es una vista en sección transversal de un módulo de antena de conexión flip-chip (FCAM); Figura 10 es una vista en sección transversal en piezas de una teenica para el montaje flip-chip de un chip a un sustrato; Figura 11 es una vista en planta de un sustrato de antena (AS); Figura 11 A es una vista en sección transversal tomada en una línea 1 1 A-1 1 A a Figura 1 1 .
Descripción Detallada de la Invención Se describirán diversas modalidades para ilustrar las enseñanzas de la invención , y deben interpretarse como ilustrativas en lugar de limitantes. Cualquier dimensión y material o proceso expuestos en el presente documento deben considerarse aproximados y ejemplares, a menos que se indique otra cosa.
Principalmente, en lo sucesivo en el presente documento, los transpondedores en forma de documentos seguros, que pueden ser tarjetas inteligentes o documentos nacionales de identidad, pueden analizarse como ejemplares de diversas características y modalidades de la invención descritas en el presente documento. Como será evidente, muchas características y modalidades pueden aplicarse (incorporarse fácilmente) a otras formas de documentos seguros, como pasaportes electrónicos. Como se usa en el presente documento, se puede interpretar que cualquiera de las expresiones "transpondedor", "tarjeta inteligente", "soporte de datos", y similares, se refiere a cualquier otro de los dispositivos similares a los mismos que operan según la Norma ISO 14443 o un estándar RFI D similar. Los siguientes estándares se incorporan en su totalidad por referencia en el presente documento: - ISO/I EC 14443 (Tarjetas de identificación - Tarjetas de circuitos integrados sin contacto - Tarjetas de proximidad) es un estándar internacional que define las tarjetas de proximidad usadas para su identificación y los protocolos de transmisión para comunicarse con ellas.
- ISO/I EC 7816 es un estándar internacional relacionado con tarjetas de identificación electrónicas con contactos, especialmente tarjetas inteligentes.
Un soporte de datos típico descrito en el presente documento puede comprender (i) un módulo de antena (AM) que tiene un chip RFI D o módulo de chip (CM) y una antena del módulo (MA), (ii) un cuerpo de tarjeta (CB) y (iii) una antena amplificadora (BA) dispuesta sobre el cuerpo de tarjeta (CB) para mejorar el acoplamiento entre la antena del módulo (MA) y la antena de un "lector" RFI D externo. Cuando se hace referencia en el presente documento al "módulo de chip", debe interpretarse que incluye "chip", y viceversa, a menos que se indique explícitamente otra cosa . La antena del módulo (MA) puede comprender una bobina de hilo, trazas conductoras grabadas en relieve o impresas sobre un sustrato de cinta de módulo (MT) para el módulo de antena (AM), o puede incorporarse directamente sobre el propio chip.
A lo largo de las diversas modalidades descritas en el presente documento, a menos que se observe específicamente otra cosa (en otras palabras, a menos que se excluya), el elemento denominado como "CM" será más apropiadamente un cubo de circuito integrado desnudo (IC) (o chip RFI D), en lugar de un módulo de chip (un cubo con un portador). En contraste con el mismo, Figura 8A y Figura 8B presentan ejemplos que son específicamente "módulos de chip" que tienen chips IC (como un "CM") montados y conectados a los sustratos. U n "módulo de chip" (cubo y portador) con una antena del módulo (MA) montada y conectada al mismo puede denominarse como un módulo de antena (AM).
La antena amplificadora (BA) puede formarse incrustando hilo en un sustrato de inserto o cuerpo de tarjeta (CB). Sin embargo, debe entenderse que la antena puede formarse usando un proceso distinto de incrustar hilo en un sustrato, como procesos aditivos o sustractivos, como estructuras de antena impresas, teenicas de enrollamiento de bobina (como se describe en el documento US 6,295,720) , estructuras de antena formadas en un sustrato de antena separado y transferido al sustrato de inserto (o una capa del mismo) , estructuras de antena grabadas en relieve (incluyendo grabado láser) de una capa conductora sobre el sustrato, material conductor depositado sobre el sustrato o en canales formados en el sustrato, o similares. Cuando se hace referencia al "sustrato de inserto" en el presente documento, debe interpretarse como que incluye el "cuerpo de tarjeta", y viceversa, así como cualquier otro sustrato para un documento seguro, a menos que se indique explícitamente otra cosa .
Las descripciones que siguen se encuentran en su mayor parte en el contexto de tarjetas inteligentes de interfaz dual (DI , DI F) , y se refieren principalmente a la operación sin contacto de las mismas. Muchas de las enseñanzas expuestas en el presente documento pueden aplicarse a pasaportes electrónicos y similares, que tienen únicamente un modo operativo sin contacto. Generalmente, cualquier dimensión expuesta en el presente documento son aproximadas, y los materiales expuestos en el presente documento pretenden ser ejemplares.
En general, el acoplamiento entre la antena del módulo (MA) y la antena de un lector RFI D externo puede mejorarse incorporando una antena amplificadora (BA) en el cuerpo de tarjeta (CB) . En ciertos aspectos, una antena amplificadora (BA) es similar a una antena de tarjeta (CA) . Sin embargo, a diferencia de una antena de tarjeta (CA) que está conectada directamente de forma electrica con el chip RFI D o el módulo chip (como en el documento US 7,980,477) , la antena amplificadora (BA) se acopla inductivamente con la antena del módulo (MA) que puede conectarse con el chip RFI D (CM). Tal acoplamiento inductivo puede ser más difícil de realizar que una conexión eléctrica directa.
Como se usa en el presente documento, el término "acoplamiento" (y variantes del mismo) se refiere a acoplamiento inductivo, magnético, capacitivo o reactivo (incluyendo combinaciones de los mismos, cualquier de los cuales puede denominarse como "acoplamiento inductivo") entre dos elementos que dependen de la generación de un campo electromagnético por un elemento dado y la reacción a (interacción con) el campo o los campos por otro elemento. A diferencia del mismo, el término "conexión" (y variantes del mismo) se refiere a dos elementos que se conectan eléctricamente entre sí en los que la interacción entre los dos elementos es resultado del flujo de electrones entre los dos elementos. Típicamente, dos elementos que se acoplan inductivamente entre sí no se conectan eléctricamente entre sí.
Los elementos que son bobinas de hilo, como una antena del módulo MA y una bobina acopladora CC dispuestas próximas entre sí en general se acoplan inductivamente entre sí, sin ninguna conexión electrica entre los dos elementos. A diferencia de los mismos, generalmente la antena del módulo MA se conecta eléctricamente con el elemento del chip RFI D (CM). Los arrollamientos y bobinas de la antena amplificadora BA, como el bobinado externo OW, bobinado interno IW y elementos de la bobina acopladora CC, generalmente se conectan eléctricamente entre sí, pero también pueden mostrar un acoplamiento inductivo entre sí. La antena del módulo MA y la bobina acopladora CC no se conectan eléctricamente entre sí, sino que se acoplan inductivamente (o "se acoplan por transformador") entre sí.
La antena amplificadora BA (y otras características) descritas en el presente documento puede aumentar la distancia operativa ("de lectura") eficaz entre el módulo de antena AM y un lector sin contacto externo con un acoplamiento capacitivo e inductivo. Con distancias de lectura típicamente en el orden de unos pocos centímetros, un aumento de 1 cm puede representar una mejora significativa.
Tarjeta inteligente de Interfaz Dual (DI) v Lectores Figura 1 ilustra una tarjeta inteligente SC de interfaz dual (DI) que comprende: un chip RFI D (o módulo de chip) CM , que puede ser un chip de interfaz dual (DI) o módulo de chip, dispuesto en un lado inferior de un sustrato o una cinta de módulo MT (o cinta transportadora de chip, o marco guía de metal); un número (como seis) de placas de contacto CP para implementar una interfaz de contacto (ISO 7816) en un lado 5 superior de la cinta de módulo MT; y una antena del módulo MA dispuesta sobre la parte inferior de la cinta de módulo MT, típicamente formada a partir de un conductor o hilo grabado, en un patrón en espiral (bobina) .
La cinta de módulo MT soporta y realiza ío interconexiones entre el chip RFI D CM , las placas de contacto CP y la antena del módulo MA, y puede ser de una única cara, teniendo metalizado sólo un lado, o ser de doble cara, teniendo metalizados ambos lados.
El chip RFI D CM puede conectarse de forma adecuada, 15 como conexión flip-chip o unión por hilos a la cinta de módulo MT.
El chip RFI D CM y la antena del módulo MA puede sobremoldearse por una masa de molde M M , para proteger el CM y los componentes de MA, e interconexiones.
Como se usa en el presente documento, "módulo de 20 chip" incluye uno o más dados semiconductores desnudos (chips) , incluyendo chips de circuitos integrados (IC). Un módulo de chip "híbrido" puede comprender un chip para una interfaz de contacto y un chip para una interfaz sin contacto, o similares. Se hace referencia al documento US 6,378,774 (2002, Toppan) para un 25 ejemplo de una solución de chip DI F, y al documento US 2010/0176205 (2010, SPS) para un ejemplo de una solución de dos chips en el que un chip realiza la función de contacto y el otro chip realiza la función de sin contacto.
Un elemento de ferrita (película o capa) puede 5 incorporarse en el módulo de antena AM , entre las placas de contacto CP y la antena del módulo MA para reducir los efectos atenuantes que pueden causarse por las placas de contacto conductoras CP.
Juntos, el chip RFID CM , la cinta del chip MT, las ío placas de contacto CP y la antena del módulo MA constituyen un "módulo de antena" AM.
La tarjeta inteligente SC comprende adicionalmente: un sustrato que para las tarjetas inteligentes puede denominarse como un "cuerpo de tarjeta" CB. (Para un pasaporte 15 electrónico, el sustrato será un "sustrato de inserto"). una antena amplificadora BA (o una antena de tarjeta CA) se muestra dispuesta alrededor (sólo dentro) de la periferia del cuerpo de tarjeta CB, típicamente en forma de una espiral rectangular y planta que tiene varias vueltas. 0 - Como se usa en el presente documento, la expresión cuerpo de tarjeta CB pretende incluir cualquier sustrato que soporte la antena amplificadora BA y que recibe el módulo de antena AM . Puede proporcionarse un rebaje en el cuerpo de tarjeta CB para recibir el módulo de antena AM. 5 La tarjeta inteligente puede denominarse como un "soporte de datos" o "transpondedor", o similares.
Algunas dimensiones ejemplares y/o aproximadas, materiales y especificaciones pueden ser: Cinta de Módulo (MT): cinta a base de epoxi, 60 mhp de 5 espesor Módulo de Chip (CM) : NXP SmartMx o Infineon SLE66, u otro Módulo de Antena (AM): 15 mm x 15 mm y 300 mhi de espesor ío - Antena de Módulo (MA): varios bobinados de hilo de cobre de aproximadamente 50 mhh, rodeando el módulo de chip CM .
Cuerpo de Tarjeta CB: aproximadamente 54 mm x 86 mm, 810 m?h de espesor, policarbonato (PC) . El cuerpo de tarjeta i5 y su antena de tarjeta (CA, o antena amplificadora BA) son significativamente (como 20 veces) mayores que el módulo de chip CM y su antena del módulo MA.
Antena Amplificadora BA: 3-12 vueltas de cobre de 1 12 mhi, hilo de auto-unión, incrustado ultrasónicamente en el cuerpo 0 de tarjeta CB . Como alternativa, la antena amplificadora BA puede comprender un hilo de cobre aislado de 80 pm, dispuesto en un patrón en espiral de aproximadamente 46 mm x 76 mm (ligeramente menor que el cuerpo de tarjeta CB), paso de las vueltas de 300 mhh, mostrando una frecuencia resonante de 13.56 25 MHz. La frecuencia de auto-resonancia optimizada de la antena amplificadora BA puede ser aproximadamente 13 ~ 17 MHz. o puede encontrarse un ejemplo de una antena amplificadora con secciones externas formando una gran espiral (1 1 , 1 1 ') y una porción central formando una pequeña espiral (12) en el documento US 8, 130, 166 (2012, "Assa Abloy"), incorporado por referencia en el presente documento. La gran espiral es comparable (o análoga) a la BA en Figura 1 , la pequeña espiral es comparable a la CC en Figura 1 . o Un ejemplo de una antena amplificadora con una bobina de antena (4) y una bobina acopladora (3) puede encontrarse en el documento US 6,378,774 (2002, "Toppan"), incorporado por referencia en el presente documento. La bobina de antena es comparable (o análoga) a la BA en Figura 1 , la bobina acopladora es comparable a la CC en Figura 1. o La presente invención no se limita al uso de cualquier antena amplificadora específica, en su lugar, se dirige a particularidades del módulo de antena AM y su fabricación .
Para mejorar el acoplamiento entre la antena del módulo MA y la antena amplificadora BA, puede disponerse un material que muestra propiedades de acoplamiento electromagnetico, como ferrita, en forma de una película fina sobre la superficie del cuerpo de tarjeta CB o puede incorporarse o incrustarse como partículas en el cuerpo de tarjeta, o ambas (película y partículas), en cualquier patrón deseado. El uso de ferrita como un material para mejorar el acoplamiento o para impedir (prevenir) el acoplamiento se analiza en el presente documento como ejemplar de un material que muestra alta permeabilidad electromagnetica, que se usa a menudo en una forma u otra junto con las antenas. Ver, por ejemplo, el documento US 5,084,699 (1992 , "Trovan").
Pueden laminarse capas adicionales (no mostradas), como capas de cubierta, al cuerpo de tarjeta CB para completar la construcción de la tarjeta inteligente.
El módulo de antena (AM) puede disponerse en el cuerpo de tarjeta (CB), como en un rebaje fresado de manera que su antena de módulo MA se solape, o esté dentro, o sea sustancialmente coplanar con o en otro nivel de la bobina acopladora CC . Ver, por ejemplo, el documento US 6,378,774 (2002 , Toppan), incorporado en su totalidad por referencia en el presente documento.
