MXPA99010378A - Metodo para la elaboracion de tarjetas inteligentes - Google Patents

Abstract

Tarjetas inteligentes con superficies externas de alta calidad (55, 58) pueden elaborarse mediante el uso de pegamentos de baja contracción (42, 42, 62, 62') para sujetar los elementos electrónicos de las tarjetas (30,32) durante su inmersión en un material de termofijación (34) que se convierte en la capa central de la tarjeta.

Description

MÉTODO PARA LA ELABORACIÓN DE TARJETAS INTELIGENTES ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las tar etas inteligentes se emplean como tarjetas bancarias, tarjetas de identificación, tarjetas telefónicas, y otras. Se basan en el empleo de una conexión electromagnética (ya sea por contacto físico o por ondas electromagnéticas) entre los componentes de la tarjeta inteligente y un dispositivo lector o receptor. Dichas conexiones pueden ser empleadas para operar en modo de lectura solamente, o en modo de lectura/escritura. Estas tarjetas están hechas mediante el ensamble ae varias capas de hojas plásticas en un arreglo tipo sandwich. En el caso de las llamadas tarjetas inteligentes "sin contacto" (es decir, aquellas tarjetas inteligentes cuyos componentes electrónicos hacen contacto por medio de ondas electromagnéticas en lugar de un contacto físico), una capa central de resina polimerizable encapsula totalmente un modulo electrónico que puede, por ejemplo, consistir ae un chip 1C que se conecta a una bobina tipo anten , capaz de recibir ondas electromagnéticas a través del cuerpo de la tarjeta.

Los metoaos para elaborar tarjetas inteligentes han variado considerablemente. Por ejemplo, la Patente Europea 0 350 179, describe una tarjeta inteligente en la cual un REF. : 32006 circuito electrónico está encapsulado en una capa de material plástico que se coloca entre las dos capas superficiales de la tarjeta. El método comprende, adicionalmente, el empalme de una pieza con alta resistencia a la tensión contra un lado de un molde, colocando el componente electrónico de la tarjeta inteligente con respecto a ese lado e inyectando un material oldeable polimérico reactivo dentro del molde el cual encapsula los componentes electrónicos.

La solicitud de la Patente Europea 095400365.3 da a conocer un método para elaborar tarjetas inteligentes sin contacto. El método emplea un marco rigido para colocar y fijar un módulo electrónico en un espacio vacio entre una película termoplástica superior y una película termoplástica inferior. Después de que el marco es fijado mecánicamente a la película termoplástica inferior, el espacio vacio se llena con un material de resina polimerizable.

La Patente Norteamericana 5,399,847 describe una tarjeta de crédito que está compuesta de tres capas, es decir, una primera capa externa, una segunda capa externa y una capa intermedia. La capa intermedia se forma por la inyección de un material adherente termoplástico que sujeta los elementos electrónicos de la tarjeta inteligente (esto es, un chip IC y una antena) con el material de la capa intermedia. El material adherente está hecho preferentemente de una mezcla de copolia idas o de un pegamento que contiene dos ó mas componentes químicamente reactivos que endurecen al contacto con el aire. Las capas externas de esta tarjeta inteligente pueden estar hechas de varios materiales poliméricos tales como cloruro de polivinilo o poliuretano.

La Patente Norteamericana 5,417,905 describe un método para la manufactura de tarjetas de crédito en la que una herramienta de moldeado consistente en dos cajas se cierra para definir una cavidad que produce dichas tarjetas. Se coloca una marca o una figura distintiva en cada una de' las cajas de moldeado. Después las cajas de moldeado se juntan una con otra y se inyecta un material termoplástico dentro del molde para formar la tarjeta. El plástico que se introduce fuerza las marcas o figuras distintivas contra las respectivas caras del molde.

La Patente Norteamericana 5,510,074 describe un método para la manufactura de tarjetas inteligentes que poseen un cuerpo de tarjeta con caras principales, substancialmente similares, una pieza de soporte con un elemento gráfico en al menos una de las caras, y un modulo electrónico consistente en numerosos contactos que son fijados en un chip. Generalmente el método de manufactura comprende dos etapas de: (1) colocación de la pieza soporte en un molde que define el volumen y forma de la tarjeta; (2) sujetando dicha pieza soporte contra una primera pared principal del molde; (3) inyección de un material termoplástico dentro del volumen definido por el espacio hueco con el objeto de llenar aquella porción de volumen que no es ocupada por la pieza soporte; y (4) el insertado de un módulo electrónico en una posición apropiada en dicho material termoplástico antes de que el material inyectado tenga la oportunidad de solidificar completamente.

La Patente Norteamericana 4,339,407 describe un dispositivo de encapsulación de circuitos electrónicos en forma de un soporte que tiene paredes con un arreglo especifico de superficies, ranuras y repujados en combinación con orificios específicos. Las secciones de la pared del soporte sostiene un ensamble de circuitos con cierta alineación. Las paredes del soporte están hechas de un material ligeramente flexible con el fin de facilitar la inserción de los circuitos electrónicos de la tarjeta inteligente. El soporte es insertable en un molde externo. Esto ocasiona que las paredes de soporte se muevan una hacia la otra con el objeto de sostener los componentes en forma segura en alineación durante la inyección del material termoplástico. Las paredes externas del soporte tienen protecciones que sirven para unir con sujetadores dentados sobre las paredes del molde con el objeto de colocar y fijar el soporte dentro del molde. El molde tiene también orificios para permitir el escape de gases atrapados.

La Patente Norteamericana 5,350,553 describe un método para producir un patrón decorativo, y para colocar un circuito electrónico en una tarjeta plástica, en una maquina moldeadora de inyección. El método comprende las etapas de (a) la introducción y posicionamiento de una película (por ejemplo, una película que posee un patrón decorativo) , en la cavidad de un molde abierto en la maquina moldeadora de inyección; (b) cierre de la cavidad del molde para que la película se fije y se sujete en su posición; (c) la inserción de un chip de circuitos electrónicos a través de una abertura en el molde dentro de la cavidad del molde con el objeto de posicionar el chip en la cavidad; y (e) posteriormente, el removido de cualquier material en exceso, la apertura de la cavidad del molde y la remoción de la tarjeta.

La Patente Norteamericana 4,961,893 describe una tarjeta inteligente cuya principal característica es un elemento soporte que soporta un chip de circuito integrado. El elemento soporte es empleado para posicionar el chip en el interior de la cavidad de un molde. El cuerpo de la tarjeta se forma por inyección de un material plástico dentro de la cavidad, de tal forma que el chip se fija firmemente en el material plástico. En algunos casos, las regiones de los bordes del soporte se fijan entre las superficies de llenado de los respectivos moldes. El elemento soporte puede ser una película que se desprende de la tarjeta terminada o puede ser una película que permanece como parte integral de la tarjeta. Si el elemento soporte es una película desprendible, entonces cualquier elemento gráfico que contenga se transfiere y permanece visible en la tarjeta. Si el elemento soporte permanece como parte integral de la tarjeta, entonces tales elementos gráficos se forman en la cara de la misma y, por lo tanto es visible para el usuario de la tarjeta.

La Patente Norteamericana 5,498,388 describe una dispositivo de tarjeta inteligente que incluye una tarjeta de circuitos que tiene una abertura. Un módulo conducto se coloca en esta abertura. Una resina se inyecta dentro de la abertura, formándose la resina moldeadora bajo estas condiciones y permitiendo que sólo una terminal del electrodo de dicho módulo semiconductor sea expuesta para una conexión externa. La tarjeta es completada al montar una tarjeta de circuitos que tiene una abertura, en un molde inferior de dos troqueles moldeadores, montando un modulo semiconductor en la abertura de dicha tarjeta de circuitos, fijando un troquel superior que tiene una compuerta que conduce al troquel inferior e inyectando una resina dentro de la abertura a través de la compuerta.

La Patente Norteamericana 5,423,705 describe un disco que tiene un cuerpo hecho de un material moldeado termoplástico inyectado y una capa laminar que es unida integralmente al cuerpo del disco. La capa laminar incluye una lámina transparente exterior y una lámina interior blanca y opaca. Un material reflejante es emparedado entre estas láminas .

Todas las referencias anteriores para la elaboración de tarjetas inteligentes se relacionan en cierto grado con la adecuada colocación y fijación de componentes electrónicos, módulos o ensambles en el interior de tarjetas inteligentes. Si los componentes electrónicos no son fijados apropiadamente, pueden moverse a diferentes posiciones cuando el material termoplástico se inyecta dentro de una cavidad de formación o de formación central, bajo la influencia de ciertas presiones de inyección de material altamente termofijo. Los trabajos citados anteriormente revelan el uso de varias piezas sujetadoras, tales como marcos o soportes que a menudo son usados para posicionar y fijar los elementos electrónicos durante los procesos de inyección termoplásticos. Sin embargo, el uso de dispositivos sujetadores de tipo mecánico relativamente grandes, que tienen cuerpos duros y filosos, que sujetan los componentes electrónicos en su lugar durante la inyección de dichos materiales de termofijación, ha creado ciertos problemas. Por ejemplo, el cuerpo de estos dispositivos sujetadores relativamente grandes (esto es, relativamente grandes con respecto a los componentes electrónicos que sujeta) a menudo son afectados adversamente por choques, flexiones y/o fuerzas de torsión que la tarjeta puede sufrir por un uso normal (y anormal). Con el objeto de minimizar el daño causado por dichas fuerzas, los componentes electrónicos sujetados por algunos de estos cuerpos duros y filosos, son comúnmente posicionados en una esquina de tales tarjetas inteligentes. Esta limitación en la posición, usualmente limita el tamaño y el número de componentes electrónicos que pueden ser colocados en dichas tarjetas.

Además, debido a la diferencia en el coeficiente de expansión en los materiales utilizados para elaborar estos dispositivos sujetadores relativamente grandes - en relación al coeficiente de expansión de los otros elementos de dichas tarjetas -, frecuentemente aparecen deformaciones en las superficies externas de las tarjetas terminadas que contienen tales sujetadores de componentes electrónicos. Por lo tanto, la mera presencia de tales piezas sujetadoras en el cuerpo de la tarjeta pueden dar como resultado deformaciones superficiales mientras experimenta diferentes temperaturas y presiones durante su fabricación. Tales deformaciones son, en el mejor de los casos invisibles a simple vista; y en el peor de los casos pueden impedir que la tarjeta permanezca completamente plana en los receptáculos receptores de tarjetas en ciertas máquinas lectoras de tarjetas.

