Hoja de antena, soporte de datos con CI sin contacto, y método para producir una hoja de antena.

Un método para producir una hoja de antena (1), donde el método es para conectar al menos uno de una bobina de antena

(4) y un patrón de conexión (5), a un elemento conductor (6), donde el al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5) se proporciona sobre una superficie de un sustrato (2) y donde el elemento conductor (6) se proporciona sobre la otra superficie del sustrato (2), el método estando caracterizado por:

una fase de prensado en la que una parte superpuesta es prensada, siendo la parte superpuesta una parte donde al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5), y el elemento conductor (6) se superponen el uno al otro, el al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5) estando formado de un primer material metálico, el sustrato (2) estando formado de una resina termoplástica, el elemento conductor (6) estando formado de un segundo material metálico, llevándose a cabo la fase de prensado usando una unidad de prensado de al menos una de una superficie y la otra superficie del sustrato (2), llevándose a cabo la fase de prensado para:

formar un primer agujero pasante (8) al sustrato (2), donde el primer agujero pasante (8) pasa a través del sustrato (2); y

poner en contacto el al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5), y el elemento conductor (6) uno con otro; y

una fase de soldadura en la que una parte soldada (M) se forma en la parte superpuesta donde el al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5), y el elemento conductor (6) están en contacto entre sí, la parte soldada (M) estando configurada para cubrir una pared interna de un segundo agujero pasante (H), donde el segundo agujero pasante pasa a través del sustrato (2), el al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5), y el elemento conductor (6), el elemento conductor (6) y un extremo del al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5) son soldados en la parte soldada (M), la fase de soldadura llevándose a cabo para:

soldar el al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5), y el elemento conductor (6) entre sí, y

formar el segundo agujero pasante (H) en la parte superpuesta, donde la fase de soldadura se lleva a cabo usando un láser.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2010/003060.

Solicitante: TOPPAN PRINTING CO., LTD.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 5-1, TAITO 1-CHOME TAITO-KU TOKYO 110-8560 JAPON.

Inventor/es: GOTOU,HIROYOSHI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > COMPUTO; CALCULO; CONTEO > RECONOCIMIENTO DE DATOS; PRESENTACION DE DATOS; SOPORTES... > Soportes de registro para utilización con máquinas... > G06K19/077 (Detalles de estructura, p. ej. montaje de circuitos en el soporte)
  • SECCION G — FISICA > COMPUTO; CALCULO; CONTEO > RECONOCIMIENTO DE DATOS; PRESENTACION DE DATOS; SOPORTES... > Soportes de registro para utilización con máquinas... > G06K19/07 (con chips de circuito integrado)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR > CIRCUITOS IMPRESOS; ENVOLTURAS O DETALLES DE REALIZACION... > Aparatos o procedimientos para la fabricación de... > H05K3/40 (Fabricación de elementos impresos destinados a realizar conexiones eléctricas con o entre circuitos impresos)

PDF original: ES-2538101_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Hoja de antena, soporte de datos con Cl sin contacto, y método para producir una hoja de antena CAMPO TÉCNICO

[1] La presente invención hace referencia a un hoja de antena, un soporte de datos con un Cl sin contacto, y un método para fabricar una hoja de antena.

[2] La presente solicitud reivindica prioridad basada en la solicitud de patente 29-19859, presentada en Japón el 28 de abril de 29.

TÉCNICA ANTERIOR

[3] En los últimos años, los sistemas que usan tarjetas de Cl sin contacto y etiquetas de Cl sin contacto han visto aumentado su uso. Por ejemplo, se usan soportes de datos sin contacto que cuentan con una entrada de Cl capaz del ingreso de datos electrónicos o similares en libros como pasaportes y cartillas bancarias. Un soporte de datos sin contacto tiene un circuito integrado (chip de Cl) y una antena que está conectada al circuito integrado, con un material de base que es superior en resistencia al desgarro que el papel de alta calidad o papel revestido y también tiene buena flexibilidad unido a ambos lados de la hoja de antena.

[4] En general, la antena de la hoja de antena, además de funcionar como una antena para la comunicación de datos, funciona como una bobina para generar energía eléctrica mediante inducción electromagnética para impulsar el circuito integrado. Por esta razón, en una hoja de antena una antena en forma de banda se enrolla en una forma tipo bobina en la superficie de la hoja de antena. Dada esta constitución, los extremos de la antena están dispuestos en el interior y el exterior de la bobina.