Figura 1 ilustra adicionalmente un lector de contactos que tiene contactos para interactuar (proporcionar energía y datos de intercambio) con el módulo de chip CM a través de las placas de contacto CP en un modo de contacto (ISO 7816) , y un lector sin contacto que tiene una antena para interactuar con el módulo de chip CM a través de la antena amplificadora BA y la antena del módulo MA (como alternativa a través de una antena de tarjeta CA) en un modo sin contacto (ISO 14443) .
Una modalidad de un Módulo de Antena (AM) Figura 1 A muestra un módulo de antena (AM) 100 que tiene un chip RFID (CM) 1 10 y una antena de módulo de hilo enrollado (MA) 130, ambos de los cuales pueden ser hilos enrollados a placas de unión (BP) 106 sobre una superficie inferior de una cinta de módulo (MT) 102. Más particularmente, un sustrato de vidrio epoxi (MT) 102 que tiene varias placas de contacto (CP) 104 en su superficie superior (como 5 puede visualizarse) para hacer una interfaz de contacto con un lector externo en un "modo de contacto" de funcionamiento, y varias placas de unión (BP) 106 dispuestas sobre una superficie opuesta de la cinta de módulo (MT) 102; El chip (CM) 1 10 puede montarse en la parte inferior lo (como puede visualizarse) de la cinta de módulo (MT) 102 con sus terminales (CT) 1 10a, 1 10b conectados como mediante unión por cable convencional a los seleccionados de las placas de unión (BP) 106 en el lado inferior (como se visualiza) de la cinta de módulo (MT) 102. Únicamente se muestran dos de las conexiones 15 de unión por hilo 1 14a y 1 14b, con fines de claridad ilustrativa. una antena de módulo (MA) 130 que comprende (por ejemplo) varias vueltas de hilo, como en una configuración 3 x 6 (3 capas, teniendo cada capa 6 vueltas), y que tiene dos extremos 130a y 130b. La antena del módulo 1 30 puede 20 conectarse por sus extremos 130a, 130b como por unión por termocompresíón a dos de las placas de enlace (BP) 106 en la parte inferior de la cinta de módulo (MT) 102, como se ilustra. o Para proteger las uniones por hilo (conexiones) entre los terminales de chip CT y las placas de unión BP, despues del 25 montaje de la antena de módulo MA en la cinta de módulo MT, y despues del montaje y la conexión del chip CM en la cinta de módulo MT (antes o después del montaje de la antena del módulo MA) , el área interior de la antena del módulo MA puede llenarse con resina GT, actuando la antena del módulo MA como un "dique" para contener la resina GT. Ver Figura 1 B o La antena del módulo MA y sus extremos, así como el chip CM y sus conexiones (que pueden estar ya cubiertas con resina GT) pueden sobremoldearse con una masa de molde (M M).
El agregado de los elementos que se han descrito anteriormente, generalmente la cinta de módulo (MT) 102, el módulo de chip (CM) 1 10 y la antena del módulo (MA) 130 puede denominarse como un "módulo de antena" (AM) 100.
En Figura 1 A, la cinta de módulo MT puede denominarse como de "doble cara" ya que tiene elementos conductores formados en capas metálicas (metalización) tanto sobre la superficie superior como la inferior de la misma (placas de contacto CP sobre la superficie superior, placas de unión BP sobre la superficie inferior) . Se omiten los elementos conductores, como vías, internos a la cinta de módulo MT, con fines de claridad ilustrativa. Como alternativa, la cinta de módulo puede ser de "una única cara" que tiene metalización únicamente por un lado de la misma , como únicamente sobre el lado superior (cara de arriba) , para las placas de contacto CP. Para una cinta de una única cara, las aberturas pueden extenderse a través de la cinta de módulo MT para hacer conexiones del chip CM y/o la antena del módulo MA dispuesta sobre la parte inferior de la cinta de módulo MT a las superficies posteriores de las seleccionadas de las placas de contacto CP sobre la superficie superior de la cinta de módulo MT.
Figura 1 C ilustra una antena del módulo (MA), o un subconjunto de bobina 1 30, que puede usarse en los módulos de antena descritos en el presente documento, como (pero sin limitación) el módulo de antena de Figura 1 A. U na bobina de hilo 1 12 para la antena del módulo (MA) puede enrollarse, usando cualquier herramienta de embobinado adecuada, y dispuesta sobre una capa de soporte de película 132. La antena del módulo MA puede comprender varias vueltas de hilo, y puede estar en forma de un anillo (cilindro), que tiene un diámetro interno (i D) de aproximadamente 9 mm, y un diámetro externo (OD) de aproximadamente 10 mm.
La capa de soporte de película 132 puede ser una película de nitrilo, 60 pm de espesor y puede tener unas dimensiones externas totales de aproximadamente 10-15 mm x 10-15 mm, o aproximadamente dos veces mayor (de un lado a otro, en una dimensión) que la antena del módulo MA que se montará en la misma. Puede proporcionarse una abertura central 134 a traves de la película 1 32, generalmente alineada con la posición de la antena del módulo MA, y que tiene un diámetro que es casi tan grande como el I D de la antena del módulo MA. La abertura 134 puede formarse mediante una operación de perforación. La abertura 134 sirve para alojar un chip CM (como 1 10, Figura 1 A) y sus uniones por hilo cuando el módulo de antena AM se monta.
Pueden proporcionarse dos aberturas 136a y 1 36b (en la misma operación de perforación que en la abertura central 134) a traves de la película 132 para alojar la unión de los extremos de hilo de antena 1 12a y 1 12b, respectivamente, a las placas de unión BP (106, Figura 1 A) en la cinta de módulo MT (102) .
Puede proporcionarse un protector antiadherente 138 en un lado de la película 1 32 , como el lado opuesto a la antena del módulo MA. La abertura central 1 34 puede o no extenderse a través del protector antiadherente 138, que puede ser papel, que poseen un espesor de aproximadamente 60 pm.
Después de montarse en la cinta de módulo MT (102) , después de que el chip CM (1 10) se monte y se conecte, la antena del módulo MA 1 12 puede llenarse con resina para proteger el chip CM y sus conexiones. La antena del módulo MA puede conectarse antes de conectar el chip CM con el fin de evitar dañar las conexiones del chip CM .
Figura 1 D ilustra una tarjeta inteligente DI F que comprende: - un chip RFI D CM de interfaz dual (DI F) dispuesto a un lado inferior de un sustrato o cinta de módulo MT; un número (como seis) de placas de contacto CP para implementar una interfaz de contacto (ISO 7816) en un lado superior de la cinta de módulo MT; y - una antena del módulo (MA) dispuesta sobre la parte inferior de la cinta de módulo (MT) , típicamente formada a partir de un conductor o hilo grabado, en un patrón en espiral (bobina).
El sustrato MT soporta y realiza interconexiones entre el chip CM , las placas de contacto CP y la antena del módulo MA, placas de contacto CP y la antena del módulo MA, y puede ser de una única cara, teniendo metalizado sólo un lado, o ser de doble cara, teniendo metalizados ambos lados.
El chip RFI D CM puede conectarse de forma adecuada, como conexión flip-chip (como se ilustra en Figura 1 D) o unión por hilos (como se ilustra en Figura 1 A) a la cinta de módulo MT.
Como se usa en el presente documento, "módulo de chip" incluye uno o más dados semiconductores desnudos (chips) . Un módulo de chip "híbrido" puede comprender un chip para una interfaz de contacto y un chip para una interfaz sin contacto, o similares. Se hace referencia al documento US 6,378,774 (2002, Toppan) para un ejemplo de una solución de chip DIF, y al documento US 2010/0176205 (2010, SPS) para un ejemplo de una solución de dos chips en el que un chip realiza la función de contacto y el otro chip realiza la función de sin contacto.
- Juntos, el módulo de chip, el CM , la cinta del chip MT, las placas de contacto CP y la antena del módulo MA constituyen un "módulo de antena" AM .
La tarjeta inteligente comprende adicionalmente: un sustrato para tarjetas inteligentes puede denominarse como un "cuerpo de tarjeta" CB . (Para un pasaporte electrónico, el sustrato será un "sustrato de inserto".) una antena de tarjeta (CA) , a veces denominada como antena amplificadora (BA) , se dispone alrededor de la periferia del cuerpo de tarjeta, típicamente en forma de una espiral rectangular y plana que tiene varias vueltas. (Una antena amplificadora BA tambien puede tener una bobina acopladora en una porción interior del cuerpo de tarjeta CB, como rodeando el rebaje para el módulo de antena AM , ver Figura 1 ).
Como se usa en el presente documento, el cuerpo de tarjeta CB pretende incluir cualquier sustrato que soporte una antena de tarjeta CA y que reciba el módulo de antena AM . Puede proporcionarse un rebaje en el cuerpo de tarjeta para recibir el módulo de antena AM .
Algunas dimensiones ejemplares y/o aproximadas, materiales y especificaciones pueden ser: Cinta de Módulo (MT): cinta a base de epoxi (o Kapton), 75 pm - 1 10 pm de espesor Módulo de Chip (CM): NXP SmartMx o Infineon SLE66, u otro - Módulo de Antena (AM): 13 mm x 1 1 .8 mm y 195 pm de espesor Antena de Módulo (MA): varios bobinados de 50 pm u 80 pm de hilo de cobre, aproximadamente el tamaño del módulo de chip CM (y no mayor que el AM) - Cuerpo de Tarjeta CB: 85.6 mm x 53.97 mm, 760 pm de espesor, policarbonato (PC) . El cuerpo de tarjeta y su antena de tarjeta son significativamente mayores (como 30 veces) que el módulo de chip CM y su antena de módulo MA.
Antena de tarjeta CA: 7 vueltas de 1 12 m?h de cobre, 5 hielo de auto-unión, incrustada ultrasónicamente en el cuerpo de tarjeta CB.
Pueden laminarse capas adicionales (no mostradas), como capas de cubierta, al cuerpo de tarjeta para completar la construcción de la tarjeta inteligente ío Figura 1 D ilustra adicionalmente un lector de contactos que tiene contactos para interactuar (proporcionar energía y datos de intercambio) con el chip RFI D CM a traves de las placas de contacto CP en un modo de contacto (ISO 7816), y un lector sin contacto que tiene una antena para interactuar con el módulo de 15 chip CM a través de la antena de tarjeta CA u la antena del módulo MA.
Bobinado de la Antena del Módulo sobre una Estructura de Contención Figura 2 muestra que una estructura de dique (o 20 simplemente "dique") DS 220 puede disponerse en la parte inferior (superior, según se visualiza) de la cinta de módulo MT 202 , y se fija a la misma (como con un adhesivo) . (La cinta de módulo MT 202 se ilustra invertida a diferencia de Figura 1 , Figura 1 A, y Figura 1 D, estando las placas de contacto CP 204 25 en la parte inferior, como se observa, en esta figura).
El dique DS 230, que puede denominarse como un "núcleo de bobinado WC" o una "estructura de soporte", o simplemente como un "anillo", tiene una porción de cuerpo tubular alargada B y dos extremos abiertos opuestos 230a y 230b, y puede ser cilindrica (como se ilustra) o sustancialmente rectangular en sección transversal (o cualquier otra forma adecuada) . Un extremo 230b de la porción de cuerpo B se monta en la cinta de módulo MT, usando un adhesivo adecuado, el otro extremo 230a es un extremo libre (desmontado). El dique DS puede conformarse de un material plástico, como Mylar, que tiene un grosor ’ t' de aproximadamente 200 mhi . El diámetro interno (I D) del dique DS puede ser de aproximadamente 7 mm, el diámetro externo (OD) del dique DS puede ser aproximadamente de 8 mm.
Aunque se muestra como circular (cilindrica), la sección transversal del dique DS puede ser sustancialmente rectangular, u otra forma adecuada (para enrollar una antena de módulo MA sobre la misma) , en cuyo caso el "I D" será la dimensión interna, y el "OD" será la dimensión externa de la porción de cuerpo B.
Una antena de módulo MA 230 (en comparación con 130) que tiene varias capas y vueltas del hilo de auto-unión puede enrollarse sobre el dique DS. El dique DS debería tener una altura ’h' que es al menos tan alta como la antena del módulo resultante MA, como aproximadamente 350 mhi. El dique DS puede impregnarse con ferrita para aumentar la inductancia de la antena del módulo MA. Puede usarse un accesorio de fijación (no mostrado) para soportar el DS durante el bobinado de la antena del módulo MA. Puede considerarse que el producto provisional resultante que comprende una antena del módulo MA y el dique DS montado en una cinta de módulo MT, es un subconjunto para un módulo de antena AM. Se muestran los dos extremos a, b (en comparación con 1 12a, 1 12b) de la antena del módulo MA, que se extienden hacia fuera, con respecto a las placas de unión BP 206 (en comparación con 106) sobre la superficie de la cinta de módulo MT.
Un chip RFI D CM 210 (en comparación con 1 10) puede montarse posteriormente en la superficie de la cinta de módulo MT, en el interior del dique DS y unido por hilos desde sus terminales CT a las placas de unión BP en la parte inferior (superior, como se visualiza en Figura 2) de la cinta de módulo MT. Entonces, puede aplicarse un encapsulado de revestimiento glob-top GT (no mostrado) en el interior del dique DS para proteger el chip CM y las uniones por cable, dando como resultado un módulo de antena sustancialmente completo AM 200. El chip RFID CM y la antena del módulo MA pueden sobremoldearse por una masa de molde MM (no mostrada, ver Figura 1 ) , para proteger el chip CM y los componentes del módulo MA, y las interconexiones respectivas a las placas de unión BP en la cinta de módulo MT, completando el módulo de antena AM .