Algunos fabricantes de tarjetas inteligentes han enfrentado este problema, reduciendo el tamaño y/o el cuerpo de dichos dispositivos sujetadores mediante el uso' de diversos pegamentos (en lugar de dispositivos mecánicos de sujeción interconectada) para posicionar con seguridad sus soportes (y por lo tanto el componente mecánico que soportan) en las cavidades para formar la tarjeta durante los procesos de inyección termoplásticos. Sin embargo el uso de esos pegamentos para asegurar estos dispositivos sujetadores han producido otra serie de problemas. Usualmente debido al hecho de que la mayoría de los pegamentos comercialmente disponibles de secado rápido que se utilizan para los sujetadores de componentes electrónicos, también suelen caracterizarse por su alto grado de contracción. Además, se necesitan relativamente altos volúmenes de pegamento cuando ocurre el choque con el material termofijo entrante. El uso de los relativamente grandes volúmenes de pegamento de alta contracción que se necesitan para fijar estos sujetadores tiende a formar protuberancias y por lo tanto deformar la región de la ho a o capa plástica en la que dicho pegamento se aplica. Aún peor, las fuerzas creadas por estas deformaciones en forma de protuberancias en el interior de las superficies de las hojas plásticas (por ejemplo, hojas de cloruro de polivmilo) que se emplean para elaborar la(sj capa(s) superficial (es) de la tarjeta, se transmiten a través del relativamente delgado (por ejemplo, de 0.075 a 0.25 mm) cuerpo de estos materiales. Estas fuerzas suelen ocasionar que la superficie externa de la tarjeta inteligente tome una forma de onda local, dobleces o aún de protuberancias. Después de cierto nivel de tolerancias, este tipo de ondas, aobieces o protuberancias son inaceptables en la industria de las tarjetas inteligentes. Por tal motivo, se nan desarrollado muchas técnicas para tratar de al menos minimizar las deformaciones de este tipo. Desafortunadamente, tales deformaciones continúan siendo un problema especialmente cuando las tarjetas inteligentes se elaboran usando varios métodos de pegado rápido para pegar estes sujetadores relativamente grandes en las delgadas hojas de los materiales plásticos (por ejemplo, PVC) que forman las superficies externas de la mayoría de las tarjetas inteligentes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE A INVENCIÓN Las tarjetas inteligentes (por ejemplo, tarjetas de crédito, tarjetas de identificación personal, control de acceso, tarjetas telefónicas, etc.) y los métodos del solicitante de ésta Patente para elaborarlas, se basan principalmente en el uso de ciertos pegamentos y procedimientos de pegados que más adelante se describen totalmente. Sin embargo los efectos benéficos de los pegamentos y procedimientos de pegado del solicitante de esta Patente, pueden aumentarse y mejorarse mediante el uso de algunos otros materiales específicos y métodos de manufactura. Por ejemplo, los efectos benéficos de los pegamentos y procedimientos de pegado del solicitante de esta Patente pueden mejorarse más, mediante el uso de (1) ciertos procedimientos "frios" y de "ba a presión", que mas adelante se describen en detalle, (2) cierta colocación de los componentes electrónicos dentro de estas tarjetas inteligentes, (3) ciertas geometrías de las entradas del flujo de termofijo, y (4) ciertos receptáculos en los molaes aei solicitante de esta Patente para recibir el material termofijo que puede ser inyectado en exceso de la cantidad necesaria para formar las principales regiones de las tarjetas inteligentes del solicitante de ésta Patente. En todos los casos las tarjetas inteligentes del solicitante ae la Patente, se caracterizan particularmente por su alta calidad en la superficie externa. El término "alta calidad" en el contexto de la descripción de ésta patente deben considerarse como la implicación de se refiere a una superficie substancialmente plana (esto es, una superficie libre de ondas, dobleces, protuberancias o picaduras).

Las tarjetas inteligentes del solicitante de la Patente, consisten de una capa superior que tiene en su interior una superficie interna y una superficie externa, una capa inferior y una capa central o principal que es emparedada entre las capas superior e inferior. Estas tres capas se unifican dentro de un cuerpo de tarjeta inteligente mediante la acción ligante del material polimérico termofijo usado para crear la capa central y el (los) material (es) del que las capas superiores e inferiores están hechas. En ciertos aspectos preferidos por el solicitante, esta acción ligante puede ser aumentada mediante el uso de varios tratamientos de la superficie interna de la capa superior y/o inferior, que más adelante se detalla.

Los componentes electrónicos (por ejemplo, chip de computadora, antena, capacitor, etc.) de las tarjetas inteligentes del solicitante, se fija en el material polimérico de termofijación que constituye el centro o capa central. De esta forma, los componentes electrónicos no forman parte de la superficie externa de las tarjetas inteligentes terminadas del solicitante. Una vez más, a las tarjetas de este tipo a menudo se les refiere como tarjetas inteligentes "sin contacto". Éstas comunican a través de ondas electrónicas que son recibidas (y aún en algunos casos transmitidas) a través del cuerpo de la tarjeta inteligente via su componente de antena. Para un uso comercial amplio, tales tarjetas inteligentes deben elaborarse de acuerdo con dimensiones muy precisas y estandarizadas. Por ejemplo, el estándar ISO 7810 requiere que tengan una longitud nominal de 85.6 mm, un ancho nominal de 53.98 mm y un espesor nominal de 0.76 mm.

Antes de ahondar más en los detalles del método del solicitante para elaborar las tarjetas inteligentes que aqui se describen, debe anotarse primero que para los propósitos de la descripción de ésta patente los términos de capa "superior" e "inferior", o de "tapa" y "fondo" deben considerarse como relativos. Es decir, se implica que son posiciones relativas de los placas de los moldes que se emplean para la manufactura de estas tarjetas. Por lo tanto, estos términos no deben implicar ninguna posición u orientación absoluta. Sin embargo, el solicitante tiene relativamente cierta preferencia por alguna posición para elaborar las tarjetas inteligentes descritas en la presente patente. Por ejemplo, debido a que el uso de ciertos pegamentos líquidos o semi líquidos juegan un papel especialmente importante en el proceso aqui descrito, el término "fondo" puede en ciertos casos implicar preferencias de posición. Por ejemplo, los pegamentos del solicitante son usados preferentemente para posicionar los componentes electrónicos de la tarjetas (antena, chip, capacitor, etc.) en la "parte superior" del material de la hoja (por ejemplo, PVC) que eventualmente se convierte en la "capa del fondo" de la tarjeta. Esta preferencia es para retardar los efectos de la gravedad en los pegamentos líquidos o semi líquidos del solicitante cuando se colocan o se aplican por primera vez.

Tómese esta nomenclatura de tapa/fondo como sea, los métodos aqui descritos para elaborar tarjetas inteligentes sin contacto emplearán máquinas moldeadoras de inyección de reacción (que a menudo se refieren individualmente como "RIM") . Estas máquinas están asociadas con la placa superior del molde y una placa fondo del molde que son capaces de realizar ciertas operaciones que más adelante se describen totalmente, de formado en frió, a baja presión, en al menos una de las hojas del material polimérico (por ejemplo PVC) que hacen el terminado de las dos superficies externas principales de las capas de las tarjetas inteligentes del solicitante. Las placas de los moldes superior e inferior cooperan de manera bien conocida por aquellos quienes poseen conocimiento de las artes de moldeado de material polimérico. Sin embargo para el uso en el proceso particular del solicitante, al menos las placas moldeadoras de las RIMs, por ejemplo, la placa molde superior podrá tener al menos una cavidad para definir parcialmente el espesor de, y en general la extensión periférica de, un cuerpo precursor de la tarjeta inteligente que será formada en frió y a baja presión entre las dos placas moldes.

Podria también anotarse aqui que el uso que hace el solicitante del término "cuerpo precursor de la tarjeta inteligente" (que incluye cuerpos en "exceso" de material polimérico) es para distinguir aquellos cuerpos irregulares de la tarjeta que se forman por dichos dispositivos moldeadores de las tarjetas inteligentes "terminadas" que se producen al remover el exceso de material polimérico (por ejemplo, retirándolos por desbaste del cuerpo de la tarjeta precursora) y cortando los cuerpos de las tarjetas precursoras a ciertos tamaños prescritos (por ejemplo, 85.6 mm por 53.98 mm según el estándar ISO 7810) para cualquier tarjeta inteligente terminada producida. Tal corte al tamaño prescrito también removerá el exceso de material en la operación de corte/desbastado. También podrá ser apreciado por aquellos capacitados en este arte, que los dispositivos de moldeo usados para hacer dichas tarjetas en operaciones de producción comercial, tendrán preferentemente en su mayoría placas molde con múltiples cavidades (por ejemplo, 2, 4, 6, 8, etc.) para elaborar varias de dichas tarjetas en forma simultánea .

Aquellos capacitados en este arte también apreciarán que el solicitante utiliza términos como "polimérico", "plástico", "termoplástico" y "termofijado", cada uno refiriéndose a una amplia y potencial variedad de materiales. Como quiera que sea, los materiales poliméricos empleados por el solicitante generalmente caerán dentro de una de dos subcategorias - materiales termoplásticos o materiales de termofijación. Los materiales termoplásticos (tales como los materiales de recubrimiento) consisten de moléculas largas (tanto lineales como ramificadas) que tienen cadenas laterales o grupos que no están unidas a otras moléculas polímeras. Consecuentemente, los materiales termoplásticos pueden ser repetidamente ablandados y endurecidos por medio de calentamiento y enfriamiento, por lo que pueden ser formados y posteriormente endurecidos por enfriamiento para obtener la forma final deseada. Hablando en general, no ocurren cambios químicos apreciables durante tales operaciones controladas de calentamiento y formación. En contraste, los materiales termofijos (como las resinas), poseen porciones químicamente reactivas que forman enlaces químicos cruzados entre sus largas moléculas, durante su polimerización. Estas cadenas lineales polímeras se unen entre sí para formar estructuras estéreo químicas. Por lo tanto, una vez que dichas resinas termofijas se han endurecido, el material resultante no puede ser ablandado por calentamiento sin degradar al menos algunos de estos enlaces químicos cruzados.

Cualquiera de las formas del material polimérico (termoplástico o termofijo) pueden ser usadas para la capa superior y/o la capa inferior de las tarjetas inteligentes del solicitante. Por lo tanto el uso por parte del solicitante del término general "polimérico" con respecto a los materiales con los que pueden elaborarse las capas inferior y superior del solicitante deben considerar que incluyen tanto materiales termofijos como materiales termoplásticos. Sin embargo, los polímeros termofijos son altamente preferidos para crear el centro o la capa central de las tarjetas inteligentes del solicitante. Existen varias razones para esta referencia. Por ejemplo, los polímeros termofijos generalmente se unen con los materiales (por ejemplo, PVC) con los que las capas superiores o inferiores están elaboradas. Los polímeros termofijos también pueden ser obtenidos comercialmente como mezclas líquidas de monómero-polimero o compuestos moldeables parcialmente polimerizados, de fácil uso, que particularmente cubren bien los requerimientos para usarse en las operaciones de formación en frió y a bajas presiones del solicitante.

Algunos materiales poliméricos representativos (termoplásticos o termofijos) que pueden ser usados para elaborar las capas superior e inferior del solicitante pueden incluir cloruro de polivinilo, dicloruro de polivinilo, acetato de polivinilo, polietileno, polietilén-tereftalato, poliuretano, acrilonitril-butadien-estireno, copolímero de vinil acetato, poliésteres, epoxi y sílico polietilenos . Esas capas, superior e inferior, también pueden ser elaboradas a partir de otros materiales poliméricos, tales como policarbonatos, acetato de celulosa y materiales que contienen butirato-acetato de celulosa. Sin embargo, de todos los materiales poliméricos con los que pueden elaborarse las capas superior e inferior del solicitante, se prefiere especialmente el cloruro de polivinilo debido a sus cualidades visuales que van de claro a opaco y su capacidad para aceptar impresiones y su costo relativamente bajo.

El material termofijo más preferido por el solicitante para propósitos de inyección es el poliuretano epoxi, y materiales poliméricos de poliester insaturados. Como ejemplos más específicos, se prefieren en especial poliuretanos hechos por reacciones de condensación de isocianato de un derivado de poliol del óxido de propileno u óxido de tricolorobutileno . De los varios poliésteres que pueden ser usados en los procesos del solicitante, se prefieren aquellos que además pueden ser caracterizados como "insaturados etilénicos", debido a su habilidad para formar enlaces cruzados a través de sus dobles ligaduras con monómeros compatibles (que también contienen insaturaciones por el grupo etilén) y con los materiales con los que las capas superior e inferior del solicitante están elaboradas. Los materiales epoxi más preferidos para usarse en la práctica por esta invención son aquellos elaborados a partir de epiclorohidrina y bisfenol A, ó epiclorohidrina y un poliol alifático (tal como el glicerol) . Son particularmente preferidos debido a su capacidad de ligarse con algunos de los materiales más preferidos (por ejemplo cloruro de polivinilo) con los que están elaboradas las capas superior e inferior del solicitante. Estos tres tipos generales de material termofijo, (poliuretano, poliéster epoxi e insaturado) , también se prefieren porque no tienden a reaccionar químicamente con los pegamentos más preferidos por el solicitante (por ejemplo, varios pegamentos basados en ciano acrilato) , para formar objetos imperceptibles en las regiones centrales del cuerpo de la tarjeta del solicitante.