[5] Para conectar los dos extremos de la antena al circuito integrado, es necesario que al menos una ubicación tenga un puente entre el interior y el exterior de la antena. En la hoja de antena habitual, se proporciona un elemento conductor (patrón puente) en el lado del material de base de la hoja opuesto al lado sobre el que se forma la antena, conectando el interior y exterior de la antena haciendo una conexión entre el patrón puente y la parte de extremo de la antena y/o patrón de conexión.

[6] En este tipo de parte de conexión entre el patrón puente y la antena, tras formar el patrón puente y antena en ambos lados del material de base de la hoja, se establece conductividad eléctrica entre ellos mediante corrugado de ambos para hacer contacto mecánico entre ellos (por ejemplo, documento de patente 1). Otro método conocido para lograr la conductividad eléctrica es proporcionar un agujero pasante en el material de base de la hoja y después bien chapar el interior del agujero o rellenarlo con un elemento conductor.

[7] El documento de patente 1: Patente japonesa n° 3634774

[8] Puede encontrarse información de los antecedentes en W29/3594. DE 195 22 338 generalmente hace referencia a un sustrato deformable y el uso de corriente, radiación láser o ultrasonido para crear un contacto. DE 196 18 1 generalmente hace referencia a un proceso para producir una estructura de compuesto multicapa en el que una capa aislante es eliminada en áreas (puntos de contacto) aplicando presión y/o calor. US4627565 hace referencia generalmente a la producción de una trayectoria conductora de la electricidad a través de una placa aislante haciendo contacto entre las hojas de material conductor a través de un agujero en la placa.

DIVULGACIÓN DE LA INVENCIÓN Problema a solucionar por la invención

[9] Sin embargo, existen los siguientes problemas con el método anteriormente explicado. Específicamente, en relación con el corrugado, puesto que la conexión se realiza simplemente mediante presión mecánica, la fuerza de adhesión en la parte de conexión es débil, y la fiabilidad como conexión eléctrica es baja. Por esta razón, cuando se lleva a cabo el tratamiento térmico tras producir la conexión mediante corrugado, la diferencia en el coeficiente de expansión térmica entre el material de base de la hoja y la antena resulta en una deformación, lo que provoca la abertura de la conexión eléctrica e impide una conexión eléctrica suficiente. Además, en relación con el corrugado, puesto que solo hay contacto físico en la parte de conexión, no es posible mantener una resistencia de contacto estable a menos que se aplique una determinada presión. Además, en relación con el corrugado, existe un problema de oxidación o corrosión de las superficies de contacto. De manera adicional, lograr la conductividad a través de un agujero pasante complica el proceso y empeora la eficiencia de fabricación.

[1] La presente invención se realizó en consideración de la situación arriba mencionada, y tiene como objeto proporcionar una hoja de antena que evite cables abiertos en la antena para mejorar la fiabilidad, reduzca la resistencia eléctrica y también que permita una mejora en la factibilidad de producción. Otro objetivo es proporcionar un soporte de datos con un IC sin contacto que tenga dicha hoja de antena. Otro objetivo más es proporcionar un método de fabricación de una hoja de antena que evita los cables abiertos y mejora la fiabilidad, y también permite mejorar la factibilidad de producción.

Medios para resolver el problema

[11]

(1) Para solucionar el problema arriba descrito, como un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un método para la fabricación de una hoja de antena según la reivindicación 1. Se lleva a cabo una fase de prensado en la que una parte superpuesta de una bobina de antena y/o un patrón de conexión formados de un material metálico y provistos sobre una superficie de un sustrato formado a partir de resina termoplástica, y un elemento conductor formado a partir de un material metálico y provisto sobre la otra superficie del sustrato es presionado usando una unidad de prensado al menos desde la superficie de un lado del sustrato; se llevan a cabo fases de soldadura en las que se forma una parte fundida configurada para cubrir una pared interior de un agujero pasante, donde el agujero pasante pasa a través de dicho sustrato, y donde además el elemento conductor, un extremo de la bobina de antena y/o el patrón de conexión son fundidos en dicha parte fundida.