Figura 2A muestra que puede proporcionarse al menos una ranura S 232 a traves de la porción de cuerpo B del dique DS (núcleo de bobinado WC) para alojar de forma correspondiente al menos un extremo (a , b) del hilo de la antena del módulo MA (no mostrado) que pasa a través de la misma, hacia dentro, desde la parte externa a la porción de cuerpo B al espacio "interior" contenido por el dique DS. Uno o ambos extremos (a, b) de la antena del módulo MA pueden extenderse hacia dentro, a través de una o dos ranuras en la porción de cuerpo B (dos extremos pueden extenderse a través de una única ranura, a niveles diferentes) de manera que los extremos (a, b) terminan en un área sobre la cinta de módulo MT contenida por el dique DS. La ranura o ranuras S deben dimensionarse (suficientemente anchas) para alojar el diámetro del hilo de la antena que pasa a través de la misma. Tener los extremos del hilo de la antena terminando en la parte interior del dique DS tiene la ventaja de que pueden protegerse por el mismo revestimiento glob-top GT que protege el chip CM (ver Figura 4E) .
Módulos de antena formados sobre una cinta transportadora de chip de 35 mm Figura 2B ilustra una téenica para formar una de muchas antenas de módulo MA en un núcleo de bobinado WC sobre una cinta transportadora de chip de 35 mm (cinta de módulo MT). Los dos extremos a, b del hilo de la antena del módulo MA pueden extenderse hacia dentro (como, sin embargo, una o más ranuras en el núcleo de bobinado WC), para unirse a las placas de unión BP dispuestas en la cinta de módulo MT interna al núcleo de bobinado WC . Como alternativa, el núcleo de bobinado WC puede omitirse, y la antena del módulo MA puede ser una bobina con núcleo de aire.
Figura 2C ilustra una teenica para formar una de muchas antenas de módulo MA en un núcleo de bobinado WC sobre una cinta transportadora de chip de 35 mm (cinta de módulo MT). Los dos extremos a, b del hilo de la antena del módulo MA pueden extenderse hacia fuera para unirse a las placas de unión BP dispuestas en la cinta de módulo MT externa al núcleo de bobinado WC (de la forma mostrada en Figura 2) . Como alternativa, el núcleo de bobinado WC puede omitirse, y la antena del módulo MA puede ser una bobina con núcleo de aire.
Hustra una técnica para formar antenas de módulo MA en los núcleos de bobinado WC, por ejemplo, en una cinta transportadora de chip de 35 mm (cinta de módulo MT) . Los dos extremos a, b del hilo de la antena del módulo MA pueden extenderse hacia fuera, y se conectan a placas de unión BP en la cinta de módulo MT externa al núcleo de bobinado WC. Como alternativa, el núcleo de bobinado WC puede omitirse, y la antena del módulo puede ser una bobina con núcleo de aire.
En Figura 2B y Figura 2C , se muestra una placa cuadrada para recibir el chip CM . Se muestran varias placas de unión más pequeñas en el interior de los núcleos de bobinado WC que se conectan internamente a la cinta de módulo a las placas de contacto CP (no mostradas) sobre el lado cara arriba de la cinta de módulo MT, y diversos terminales de contacto del chip pueden unirse por hilos a la misma seguido del llenado de revestimiento glob-top del núcleo de bobinado WC para proteger las uniones por hilos. En Figura 2B y Figura 2C, se muestran algunas interconexiones, otras pueden omitirse, con fines de claridad ilustrativa.
Bobinado "Flver" Figura 3 ilustra una pluralidad (aproximadamente qumce) de antenas de módulo MA, como el tipo mostrado en Figura 2C (extendiendose los extremos hacia fuera del WC) que se unen en núcleos de bobinado WC, en una cinta transportadora de chip de 35 mm (cinta de módulo MT). Los núcleos de bobinado WC pueden disponerse en dos filas, dos núcleos de bobinado WC que se instalan convenientemente de lado a lado a través de la anchura de la cinta transportadora de 35 mm. La cinta transportadora de chip de 35 mm puede avanzar a lo largo de una etapa, parando para tener varias antenas de módulo MA (como dos) enrolladas al mismo tiempo. Una pluralidad (como quince) de pares de clavijas de "fijación" retráctiles se extiende desde la etapa, adyacente a la cinta transportadora de 35 mm, en ambos lados de la misma , estando cada par de clavijas asociado con cada uno de los (quince) núcleos de bobinado WC. Puede proporcionarse un número menor (menos) , como dos, de boquillas para suministrar y enrollar el hilo para la antena del módulo MA alrededor de un número similar (como dos) de núcleos de bobinado WC .
Generalmente, para formar una antena de módulo determinada MA, la tobera puede enrollarse en primer lugar a un primer extremo del hilo alrededor de uno primero del par de clavijas, aseg urando (anclando, "fijando") el primer extremo del hilo a la primera clavija. Despues, la tobera se desplaza hacia el núcleo de bobinado WC, extendiéndose (pasando) una primera porción terminal del hilo sobre (a través de) una primera de dos placas de unión BP en la cinta de módulo MT. Después, la tobera "vuela" (órbita) alrededor del núcleo de bobinado WC , varias veces (como veinte), enrollando el cable alrededor del núcleo de bobinado WC - de aquí, la nomenclatura de téenica de bobinado "flyer". Después de finalizar el número designado de vueltas (como veinte) , la tobera se aparta del núcleo de bobinado WC, pasando una segunda porción terminal del hilo sobre una segunda de las dos placas de unión para la antena del módulo MA, para asegurar (amarrar) el segundo extremo del hilo en el segundo de los pares de clavijas. Después, las porciones terminales del hilo que pasa por las dos placas de unión BP para la antena del módulo MA pueden unirse a las placas de unión respectivas.
Puede ser conveniente formar en primer lugar una pluralidad de antenas de módulo MA, antes de unir las porciones terminales de las antenas del módulo BP. Ha de apreciarse en Figura que ya se han formado varias/(seis) antenas del módulo MA, extendiendose sus dos porciones terminales sobre placas de unión BP y se han fijado a un par correspondiente de clavijas. Después, en una etapa posterior, las porciones terminales de las antenas de módulo MA pueden unirse (como usando una plancha) a las placas de unión respectivas BP. Después de terminar la formación de las antenas del módulo MA, pueden cortarse porciones residuales (entre las placas de unión BP y clavijas asociadas) de los extremos del hilo, las clavijas se retraen, y el hilo "residual" se elimina como con un sistema de succión .
La formación de las antenas del módulo MA y la unión de sus porciones terminales a placas de unión respectivas BP puede realizarse antes de insertar el chip CM sobre la cinta de módulo MT. Completando estas etapas antes de la unión por hilos del chip CM (ver, por ejemplo, Figura 4D), las uniones por hilo al chip CM no se alterarán durante la unión de los extremos de la antena del módulo MA.
La téenica de bobinado flyer ilustrada en Figura 3 puede aplicarse al bobinado de una antena del módulo MA en la estructura de dique DS de Figura 2, y Figura 2A, así como en la estructura de dique WC de Figura 4.
Las sigu ientes patentes en relación con el bobinado flyer se incorporan por referencia en el presente documento: US 5,261 ,615 (1993, Gustafson) ; US 5,393,001 (1995, Gustafson) ; US 5,572 ,410 (1996, Gustafson); US 5,606,488 (1997, Gustafson); U S 5,649,352 (1997, Gustafson) . 4l Figura 3A muestra algunos detalles y/o variaciones adicionales acerca de la teenica que se ha descrito anteriormente. Se muestra una fila de cuatro módulos de antena (AM) que se forman dispuesta a lo largo de un lado de una cinta transportadora de 35 mm. Una pluralidad de estructuras de soporte de extremo abierto tubular (WC , DS) se ha colocado en una pluralidad correspondiente de sitios para formar una pluralidad correspondiente de módulos de antena AM. Una pluralidad de clavijas de fijación retráctiles para los extremos de hilo se integran en el inversor (etapa). Un par de estas clavijas (marcadas #a, #b) se sitúa adyacente a la cinta transportadora en cada sitio correspondiente para un módulo de antena. Un procedimiento ejemplar para formar una secuencia de antenas de módulo MA en sitios para los módulos de antena AM puede comprender alguna o cada una de las siguientes etapas, en general (pero sin limitación) la siguiente secuencia.
El hilo puede sujetarse mediante un mecanismo de sujeción.
Después, el hilo puede guiarse por la tobera pasada una primera clavija 1a de un primer par ( 1a, 1b) de clavijas de fijación retráctiles asociadas con uno primero (mostrado a la derecha) de los módulos de antena AM . o La tobera de bobinado puede controlarse por un servosistema x-y-z (no mostrado).
- Después, el hilo puede guiarse pasada una primera abertura en el inversor al primero de los núcleos de bobinado WC asociados con el primer módulo de antena AM . o Las aberturas en el inversor pueden facilitar la desconexión del hilo durante la unión (se produce posteriormente) .
Despues, la tobera se desplaza (órbita) alrededor del núcleo de bobinado WC, formando un número predeterminado (como 20) de vueltas de hilo para la antena del módulo MA Después, la tobera se guía hacia fuera, pasado el borde de la cinta transportadora de 35 mm , pasando sobre una segunda abertura en el inversor, hasta el segundo 1b del primer par de clavijas retráctiles asociadas con el primer módulo de antena Después, en lugar de atar el hilo en la segunda clavija 1b, la tobera gu ía el hilo parcialmente (como aproximadamente 90 grados) alrededor de la segunda clavija 1 b hacia una primera clavija 2a de un siguiente par de clavijas (2a, 2b) asociadas con uno siguiente (segundo desde la derecha) de los módulos de antena. Esta envoltura parcial del hilo puede ser suficiente para anclar (asegurar) el hilo a la clavija 2a.
Después, la tobera guía el hilo alrededor de la clavija 2a hacia el núcleo de hilo del segundo (desde la derecha) módulo de antena, pasando por otra abertura en el inversor.
Después, la tobera se mueve (órbita) alrededor del segundo núcleo de bobinado WC, formando un número predeterminado de vueltas (como 20) del hilo para la antena del módulo MA.
Las etapas anteriores (tobera guiada hacia fuera por una abertura en el inversor a una segunda clavija de un par de clavijas retráctiles, hasta una primera clavija de un par posterior de clavijas retráctiles, la envoltura parcialmente alrededor (asegurando el hilo) que se gu ía hacia dentro por una abertura en el inversor hasta un siguiente núcleo de bobinado, etc.) continúan hasta que se ha enrollado un último núcleo de bobinado con una antena del módulo MA. Despues, el hilo puede sujetarse (por la tobera) alrededor de la segunda clavija (4b) del último par de clavijas retráctiles (4a, 4b). o En Figura 3A, la tobera se muestra saliendo del tercer núcleo de bobinado (desde la derecha), dirigida hacia el segundo del par de clavijas 3a, 3b asociadas con ese sitio del módulo de antena.
Después, las porciones finales del hilo que pasan por las placas de unión respectivas BP pueden unirse, como se ha descrito anteriormente con respecto a Figura 3.
- En una última etapa, el hilo puede cortarse, las clavijas pueden retraerse y el hilo residual puede eliminarse.
Núcleo de bobinado de Brida Simple Figura 4 ilustra un núcleo de bobinado WC 420 sobre el que puede enrollarse una antena del módulo MA. El núcleo de bobinado WC, que puede denominarse como una "estructura de soporte", puede estar hecho de un material plástico, como PPS reforzado con fibra de vidrio (sulfuro de polifenileno). Al igual que con la estructura de dique DS 220, el núcleo de bobinado WC puede estar en forma de una estructura anular, o tubular, que 5 tiene una sección transversal circular o sustancialmente rectangular, y dos extremos abiertos opuestos 420a, 420b, uno de cuyos extremos se asegurarán (fijarán) a la parte inferior de una cinta de módulo MT, el otro de los cuales es un extremo libre (desmontado). ío El núcleo de bobinado WC comprende una porción de cuerpo principal B 422 , y una porción de brida F 424 que se extiende radialmente (a la izquierda o derecha , como se visualiza) hacia fuera desde el extremo libre superior (como se visualiza) de la porción de cuerpo B. (Esto contrasta con el dique DS 220 en el 15 que ambos extremos son básicamente iguales entre sí).
La brida F sirve para endurecer la porción de cuerpo B, tambien para estrangular (contener) los bobinados de la antena del módulo MA según se enrolla. De forma análoga, cuando se instala en la cinta de módulo MT, la brida F sirve como una brida 0 de un "bobinador", la superficie de la cinta de módulo MT sirve como la segunda brida del "bobinador". La antena del módulo MA se enrollará en un área de bobinado entre las dos bridas de "bobinador". Figura 4 muestra una porción de la cinta de módulo MT en vista en fantasma (líneas discontinuas), e indica el área de 5 bobinado formada entre la brida F y la superficie inferior de la cinta de módulo MT. (La cinta de módulo MT puede estar revestida con cobre de vidrio epoxi en ambos lados, grabada para formar placas de unión BP en la parte inferior, placas de contacto CP en el lado cara arriba).
El núcleo de bobinado WC 420 puede tener las siguientes dimensiones (aproximadas): espesor t de la porción de cuerpo B = -0.85 mm anchura fw de la brida F = ~0.5 mm diámetro externo OD del núcleo de bobinado WC (incluyendo la brida F) = ~9.4 mm diámetro interno I D del núcleo de bobinado WC = -6.7 mm altura h1 del área de bobinado = -0.250 mm altura h2 de la brida F = -0.100 mm - altura total h3 de la porción de cuerpo B = -0.350 mm.
El área de bobinado entre la brida F y la superficie de la cinta de módulo MT puede alojar (contener) aproximadamente 20 vueltas de 1 12 pm de diámetro de hilo de auto-unión para la antena del módulo MA. Pueden usarse hilos que tienen otros diámetros, mayores o menores de 1 12 mhh para la antena del módulo MA.