A continuación, deberá notarse que el uso de expresiones por parte del solicitante tales como "condiciones de formación en frío y baja presión" generalmente deben considerarse que significan las condiciones de formación en las que la temperatura del material polimérico liquido o semilíquido inyectado es menor que la temperatura de distorsión por calentamiento del material plástico de la película formada en frío (por ejemplo, la capa superior de las tarjetas inteligentes del solicitante) , y presiones menores de 500 psi. En algunos de los aspectos más preferidos de los procesos aqui descritos, las temperaturas de formación en frió utilizadas en los procesos del solicitante deberán ser al menos de 100°F menor que la temperatura de distorsión por calor de la película plástica que se moldea. Como un ejemplo más específico, la temperatura de distorsión por calor de muchos de los materiales de cloruro de polivinilo (PVC) es alrededor de 230°F. Por lo tanto, las temperaturas para formar en frío tales películas de PVC en los procesos del solicitante deberán ser preferentemente no mayores de unos (230°F - 100°F) 130°F.

Los procedimientos de formación en frío y a baja presión más preferidos por el solicitante deberán involucrar la inyección de materiales poliméricos de termofijación cuyas temperaturas estén entre el intervalo de unos 56°F a 160°F, bajo presiones que preferentemente deberán estar entre el intervalo de cerca de la presión atmosférica a unos 500 psi. Con mayor preferencia, las temperaturas a las que se inyectan los polímeros de termofijación en el centro o región central de las tarjetas del solicitante, deberán estar entre unos 65°F y 70°F, bajo presiones de inyección que preferentemente deberán estar entre el intervalo de unos 80 a 120 psi. En algunos de los aspectos más preferidos de esta invención, el material polimérico de termofijación líquido o semi líquido deberá inyectarse dentro de cualquier cavidad de formación de la tarjeta bajo estas temperaturas y presiones preferentes a velocidades de flujo que se encuentren en el intervalo de unos 0.1 a 50 gramos/segundo/cavidad de formación de tarjeta. Las velocidades de flujo aún más preferidas son de 1.5 a 1.7 gramos/segundo/cavidad de formación de tarjeta. Aquellos capacitados en este arte también apreciarán que las condiciones de baja temperatura y presión contrastan severamente con las temperaturas mucho más elevadas (por ejemplo, de 200CF a 1000°F) y presiones (por ejemplo de 500 a 20,000 psi) empleadas en muchos de los trabajos previos de manufactura de tarjetas inteligentes por laminado o moldeo por inyección a alta velocidad.

A continuación, deberá notarse que, el uso por parte del solicitante de tales condiciones de formación en frío y a bajas presiones pueden requerir que cualquier entrada (es decir, el camino que conecta un corredor con cada cavidad de formación de tarjeta individual) sea más larga que aquellas entradas usadas en los trabajos anteriores de operaciones callentes y a alta presión. Las entradas que emplea con preferencia el solicitante son relativamente mas largas que las entradas de los trabajos anteriores, por lo que son capaces de hacer pasar rápidamente el material termofijo que se inyecta ba e las condiciones de formación del solicitante, en frío y a bajas presión. Si ilarmente, el ccrreaor (es decir, el pasaje principal de suministro del material termofijo en el sistema de moldeado que se alimenta de la fuente del material termofijo a cada entrada individual , deberá estar en un arreglo nuilti entrada o de manifold, y, por lo tanto, deberá ser capaz de simultáneamente suministrar un numero de entradas por cavidades de formación de tarjetas (por ejemplo, de 4 a 8 cavidades) en el sistema de mamfold a las condiciones de relativamente fría temperatura tper e?emplo, de 56°C a 160°C) y a la relativamente ba a presión (per ejemplo de la presión atmosférica a 500 psi) utilizadas en el proceso del solicitante. También podrá notarse hasta este punto, que las velocidades de flujo para el material polimérico termofijo bajo las condiciones del solicitante de temperatura en frío y bajas presiones, sin embargo, deberán ser tales que permitan llenar completamente una cavidad de formación de tarjeta en menos de unos 10 segundos por cavidad de formación de tarjeta (y preferentemente en menos de unos 3 segundos) . Se prefieren aún más los tiempos de llenado de las cavidades de formación de tarjeta de menos de 1 segundo. En relación con estas condiciones, ciertos aspectos preferidos por el solicitante para la elaboración de tarjetas inteligentes deberán emplear entradas que tengan un ancho que sea una fracción importante de la longitud de un borde principal de la tarjeta que será formada (esto es, un borde de la tarjeta que se conecta con una entrada) . El solicitante prefiere que el ancho de una entrada dada, sea de cerca de 20 por ciento a cerca de 200 por ciento del ancho del borde principal (o bordes -pueden ser usadas múltiples entradas para llenar la misma cavidad de formación de la tarjeta) , es decir, el (los) borde (s) con entradas de la tarjeta inteligente que está siendo formada.

El solicitante también prefiere emplear entradas que están rebajadas de un área relativamente amplia de flujo entrante a una región central relativamente angosta que termina en o cerca del (los) borde (es) principal (es) de la tarjeta que está siendo formada. Con mayor preferencia, estas entradas deberán hacerse angostas desde un diámetro relativamente amplio (por ejemplo, de unos 5 a unos 10 mm) de un puerto inyector cuyo flujo está conectado con el corredor que suministra el material termofijo, a un diámetro relativamente angosto (por ejemplo, 0.10 mm) del borde entrada/tarjeta, donde la entrada alimenta el material termofijo dentro del espacio vacío que finalmente se convierte en el centro o corazón de la tarjeta terminada del solicitante. Como un ejemplo adicional, el solicitante ha encontrado que las entradas que están rebajadas de un diámetro inicial de 7.0 mm a un diámetro mínimo de unos 0.13 mm, especialmente producirán buenos resultados bajo las condiciones preferentes de inyección en frío y a baja presión del solicitante.

Otra característica opcional que puede ser usada para obtener ventaja del pegamento y de los procedimientos de pegado del solicitante, es el uso de placas moldes que tienen uno o más receptáculos para recibir material polimérico en exceso que podría ser inyectado a propósito dentro del espacio vacio entre las capas superior e inferior del solicitante con el objeto de sacar cualquier cantidad de aire o y/o de otros gases (por ejemplo, aquellos gases formados por las reacciones químicas exotérmicas que ocurren cuando se mezclan entre sí los ingredientes usados para formular muchos de los materiales termofijos) de dicho espacio vacío. Estos ingredientes termofijos preferentemente son mezclados justo antes de (por ejemplo, 30 segundos antes) su inyección dentro del espacio vacio.

Aún otro procedimiento opcional que puede ser usado para mejorar los resultados del uso del pegamento y de los procedimientos de pegado del solicitante, puede incluir el uso de: (1) tratamientos que ayudan y/o aumentan la acción ligante entre las superficies internas de las capas superior e inferior y el material de termofijación inyectado, (2) películas que muestran información alfanumérica/gráfica que es visible en la(s) superficie (s) principal (es) de la tarjeta, (3) películas o capas promotoras (o preventivas) de la opacidad, (4) el uso de capas superiores o inferiores que son al menos parcialmente premoldeadas por operaciones de moldeado precedentes (por ejemplo, una operación precedente del tipo moldeado "en caliente", de trabajos anteriores, o una operación precedente de moldeado "en frío", tales como las descritas en el contenido de esta patente, y (5) el uso de pigmento (s) promotor (es) de opacidad en el material termofijo. También debe notarse aquí que las superficies externas de las tarjetas inteligentes resultantes de los procesos de manufactura del solicitante, pueden posteriormente ser repujadas impresas con el objeto de mostrar información alfanumérica/gráfica.

Los pegamentos usados en los procesos aqui descritos se caracterizan mejor como pegamentos de "baja contracción". En este punto, también debe notarse que puede medirse de diferentes maneras el grado de "secado" (que usualmente está asociado con el grado de "contracción") de un pegamento dado, o al menos en forma aproximada. Por ejemplo, el grado de secado de un pegamento suele medirse por el decrecimiento en volumen del pegamento. El grado de secado también es medido con frecuencia por el aumento de densidad que el pegamento adquiere como resultado de la secado. Sin importar el método usado para medir este fenómeno, el uso del término "baja contracción" por parte del solicitante debe considerarse que significa que un pegamento no decrece en volumen (o aumenta en densidad) más de 15 por ciento. El solicitante ha encontrado que algunos de los pegamentos más preferidos que mejor cumplen con sus requerimientos de "baja contracción" pueden incluir (pero no se limita a ellos) ciertos adhesivos de cianoacrilato (que frecuentemente se les refiere como "CAs") y ciertos pegamentos llamados " secado UV" . Por ejemplo, el solicitante ha encontrado que varios CAs pueden secarse en menos de unos 40 segundos (y en algunos casos en menos de unos 5 segundos) por simple exposición a la atmósfera. Tales pegamentos también pueden "secarse parcialmente" de 0.1 a unos 5.0 segundos hasta el grado de que un componente electrónico que ha sido asociado con el pegamento parcialmente seco pueda permanecer en su lugar mientras es inmerso en un material termofijo bajo las condiciones en frío y a baja presión empleadas en el proceso del solicitante. De hecho, tal como se utiliza en la descripción de ésta patente, la expresión "pegamento de secado parcial" puede considerarse que significa que el pegamento es capaz de sujetar un componente electrónico o un ensamble que contienen un componente electrónico en su posición durante la etapa de inyección del polímero termofijo del proceso global del solicitante - pero que además experimenta una adicional secado cuando es inmerso en el polímero termofijo.

Esta secado parcial usualmente puede ser evidenciada por la formación de una "piel" alrededor del cuerpo del pegamento de baja contracción recién aplicado. Es decir, que tal piel rodeará al aún semilíquido cuerpo del pegamento de baja contracción mientras está en un estado de secado parcial. Una descripción más detallada de muchos de tales pegamentos del tipo CA se da en la publicación de datos técnicos "Pronto™ y Pronto Plus™ Instant Adhesives" publicada en mayo de 1996 por la División de Sistemas Adhesivos de Cintas Industriales y Especialidades de 3M, Centro 3M, Edificio 220-7E-01, St. Paul, MN 55144-1000, y dicha publicación se incorpora dentro de la descripción de esta patente.

Varios de otro tipo de pegamentos pueden también ser usados en el proceso del solicitante. Sin embargo, muchos, pueden necesitar ser al menos parcialmente secados por exposición con una fuente "artificial" de energía (es decir, una fuente de energía diferente del calor y/o luz ambiental) . Por ejemplo, dicha fuente artificial de energía puede estar caracterizada pro su habilidad para producir ondas electromagnéticas de cierta longitud de onda. Algunos pegamentos, por ejemplo, pueden tener una secado más rápida por exposición con fuentes de energía que tienen longitudes de onda en el intervalo de unos 200 a unos 400 nanometros (nm) . A dichos pegamentos a menudo se les refiere como "pegamentos de secado UV". Pueden emplearse como fuentes de tales formas de onda entre 200-400 nm, dispositivos eléctricos de UV y/o de producción de microondas, conocidos por aquellos capacitados en este arte. Se prefiere aún más el uso de dispositivos que emiten formas de onda de 260-270 nm cuando se emplean algunos de estos pegamentos de secado UV.

De los muchos pegamentos de secado UV, de ba a contracción que pueden usarse en los procesos del solicitante, se prefieren particularmente aquellos que contienen componentes de acrilato. Los pegamentos que contienen acrilato y que se basan en uretanos pueden ser particularmente útiles en algunos procesos del solicitante. Por ejemplo, un pegamento de acrilato basado en uretano producido por Loctite Corporation de Rocky Hill, Connecticut, bajo la designación se Loctite 3104®, puede ser usado con ventajas considerables.

A pesar del tipo de pegamento que sea usado, la etapa de "secado parcial" del solicitante deberá tener lugar con mayor preferencia en un periodo de tiempo que se encuentre en el intervalo de unos 0.1 a unos 5.0 segundos. Se prefieren aun mas tiempos de secado parcial menores de 3 segundos. Sin embargo, a pesar de la relativa velocidad de este proceso de secado parcial, se prefieren mucho más los pegamentos de ba a contracción, usados en la forma de al menos un pequeño montículo, o masa, o hemisferio e una superficie interior de la capa inferior (o capa superior) de las tarjetas inteligentes del solicitante. Dicho (s) montículo (s) de pegamento también puede (n) ser aplicado (s) a un componente electrónico que después es pegado en algún lugar en la superficie interna de la capa inferior (o superior) de la tarjeta. Algunos aspectos aún más preferidos del provceso del solicitante, dos o más de estos montículos de pegamento pueden emplearse para soportar dos regiones de una antena-componente de un ensamble o módulo de componentes electrónicos del cual la antena es un elemento. En estos aspectos más preferidos, los dos o más montículos de pegamento que sostendrán un componente electrónico (por ejemplo, una antena) en un estilo "tipo pedestal" sobre la superficie de la capa (por ejemplo, la capa inferior) en la que el pegamento es aplicado. Cuando dicho pegamento es aplicado (por ejemplo, por goteo) en la superficie interior de una capa inferior, generalmente asumirán bajo la influencia de la gravedad y fenómenos de tensión superficial, una configuración tipo montículo o hemisférico.

En estos aspectos más preferidos, los volúmenes de estos montículos de pegamento dberán ser muy pequeños (por ejemplo, menor que 1 ce y preferentement menor que 0.1 ce, y con mayor preferencia entre unos 0.01 ce y unos 0.001 ce). También debe notarse que los volúmenes de pegamento necesarios para asegurar el componente electrónico del solicitante son considerablemente menores que los volúmenes de pegamento necesarios para sujetar los dispositivos sujetadores de los trabajos anteriores que hasta el momento han sido utilizados para fijar sus componentes electrónicos en su pocisión durante sus procesos de inyección en "caliente" y a "alta presión". En cualquier caso, el solicitante ha encontrado que las gotas de pegamento que tienen volúmenes de cerca de 0.007 ce pueden producir montículos de pegamento con alturas o espesores que son especialmente apropiadas para sujetar los componentes electrónicos en su lugar durante las etapas de secado parcial y seguidamente la inyección en frió y a baja presión, del solicitante. Tomando en consideración la altura del espacio vacio entre las capas superior e inferior (por ejemplo, el espesor de la capa central), el solicitante ha encontrado que los montículos de pegamento cuyas alturas, con secado parcial (por ejemplo, el radio vertical de un cuerpo de tipo hemisférico del pegamento) que tiene entre unos 0.20 mm y unos 0.01 mm dará en forma particular buenos resultados. Se prefieren aún alturas o espesores de los cuerpos del pegamento entre unos 0.075 mm y unos 0.13 mm.

También debe notarse aqui que, en general, un componente electrónico que es colocado con dicho cuerpo de pegamento recientemente aplicado, puede en cierto grado hundirse dentro del cuerpo del pegamento. De hecho, en algunas instancias, el componente electrónico puede ser a propósito forzado en forma mecánica dentro del cuerpo del pegamento antes de que éste se "seque parcialmente". En cualquier caso, el solicitante prefiere que los componentes electrónicos de sus tarjetas inteligentes no entre en contacto cercano con la capa del material de la película en el que el pegamento es colocado. De tal modo que el pegamento debe secar parcialmente hasta el grado que el componente electrónico no se "hunda" hasta un contacto directo con el fondo de la capa inferior. Esta preferencia viene del hecho de que el solicitante ha encontrado que dichos componentes electrónicos están mejor protegidos contra fuerzas de torsión y choques si están virtual y completamente inmersos en el material temofijo que forma la capa central de la tarjeta del solicitante. En otras palabras, el solicitante prefiere colocar su(s) componente (s) electrónicos en un arreglo tipo "pedestal" de pegamento, de tal forma que el termofijado pueda invadir el espacio entre el fondo del componente electrónico y la parte superior del material de la capa en la que el pegamento es colocado. Sólo a manera de ejemplo, al usar los métodos de pegado del solicitante, una sección de una antena puede tener la intención de "puentear" o de extender la distancia entre dos montículos de pegamento para que el termofijo entrante pueda fácilmente invadir el espacio bajo la antena asi como el espacio sobre y alrededor de la antena. Tomando en consideración el hecho de que los componentes electrónicos del solicitantepueden en cierto grado "hundirse" en un montículo recientemente colocado de pegamento bajo la influencia de la gravedad, el solicitante prefiere que sus componentes electrónicos generalmente terminen estando posicionados en el pegamento "parcialmente seco" (tal como se emplea en la descripción de esta patente el término "parcialmente seco") a una distancia de unos 0.01 mm a unos 20 mm fuera de (por ejemplo, "arriba de") el interior de la película del material de la capa al que el pegamento se adhiere. Nuevamente, como un aspectos muy preferidos de esta invención, es que dichos componentes electrónicos finalmente deberán ser posicionados a alturas por arriba de la capa que hace contacto con el pegamento de la tarjeta inteligente, siendo esas distancias de unos 0.075 a uno 0.13 mm, con el objeto de localizar el componente electrónico cerca de la región central del espacio vacío y, por lo tanto, cerca de la región central del material termofijo seco que se encuentra depositado entre las capas superior e inferior de las tarjetas inteligentes terminadas del solicitante.

A pesar de la posición física del pegamento del solicitante, sus volúmenes exactos, sus porcentajes de contracción, o la identidad de su(s) componente (s) eléctricos con los que hace contacto físico, los pegamentos de baja contracción del solicitante, también deberían ser caracterizados adicionalmente por su capacidad de ser "al menos parcialmente secados" - pero preferentemente no totalmente secos - en cerca de 0.1 a cerca de 40 segundos (y aún con mayor preferencia en cerca de 0.1 a 5 segundos). Aún mejor, deberían ser al menos parcialmente secados en menos de 3 segundos. Nuevamente, para los propósitos de la descripción de esta patente, la expresión "al menos parcialmente secados" puede considerarse que significa que el pegamento es secado a un grado en el que es capaz de soportar los componentes electrónicos en su lugar mientras el componente electrónico es inmerso en el material polimérico de termofijación bajo las presiones de inyección que estén siendo empleadas (por ejemplo, bajo presiones de inyección de 80 a 120 psi) - y posteriormente ser secado "totalmente" mientras es inmerso en el polímero termofijo. El uso de presiones de inyección de termofijo mayores generalmente puede implicar un secado parcial mayor. Una vez más, no se prefiere el secado completo antes de que el pegamento sea inmerso en el termofijo, porque dicho secado completo (aún con pegamentos de baja contracción) puede causar un daño al material de la película o capa (por ejemplo, PVC) en la que el pegamento es colocado.

Los montículos de pegamento parcialmente seco del solicitante (siendo el pegamento del tipo CA, o pegamento de secado UV, o cualquier otro tipo de pegamento) son posteriormente secados "completamente" al ser inmersos en el material termofijo y/o por permanecer en ese material termofijo por periodos de tiempo relativamente largos, por ejemplo, por periodos de tiempo que son mayores que los preferidos 5 segundos, o en menos, en los que el pegamento es "parcialmente secado" al grado en que puede soportar los componentes electrónicos en su lugar durante la etapa de inyección de todo el proceso del solicitante. De hecho, el secado completo de muchos de los pegamentos "parcialmente secos" en dichos materiales termofijos puede tomar horas, e incluso días. Durante la inmersión en el material polimérico termofijo, el "secado final" (por ejemplo, los restantes 90% del secado total que el pegamento experimenta) de dicho pegamente parcialmente seco hará poco daño a la película de material polimérico al cual se ha aplicado el pegamento en comparación con el daño que puede hacerse al material de la película si se permite que el pegamento seque completamente antes de que sea inmerso en el polímero termofijo. Para los propósitos de la descripción de esta patente, los pegamentos "parcialmente secod" del slicitante pueden experimentar entre un 10 porciento a un 90% de su secado total después de que el pegamento es inmerso en el material termofijo que es inyectado dentro del espacio vacío entre las capas superior e inferior de la tarjeta. Establecido desde otra perspectiva, el pegamento pude estar parcialmente seco de un 10 a un 90 por ciento antes de que sea inmerso en el material termofijo.

También debe notarse aquí que se cree que el secado de los pegamentos del solicitante generalmente tiene lugar de acuerdo a una función logarítmica que tiene la fórmula general C=l-et? donde C es el porcentaje de secado total que el pegamento experimenta, t es el tiempo en segundos, K es una constante de proporcionalidad y e=2.7183. En efecto, el solicitante busca que su pegamento tenga un secado parcial de tal forma que el porcentaje de secado que tiene lugar antes de que el pegamento sea inmerso en el termofijo, se encuentre entre aquellos puntos en los que el porcentaje de secado total esté entre 10 porciento y 90 porciento. En este punto también puede notarse que muchos polímeros termofijos pueden tardar alrededor de 24 horas para secar, antes de que hayan sido inyectados dentro del espacio vacío de las capas superior e inferior del solicitante. Por lo tanto, el material termofijo puede (o no) secarse totalmente antes de que lo haga el pegamento.

Con preferencia, estos pegamentos de baja contracción también pueden ser caracterizados adicionalmente por el hecho de que no ocasionan ninguno de los llamados "artefactos" en el centro o capa central de las tarjetas del solicitante por reacción química con el material termofijo inyectado que finalmente se convierte en la capa central de la tarjeta. Es decir que dichos pegamentos preferentemente no deberán formar productos por reacción química con un material termofijo que (1) tenga un color que preciablemente es diferente del color del polímero termofijo seco o (2) que erupcione las capas termoplásticas inferior/superior.

También como una característica opcional, los métodos del solicitante para elaborar las tarjetas inteligentes según la descripción de esta patente, involucra el uso de al menos un receptáculo que recibe material polimérico en exceso. Con mayor preferencia, deberá haber por lo menos uno de dichos receptáculos por cavidad formadora de tarjeta. La presencia de tales receptáculos que reciben gas de venteo y/o material en exceso, debe permitir que los gases (por ejemplo, aire, y los productos gaseosos de reacción usualmente asociados a reacciones químicas exotérmicas de los ingredientes del material polimérico de formación) y/o las relativamente pequeñas cantidades de material polimérico termofijo entrante, por sí mismos escapen de cada espacio vacío durante la aplicación de las operaciones de formación en frío y a baja presión, y ser recibidas en dichos receptáculos y/o ser totalmente expulsadas fuera del sistema de moldeo. Estos procedimientos de venteo de gas y los receptáculos de material en exceso generalmente sirven para prevenir imperfecciones que de otra manera podrían crearse al quedar atrapado el gas en el espacio vacío durante la inyección del material polimérico.