Un procedimiento para formar una antena del módulo MA 430 en el núcleo de bobinado WC, que forma adicionalmente un módulo de antena AM se describe con respecto a Figura 4A a Figura 4F, y generalmente comprende: fijar el WC al MT enrollar el MA sobre el WC distribuir adhesivo para el CM colocar CM, adhesivo curado (hilo de auto-unión curado) unión por hilos (CM y MA a BP en MT) llenar de revestimiento glob top el interior del WC (cubriendo el CM) sobremoldear la MA, WC, CM Figura 4A ilustra una primera etapa, en donde el núcleo de bobinado WC 420 se fija a la cinta de módulo MT, como con un adhesivo. El adhesivo puede aplicarse a cualquiera del extremo 420b del núcleo de bobinado WC o la superficie de la cinta de módulo MT. El espesor final del adhesivo puede ser aproximadamente de 30 pm. Como alternativa, el núcleo de bobinado WC puede fijarse a la cinta de módulo lyiT sin adhesivo, como por soldadura rotativa (una teenica de soldadura por fricción). En un procedimiento de producción , puede colocarse un núcleo de bobinado WC (o simplemente "anillo") en una pluralidad de ubicaciones a lo largo de una cinta transportadora de 35 mm en la preparación para el bobinado (bobinado de la antena del módulo MA sobre el núcleo de bobinado WC, o el dique DS). Esta etapa puede denominarse como "colocación del anillo".
Las placas de contacto CP (en comparación con 104) para una interfaz de contacto (con un lector externo) se muestran en la superficie cara arriba (inferior, como se visualiza) de la cinta de módulo MT, para un módulo de antena AM de interfaz dual (DI). Sin embargo, debe entenderse que la invención puede ponerse en práctica en el contexto de un módulo de antena AM que funciona únicamente en el modo sin contacto, sin tales placas de contacto CP.
Figura 4B ilustra el núcleo de bobinado WC fijado (ensamblado, montado) a la cinta de módulo MT. Se forma un área de bobinado entre la brida F y la superficie de la cinta de módulo MT. En esta y en posteriores figuras, el adhesivo se omite, con fines de claridad ilustrativa.
Figura 4C ilustra una etapa posterior, en donde la antena del módulo MA 430 se enrolla sobre el núcleo de bobinado WC, alrededor de la porción de cuerpo B, en el área de bobinado entre la brida F y la superficie de la cinta de módulo MT. Esto puede hacerse de la forma mostrada en y se describe con respecto a Figura 3 (usando la teenica de bobinado "flyer") . Pueden usarse otras técnicas de bobinado para formar las bobinas de la antena del módulo MA. Los extremos (a, b) de la antena del módulo MA, que se extienden hacia fuera desde el núcleo de bobinado WC, pueden conectarse con las placas de unión respectivas BP en esta etapa. Aunque no se muestra, el núcleo de bobinado 420 puede tener al menos una ranura (S), en comparación con la al menos una ranura (S) mostrada en Figura 2B, para permitir que los extremos (a, b) de la antena del módulo MA se extiendan a las placas de unión (BP) situadas en el interior del núcleo de bobinado WC.
Las bobinas (vueltas) de hilo pueden no estar dispuestas tan ordenadamente, como se ilustra. No obstante, las bobinas (vueltas) del hilo se limitan dentro del área de bobinado por la brida F y la superficie de la cinta de módulo MT, como se muestra. La antena del módulo MA puede comprender un total de 20 vueltas (bobinas) de hilo en el área de bobinado, y dos extremos (a, b) que se extienden sobre placas de unión respectivas BP sobre la superficie de la cinta de módulo MT.
Figura 4D ilustra una etapa posterior de formación del módulo de antena MA, en donde el chip CM (en comparación con 1 10) se instala en el área interior del núcleo de bobinado WC. Despues, las uniones por hilos wb (en comparación con 1 14a, 1 14b) pueden formarse entre los terminales (en comparación con 1 10a, 1 10b) del chip 1 10 y los seleccionados de las placas de unión BP sobre la superficie de la cinta de módulo MT. Los extremos (a, b) de la antena del módulo MA también pueden unirse a los seleccionados de las placas de unión BP sobre la superficie de la cinta de módulo MT en esta etapa, si no conectaron previamente.
Figura 4E ilustra una etapa posterior, en donde el área interior del núcleo de bobinado WC puede llenarse con un encapsulado de revestimiento glob-top GT, o similar, para proteger el chip CM y las uniones por hilos wb. Si se aplica calor para curar el revestimiento glob-top GT, el calor tambien puede provocar el pegado del hilo de auto-unión que forma las vueltas (bobinas) de la antena del módulo MA.
Figura 4F ilustra una etapa posterior, en donde puede formarse (por sobremoldeo) una masa de molde MM sobre la antena del módulo MA, los extremos (a, b) de la antena del módulo MA, el núcleo de bobinado WC, el revestimiento glob-top GT (incluyendo sobre el chip CM y las uniones por hilos) . La masa de molde M M puede extenderse sobre el borde externo (reborde) de la brida F, ligeramente hacia el área de bobinado (excepto cuando es un hilo), lo que puede ayudar a retener la masa de molde MM en su lugar. En menor medida, la estructura de dique DS (Figura 2) , que se fija en un extremo a la cinta de módulo MT, si se usa en lugar del núcleo de bobinado WC, también puede ayudar a soportar (retener, capturar) la masa de molde M M .
El procedimiento de formación de una antena del módulo MA para un módulo de antena AM que se ha descrito anteriormente puede compararse con el documento de Toppan '774 que muestra (figura 14) una bobina enrollada alrededor de un marco de o núcleo bobina que tiene bridas montadas alrededor de la resina epoxi que protege el cubo y las uniones por hilo al cubo. Por ejemplo, en la téenica que se ha descrito anteriormente (Figura 4A a Figura 4F) ... el núcleo de bobinado WC tiene únicamente una brida (la otra brida "virtual" en el extremo abierto opuesto de la estructura de soporte que es la superficie de la cinta de módulo MT) , la estructura de soporte tubular (WC , DS) puede servir como un dique para contener la resina de revestimiento glob-top GT aplicada posteriormente, el chip CM puede instalarse despues de la formación de la antena del módulo MA sobre la cinta de módulo MT (estando realizadas también las uniones de hilo al chip CM después de la unión de los extremos de la antena del módulo MA).
Figura 5 (en comparación con Figura 1 ) ilustra el módulo de antena AM , que podría ser el módulo de antena 200 de Figura 2 o el módulo de antena AM 400 de Figura 4F, instalado en un rebaje R en un cuerpo de tarjeta CB de una tarjeta inteligente SC que tiene una antena amplificadora BA que poseen una porción externa en la periferia del cuerpo de tarjeta y una bobina acopladora CC en un área interior del cuerpo de tarjeta, como rodeando el rebaje R. Al menos alguna (incluyendo todas) de las vueltas del hilo de la bobina acopladora CC puede incrustarse en el fondo del rebaje R, para mejorar el acoplamiento inductor (por transformador) entre la bobina acopladora CC y la antena del módulo MA. Pueden formarse canales o un amplio trecho para recibir las vueltas del hilo en el fondo del rebaje R mediante ablación láser.
Un Módulo de antena Ejemplar (AM) Figura 6A ilustra un módulo de antena AM que tiene una cinta de doble cara, con aberturas en la cinta de módulo MT para la conexión de los extremos (a, b) de la antena del módulo MA a los lados inferiores de las placas de contacto CP (u otras áreas de metalización superior) . La metalización inferior BM puede eliminarse de debajo de la antena del módulo MA puesto que no es necesaria para interconectar la antena del módulo MA con el chip CM . Se proporcionan vías conductoras a traves de la cinta de módulo MT para conectar el chip CM a placas de contacto CP. Aqu í, se muestra que en lugar de unir por hilos el chip CM a las vías (como en Figura 7A) , el chip CM puede unirse de forma flip-chip (pelotitas) a las trazas seleccionadas en la capa de metal inferior M B que se asocian con las vías. Puede proporcionarse un bajo nivel de llenado por debajo (en la parte superior, como se visualiza) del chip CM para soportarlo sobre y asegurarlo a la cinta de módulo MT.
Figura 6B ilustra un diseño/asignaciones de placas de contacto relevantes para Figura 6A. Los extremos de hilo (a, b) de la antena del módulo MA pueden conectarse a LA y LB en la parte inferior de la cinta de módulo MT.
Puede ser ventajoso eliminar el metal, como por ablación láser (o taladrado de percusión láser) de las placas de contacto CP del módulo de antena AM para mejorar el acoplamiento electromagnético (distancia de lectura) con un lector de contacto externo (Figura 1 ). Esta eliminación de metal de las placas de contacto (CP) puede tomar diversas formas, como proporcionar una pluralidad de perforaciones a traves de las seleccionadas de las placas de contacto, la modificación del tamaño de las seleccionadas de las placas de contacto, o el aumento del tamaño s de un espacio entre las seleccionadas de las placas de contacto CP, o similares, como puede describirse en el documento 61 /693,262, presentado el 25 de agosto de 2012.
Antena de Módulo (MA> que tiene una bobina Resumiendo lo anterior, un núcleo de bobinado WC, ío generalmente en forma de un anillo, o estructura tubular que tiene dos extremos, se monta en la superficie superior (como se visualiza) de una cinta transportadora de chip MT (o cinta de módulo, MT) . El extremo del núcleo de bobinado WC alejado de la cinta transportadora MT tiene una brida F. U n área de bobinado 15 entre la brida F y la superficie superior de la cinta transportadora MT puede alojar (contener) varias vueltas (como 20-30) de hilo, como hilo de auto-unión de 1 12 mm de diámetro, para formar una antena del módulo MA, que puede formarse usando una téenica de bobinado flyer. Los extremos "a", "b" de la antena del módulo 0 MA pueden unirse a dos placas de unión BP-a y BP-b sobre la superficie superior de la cinta transportadora MT.
Las placas de unión "bp" también pueden disponerse sobre la superficie superior de la cinta transportadora MT, en el área interior del núcleo de bobinado WC, para la conexión (como por 25 unión por hilos) con un chip RFI D (no mostrado) que se dispondrá posteriormente en el núcleo de bobinado WC sobre la superficie superior de la cinta transportadora MT. Cada una de las placas de unión "bp" se asocia con una determinada de las placas de unión BP-a y BP-b, conectadas por trazas conductoras (no mostradas) con las mismas. Las placas de contacto CP para una interfaz de contacto (ISO 7816) pueden disponerse sobre la superficie inferior (como se visualiza) de la cinta transportadora MT, y se conectan como por vías (no mostradas) a placas de unión adicionales (no mostradas) sobre la superficie superior de la cinta transportadora MT (en el área interior del núcleo de bobinado WC) que tambien estará conectada con el chip RFI D.
Figura 7 (en comparación con Figura 4C) muestra una antena del módulo MA formada por una bobina que tiene un total de 18 vueltas, y que tiene dos extremos "a" y "b", ambos extremos extendiéndose hacia fuera de la antena del módulo MA y conectados con una respectiva de dos placas de unión BP-a y BP-b en la cinta transportadora MT.
El hilo puede enrollarse en general alrededor de la porción de cuerpo B del núcleo de bobinado WC una vuelta encima de otra, expandiéndose radialmente hacia fuera según el área de bobinado entre la cinta transportadora MT y la brida F se llena con el hilo, dando como resultado, por ejemplo, tres (3) capas de hilo, teniendo cada capa seis (6) vueltas.
Figura 7A muestra en diagrama una antena del módulo MA que comprende dos bobinas C1 y C2, teniendo cada una de las bobinas 9 vueltas, teniendo la antena del módulo general MA un total de 18 vueltas. Cada una de las bobinas C1 y C2 tiene dos extremos. La bobina C2 se muestra con "X". La bobina C2 se muestra enrollada alrededor de la bobina C1 . Se muestra que la cinta de módulo MT es de doble cara, pero puede ser de una única cara.
Figura 7B muestra esquemáticamente que las dos bobinas C1 y C2 pueden conectarse en paralelo entre sí. La bobina C2 se muestra en líneas discontinuas. (Las dos bobinas C1 y C2 pueden conectarse de una forma diferente, como se muestra en Figura 7D.) La bobina C1 puede ser la primera bobina enrollada en el núcleo de bobinado WC , y puede comprender 9 vueltas de hilo y dos extremos 1 a, 1 b. La bobina C2 puede ser la segunda bobina enrollada sobre el núcleo de bobinado WC, y puede comprender 9 vueltas de hilo y dos extremos 2a, 2b.
Un primer extremo 2a de la segunda bobina C2 puede conectarse con un primer extremo 1 a de la primera bobina C1 en una primera placa de unión BP-a. Un segundo extremo 2b de la segunda bobina C2 puede conectarse con un segundo extremo 1 b de la primera bobina C1 en una segunda placa de unión BP-b.
La antena del módulo MA que tiene dos bobinas C1 , C2 (Figura 7A, y Figura 7B) puede acoplarse mejor con una antena amplificadora BA sobre el cuerpo de tarjeta, o directamente con un lector sin contacto externo, en comparación con una antena de módulo MA comparable (sustancialmente el mismo tamaño, el mismo número total de vueltas, etc.) que tiene una única bobina (Figura 7), dando como resultado una mayor distancia de lectura-escritura y producción de energía, y haciendo potencialmente superflua la antena amplificadora BA. Esto puede atribuirse a la señal de RF que se radia (o se recibe) por las dos bobinas que se refuerzan entre sí , o un factor de calidad mayor (Q), u otra característica del enfoque de dos bobinas frente a una bobina que incluye, quizás, la capacidad formada por los extremos conectados en paralelo de las dos bobinas.