Por lo tanto, este aspecto de la invención del solicitante involucra la inyección de un material polimérico moldeable liquido o semiliquido que puede fluir dentro del espacio vacio entre las capas superior e inferior de la tarjeta inteligente del solicitante en la que; los moldes superior e inferior respectivamente se cierran contra las capas superior e inferior de la tarjeta inteligente en una línea perimetral divisora o región del borde, a una presión que es suficiente para (a) llenar completamente el espacio vacio con un material polimérico termofijo bajo las condiciones de formación en frió usadas en los procesos aquí descritos, (b) conducir cantidades pequeñas del material polimérico fuera de las cavidades que forman la tarjeta y meter dentro de los receptáculos, el material en exceso y/o (c) conducir los gases del espacio vacio al receptáculo para el material en exceso y/o conducir dichos gases completamente fuera del sistema de moldeo (por ejemplo, conducir dichos gases fuera del molde en las regiones de la línea divisora donde las placas moldeadoras superior e inferior se unen) . Por lo tanto las presiones de los bordes de las placas usadas en el procedimiento del solicitante, deben ser suficientes para soportar las presiones a las que el material termoplástico se inyecta con el objeto de llenar completamente el espacio vacío entre la tapa y el fondo (por ejemplo, entre la presión ambiente y unos 200 psi), pero que permita aún que pequeñas cantidades de material termofijo y cualquier gas sea evacuado o expulsado fuera del sistema de moldeo en su linea de división. En otras palabras, en estos aspectos preferidos, los receptáculos de "exceso" de material del solicitante, no deberían y preferentemente no deben recibir todo el exceso de material inyectado dentro del espacio vacío. Además el exceso de material termofijo y/o de gases debería ser - y preferentemente es - arrasado de todo el sistema de moldeo en la línea de división donde el borde del molde superior y el borde del molde inferior se unen uno con el otro, como se muestra en la línea divisora 7 en la figura 3 (A) (1) o se unen contra la capa superior 24 y la capa inferior 26 como se muestra en la figura 3 (A) . En efecto, el material polimérico termofijo líquido o semilíquido entrante llena completamente el espacio vacio, sumerge el componente electrónico y fuerza cualquier aire presente en el espacio vacio entre las capas superior e inferior (así como cualquier gas creado por reacción química de los ingredientes de partida del material polimérico) a salir del espacio vacío y en algunos casos que se prefieren, a salir completamente del sistema de moldeo. Todas esas acciones sirven para eliminar cualquier imperfección superficial tales como "picaduras" y/o burbujas encapsuladas que podrían formarse si tales gases quedaran atrapados en el material polimérico termofijo cuando éste solidifica para formar la región central de las tarjetas de solicitante.

Finalmente, debe también notarse que las capas superior y/o inferior usadas en los procesos del solicitante debe ser al menos parcialmente moldeadas en formas de cavidades contenedoras, antes de ser colocadas en el sistema de moldeo usado para elaborar las tarjetas inteligentes de acuerdo a la descripción de esta patente. Por lo tanto, como ejemplo, los procedimientos de moldeo en frío y a baja presión de la descripción de esta patente proporcionan sólo una cantidad parcial del total del moldeo experimentado por una capa superior moldeada de la tarjeta inteligente del solicitante. Sin embargo, en aspectos más preferidos por esta invención, la capa superior experimentará una mayor porción, por ejemplo, al menos 50 por ciento, y con mayor preferencia el total del moldeo que experimenta (definido como el cambio en el volumen de la actividad creada por la operación de moldeo) por las operaciones de moldeo en frío y a baja presión de la descripción de esta patente.

Para expresar en el lenguaje de las reivindicaciones de las patentes, un aspecto preferido del proceso del solicitante para elaborar una tarjeta inteligente que tiene una capa superior, una capa central en la que un componente electrónico es fijado, y una capa inferior, deberá comprender (1) el uso de al menos un montículo de un pegamento de baja contracción, para conectar un componente electrónico con la superficie interna de la capa inferior de la tarjeta inteligente para formar un ensamble capa inferior/pegamento de baja contracción/componente electrónico; (2) secado parcial del pegamento de baja contracción, para producir un ensamble de una capa inferior/pegamento parcialmente seco/componente electrónico; (3) el posicionamiento del ensamble de una capa inferior/pegamento parcialmente seco/componente electrónico en el fondo de un molde; (4) el posicionamiento de una capa superior en un molde superior; (5) cerrado del molde superior con el molde inferior, de una manera que cree un espacio vacio entre la capa superior y la capa inferior; (6) inyectado de un material polimérico de termofijación dentro del espacio vacío a una temperatura y presión tales que: (a) el componente electrónico sea sujetado en su lugar por el pegamento parcialmente seco, (b) al menos una capa de la tarjeta inteligente es moldeada parcialmente en frío, a baja presión dentro de una cavidad en el dispositivo moldeador, (c) los gases y el material polimérico en exceso son expulsados fuera del espacio vacio, (d) el componente electrónico es encapsulado en el material polimérico de termofijación antes de que el pegamento parcialmente seco seque completamente, y (e) el material polimérico de termofijación se une con ambas capas, superior e inferior para producir un cuerpo precursor unificado de tarjeta inteligente; (7) remoción del cuerpo precursor unificado de tarjeta inteligente del dispositivo moldeador; y (8) desbastado del precursor de tarjeta inteligente a las dimensiones deseadas para producir una tarjeta inteligente.

Pueden emplearse otros procedimientos opcionales descritos en la descripción de esta patente para adicionalmente aumentar y realzar estos procesos preferidos, con el objeto de producir tarjetas inteligentes que tengan aún mejores características de calidad superficial.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS.

La figura 1 es la vista de un corte lateral de una capa o película de un material plástico (por ejemplo, PVC) que puede ser usado para elaborar las tarjetas inteligentes del solicitante. Se muestra la vista antes y después de permitir que una gota de un pegamento de "alta contracción" de los trabajos anteriores, seque en esa capa de material plástico.

La figura 2 es una vista de un corte lateral de una tarjeta inteligente elaborada de acuerdo con las descripciones de ésta patente.

Las figuras 3 (A) y 3 (B) son vistas de cortes laterales de una herramienta de moldeo montada para elaborar una tarjeta inteligente de acuerdo a un primer aspecto preferido en la descripción de ésta patente en el que ciertos componentes de la tarjeta inteligente se muestran antes de que un material polimérico liquido sea inyectado entre la capa superior e inferior de la tarjeta (véase la figura 3 (A) ) y después (véase la figura 3(B)) de que el material polímérico es inyectado dentro del espacio vacío entre las capas superior e inferior, y para que de esta forma, sea llenado dicho espacio vacio con un material polimérico y formado en frío la capa superior de la tarjeta inteligente de acuerdo al contorno de la cavidad del molde que forma la tarjeta.

La figura 3 (A) (1) representa otro aspecto preferido de la presente invención en el que la herramienta de moldeo, mostrada en la figura 3 (A) está además provisto de un receptáculo para recibir el exceso de material polimérico y/o de gas. La figura 3(B) (1) muestra el resultado de la inyección de inyectar un material polimérico termofijo en el sistema de moldeo representado en la figura 3 (A) (1), bajo las condiciones de formación en frío y de baja presión del proceso .

La figura 3 (A) (2) ilustra otro aspecto preferido de la presente invención en el que los componentes de la película o capa de la tarjeta del solicitante, terminan en el borde frontal de un receptáculo que recibe un exceso de material. La figura 3(B) (2) muestra el sistema mostrado en la figura 3 (A) (2) después ae que el espacio vacío (y el receptáculo de material en exceso) es llenado por inyección con material polimerico de termofijación.

La figura 4 es una vista de un corte lateral de una herramienta de moldeo de acuerdo a un segundo aspecto de la descripción de la presente patente, en la cual tanto la capa superior como la capa inferior son formadas cada una por el sistema general mostrado en la figura 3(B) (1) .

La figura 6 muestra vistas de un corte plano y sección transversal de varias entradas comparativas para la inyección de materiales termofi os del solicitante.

La figura 7 representa a un sistema de herramienta de moldeo capaz de elaborar múltiples (es decir, cuatro) tarjetas inteligentes simultáneamente.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La Figura 1 (A) contrasta con la Figura 1 (B) . En efecto, la Figura 1 (B) ilustra el problema que es resuelto por el proceso para elaborar tarjetas inteligentes que describe la presente patente. Al respecto, la Figura 1 (A) representa, en forma de sección transversal, una película o capa de material plástico 10 (por ejemplo, una película o capa de cloruro de polivinilo, poliueretano, etc.) que tiene una superficie superior 12 y una superficie inferior 14. Generalmente tales películas deberán tener un espesor 13 de un intervalo entre unos 0.075 mm a unos 0.25 mm. En la Figura 1 (A) se ilustra un montículo recientemente depositado de una gota o protuberancia de un pegamento 16 líquido o semilíquido, de alta contracción, en la superficie superior 12 de una película plástica 10. El montículo de la recién colocada gota de pegamento 16 ilustrada en la Figura 1 (A) se muestra con un anche inicial W: . En contraste, la Figura 1 (B) muestra (en forma exagerada) los resultados de haber secado el montículo de pegamento 16 mostrado en la Figura 1 (A) y obtenido un pequeño montículo de pegamento seco 16' . El ancho W del montículo de pegamento seco 16' mostrado en la figura 1(B) es considerablemente menor que el ancho W: del montículo de pegamento líquido o semilíquido de la figura 1 (A) recientemente depositado. Con propósitos de simplificación, el decrecimiento o contracción del ancho original W íes decir, ?W: ) del montículo recientemente colocado, en la figura 1 (B) se representa un pegamento de alta contracción con las dimensiones del lado izquierdo de "1/2 ?W", y una dimensión comparable, del lado derecho de "1/2 ?W." de dicho montículo de pegamento seco 16'. Dicho secado está representado también por un decrecimiento en el volumen original del montículo del pegamento 16. Por ejemplo, este decrecimiento en volumen puede ser tanto como de 20 a 30 por ciento en muchos pegamentos de alta contracción.

Tal como se anotó con anterioridad, el concepto de pegamento de "alta contracción" en comparación con un pegamento de "ba a contracción" también tiene que ver con, los términos de incremento en densidad de un pegamento seco en relación con la densidad de ese pegamento en su estado recientemente depositado. Una vez mas, para los propósitos del contenido de esta patente, cualquiera de estos cambios (un decremento en volumen o un incremento en densiaadj puede expresarse como un porcentaje y cualquier método para expresar porcentajes de cambio puede ser utilizado para les prepósitos del contenido de esta patente. En otras palabras, puede considerarse que es substancialmente lo mismo para propósitos de simplicidad, dado un porcentaje de cambio d^l decrecimiento de un volumen (o de incremento de densidad) de un pegamento seco en relación con su forma al ser recientemente colocado o no seco (por ejemplo, un pegamento que se ha "contraído" 10 por ciento) . Por lo tanto, un pegamento que ha experimentado un decrecimiento en volumen ae 10 por ciento (es decir, un pegamento que se ha "contraído" un 10 por ciento) también puede considerarse como un pegamento que ha tenido un incremento del 10 por ciento en densidad, a pesar de que este porcentaje puede no ser precisamente el mismo en cualquiera de los casos.

Además de las descripciones de la magnitud del porcentaje de contracción de un pegamento, lo que debe puntualizarse es que el proceso de secado asociado con los pegamentos de alta contracción ocasiona que el montículo de pegamento 16 ilustrado en la figura 1 (A) se contraiga de un tamaño inicial el cual puede pensarse que tiene un ancho inicial Wi (en el que el montículo de pegamento se encuentra en un estado semiliquido o viscoso) a uno final (en el que el pegamento seco 16' está substancialmente en estado solido) y que este alto grado de contracción (por ejemplo, mayor que un 15 por ciento - y a menudo, tanto como un 20-30 por ciento) ocasiona que la superficie superior 12 de la capa o película de material plástico se "arrugue" o se deforme de otra manera, por ejemplo, arrugas formadas como las que se indican en el objeto 18 en la figura 1 (B) . Dichas acciones deformadoras crean fuerzas en la relativamente delgada capa (por ejemplo, 0.075 a 0.25 mm de espesor) de material plástico 10. Estas fuerzas se transmiten a la superficie inferior 14 de esa capa de material plástico 10. Estas fuerzas transmitidas, a su vez, causan deformaciones 20, (curvas, dobleces, ondulaciones, arrugas, etc.), en la superficie inferior 14 de la capa de material plástico 10.

Nuevamente, cualquiera de estas desviaciones de una superficie plana y lisa 14 es referida por la industria de las tarjetas inteligentes como deformidades indeseables y, por lo tanto deben ser minimizadas al grado más completo posible. Consecuentemente, uno de los objetivos del proceso descrito en el contenido de esta patente es la de lograr tarjetas inteligentes sin tales ondulaciones, dobleces, arrugas, etc.

La figura 2 ilustra una vista de un corte lateral de una tarjeta inteligente 22 elaborada de acuerde con ias enseñanzas contenidas en ésta patente. En su forma terminada, dicha tarjeta inteligente estará comprendida de una capa superior 24, una capa inferior 26, y un centro o capa central en el cual los componentes electrónicos de la tarjeta inteligente (por ejemplo, una antena 30, un chip computador 32, etc.) están fijados en un material polimérico termofijo 34 (por ejemplo, una resina de termofijación inicialmente líquida o semilíquida) que, al secarse, constituye el centro o capa central 28de una tarjeta inteligente terminada. El material termofijo 34, que eventualmente se convierte en la capa central 28 de la tarjeta inteligente, es inyectado dentro del espacio vacío 36 entre la capa superior 24 y la capa inferior 26. La inyección de este material polimérico 34 debe ser capaz de ser inyectado bajo las condiciones de formación relativamente frías y de baja presión empleadas en el proceso del solicitante.

En cualquier caso, dichos materiales polimericos de termofijacion deberán inyectarse dentro, y llenar, el espacio vacio 36 definido por la superficie interior 38 de la capa superior 24 y la superficie interior 40 de la capa inferior 26. Durante el secado, el material poli érico 34 de la capa central 28, debería ligarse o de otra forma, adherirse a ambas superficies interiores, la superficie interior 38 de la capa superior 24 y la superficie interior 40 de la capa inferior 26 para producir una tarjeta de cuerpo unificado. Dicha adherencia puede ser darse al tratar las superficies interiores 38 y 40 de las capas superior e inferior en cualquiera de las variadas formas. Por ejemplo, pueden emplearse agentes ligantes conocidos en este arte para realzar el ligado entre la capa central que forma el materia.. termofijo y el (los) material (es) con los que las capas superior e inferior están hechas (por ejemplo, PVC). Úricamente a manera ae ejemplo, puede emplearse el producto oase para pintura 4475® de la Minnesota Mining and Manufactunng para el proposito del realce del ligado, especialmente cuando el material de la capa superior o inferior es de PVC. Otros tratamientos que pueden aplicarse para el interior de las superficies de las capas superior J/ O inferior pueden incluir tratamientos de corona plásmica o impresión acida.

El espesor 39 de la tarjeta inteligente se define por la colocación de las caras del molde (que no se muestra en la Figura 2) cuando el material termofijo es inyectado dentro del espacio vacío 36 como parte del proceso de formación en frío y a baja presión descrito en ésta patente. En efecto, la inyección dei material termofijo dentro del espacio vacío 36 entre las capas superior e inferior llena cualquier porción de ese espacio vacio 36 que no es ocupado de ninguna forma por los componente electrónicos o por el (los) montículo (s) del pegamento de baja contracción con el que se han colocado los componentes electrónicos.

La figura 2 ilustra asimismo cómo la superficie interior de la capa superior y/o inferior 24 y/o 26 también puede ser provista con tiras que contienen información alfanuménca y/o gráfica y diseños. Por lo tanto, si la capa superior estuviera hecha de un material polimérico translúcido como PVC, la información alfanumérica y/o gráfica podria ser visible para el usuario de la tarjeta. Por ejemplo, en la figura 2, se muestra una tira laminar 41 que contiene tal información al fanumerica/gráfica posicionada en la superficie interior 35 de la capa superior 24. Las superficies internas de estas capas también pueden ser provistas con capas o materiales tales como capas laminares o coberturas cuya función es la de aumentar (o reducir) la opacidad del cuerpo de' la tarjeta de tal forma que los componentes electrónicos no sean visibles a través del cuerpo de la tarjeta.

A continuación, debe notarse que los componentes electrónicos de la tarjeta inteligente (por ejemplo, una antena 30, un chip 32, etc.) preferentemente se colocar, sobre la superficie interna 40 de la capa inferior 26 mediante el uso de una o más gotas o porción del pegamento de ba a K) contracción 42 del solicitante. Los componentes electrónicos son con más preferencia colocados sobre dos o más montículos de pegamento 42, 42', etc. De la manera generalmente sugerida en la Figura 2, de tal forma que el material polimérico liquido o semilíquido entrante pueda fluir bajo dichos componentes electrónicos, así como sumergir estos componentes por arriba y por sus lados. En otras palabras, en ios aspectos más preferidos de ésta invención, el (los) montículo (s) de pegamento servirán como uno o más "pedestales" sobre los cuales los componentes electrónicos 2o sen colocados, de tal forma que la parte inferior de los componentes electrónicos no entren en contacto directo con la superficie superior 40 de la capa inferior 26, pero sobre todo inmersos en el material termoplástico entrante. Este hecho permite que este componente electrónico resista mejor cualquier fuerza de flexión y/o torsión que la tarjeta inteligente pueda sufrir sobre una o ambas de sus principales superficies externas, o en cualquiera de las superficies de sus cuatro bordes. En uno de los aspectos más preferidos por esta invención estos componentes electrónicos (por ejemplo, una antena 32) deberá ser posicionado con el pegamento a una distancia 43 de unos 0.075 mm a unos 0.13 mm sobre la superficie interior 40 de la capa inferior 26.

Las figuras 3 (A) y 3(B) se comparan para ilustrar un primer aspecto preferido por los métodos del solicitante para elaborar tarjetas inteligentes. Es decir, la Figura 2 (A) ilustra un aspecto particularmente preferido de esta invención en el que una capa superior o película de material plástico 24, plano, tal como PVC se muestra después ae ser fcrmaac en frío y a baja presión, de acuerdo a lo descrito en el contenido de ésta patente. En otras palabras, la Figura 3 (A.) ilustra la preparación de la herramienta de moldee justo antes de la inyección del material polimérico y en donde una placa superior plana 24 (por ejemplo, una película plana de PVC) se muestra tal como micialmente se coloca debajo de una cavidad formadora de la tarjeta del molde superior 44 y ana capa inferior 26 (por ejemplo, otra película plana de PVC > se muestra tal como se coloca sobre el molde inferior 46. Sin embargo, una vez más, como aspectos menos preferidos pero aun viables del proceso del solicitante, la capa superior 24 puede ser premoldeada al menos parcialmente premoldeada, preferentemente al contorno general de la cavidad formadora de la tarjeta en el molde superior. A manera de comparación, el molde inferior 46 no tiene una cavidad comparable con la cavidad en el molde superior 44. La Figura 3 (B) muestra los efectos de la inyección del material polimérico termofijo dentro dei espacio vacío 36 entre las capas superior e inferior 24 y 26. Hasta aquí, la Figura 3 (B) muestra la capa superior 24 después de que ha sido moldeada dentro de la cavidad formadora de la tarjeta 64 en el molde superior 44. Una boquilla 48 para la inyección del material termoplástico o polimérico de termofijación, líquido o semilíquido' es mostrada siendo insertada dentro e un orificio 49 que se prolonga del espacio vacio 36 que está definido entre la superficie interior 38 de la capa superior 24 y la superficie interior 40 de la capa inferior 26. La distancia entre la superficie superior de la capa superior y la superficie interior del fondo de la tarjeta se representa por la distancia 50. El espacio vacio 36 se muestra extendiéndose de la terminación izquierda 24 a la terminación derecha 26. En otras palabras, en la Figura 3 (A) la superficie externa 55 de la capa superior 24 aún no está en contacto con la superficie interior 56 de la cavidad formadora de la tarjeta 64 del molde superior 44. En contraste, se muestra la superficie externa 58 de la capa inferior 26 en contacto substancialmente plano y bordeante con el interior de la superficie 60 del molde inferior 46.

En ambas Figuras 3 (A) y 3 (B) los componentes eléctricos de la tarjeta inteligente (por ejemplo, su antena 30, chip 32, etc.) se muestran posicionados sobre la superficie interior 40 de la capa inferior 26. A manera únicamente de ejemplo, dichos componentes eléctricos se muestran sobre un pedestal de dos masas o pociones 62 y 62' del pegamento de baja contracción del solicitante. Estos pedestales de pegamento sostienen los componentes electrónicos retirados suficientemente sobre la superficie interior 40 de la capa inferior (por ejemplo de uno 0.075 mm a unos 0.13 mm) por lo que el material polimérico termofijo entrante 34 puede invadir la región 63 bajo los componentes eléctricos así como las regiones por arriba de estos componentes electrónicos. Nuevamente, se prefieren tales arreglos del pedestal de pegamento porque la presencia dei material polimérico termofijo bajo los componentes electrónicos tienden a aumentar la protección de dichos componentes eléctricos contra cualquier fuerza o choque que pudiera ser recibida por las superficies externas (es decir, la parte externa de la capa inferior y/o el exterior de la superficie superior) de ia tarjeta.

En la Figura 3 (A) el molde superior 44 es mostrado teniendo una cavidad 64 que define el contorno superficial de la parte superior de la tarjeta inteligente que será formada durante el proceso de inyección. En esta parte, la inyección del material polimérico termofijo, líquido o semilíquido 34 deberá estar bajo condiciones de presión y temperatura tales que la capa superior 24 sea formada en frío y a baja presión dentro de la cavidad 64 de la tapa del molde 44. La figura 3 (B) muestra cómo el proceso de formación en frío y a baja presión, de la descripción de esta patente de hecho, ha conformado la superficie superior 55 de la capa superior 24 con la configuración de la cavidad formadora de la tarjeta 64 en el molde superior 44. Nuevamente, la superficie inferior 58 de la capa inferior 26 se muestra en la figura 3(B) moldeado contra una superficie interior 60 substancialmente plana del fondo del molde 46. Este es un arreglo particularmente preferido para la elaboración de las tarjetas inteligentes que se describen en ésta patente.