En general, no es necesario que las vueltas de las bobinas (C1 , C2) esten apiladas tan ordenadamente como se muestra. Generalmente, es suficiente con llenar todo el área de bobinado entre la brida F y la cinta transportadora MT con vueltas de la antena del módulo MA, ya sea una bobina (Figura 1 A) o dos bobinas (Figura 1 B). También debe entenderse que, particularmente con referencia a la modalidad de dos bobinas (Figura 1 B) las dos bobinas C1 y C2 pueden enrollarse en la misma o en direcciones opuestas entre sí las dos bobinas C1 y C2 pueden tener números desiguales de vueltas, por ejemplo, teniendo la bobina interna C1 10-12 vueltas y teniendo la bobina externa C2 6-8 vueltas, más generalmente, teniendo la bobina externa C2 menor (o más) vueltas que la bobina interna C1 . las dos bobinas C1 y C2 pueden conectarse en paralelo entre sí, estando el extremo interno 1 a de la bobina interna C1 conectado con el extremo interno 2a de la bobina externa C2, y estando el extremo externo 1 b de la bobina interna 5 C1 conectado con el extremo externo 2b de la bobina externa C2 las dos bobinas C1 y C2 pueden conectarse en paralelo entre sí, estando el extremo interno 1 a de la bobina interna C1 conectado con el extremo externo 2b de la bobina externa C2, y estando el extremo externo 1 b de la bobina interna ío C1 conectado con el extremo interno 2a de la bobina externa C2 las dos bobinas C1 y C2 pueden conectarse de forma distinta que en paralelo entre sí, por ejemplo, estando el extremo interno 1 a de la bobina interna C1 conectado con el extremo externo 2b de la bobina externa C2, estando el extremo externo 15 1 b de la bobina interna C1 conectado a un terminal del chip RFI D (a traves de una placa de unión) y estando el extremo interno 2a de la bobina externa C2 conectado con otro terminal del chip RFI D (a través de otra placa de unión) .
Adicionalmente, no es necesario que las dos bobinas C1 y 0 C2 de la antena del módulo MA se dispongan como una bobina interna y una bobina externa. En su lugar. una bobina podría formarse (enrollarse) encima de la otra, en lugar de en el interior o el exterior de la otra las diversas vueltas de las dos bobinas pueden 5 intercalarse entre sí las dos bobinas C1 y C2 pueden enrollarse simultáneamente (ambas a la vez), en forma de una bobina bifilar Adicionalmente, pueden implementarse las siguientes variaciones... 5 - las bobinas C1 y C2 no han de enrollarse sobre el núcleo o núcleos núcleo de bobinado específicos que se han ilustrado anteriormente. Pueden enrollarse sobre otros núcleos, directamente sobre la resina o la masa de molde encapsulando el chip RFI D , pueden ser bobinas con núcleo de aire, etcetera ío - las bobinas C1 y C2, que se han mostrado anteriormente como concéntricas entre sí, pueden formarse de una forma que no sean concéntricas la antena del módulo MA puede comprender más de dos bobinas, como tres bobinas (C 1 , C2 , C3), teniendo cada una 15 seis vueltas (para una MA de 18 vueltas) las bobinas C1 y C2 no tienen que formarse necesariamente de hilo, pueden formarse como trazas eléctricas usando cualquier proceso aditivo (como impresión) o sustractivo (como grabado) 0 - puede incorporarse material de ferrita (como una película, o partículas) en el núcleo de bobinado WC, en la cinta transportadora MT, o en un revestimiento (como el revestimiento aislante) en el hilo pueden formarse elementos capacitivos en o sobre la 5 cinta transportadora y pueden conectarse con una o las dos bobinas.
Antena de Módulo con dos Segmentos Figura 7C (en comparación con Figura 6A del documento 61 /693.262) ilustra la parte inferior de una cinta de módulo MT para un módulo de antena (AM). Se muestra una estructura de antena (AS) para una antena de módulo (MA), que comprende dos segmentos de antena de módulo MA1 y MA2. Estos dos segmentos de antena de módulo MA1 , MA2 pueden disponerse concentricos entre sí, como estructuras de antena interna y externa. Ambos segmentos de antena de módulo MA1 , MA2 pueden ser bobinas enrolladas, o pistas con patrones, o uno puede ser una bobina enrollada y el otro un patrón de pistas. Los dos segmentos de antena de módulo MA1 , MA2 pueden interconectarse entre sí de cualquier forma adecuada para conseguir un resultado eficaz.
Figura 7D (en comparación con Figura 6B del documento 61 /693,262) ilustra una estructura de antena ejemplar AS que puede usarse en un módulo de antena AM , que tiene dos segmentos (en comparación con MA1 , MA2) que se interconectan entre sí, comprendiendo la estructura de antena un segmento externo OS que tiene un extremo externo 7 y un extremo interno 8 un segmento interno IS que tiene un extremo externo 9 y un extremo interno 10 el extremo externo 7 del segmento externo OS está conectado con el extremo interno 10 del segmento interno IS el extremo interno 8 del segmento externo OS y el extremo externo 9 del segmento interno I S se dejan sin conectar esto forma lo que puede denominarse como una estructura de antena "cuasi dipolo" AS. o Una disposición de este tipo se muestra en el documento 13/205,600, presentado el 8 de agosto de 201 1 (pub 2012/0038445, 16 de febrero de 2012) para su uso como una antena amplificadora BA en el cuerpo de tarjeta CB de una tarjeta Inteligente SC o U na disposición de este tipo se muestra en el documento 1 3/310,718, presentado el 3 de diciembre de 201 1 (pub 2012/0074233, 29 de marzo de 2012) para su uso como una antena amplificadora BA en el cuerpo de tarjeta CB de una tarjeta inteligente SC.
Las placas de contacto CP y las estructuras de antena AS que se describen en el presente documento pueden formarse usando grabado láser (téenica de aislamiento) de capas "fértiles" revestidas de cobre sobre una cinta de módulo MT usando un láser de nanosegundos o picosegundos en UV.
La antena del módulo MA que rodea el chip CM puede servir como un dique para un revestimiento glob-top que se aplica para proteger el chip CM y sus conexiones con respecto a la cinta de módulo MT. Ver Figura 1 B, anteriormente. Ver también Figura 7A del documento US 61595088.
En lugar de (o en algunos casos, además de) usar un revestimiento glob-top, la protección puede conseguirse mediante moldeo por transferencia de una masa de molde (MM), que cubre/protege la antena del módulo MA, así como el chip CM y sus conexiones. El chip CM puede montarse en la cinta de módulo MT antes, o despues, de montar la antena del módulo MA en la cinta de módulo (y antes del moldeo por transferencia).
El documento 61 /704,624, incorporado por referencia en el presente documento, describe un módulo de antena (AM) para una tarjeta inteligente (SC) que comprende: una cinta de módulo (MT); un chip (CM) dispuesto sobre una superficie de la cinta de módulo (MT); y una antena del módulo (MA) dispuesta sobre la superficie de la cinta de módulo (MT), y conectada con el chip (CM); caracterizado por: la antena del módulo comprende una primera bobina (C 1 ) y una segunda bobina (C2). La primera y segunda bobinas pueden conectarse en paralelo entre sí. La segunda bobina (C2) puede enrollarse alrededor de la primera bobina (C 1 ). La segunda bobina (C2) puede tener sustancialmente el mismo número de vueltas que la primera bobina ( C 1 ) . La primera y segunda bobinas pueden enrollarse en la misma dirección que la otra. Un módulo de antena (AM) puede hacerse fijando una estructura de soporte tubular (DS, WC) sobre una superficie de una cinta de módulo (MT); y arrollando un hilo para una antena del módulo (MA) alrededor de la estructura de soporte tubular (DS, WC); caracterizado porque la antena de módulo comprende dos bobinas (C1 , C2) . La antena del módulo (MA) puede enrollarse usando una teenica de bobinado flyer.
La Figura 7E, y Figura 7F muestran un módulo de antena AM que tiene un sustrato transportador o cinta transportadora MT, un chip RFI D CM en el lado inferior (como se visualiza) del sustrato MT, una antena MA también montada en el lado inferior del sustrato MT, y placas de contacto CP según la Norma ISO 7816 en el lado superior (como se visualiza) del sustrato MT. En Figura 7E, se aplica un revestimiento glob top (en comparación con Figura 4E) sobre el chip CM (y las conexiones, si las hubiera) , sirviendo la antena MA como un dique para contener el revestimiento glob top. En Figura 7F, se dispone una masa de molde (en comparación con la 4F) sobre el chip CM (y el revestimiento glob top, si hubiera) y la antena MA.
Como se ilustra, la antena MA y el chip CM se encuentran directamente por debajo y tienen un tamaño proporcional (ocupan aproximadamente la misma área total) al de las placas de contacto CP. Con respecto al área entre el chip CM y la antena MA, se usa típicamente para las interconexiones (en comparación con la Figura 2B, y Figura 2C) y generalmente no está disponible o no puede usarse para la antena MA, limitando de este modo la cantidad de área disponible para la antena a únicamente una porción externa del área total (ver Figura 7E) .
Debe apreciarse que más área permite más enrollamientos o vueltas de la antena, y como proposición general, más es mejor.
Como se analiza en más detalle a continuación , este "problema" de espacio disponible para la antena MA es particularmente preocupante al intentar encajar una antena grabada que tiene un patrón de pistas en el área limitada , y se exacerba en gran 5 medida al intentar incorporar una antena en un módulo de 6 placas que es significativamente menor que un módulo de 8 placas.
Conexión Fli o Chip en el Sustrato (FCOS) La Figura 8A y Figura 8B repiten alguna teenica anterior ío mostrada en FCOS™ Flip Chip On Substrate, de Infineon Technologies AG , que se dirige tarjetas de memoria y de microprocesador que son tarjetas de tipo contacto. Se muestran dos "módulos de chip", que comprenden un chip IC (en comparación con el que se ha denominado anteriormente en el 15 presente documento como chip o módulo de "CM") montado en un lado de un sustrato transportador (FR4, PET) o cinta (en comparación con la que se ha denominado anteriormente en el presente documento como cinta de módulo MT), estando el chip IC (CM) conectado a contactos según la Norma ISO (en 0 comparación con lo que se ha denominado anteriormente en el presente documento como placas de contacto CP) dispuestos en el otro lado del sustrato. Los módulos de chip no tienen antenas (antena de módulo MA) incorporadas en los mismos. Se hace mención a módulos de chip de 6 contactos y de 8 contactos, en 5 otras palabras, módulos de chip que tienen 6 u 8 placas de contacto.
Figura 8A muestra una sección transversal de un módulo de chip convencional, que tiene un chip IC (CM) montado en un lado de un sustrato FR4 (denominado como "cuerpo de tarjeta", en comparación con la cinta de módulo MT) y contactos ISO (placas de contacto, CP) en el otro lado del sustrato. El chip IC se une por hilos a los lados inferiores de las placas de contacto en el otro lado del sustrato. Esto es representativo de una cinta de módulo (sustrato) de una "única cara" que tiene metalización , que es un patrón, únicamente por un lado de la cinta. El chip IC y las uniones por hilos se encapsulan .
Figura 8B muestra una tarjeta FCOS™, que tiene un chip IC montado con un adhesivo no conductor (NCA) a un lado de un sustrato PET, y conexiones de chip electricas que son bolitas (en lugar de hilos de unión) . El sustrato tiene trazas conductoras en su superficie inferior. El chip IC se monta de forma flip-chip a las trazas conductoras, que se conectan con vías conductoras que se extienden a través del sustrato a la parte inferior de los contactos ISO . Esto es representativo de una cinta de módulo (sustrato) de "doble cara" que tiene una metalización que es un patrón, en ambos lados de la cinta (en comparación con Figura 6A.) Como se indica por I nfineon , la teenología flip chip se refiere a un proceso de interconexión de pastillas de semiconductor con transportadores. La tecnología hace posible aumentar la densidad de empaquetado de elementos en un transportador y permite una interconexión electrica más directa y más estable en comparación con la teenolog ía de unión por hilos. A diferencia de la tecnología de unión por hilo, que casi se ha usado exclusivamente en módulos de tarjeta inteligente hasta ahora, el proceso flip chip implica depositar la pastilla, es decir, sus interconexiones eléctricas (placas) se giran hacia el lado del transportador. Además, no hay necesidad de realizar la encapsulación ( glob top) . La interconexión eléctrica se hace usando materiales conductores, denominados pelotitas, situadas entre los contactos de chip y el transportador. El sistema se mantiene unido mecánicamente por medio de un adhesivo entre el chip y el transportador. Como resultado del desarrollo de nuevos materiales para la tecnolog ía flip chip y la optimización del proceso de producción , ahora es posible usar la tecnología flip chip en el área de las tarjetas inteligentes.
La tecnología flip chip es bien conocida, y existen muchas técnicas diferentes disponibles para chips de circuito integrado (Cl) de aplicación de pelotitas, como, pero sin limitación , los siguientes, incorporados por referencia en el presente documento: - US 5,249,098 (1993, LSI Logic) US 5,381 ,848 (1995, LSI Logic) US 5,988,487 (1999, Fujitsu , Semi-Pac) US 6,293,456 (2001 , SphereTek) Algunos Problemas que se Abordan U na tarjeta inteligente, tarjeta chip o tarjeta de circuito integrado (ICC) es cualquier tarjeta de tamaño bolsillo con circuitos integrados incrustados. Las tarjetas inteligentes están hechas de plástico, generalmente cloruro de polivinilo, pero a veces de poliesteres basados en tereftalato de polietileno, 5 acrilonitrilo butadieno estireno o policarbonato.