En las figuras 3 (A) y 3 (B) una región de bordes frontales 66 del molde superior 44 y una región de bordes 68 del molde inferior se muestran separados unos de otros per una distancia 70 que (tomando en consideración el espesor de las capas superior e inferior 24 y 26) , en efecto define la distancia 36 (esto es, el ancho del espacio vacío) entre la capa superior 24 y la capa inferior 26 en esta región ae bordes de los dos moldes 44 y 46. Esta distancia 70 debe ser tal que el material polimépco termofijo 34 pueda ser inyectado dentro del espacio vacio 36 en toda la longitud de la tarjeta (por ejemplo, de su lado izquierdo 52 a su lado derecho 54). La distancia 70' del dispositivo de moldeo situado a la derecha del sistema mostrado en la figura 3 (A) pueae diferir con su distancia 70 en contraparte del lado izquierdo. En cualquiera de los casos, la distancia 70' debe ser tal que la distancia 36' definida entre la superficie inferior 38 de la capa superior 24 que pasa a través del borde trasero 66' del molde superior 44 y la superficie inferior 40 de la capa superior 26 que pasa a través del borde trasero 68' del molde inferior 46 sea muy pequeña -pero aun finita. Es decir, que esta pequeña distancia 36' debe ser lo suficientemente grande para permitir que los gases 72 (por ejemplo, aire, gases productos de la reacción de ingredientes polimericos, etc.) en el espacio vacio 36 que originalmente existen dentro de las capas superior e inferior 24 y 26 (véase nuevamente la Figura 3 (A) ) y el material polimerico en exceso sean removidos de dicho espacio vacio 36, pero que sea aun suficientemente pequeño para soportar mantener las presiones ae inyección empleadas para inyectar el material polimerico termofijo. De hecho, la distancia 36' preferentemente se fija lo suficientemente grande para permitir que aún pequeñas capas de material polimepcc líquido 34 por sí mismas sean "evacuadas o expulsaaas en chorros" fuera del espacio vacío 36 - por lo tanto permitiendo que los gases residentes, o creados en el espacio vacio sean eliminados del sistema de moldeo. Por lo tanto, todos esos gases 72 son completamente reemplazados por el material liquido termofijo 36. Esta técnica de eliminación ae gas sirve para prevenir la formación de burbujas en el cuerpo dei material termofijo 34 que eventualmente (es decir, durante el secado del material termofijo constituye la capa central 26.

Las Figuras 3 (A) (1) y 3 (B) (1) ilustran un aspecto aun mas preferido del proceso que en general se mostró en la Figura 3 (A) y 3 (B) . En las Figuras 3 (A) y 3 (B) , la parte trasera o derecña 54 de la capa superior 24 y la capa inferior 26 se muestran fuera de sus respectivos moldes 44 _v 46. Consecuentemente, los gases 72 (aire o gases productos de reacción química) y el material polimerico en "exceso" (es decir, material polimerico 34 en exceso del requerido para llenar el espacio vacio 36) son eliminados o retirados de los moldes 44 y 46. Este molde y el sistema de eliminación podrían trabajar mejor con la inyección de algunos materiales termofijos (y algunos materiales de las capas superior e inferior) tal como lo hacen con otros. Sin embargo, el solicitante ha encontrado que en algunos casos, el total del sistema mostrado en las Figuras 3 (A) y 3(B) algunas veces queda con cuerpos residuales de material polimérico en exceso que, de una u otra forma, interfieren con la manufactura exitosa de la(s) tarjeta(s) inteligentes. En efecto este arregle este arreglo algunas veces deja en todo el molde en una condición "sucia" que no permite elaborar tarjetas inteligentes de alta calidad en los ciclos de operación exitosos de alta velocidad empleados para ello.

Los aspectos mostrados en las Figuras 3 (A) (1) y 3(B1 (i) pueden ser usados para corregir este problema. Esto lo realiza por medio del uso de un molde superior 44 que también tiene una cavidad receptáculo de material en exceso 74. La función de esta cavidad receptáculo de material en exceso 14 es la de (1) recibir y retener cualquier material termofiic en exceso y cualquier gas 76 (aire, gases productos de reacción química) purgados dei espacio vacío 36 per ia inyección de material polimérico 34 en dicho espacio vacie. De hecho, en uno de los aspectos más preferidos de esta invención, se deberá inyectar a propósito un exceso de material polimérico 34' dentro del espacio vacio 36 con el objete de conducir fuera cualquier gas que pudiera quedar atrapado c se haya introducido en la capa central 28 de la tarjeta. El procedimiento dei solicitante para la inyección del material en exceso puede atrapar algunos de estos gases en el material polimérico en exceso 34' en la forma general indicada en la figura 3 (B) (1), ó algunos o todos estos gases pueden ser eliminados del sistema de moldeo en su línea de división 77 como se sugiere por la dirección de la flecha 72. Nuevamente el material termofijo en exceso 34' eventualmente es eliminado de dichos "precursores" de tarjeta, con el objeto de crear una tarjeta "terminada". También debe notarse que en este aspecto preferido del proceso del solicitante la capa superior 24 es moldeada en las regiones superiores 78 del receptáculo de material en exceso 74 en la misma forma general que la capa superior 24 es moldeada en la cavidad de formación de la tarjeta 64.

A.simismo, a manera de comparación, las Figuras 3 (A) (2) y 3 (B i ?2? ilustran otro aspecto preferido por esta invención en el que la capa superior 24 y la capa inferior 26 sólo se extienden hasta el borde frontal 80 del receptáculo de material en exceso 74. Por lo tanto la capa superior 24 no es moldeada en el receptáculo de material en exceso 74, como en el caso mostrado en la Figura 3(B) (1) . En este aspecto, les gases atrapados 76 y el material polimérico 34' no son completamente expulsados de la cavidad del sistema de moldeo como lo son en el proceso mostrado en la Figura 3 (B) , pero en su lugar son "capturados" en un receptáculo 74 que está también presente en todo el sistema de cavidades del molde. También debe notarse que, en la figura 3 (B) (2) la parte superior 55 de la capa superior 24 no se extiende a la superficie 80 del receptáculo 74, como lo hizo en el sistema ilustrado en la Figura 3 (B) (1) . Esos gases 72 que no son atrapados en el material polimérico en exceso 24', deberían ser y preferentemente son, eliminados del sistema de moldeo en su línea divisoria 77.

La figura 4 ilustra un aspecto un tanto menos preferido de esta invención, pero aún viable, en el que el molde inferior 46 está provisto de una cavidad 82 más parecido a la forma en que el molde superior 44 tiene una cavidad 64.

La figura 5 muestra una tarjeta inteligente semitermmada o precursora, del tipo mostrado en la figura 3(B) (1) que está siendo removida de un sistema de moldee. Las lineas seccionales 84-84 y 86-86 muestran respectivamente como la terminación izquierda y la terminación derecha del precursor de tarjeta inteligente puede ser cortado o rebajado para crear bordes agudos y dimensiones precisas de una tarjeta inteligente terminada. Por ejemplo, ei estándar ISO 7810 requiere que dichas tarjetas tengan una longitud 74 de 85 m .

En las Figuras 6 (A) a 6(E) se comparan varias entradas por las que un material polimérico termofijo podría ser inyectado con el objeto de formar una determinada tarjeta inteligente. Por ejemplo, la Figura 6 (A) ilustra una configuración de entradas Q, R, S, T de técnicas anteriores, comunmente referidas como entradas tipo abanico. Ei termino "abanico" se refiere a la configuración general tipo abanico de la entrada por la que un material polimerico 34 es inyectado de un corredor 94 que alimenta varias entradas en una disposición en serie. Estas configuraciones de entrada tipo abanico frecuentemente son empleadas por procedimientos de mclaeo de técnicas anteriores en caliente y a alta presión. La parte mas angosta del abanico Q, R, S, T, se muestra provista de un puerto de inyección 88 que recibe ei material polimerico termofijo 34. Como se muestra en las Figuras 6 (A) y 6AA, el puerto de inyección 88 tiene un diámetro relativamente pequeño 90, en relación con el ancho 92 del abanico (es decir, la distancia del punto S al T> en la región aonde la entrada alimenta la cavidad que forma el contorno S, T, U, V de la tarjeta inteligente que sera fcrmaaa .

A manera de contraste, las figuras 6(D) a 6(E), muestran las configuraciones de entradas del solicitante. Tambier aeoeria notarse aquí que el solicitante prefiere disminuir es.tas entradas en la forma previamente descrita pero que no se muestra en las Figuras 6(B) a 6(E). En cualquier caso, los diámetros de las entradas del solicitante son significativamente mayores que las entradas usadas en técnicas anteriores de procesos de molde de tarjetas inteligentes. Por ejemplo, el diámetro 90 del puerto de inyección 88 de tales sistemas de técnicas anteriores puede estar en el orden de los 7.0 mm mientras que el ancho del abanico a lo largo de la linea que se extiende del punte S al punto T (que también es el ancho nominal de la tarjeta de crédito que sera formada) es de unos 54 mm (de acuerdo a les requerimientos del estándar ISO 7810) . Por lo tanto, como se aprecia en la vista de la sección transversal representada en la Figura 6AA, el diámetro del puerto de la técnica anterior 88 de la Figura 6 (A) que se proyecta del corredor principal 94 que suministra el material polimérico es de alrededor de 1/-10 del ancho 92 del borde de la tarjeta que sera formada. Dichas dimensiones relativas (una entrada que es de 1/10 del ancho del borde de la tarjeta que sera servida por esa entrada) son suficientes en la mayoría de los métodos ae manufactura de las técnicas anteriores, en los que se aplican conaicicnes de formación en caliente y alta presión al material termoplástico . Por ejemplo, algunos procesos de técnicas anteriores, inyectan su material polimerico a temperatura que excesivas que van de los 200°F a 1000°F, a presiones que van de 500 a 20,000 psi. Una vez mas esas condiciones de temperatura elevada y alta presión aifieren considerablemente de las condiciones de baja temperatura _v ba a presión empleadas en el proceso del solicitante.

Para comparar con tales sistemas de corredor y entrada, como la mostrada en la Figura 6 (A) , se ilustra el sistema del solicitante en la Figura 6(B) a (6E), la elaboración de tarjetas inteligentes por medio del uso de condiciones relativamente frias y de baja presión esta caractepzaaa por sus entradas relativamente amplias. El solicitante ha encontrado que ba o condiciones frías y de ba a presión (per ejempio, 56°F a 100°F y de presiones atmosféricas a 200 psi* empleadas en los procesos aqui descritos, se producen precursores de tarjetas de alta calidad (y por lo tanto tarjetas terminadas) cuando el ancho o diámetro 90' de un puerto de inyección 88' para una entrada 96' es considerablemente mas amplio que aquellos empleados en les métodos de las técnicas anteriores de manufactura. Con ts e fin, las Figuras 6 (B) a 6(E) ilustran cuatro variaciones ael concepto de "entrada amplia". En la figura 6(B), por e empl^, el diámetro 90' del puerto de inyección o entrada ^8' es cerca del 50 por ciento del ancho que la anchura 92' ael precursor que sera formado. En la figura 6(C) el ancho r?' dei puerto de inyección o entrada 88' es cerca del s0 por ciento del ancho (la distancia entre el punto S' al punto T' , de la tarjeta precursora. En la figura 6(D) el ancho 90' del puerto .de inyección o entrada 88' y el ancho 92' (la distancia del punto S' al punto T' ) de la tarjeta de crédito precursora (S', T' , U' , V) son substancialmente los mismos. La figura 6 (E) muestra un sistema de moldeo de tarjeta en ei que eí ancho 80' de la entrada es mayor (por ejemplo, un 25 mayor) que el ancho 92' del borde (mostrado por la distancia del punto S' al punto T' ) del precursor de tarjeta S', T' , U' V . En general, el solicitante ha encontrado que los mejores resultados se obtienen cuando el ancho 90' de sus entradas son del 25 al 200» el ancho del borde (la distancia del punto S' al punto T' ) del precursor de tarjeta atendida per ia entrada. Esto contrasta marcadamente con muchos de les sistemas de las técnicas anteriores (alta temperatura/alta presión) donde el ancho del puerto de inyección (nuevamente nótese la distancia del punto Q al punto R en la figura 6 (A) ) es usualmente menor que 10 por ciento del ancho (la distancia del punto S al punte T) del borde de la tarjeta que está siendo asistida por esa entrada.

La Figura 7 ilustra un procedimiento de moldeo que se realiza de acuerdo con algunos de los aspectos preferidos por los aspectos contenidos en ésta patente, donde cuatro tarjetas de crédito están siendo moldeadas simultáneamente en un sistema en el que, a manera únicamente de ejemplo, las dos cavidades más cercanas (cercanas a la boquilla de inyección 48) están siendo alimentadas con el material polimépco termofijo 34 entrante vía sus respectivas entradas 96' que tienen un ancho (por ejemplo, la distancia del punto 98 al punto 100) que es cerca de la mitad del ancho de la tarjeta precursora (la distancia del punto 102 al punto 104), mientras que las dos cavidades de formación de la tarjeta mas remotas (esto es, más remotas de la boquilla de inyección 48, tienen puertos de inyección entradas que son substancialmente tan amplias como el espesor (102 a 104) de la misma tarjeta precursora. La linea punteada 106 mostrada en la figura 7 ilustra el contorno de una tarjeta inteligente termmaaa después de que los bordes han sido recortados (a un tamaño determinado y para eliminar el material termofijo en exceso en los receptáculos del material en exceso 74) para producir una tarjeta inteligente terminada (por ejemplo, una tarjeta con una longitud de 85 mm y un ancho de 54 mm de acuerdo al estándar ISO 7810) . Una vez más, estas tarjetas deben tener un acabado adicional mediante la aplicación de información alfanumérica/gráfica en sus principales superficies exteriores, por ejemplo, por medio de varios procedimientos ae impresión y/o aplicación de películas, conocidos por aquellos conocedores de estas técnicas.

Mientras esta patente ha sido descrita con respecto a varios ejemplos específicos y al ánimo por aplicar el concepto del uso de pegamentos especiales y procedimientos de pe-gado, debe entenderse que la invención aquí descrita deberá limitarse en alcance únicamente por las siguientes reivindicaciones .

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la practica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes.

Claims (17)

1. REIVINDICACIONES Un proceso para la elaboración de tarjetas inteligentes que comprenden una capa superior, una capa central en la cual un componente electrónico es fijado y una capa inferior; dicho proceso caracterizado por comprender: (1) el uso de al menos un montículo de pegamento de baja contracción para conectar un componente electrónico en la superficie interior de la capa inferior de la tarjeta inteligente y de este modo, formar un ensamble constituido por una capa inferior/pegamento de baja contracción/componente electrónico; (2) el curado parcial del montículo de baja contracción para producir un ensamble o montaje constituido por una capa inferior/pegamento parcialmente seco/componente electrónico; (3) el posicionamiento del ensamble constituido por una capa inferior/pegamento parcialmente seco/componente electrónico, en un oxae inferior; '4 el posicionamiento de una capa superior er un molde superior; (5 el cerrado ael molde superior con el molde inferior de manera que crea un espacio vacio entre la capa superior y la capa inferior; (6) la inyección de un material polimérico de termofijación dentro del espacio vacío a condiciones de temperatura y presión tales que: (a) el componente electrónico es sujetado en su lugar por el montículo de pegamento parcialmente seco mientras el componente electrónico y el montículo de pegamento parcialmente seco son inmersos en el material de termofijación, (b) al menos una capa de la tarjeta inteligente está al menos parcialmente moldeada en frío, y a baja presión dentro de la cavidad del molde superior, (c) los gases y el material polimérico en exceso son conducidos fuera del espacio vacío, (d) el componente electrónico es encapsulado en el material poliméríco de termofijación antes de que el pegamento parcialmente seco se seque completamente y (e) el material polimérico de termofijación une tanto a la capa superior como a ia capa inferior para producir un cuerpo precursor de tarjeta inteligente unificado; (7) la remoción del cuerpo precursor de tarjeta inteligente unificado del dispositivo de moldeo; y (8) el recorte del precursor de tarjeta inteligente unificado a la dimensión deseada para producir una tarjeta inteligente.
2. 2. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el componente electrónico no se pone en contacto físico con la capa inferior.
3. 3. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el componente electrónico está colocada al menos 0.01 mm per encima de ia capa inferior.
4. 4. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el componente electrónico es una antena que está colocada en un pedestal de al menos dos montículos de pegamento que sostienen la antena al menos 0.01 mm por encima de la capa inferior .
5. 5. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el pegamento de baja contracción es un pegamento tipo adhesivo de cianoacrilato que es capaz de secarse al menos parcialmente en menos de 5 segundos.
6. 6. El método de la reivindicación 1, caracterizado por que el pegamento de baja contracción es un pegamento de secado UV capaz de secar parcialmente al menos en menos de unos 5 segundos .
7. 7. El método de la reivindicación 1 caracterizado porque que el pegamento de baja contracción es secado al menos en un 10 por ciento en menos de 3 segundos.
8. 8. El método de la reivindicación 1 caracterizado porque que .el pegamento de baja contracción es secado de 10 a 90 por ciento mientras es sumergido en el material de termofi ación.
9. 9. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie interior de la capa superior y la superficie interior de la capa inferior son tratadas para facilitar la creación de un enlace fuerte entre la capa superior y .el material de termofijación y la capa inferior y el material de termofijación.
10. 10. El método de la reivindicación 1 caracterizado porque la superficie interior de la capa superior y la superficie interior de la capa inferior son tratadas cada una por recubrimiento con un agente ligante.
11. 11. El método de la reivindicación 1 caracterizado perqué ia superficie interior de la capa superior y la superficie interior de la capa inferior son tratadas por un proceso de descarga de corona.
12. 12. El método de la reivindicación 1 caracterizado porque el material de termofijación es inyectado dentro del espacio vacío a una presión entre la temperatura ambiente y 500 psi .
13. 13. El método de la reivindicación 1 caracterizado porque el material de termofijación es inyectado dentro del espacio vacío a una presión entre 80 y 120 psi.
14. 14. El método de la reivindicación 1 caracterizado porqueel material de termofijación es inyectado dentro del espacio vacío a una temperatura entre 56°F y 100°F.
15. 15. El método de la reivindicación 1 caracterizado porque el material de termofijación es inyectado dentro del espacio vacio a una temperatura entre 65CF y 70°F.
16. 16. El método de la reivindicación 1 caracterizado porque una película que contiene información alfanumérica/gráfica » es aplicada en la superficie interior de la capa superior.
17. 17. El método de la reivindicación 1 caracterizado porque una capa de material preventivo de la opacidad es aplicado a la superficie interna de la capa superior y a _a superficie interior de la capa inferior. El método de la reivindicación 1 caracterizado porque el componente electrónico es una antena que esta conectada eléctricamente con un chip o microcircuito . El método de la reivindicación 1 caracterizado porque cada capa superior e inferior están formadas por una película plana de material polimerico. El método de la reivindicación 1 caracterizado porque la capa superior es preformada con al menos una cavidad ae formación de tarjeta. El método de la reivindicación 1 caracterizado porque la capa superior es moldeada dentro de la cavidad ae formación de la tarjeta de un molde superior y la capa inferior es moldeada contra una superficie substancialmente plana de un molde inferior. El método de la reivindicación 1 caracterizado porque el material de termofIJ ación es poliuretano. El método de la reivindicación 1 caracterizado porque el material de termofIJ ación es un epoxy. El método de la reivindicación 1 caracterizado porque el material de termofijacion es un poliester msaturado. El método de la reivindicación 1 caracterizado porque el espacio vacio es llenado por medio de una entrada cuyo ancho es al menos de un 25 por ciento del ancho de un borde del precursor de tarjeta siendo servida por esa entrada . Un proceso para elaborar una tarjeta inteligente que comprende una capa superior, una capa central en la cual un componente electrónico es fijado a una capa inferior, dieno proceso caracterizado porque comprende: (!) el uso de al menos un montículo de pegamento de baja contracción con un volumen de al menos menor que unos ?.l ce para colocar un componente electrónico de 0.0~5 a 0.13 mm de una superficie interior de la capa inferior de la tarjeta inteligente y, de esta manera formar un ensamble constituido por una capa inferior/pegamento de baja contracción/componente electrónico; (2) el secado o curado del montículo de pegamento de ba a contracción experimentará en un periodo de tiempo menor que 5 segundos la producción de un ensamble de una capa inferior/pegamento parcialmente seco/componente electrónico en un molde inferior; (3) el" posicionamiento de un ensamble de una capa inferior/pegamento parcialmente seco/componente electrónico en un molde inferior; (4) el posicionamiento de una capa superior en un molde superior; (5) el cerrado del molde superior con el molde inferior de manera que crea un espacio vacío entre la capa superior y la capa inferior; (6) la inyección de un material de termofIJ ación dentro del espacio vacío a una temperatura entre unos 65°F y unos ~O ° F y a una presión entre unos 80 psi y unos 120 psi, tales que: (a) el componente electrónico es sujetado en su lugar por el montículo del pegamento parcialmente seco, mientras que el componente electrónico y el montículo de pegamento parcialmente seco son inmersos en un material de termofijación, (b) al menos una capa de la tarjeta inteligente y al menos parcialmente moldeada en frío y a baja presión dentro de una cavidad en el molde superior, (c) los gases y el material polimericc en exceso son conducidos fuera del espacio vacío, (d) el componente electrónico es encapsulado en el material polimérico de termofijación antes de que el pegamento parcialmente seco se seque completamente y (e) el material polimérico de termofijación se une con la capa superior y la capa inferior para producir un cuerpo precursor de tarjeta inteligente unificado; (7) la remoción del cuerpo precursor de tarjeta inteligente del dispositivo de moldeado; y (8) el recorte del precursor de tarjeta inteligente a las dimensiones deseadas para producir una tarjeta inteligente . . Una tarjeta inteligente constituida por una capa superior, una capa central en la cual un componente electrónico se fi a y una capa inferior, y caracterizada dicha tarjeta inteligente porque comprende adicionalmente al menos dos montículos de pegamento de baja contracción que sirve para sujetar el componente electrónico en una posición determinada en la capa central de tal forma que ei componente electrónico no está en contacto con la capa 'superior o inferior y, que una porción de un material que constituye la capa central está por debajo del componente electrónico y entre ios montículos de pegamento de ba a contracción . La tarjeta inteligente de la reivindicación 27 caracterizada porque el montículo de pegamento de ba a contracción coloca al componente electrónico al menos 0.01 mm arriba de la capa inferior. La tarjeta inteligente de la reivindicación 2 caracterizada porque comprende adicionalmente un agente ligante localizado entre la capa superior y la capa central y un agente ligante colocado entre ia capa inferior y la capa central. La tarjeta inteligente de la reivindicación 27 caracterizada porque comprende adicionalmente una película que contiene información alfanumérica/gráfica que es colocada entre la capa superior y la capa central. La tarjeta inteligente de la reivindicación 27 caracterizada porque comprende adicionalmente una capa que incrementa la opacidad del material que es posicionaao entre la capa superior y la capa central y un material de termofijación que es provisto con un pigmento que incrementa la opacidad. La tarjeta inteligente de la reivindicación 21 caracterizada porque comprende adicionalmente información alfanumenca/grafica que es colocada en las superficie externa principal de la tarjeta inteligente. La tarjeta inteligente que comprende una capa superior, una capa central en la que un componente electrónico es fijado y una capa inferior, y caracterizada dicha tarjeta inteligente porque comprende adicionalmente al menos des montículos de un pegamento de ba a contracción teniendo cada uno de ellos un volumen menor que 0.1 ce que sirven para sostener el componente electrónico en una posición que esta entre 0.075 y 0.13 mm por arriba de una superficie interior de una capa inferior tal que una porción de un material que constituye la capa central esta por debajo del componente electrónico y entre les montículos del pegamento de baja contracción.