Las tarjetas inteligentes de contacto tienen un área de contacto de aproximadamente 1 centímetro cuadrado (0.16 pulg . cuad .), que comprende varias placas de contacto chapadas en oro. Estas placas proporcionan conectividad eléctrica cuando se ío insertan en un lector, que se usa como un medio de comunicaciones entre la tarjeta inteligente y un huésped (por ejemplo, un ordenador, un terminal de punto de venta) o un teléfono móvil. Las tarjetas inteligentes sin contacto, se comunican con el lector externo a través de teenología de 15 inducción de RF, y requieren únicamente proximidad a una antena para comunicarse. Las tarjetas de interfaz dual implementan interfaces sin contacto y de contacto en una única tarjeta con alto de almacenamiento y procesamiento compartido. Principalmente, en lo sucesivo en el presente documento, se analizan tarjetas de 20 interfaz dual (DI , o DEF). Se hace referencia al documento US 6,378,774 (2002, Toppan) para un ejemplo de una solución de chip DI F, y al documento US 2010/0176205 (2010, SPS) para un ejemplo de una solución de dos chips, donde un chip realiza la función de contacto y el otro chip realiza la función sin contacto. 25 En el lenguaje de esta solicitud de patente, la combinación de un chip RFI D (CM) en un lado de un sustrato transportador (MT) con placas de contacto (CP) al otro lado del sustrato (MT), con la adición de una antena (MA) dispuesta en el lado del chip del sustrato (MT) y conectada con el chip RFID (CM), se denomina "módulo de antena" ("AM").
La tarjeta de plástico (cuerpo de tarjeta CB) en donde se incrusta el módulo de chip (como I nfineon) o el módulo de antena (AM) es relativamente flexible, y cuando mayor es el chip, mayor será la probabilidad de que el uso normal pueda dañarlo. A menudo las tarjetas se llevan en carteras o bolsillos, un entorno duro para un chip. Por lo tanto, en general se desea que los módulos de chip (únicamente ISO-7816) o los módulos de antena (además de la Norma ISO-14443) sean lo más pequeños posible.
Figura 8C muestra una estructura de antena MA dispuesta en el lado del chip (IC) del sustrato. Un patrón típico para una antena es generalmente rectangular, en forma de una bobina (espiral) plana que tiene un número de vueltas (como 12) (pistas conductoras) . La antena está típicamente grabada químicamente de la capa metálica (lámina metálica) en el lado del chip del sustrato. Los 7 círculos rellenos y la línea discontinua en el chip CM representan vías (un total de 8) a traves de la cinta de sustrato MT.
El chip RFID CM se dispone típicamente en el centro del patrón de antena en espiral , haciendo que el espacio no esté disponible para las vueltas de la antena. Además, como se ha mencionado anteriormente, una cantidad significativa de espacio alrededor del chip CM no está disponible para la antena grabada en relieve. El módulo que se muestra aquí tiene 8 placas de contacto. Algunas dimensiones (todas aproximadas) para el módulo pueden ser, El tamaño total del módulo de 8 placas es W = 13 mm x H = 12 mm ( 12.8 x 1 1 .8 mm) (Un módulo de 6 placas puede medir W = 12 mm x H = 9 mm (1 1 .8 x 8.8 mm) - Las 8 placas de contacto (ver Figura 8D) ocupan un área de aproximadamente 13 x 12 mm2 (Un diseño de 6 placas, Figura 8E, puede medir 12 mm x 9 mm) Se muestra que la antena MA tiene 12 "vueltas", o pistas.
Cada pista de la antena MA tiene una anchura de 0.1 mm Un espacio entre las pistas adyacentes es de 0.075 mm - El "paso" (anchura + espacio) de las pistas es de 0.175 mm (0.1 + 0.075).
La dimensión externa de la antena MA es aproximadamente 13 mm x 12 mm.
El chip CM mide 2 mm x 2 mm .
La dimensión interna de la antena MA es aproximadamente 9 mm x 8 mm. Éste es el área ocupada por el chip CM y las interconexiones (y 7 de las vías).
Debido a las restricciones de tamaño del módulo de tarjeta inteligente (por ejemplo, 13 x 12 mm, o 12 x 9 mm), el número de vueltas que forman la antena se limita al espacio que rodea la posición central del cubo de silicio que está fijado y está unido al sustrato del módulo. Este sustrato está hecho generalmente de vidrio epoxi con una capa de metalización de contacto sobre el lado cara arriba y una capa de metalización de unión sobre el lado hacia abajo del módulo. La antena grabada químicamente se conforma normalmente en el lado hacia abajo.
Se hace referencia a la Norma ISO 7816, incorporada por referencia en el presente documento. Para proporcionar algo de contexto, las dimensiones totales del cuerpo de tarjeta, como se definen por la Norma ISO 7816 son: Anchura 85.47 mm - 85.72 mm Altura 53.92 mm - 54.03 mm Espesor 0.76 mm + 0.08 mm Las dimensiones totales de la antena típicamente son proporcionales a las dimensiones totales de las placas de contacto que (todas las dimensiones son aproximadas), para un patrón de contacto de 8 placas es 13.2 mm x 1 1 .8 mm, o 1 56 mm2 (y cada contacto tendrá un área superficial rectangular m ínima no inferior a 1 .7 x 2 mm) - para un patrón de contacto de 6 placas es 1 1 .8 mm x 8.8 mm, o 104 mm2 Generalmente, para un contacto de 6 placas, se omiten las dos placas inferiores, C4 y C8 (reservadas) del patrón de 8 placas (en comparación con Figura 6B).
Es fácilmente evidente que se pierde un área de 5 aproximadamente 1 .4 mm x 3 mm alrededor del perímetro de un módulo de chip de placas de 6 contactos (o antena) , en comparación con un módulo de antena (AM) con un patrón de contacto de 8 placas comparable, que da como resultado la perdida de al menos aproximadamente (1 .4 mm/0.175 mm) 8 ío vueltas de la antena (grabada) El chip (IC) puede medir 2 mm x 2 mm, o 4 mm2, y esta área no está disponible para la antena (todas las dimensiones son aproximadas) . En general, un área que rodea inmediatamente el chip IC también puede no estar disponible para la antena, por 15 ejemplo, 3 mm x 3 mm (incluyendo el chip IC) , o 10 mm2 Por lo tanto, puede observarse que (todos los números son aproximados) un patrón de contacto de 6 placas puede ocupar aproximadamente el 30-50% menos de espacio disponible para la antena que un módulo de patrón de contacto de 8 placas. Y, una 20 antena grabada es bidimensional, en sólo una capa .
En comparación con una antena grabada, una antena con bobinado con hilos puede aprovechar mejor el espacio disponible. La Figura 1 , Figura 1 A, Figura 1 B, Figura 1 C, y Figura 6A anteriores muestran algunos ejemplos de antenas de módulo con 25 bobinado de hilo (Figura 7C muestra segmentos de antena que pueden ser bobinas enrolladas, o pistas de patrón) . La Figura 2, Figura 2B, Figura 2C, Figura 3, Figura 3A, Figura 4C a Figura 4F, Figura 5, Figura 7, Figura 7A anteriores muestran algunos ejemplos de antenas de hilos enrolladas alrededor de un dique (DS) o un núcleo de bobinado (WC).
Otra limitación para la creación de una antena inductora a traves de grabado químico es el paso mínimo (o espacio) entre las pistas, que es económicamente viable usando un proceso litográfico. El paso óptico (o espacio) entre las pistas (adyacentes) de una antena grabada en una súper cinta de 35 mm es aproximadamente de 100 pm. (Como se usa en el presente documento, el término "paso" puede hacer referencia al espacio entre las pistas conductoras adyacentes, en lugar de su significado convencional, la dimensión centro a centro entre las líneas centrales de las pistas o el número de pistas por unidad de longitud).
Como se ha mencionado anteriormente, con referencia a Figura 1 D, algunas dimensiones ejemplares y/o aproximadas, materiales y especificaciones pueden ser: - Cinta de Módulo (MT): cinta a base de epoxi (o Kapton), 75 mm-1 10 pm de espesor Módulo de Chip (CM): NXP SmartMx o Infineon SLE66, u otro Módulo de Antena (AM) : 13 mm x 1 1 .8 mm y 195 pm de espesor Antena de Módulo (MA): varios bobinados de 50 m?h o 80 mhi de hilo de cobre, aproximadamente el tamaño del módulo de chip CM (y no de un tamaño mayor que el AM) Cuerpo de Tarjeta CB: 85.6 mm x 53.97 mm, 760 pm 5 de espesor, policarbonato (PC) . El cuerpo de tarjeta y su antena de tarjeta son significativamente mayores (como 30 veces) que el módulo de chip CM y su antena de módulo MA.
Antena de Tarjeta CA: 7 vueltas de 1 12 pm de cobre, hilo de auto-unión, incrustado ultrasónicamente en el cuerpo de 10 tarjeta CB.
Algunas Soluciones Un módulo de interfaz dual (DI , DI F) de 6 clavijas (placas) ofrece muchas ventajas sobre un módulo de 8 clavijas. Debido a su reducido tamaño en comparación con el módulo DI F de 8 ís clavijas, se ahorran costos en cuanto a la cantidad de oro que se requiere sobre la superficie de cada placa de contacto (cobre, níquel , oro), el tiempo de fresado para producir una cavidad en un cuerpo de tarjeta se reduce debido al pequeño espacio requerido para alojar y proteger el cubo, y los hilos de oro (0 24-32 mhi) 20 para la unión por hilos ya no son posibles. Debido a su menor ocupación de espacio, hay más espacio en el cuerpo de tarjeta despues de la inserción del módulo para imprimir logotipos de la marca y el grabado de líneas de carácter. Además, puesto que es más pequeño que un módulo de 8 clavijas, un módulo de 6 25 clavijas puede resistir mejor la flexión del cuerpo de tarjeta.
Sin embargo, debido al pequeño espacio ocupado (1 1 .8 mm x 8.8 mm) de un módulo DI F de 6 clavijas (placas), es virtualmente imposible producir una antena grabada funcional en el lado de la unión (lado del chip) del módulo. Como se ha 5 analizado anteriormente, el espacio circunferencial (área) entre el chip y el perímetro del módulo de chip es insuficiente para contener las pistas de la antena grabada para un acoplamiento inductivo. Adicionalmente, debido a su menor ocupación de espacio, no es posible unir por hilos el cubo de silicio (chip CM) ío al módulo de chip (cinta transportadora MT) ya que el espacio entre el cubo de silicio y el perímetro es insuficiente para realizar una unión de bola y de cuña.
Como se ha mencionado anteriormente con respecto a Figura 6A, en lugar de una unión por hilos del chip CM a las vías 15 (como en Figura 7A) , el chip CM puede unirse por flip-chip (micropastilla) a las trazas seleccionadas en la capa de metal inferior M B que se asocian con las vías. Puede proporcionarse un bajo nivel de llenado por debajo (en la parte superior, como se muestra) del chip CM para soportarlo y asegurarlo a la cinta de 20 módulo MT. Aunque la soldadura por micropastilla puede liberar algo de espacio para la antena del módulo MA, las antenas bobinadas por hilo aprovechan mejor el espacio disponible que las antenas grabadas.
Como se ha descrito anteriormente (Figura 4E) , puede 25 usarse un núcleo de bobinado o anillo (oval , circular, rectangular) para contener el flujo del revestimiento glob top despues del bobinado por hilo, mientras que al mismo tiempo el anillo se usa como marco de soporte para una bobina de hilo enrollado producida usando el principio flyer del bobinado El marco del anillo (núcleo de bobinado WC) puede usarse ventajosamente para aplanar y endurecer la cinta transportadora de chip para proteger las uniones flip chip de la flexión durante el uso normal y cuando la tarjeta se inserta en un terminal de tarjeta. Adicionalmente, el marco de anillo (núcleo de bobinado WC) puede usarse ventajosamente en primer lugar para mantener las superficies de las placas de contacto sustancialmente homogéneas y sustancialmente completamente planas. El aplanamiento puede determinar la longevidad de la tarjeta, especialmente cuando se inserta regularmente en un terminal de tarjeta. El núcleo de bobinado (WC) puede endurecer, estabilizar y aplanar la cinta de módulo (MT), particularmente en el área del chip (CM) para mejorar la fiabilidad.
Debido a la reducida ocupación de espacio de un módulo de 6 placas, el único procedimiento fiable para producir un módulo de acoplamiento inductivo puede ser usar una bobina de hilo enrollado (con varias capas) montada en una cinta transportadora de chip que tiene un cubo montado en su superficie por medio de unión flip chip. La bobina de hilo enrollado, que sirve como la antena del módulo MA, puede enrollarse sobre un núcleo de bobinado WC que se monta fácilmente en la cinta de sustrato MT, como se ha descrito anteriormente con respecto a la Figura 4A a Figura 4F. Como alternativa, la bobina puede enrollarse en primer lugar sobre el núcleo, entonces la bobina con el núcleo puede montarse en la cinta de sustrato MT.
Figura 9 (en comparación con Figura 4D) muestra un módulo de antena AM , en el que el chip CM (en comparación con 1 10) se instala en un lado (el lado del chip) de la cinta de módulo (o sustrato) MT en un área interior del núcleo de bobinado WC que puede haberse montado previamente en el lado del chip del sustrato MT. En contraste con la teenica que se ha descrito previamente (figura 4D) de la unión por hilos del chip CM a placas de unión en el lado del chip de la cinta de módulo, en esta modalidad el chip se monta y se conecta por flip-chip a trazas conductoras y placas en el lado del chip del sustrato MT, como de la forma que se ha descrito anteriormente en el presente documento con respecto a Figura 6A o Figura 8B, por ejemplo.
Una antena de módulo de hilo MA puede enrollarse sobre el núcleo de bobinado WC, de la forma que se ha descrito anteriormente en el presente documento (Figura 3), antes o después del montaje del chip CM , con el núcleo de bobinado WC ya en su lugar en el lado del chip del sustrato MT. (Aquí, la antena del módulo MA muestra que tiene 3 capas, 6 vueltas cada una, apiladas de forma ordenada, únicamente con fines ilustrativos. No es necesario que los hilos se apilen tan ordenadamente, y puede haber otras de 18 vueltas). Como alternativa, una antena de módulo de hilo MA puede enrollarse en primer lugar sobre el núcleo de bobinado WC , o una versión modificada del mismo, y posteriormente puede fijarse al lado del chip del sustrato MT. Posteriormente, los extremos (a, b) de la antena del módulo MA pueden unirse a las placas de unión BP en el lado del chip del sustrato MT, si no estaban conectados previamente.
En la modalidad de Figura 9, el chip CM puede montarse y unirse al sustrato MT antes de fijar el núcleo de bobinado WC al sustrato MT, y posteriormente el bobinado de la antena MA en el núcleo de bobinado WC. Como alternativa, el núcleo de bobinado WC puede montarse en el sustrato MT antes del montaje y la unión del chip CM . En la modalidad de Figura 4, el chip CM puede montarse en el sustrato MT antes del montaje del núcleo de bobinado WC , y despues conectarse posteriormente.
La superficie opuesta del sustrato MT puede proporcionarse con placas de contacto para la Norma ISO-7816, como seis placas de contacto (ver Figura 8E). Cuando se hace referencia a la cinta de módulo o sustrato, se refiere típicamente a una cinta de vidrio epoxi , revestida de cobre por ambas caras (de doble cara).
Como se ha expuesto anteriormente, el núcleo de bobinado WC puede tener las siguientes dimensiones (aproximadas): espesor t de la porción de cuerpo B = ~0.85 mm anchura fw de la brida F = ~0.5 mm diámetro externo OD del núcleo de bobinado WC (incluyendo la brida F) = ~9.4 mm diámetro interno ID del núcleo de bobinado WC = ~6.7 mm altura h1 del área de bobinado = ~0.250 mm altura h2 de la brida F = ~0.100 mm altura total h3 de la porción de cuerpo B = ~0.350 mm A diferencia del núcleo de bobinado WC de Figura 4D, el núcleo de bobinado WC de Figura 9 puede ser más pequeño en general, concretamente un OD menor y un I D menor. En primer lugar, puede ser menor debido al diseño de placas de contacto de 6 placas frente a 8 placas. En segundo lugar, puesto que el chip CM está montado de forma flip chip en el sustrato MT, en lugar de estar unido por hilos al mismo, se requiere menos espacio alrededor del chip CM , y el I D del núcleo de bobinado WC puede ser significativamente menor en consecuencia. Algunas dimensiones del OD o I D ejemplares para el núcleo de bobinado WC de Figura 9 pueden ser: diámetro externo OD del núcleo de bobinado WC = ~7 mm, como (para forma rectangular) 6.5 x 7.7 mm diámetro interno I D del núcleo de bobinado WC = ~4 mm, como (para forma rectangular) 3.7 x 4.5 mm Como se ha expuesto anteriormente, el área de bobinado entre la brida F y la superficie de la cinta de módulo MT puede alojar (contener) aproximadamente 20 vueltas de 1 12 mhh de diámetro de hilo de auto-unión para la antena del módulo MA.
Puede usarse un hilo que tenga otros diámetros, mayores o menores de 1 12 mhti para la antena del módulo MA.
Despues del montaje y la conexión de la antena MA y el chip CM , el área interior del núcleo de bobinado WC puede llenarse con encapsulado de revestimiento glob-top GT, o similar, para proteger el chip CM. Si se aplica calor para curar el revestimiento glob-top GT, el calor también puede provocar la adhesión del hilo de auto-unión que conforma las vueltas (bobinas) de la antena del módulo MA (en comparación con Figura 4E).
Después , puede formarse (por sobremoldeo) una masa de molde MM sobre la antena del módulo MA, los extremos (a, b) de la antena del módulo MA, el núcleo de bobinado WC y el revestimiento glob-top GT (incluyendo sobre el chip CM). La masa de molde MM puede extenderse sobre el borde externo (reborde) de la brida F , ligeramente hacia el área de bobinado (excepto cuando hay un hilo) , lo que puede ayudar a retener la masa de molde M M en su lugar (en comparación con Figura 4F).
Mejorar la Unión Flip-Chio El montaje flip-chip tradicional implica proporcionar una micropastilla con pelotitas re-fluidas, como bolas de soldadura, echando la micropastilla sobre un sustrato que tiene placas, y haciendo fluir de nuevo las bolas de soldadura, usando calor, para realiza la conexión eléctrica (y mecánica) entre el chip y el sustrato. El módulo de chip FCOS I nfineon que se ha mencionado anteriormente utiliza una teenología adhesiva (como DELO- MONOPOX o DELO-MONOPOX AC) para realizar las conexiones entre el chip y el sustrato.
El folleto "Adhesives for f I i p chip bondina". de DELO, incorporado por referencia en el presente documento, que describe la compresión de pelotitas y partículas electricamente conductoras en el adhesivo que se fija entre las pelotitas y la metalización del sustrato. Las etapas de procedimiento pueden incluir (i) la aplicación de adhesivo, (ii) la colocación de la micropastilla o flip-chip, (iii) el curado por termodo con presión y temperatura, y opcionalmente (iv) el curado final en un horno de túnel . Se usan partículas de níquel chapadas con oro o partículas de plata como relleno para el adhesivo (DELO-MONOPOX AC) con el fin de conseguir la conductividad eléctrica. Estas partículas sólidas se usan para poner en contacto flip-chips con sustratos flexibles y rígidos. Al presionar las partículas, las capas de óxido sobre las superficies de vías de circuito metálicas se rompen. (El adhesivo restante que no se comprime puede permanecer no conductor) . Con esto, también pueden conseguirse resistencias de contacto bajo sobre vías de circuitos de cobre y aluminio. Al fabricar módulos de tarjetas inteligentes, las flip-chips son una alternativa económica a la teenología chip-on-board. Se usan DELO-MONOPOX o DELO-MONOPOX AC en sustratos convencionales como FR4 o PET para poner en contacto las micropastillas o flip chips.
En un proceso de fabricación ejemplar, la cinta de sustrato puede adquirirse de un proveedor (como I nterplex), las micropastillas pueden adquirirse en otro proveedor (como NXP) , y los chips se unen y se conectan con el sustrato usando un adhesivo selectivamente conductor que contiene partículas electricamente conductoras adecuadas (como cobre, níquel, oro y similares). Como se usa en el presente documento, un "adhesivo selectivamente conductor" es un adhesivo, como DELO-MONOPOX o DELO-MONOPOX AC, que se vuelve conductor únicamente en áreas en las que se aplica presión. Las áreas conductoras del adhesivo se muestran sombreadas, en Figura 10. Pueden usarse otros adhesivos, como los que son conductores, para conectar las pelotitas a las placas, como aplicándolos únicamente a estas áreas.
Figura 10 muestra un chip (CM) 1010 que tiene dos pelotitas 1012 y un sustrato (MT) 1020 que tiene dos placas correspondientes 1022. Se dispone un "adhesivo selectivamente conductor" 1030 entre el chip 1010 y el sustrato 1020. Cuando el chip 1010 se comprime sobre el sustrato 1020, las áreas seleccionadas (porciones) 1032 del adhesivo 1030 se vuelven conductoras, el área restante del adhesivo permanece no conductor. De esta manera, el adhesivo 1030 asegura (conecta mecánicamente) el chip 1010 al sustrato 1020, y se hacen conexiones eléctricas entre las pelotitas 1012 y las placas correspondientes 1022.
Para mejorar las conexiones eléctricas entre las bolitas 1012 y las placas 1022, como precursor para realizar el flip- chipping, puede aplicarse un material conductor a las bolitas 1012 del chip y/o a las placas 1022 del sustrato. Se muestra una cantidad 1014 de material conductor en las bolitas 1012, se 5 muestra una cantidad de material conductor 1024 en las placas 1022. Un material conductor ejemplar es nanohilos de plata, como de 100 mhti de largo, que formarán una red (malla) en la bolita y/o la superficie o superficies de las placas para mejorar la conexión mecánica y electrica entre las bolitas y las placas. El material de ío nanohilo de plata está disponible en Seashell Technology (http://www.seashelltech .com/nanoRods.shtml), incorporado por referencia en el presente documento, y puede aplicarse a una o ambas de las bolitas y las placas mediante pulverización, aplicación en chorro de tinta, aplicación en aerosol, y similares. 15 Como una alternativa a la unión por adhesivo, puede usarse la unión flip-chip convencional, que implica bolitas de soldadura re-fluidas, para montar y conectar el chip (CM) al sustrato (MT).
Sustrato de Antena (AS) En Figura 8C se mostró que el área para la antena MA se 0 limitó a un área periférica del sustrato del módulo MT, utilizándose el área central del sustrato del módulo MT por el chip CM y sus interconexiones (y vías) asociadas. Un extremo de la antena MA terminó en una placa (vía) cerca del borde del sustrato del módulo MT, y se mostró que el otro extremo de la antena MA 5 terminaba sobre una placa (vía) bajo el chip CM. 8l La Figura 11 y Figura 1 1 A ilustran que la antena MA puede formarse sobre un sustrato de antena AS (o la capa de cinta) que tiene sustancialmente el m ismo tamaño que el sustrato del módulo MT (o la capa de cinta) y separada del sustrato del módulo MT.
Una abertura OP en el sustrato de antena AS, que puede ser únicamente ligeramente mayor que el chip CM , puede proporcionarse a traves del sustrato de antena AS para alojar el chip CM (el chip CM puede sobresalir a través de la abertura OP) cuando el sustrato de antena AS se une (y se conecta) al sustrato del módulo MT. En Figura 1 1 , el chip CM y sus interconexiones (en comparación con Figura 8C) se muestran en líneas discontinuas.
Como se observa mejor en Figura 11 A, el sustrato de antena AS puede ser y puede tener bolitas sobre su superficie inferior (como se visualiza) que se conectarán con las placas correspondientes sobre la superficie superior (como se visualiza) del sustrato del módulo MT, como usando un adhesivo cond uctor (en comparación con Figura 10, 1030). Las bolitas (que pueden ser placas) se muestran como círculos rellenos en Figura 11 .
Evitando el problema de dejar el área alrededor del chip CM libre para las interconexiones (en comparación con Figura 8C) , esta área puede usarse para vueltas adicionales (o pistas) de la antena MA. Algunas de estas pistas adicionales se muestran en líneas discontinuas en Figura 1 1 .
El sustrato de antena AS puede ser opaco, o de color oscuro para ocultar el sustrato del módulo subyacente MT, el chip CM y la antena MA. Esta puede ser una característica de seguridad importante si el sustrato del módulo MT es transparente (como parlex).
La antena MA puede formarse de hilo, incrustado en el sustrato de antena AS, como se muestra en el documento US 6,233,818. Como alternativa, la antena MA puede grabarse qu ímicamente en una capa de metal (lámina metálica) sobre el sustrato de antena AS (en comparación con Figura 8C).
Como alternativa, la antena MA puede grabarse por láser, que puede permitir un paso más fino, y más pistas. Por ejemplo, la antena puede grabarse por láser (teenica de aislamiento) en una capa "fértil" revestida de cobre (lado hacia abajo del pre-impregnado) que tiene un espesor de 17 mhi, usando un láser de nanosegundos o picosegundos en UV o Green con una distancia entre pistas dimensionalmente igual a la anchura del haz láser, aproximadamente 25 pm. Después del grabado láser de la capa fértil de cobre, el sustrato de antena AS puede procesarse adicionalmente por uno o más de chorro de arena para eliminar las partículas erosionadas por láser residuales y para preparar la adhesión de chapado; deposición de carbono para soportar la perforación metalizada de las interconexiones verticales; aplicación de película seca y proceso de fotoenmascarado; deposición no eléctrica de cobre (Cu ~ 6 pm) para aumentar el espesor de las pistas; galvanoplastia de níquel y níquel fosforoso (Ni/NiP ~9 mhi) o níquel (Ni ~ 9 mhi) y paladio/oro u oro (Pd/Au o Au -0, 1 mhi/0,03 miti o 0,2 miti) para prevenir la oxidación.
Los documentos US 7.229.022 y US 2008/0314990, ambos 5 de los cuales se incorporan por referencia en el presente documento, describen un conjunto de antenas que se instalan en un sustrato separado al sustrato que aloja los chips RFI D con un formato identico. Entonces, el sustrato de la antena se coloca sobre el sustrato con el conjunto de chips RFI D y las áreas de ío terminación de cada antena se conectan de forma manual a cada chip en la ubicación del transpondedor respectiva.
Si bien la invención o invenciones se han descrito con respecto a un número limitado de modalidades, estas no deben interpretarse como limitativas del alcance de la invención o 15 invenciones, sino en su lugar como ejemplos de algunas de las modalidades. Los expertos en la téenica pueden prever otras posibles variaciones, modificaciones y aplicaciones que también se encuentran dentro del alcance de la invención, en base a la descripción expuestas en el presente documento. 20

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1 . Un módulo de antena (AM) para una tarjeta inteligente (SC) que comprende: un sustrato (MT, 202, 402) ; un chip (CM, 1010) dispuesto sobre una superficie del sustrato (MT) y conectado de forma flip-chip (Figura 9, Figura 10) a placas (1022) sobre la superficie del sustrato (MT) ; y una antena (MA, 230, 430) dispuesta sobre la superficie del sustrato (MT), y conectada con el chip (CM); caracterizado por: una estructura de soporte (DS , WC, 220, 420) fijada a la superficie del sustrato (MT), que sirve como un núcleo de bobinado para la antena (MA); en el que la estructura de soporte (DS, WC, 220, 420) comprende una porción de cuerpo tubular (B) que tiene dos extremos abiertos opuestos (220a/b, 420a/b) , uno de los cuales se fija a la superficie del sustrato (MT), el otro de los cuales es un extremo libre.
2. El módulo de antena (AM) de la reivindicación 1 , en donde: la estructura de soporte (WC , 420) tiene una brida (F, 424) dispuesta alrededor del extremo libre (420a) de la porción de cuerpo (B) .
3. El módulo de antena (AM) de la reivindicación 1 , que comprende adicionalmente: un revestimiento glob-top (GT) que cubre al menos el chip (CM), dentro de la estructura de soporte; y una masa de molde (MM) que cubre el chip (CM), la 5 estructura de soporte (DS, WC) y la antena (MA).
4. El módulo de antena (AM) de la reivindicación 1 , que comprende ad icionalmente: placas de contacto (CP) sobre una superficie opuesta de la cinta de módu lo (MT) para una interfaz de contacto ío
5. Una tarjeta inteligente (SC) que comprende el módulo de antena (AM) de la reivindicación 1 , y que comprende adicionalmente: un cuerpo de tarjeta (CB) ; una antena amplificadora (BA) que tiene una porción externa 15 dispuesta alrededor de una periferia del cuerpo de la tarjeta (CB) ; y una bobina acopladora (CC) dispuesta en un área interior del cuerpo de tarjeta (CB) ; en donde el módulo de antena (AM) se dispone en el área 0 interior del cuerpo de tarjeta (CB) para el acoplamiento inductivo de la antena (MA) con la bobina acopladora (CC) .
6. La tarjeta inteligente (SC) de la reivindicación 5, en donde: se proporciona un rebaje (R) en el cuerpo de tarjeta (CB) 5 para recibir el módulo de antena (AM).
7. Un metodo para fabricar un módulo de antena (AM) que comprende: montar y unir de forma flip chip un chip (CM) a un sustrato (MT); 5 caracterizado por: fijar una estructura de soporte tubular (DS , WC, 220, 420) que tiene dos extremos abiertos opuestos (220a/b, 410a/b) sobre una superficie del sustrato (MT, 202, 402) ; y enrollar un hilo para una antena (MA) alrededor de la ío estructura de soporte tubular (DS, WC) .
8. El método de la reivindicación 7, que comprende adicionalmente: antes del montaje y unión del chip (CM) al sustrato (MT), la aplicación de un material conductor (1014, 1024) al menos a una 15 de las pelotitas (1012) en el chip (CM , 1010) y las placas (1022) sobre el sustrato (1020) .
9. El método de la reivindicación 8, en donde: el material conductor comprende nanohilos de plata.
10. El método de la reivindicación 7, que comprende 0 adicionalmente: enrollar la antena (MA, 230, 430) usando una téenica de bobinado tipo flyer (figura 3).
1 1 . Un módulo de antena (AM) para u na tarjeta inteligente (SC) que comprende: 25 un sustrato de módulo (MT); y un chip (CM) dispuesto sobre una superficie del sustrato de módulo (MT); caracterizado por: una antena (MA) dispuesta sobre un sustrato de antena (AS) 5 que está separado del sustrato de módulo (MT) ; una abertura (OP) en el sustrato de antena (AS) para alojar el chip (CM) cuando el sustrato de la antena (AS) se une al sustrato del módulo (MT).
12. El módulo de antena (AM) de la reivindicación 1 1 , en ío donde: el chip (CM) se monta y se conecta de forma flip-chip al sustrato del módulo (MT).
13. El módulo de antena (AM) de la reivindicación 1 1 , en donde: 15 la antena (MA) comprende un hilo incrustado en el sustrato de antena (AS) .
14. El módulo de antena (AM) de la reivindicación 1 1 , en donde: la antena (MA) se graba en relieve en una capa de metal 20 sobre el sustrato de la antena (AS) .
15. El módulo de antena (AM) de la reivindicación 14, en donde: el grabado en relieve se realiza usando un láser. 25
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2840530A1 (fr) * 2013-08-23 2015-02-25 Gemalto SA Dispositif électronique à mémoire
FR3013483B1 (fr) * 2013-11-15 2015-12-25 Oberthur Technologies Procede de fabrication d'un dispositif radiofrequence et carte rfid associee
FR3024000B1 (fr) * 2014-07-15 2018-04-06 Oberthur Technologies Entite electronique rfid a condensateur rapporte
KR101892689B1 (ko) * 2014-10-14 2018-08-28 삼성전기주식회사 칩 전자부품 및 칩 전자부품의 실장 기판
JP2016212778A (ja) * 2015-05-13 2016-12-15 凸版印刷株式会社 デュアルインターフェース通信媒体
CN104866895A (zh) * 2015-06-11 2015-08-26 飞天诚信科技股份有限公司 一种智能卡及其制造方法
CN104881701B (zh) * 2015-06-11 2018-11-23 飞天诚信科技股份有限公司 一种智能卡及其制造方法
CN105808000B (zh) * 2016-03-10 2018-12-07 昆山维信诺科技有限公司 Oled显示装置及制作方法
WO2017152780A1 (zh) 2016-03-10 2017-09-14 昆山维信诺科技有限公司 具有nfc通信功能的显示装置
DE102016106698A1 (de) * 2016-04-12 2017-10-12 Infineon Technologies Ag Chipkarte und Verfahren zum Herstellen einer Chipkarte
US10236564B2 (en) * 2016-07-27 2019-03-19 Intel Corporation Wearable electronic device with detachable antenna support
JP2018097724A (ja) * 2016-12-15 2018-06-21 凸版印刷株式会社 Ｉｃモジュール、およびｉｃモジュールを搭載した媒体
CN107275304A (zh) * 2017-06-28 2017-10-20 山东齐芯微系统科技股份有限公司 Fcos条带引线键合工艺
CN107546181B (zh) * 2017-08-18 2019-07-05 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 雷达组件封装体
US11108156B2 (en) * 2017-09-27 2021-08-31 Intel Corporation Differential on-chip loop antenna
JP2020136391A (ja) * 2019-02-15 2020-08-31 株式会社村田製作所 巻線型インダクタ部品
JP6801739B2 (ja) * 2019-04-18 2020-12-16 株式会社村田製作所 アンテナモジュール及び通信装置

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5084699A (en) 1989-05-26 1992-01-28 Trovan Limited Impedance matching coil assembly for an inductively coupled transponder
DE69011292T2 (de) 1989-07-03 1995-03-16 Sokymat S A Verfahren zur herstellung von elektronischen komponenten mit einer spule aus dünndraht.
DE3935364C1 (es) 1989-10-24 1990-08-23 Angewandte Digital Elektronik Gmbh, 2051 Brunstorf, De
DE69101436T2 (de) 1990-04-19 1994-07-21 Ake Gustafson Verfahren zum montieren von einer spule auf eine leiterplatte.
CH684642A5 (fr) 1991-02-25 1994-11-15 Ake Gustafson Pince de maintien d'un corps de bobine dans une machine de bobinage.
AU655455B2 (en) 1991-02-25 1994-12-22 Assa Abloy Ab Method for fixing a winding to an electronic circuit
NL9100347A (nl) 1991-02-26 1992-03-02 Nedap Nv Geintegreerde transformator voor een contactloze identificatiekaart.
US5249098A (en) 1991-08-22 1993-09-28 Lsi Logic Corporation Semiconductor device package with solder bump electrical connections on an external surface of the package
DE4311493C2 (de) 1993-04-07 2000-04-06 Amatech Advanced Micromechanic IC-Kartenmodul zur Herstellung einer IC-Karte
US5381848A (en) 1993-09-15 1995-01-17 Lsi Logic Corporation Casting of raised bump contacts on a substrate
DE4403753C1 (de) 1994-02-08 1995-07-20 Angewandte Digital Elektronik Kombinierte Chipkarte
DE4443980C2 (de) 1994-12-11 1997-07-17 Angewandte Digital Elektronik Verfahren zur Herstellung von Chipkarten und Chipkarte hergestellt nach diesem Verfahren
US5955723A (en) 1995-05-03 1999-09-21 Siemens Aktiengesellschaft Contactless chip card
DE19534480C2 (de) 1995-09-18 1999-11-11 David Finn IC-Kartenmodul zur Herstellung einer IC-Karte sowie IC-Karte mit einem IC-Kartenmodul
WO1997030418A2 (de) 1996-02-12 1997-08-21 David Finn Verfahren und vorrichtung zur kontaktierung eines drahtleiters
DE59701709C5 (de) 1996-02-12 2014-01-09 Smartrac Ip B.V. Verfahren und vorrichtung zur kontaktierung eines drahtleiters
DE19654902C2 (de) 1996-03-15 2000-02-03 David Finn Chipkarte
DE19632813C2 (de) 1996-08-14 2000-11-02 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung eines Chipkarten-Moduls, unter Verwendung dieses Verfahrens hergestellter Chipkarten-Modul und diesen Chipkarten-Modul enthaltende Kombi-Chipkarte
DE19634661A1 (de) 1996-08-28 1998-03-05 David Finn Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Spulenanordnung
WO1998015916A1 (de) 1996-10-09 1998-04-16 Pav Card Gmbh Verfahren und verbindungsanordnung zum herstellen einer chipkarte
DE19703029A1 (de) 1997-01-28 1998-07-30 Amatech Gmbh & Co Kg Übertragungsmodul für eine Transpondervorrichtung sowie Transpondervorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Transpondervorrichtung
US5988487A (en) 1997-05-27 1999-11-23 Fujitsu Limited Captured-cell solder printing and reflow methods
US6293456B1 (en) 1997-05-27 2001-09-25 Spheretek, Llc Methods for forming solder balls on substrates
WO1999026195A1 (fr) 1997-11-14 1999-05-27 Toppan Printing Co., Ltd. Module ci composite et carte ci composite
IL122250A (en) 1997-11-19 2003-07-31 On Track Innovations Ltd Smart card amenable to assembly using two manufacturing stages and a method of manufacture thereof
DE59904977D1 (de) 1998-08-10 2003-05-15 Kreft Hans Diedrich Chipkarte mit erhöhter kartensicherheit
FR2801707B1 (fr) 1999-11-29 2002-02-15 A S K Procede de fabrication d'une carte a puce hybride contact- sans contact avec un support d'antenne en materiau fibreux
US6424301B1 (en) * 2000-03-01 2002-07-23 Siemens Vdo Automotive Corporation Combination battery holder and antenna for keyfob
DE10114355A1 (de) 2001-03-22 2002-10-17 Intec Holding Gmbh Verfahren zur Herstellung einer kontaktlosen multifunktionalen Chipkarte sowie entsprechend hergestellte Chipkarte
FR2838850B1 (fr) 2002-04-18 2005-08-05 Framatome Connectors Int Procede de conditionnement de microcircuits electroniques pour carte a puce et microcircuit electronique ainsi obtenu
FR2882174B1 (fr) 2005-02-11 2007-09-07 Smart Packaging Solutions Sps Procede de fabrication d'un dispositif microelectronique a fonctionnement sans contact notamment pour passeport electronique
FR2890212B1 (fr) 2005-08-30 2009-08-21 Smart Packaging Solutions Sps Module electronique a double interface de communication, notamment pour carte a puce
FR2890502A1 (fr) 2005-09-02 2007-03-09 Gemplus Sa Ajustement de frequence de resonance par reglage de capacite repartie inter-spires
DE102005058101B4 (de) 2005-12-05 2019-04-25 Smartrac Ip B.V. Chipkarte und Verfahren zur Herstellung einer Chipkarte
DE102006024247A1 (de) * 2006-05-23 2007-11-29 Denso Corp., Kariya Drahtlose Kartentyp-Vorrichtung, Antennenspule und Verfahren zum Herstellen eines Kommunikationsmoduls
US20080179404A1 (en) * 2006-09-26 2008-07-31 Advanced Microelectronic And Automation Technology Ltd. Methods and apparatuses to produce inlays with transponders
US8608080B2 (en) * 2006-09-26 2013-12-17 Feinics Amatech Teoranta Inlays for security documents
US8322624B2 (en) 2007-04-10 2012-12-04 Feinics Amatech Teoranta Smart card with switchable matching antenna
FR2915011B1 (fr) 2007-03-29 2009-06-05 Smart Packaging Solutions Sps Carte a puce a double interface de communication
US7980477B2 (en) 2007-05-17 2011-07-19 Féinics Amatech Teoranta Dual interface inlays
FR2919409B1 (fr) 2007-07-26 2009-09-04 Smart Packaging Solutions Sps Document securise a puce sans contact avec protection des donnees contre les lectures non autorisees.
ES2371366T3 (es) 2007-10-03 2011-12-30 Assa Abloy Ab Dispositivo de acoplamiento para transpondedor y tarjeta inteligente con dicho dispositivo.
US9934459B2 (en) * 2008-02-22 2018-04-03 Toppan Printing Co., Ltd. Transponder and booklet
FR2932910B1 (fr) 2008-06-20 2011-02-11 Smart Packaging Solutions Sps Carte sans contact avec logo securitaire
US8366009B2 (en) 2010-08-12 2013-02-05 Féinics Amatech Teoranta Coupling in and to RFID smart cards
US8474726B2 (en) 2010-08-12 2013-07-02 Feinics Amatech Teoranta RFID antenna modules and increasing coupling
EP2560234B1 (en) * 2010-04-13 2018-10-17 Hitachi Metals, Ltd. Triaxial antenna and core assembly used therefor

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140123562A (ko) 2014-10-22
CA2860936A1 (en) 2013-08-08
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BR112014019291A8 (pt) 2017-07-11
JP2015511353A (ja) 2015-04-16
WO2013113945A1 (en) 2013-08-08
AU2013214133A1 (en) 2014-07-31
BR112014019291A2 (es) 2017-06-20

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