(2) En el primer aspecto de la presente invención, en la fase de prensado, la parte superpuesta de la bobina de antena y/o el patrón de conexión y el elemento conductor pueden ser presionados mediante la unidad de prensado que es calentada hasta al menos la temperatura de reblandecimiento del material que forma el sustrato. Según este método, en la fase de prensado el sustrato que se dispone entre la bobina de antena y el elemento conductor es presionado usando las unidades de prensado al tiempo que es calentado a una temperatura por encima de la temperatura de reblandecimiento. Por esta razón, un sustrato fundido es alejado.

(3) En el primer aspecto de la presente invención, en las fases de soldadura, un rayo láser puede golpear en una parte presionada por la unidad de prensado para soldar la bobina de antena y/o el patrón de conexión al elemento conductor. Según este método, llevando a cabo la soldadura en la fase de soldadura mediante el uso de rayo láser, le bobina de antena y/o el patrón de conexión y el elemento conductor son soldados y conectados firmemente. Puesto que la soldadura láser es un proceso sin contacto, al contrario que un proceso del tipo con contacto en el que la suciedad o el uso de elementos fijos influyen en la calidad de adhesión, es posible lograr una condición de adhesión con calidad estable. Además, puesto que no se requiere sustitución de elementos fijos, es posible lograr una alta eficiencia de producción.

(4) También describimos cómo, en la fase de soldadura, puede formarse un agujero en la ubicación que es golpeada por el rayo láser. Según este método, la resistencia de la adhesión... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para producir una hoja de antena (1), donde el método es para conectar al menos uno de una bobina de antena (4) y un patrón de conexión (5), a un elemento conductor (6), donde el al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5) se proporciona sobre una superficie de un sustrato (2) y donde el elemento conductor (6) se proporciona sobre la otra superficie del sustrato (2), el método estando caracterizado por:

una fase de prensado en la que una parte superpuesta es prensada, siendo la parte superpuesta una parte donde al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5), y el elemento conductor (6) se superponen el uno al otro, el al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5) estando formado de un primer material metálico, el sustrato (2) estando formado de una resina termoplástica, el elemento conductor (6) estando formado de un segundo material metálico, llevándose a cabo la fase de prensado usando una unidad de prensado de al menos una de una superficie y la otra superficie del sustrato (2), llevándose a cabo la fase de prensado para:

formar un primer agujero pasante (8) al sustrato (2), donde el primer agujero pasante (8) pasa a través del sustrato (2); y

poner en contacto el al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5), y el elemento conductor (6) uno con otro; y

una fase de soldadura en la que una parte soldada (M) se forma en la parte superpuesta donde el al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5), y el elemento conductor (6) están en contacto entre sí, la parte soldada (M) estando configurada para cubrir una pared interna de un segundo agujero pasante (H), donde el segundo agujero pasante pasa a través del sustrato (2), el al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5), y el elemento conductor (6), el elemento conductor (6) y un extremo del al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5) son soldados en la parte soldada (M), la fase de soldadura llevándose a cabo para:

soldar el al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5), y el elemento

conductor (6) entre sí, y

formar el segundo agujero pasante (H) en la parte superpuesta, donde la fase de soldadura se lleva a cabo usando un láser.

2. El método para la producción de la hoja de antena (1) según la reivindicación 1, donde, en la fase de prensado, la parte superpuesta es prensada por la unidad de prensado que es calentada hasta al menos la temperatura de reblandecimiento de la resina termoplástica.

3. El método para la producción de la hoja de antena (1) según la reivindicación 1, que comprende además una fase de montaje en la que la bobina de antena (4) y un circuito integrado (2) son conectados entre sí.

4. El método para la producción de la hoja de antena (1) según la reivindicación 1, donde, en la fase de soldadura, un punto focal del láser golpea una superficie del al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5), o golpea una parte de contacto entre el al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5), y el elemento conductor (6).

5. El método para la producción de la hoja de antena (1) según la reivindicación 1, donde la fase de soldadura se lleva a cabo de manera que un diámetro del segundo agujero pasante (H) es de ,2 mm a 2 mm.

6. El método para la producción de la hoja de antena (1) según la reivindicación 1, donde se monta un circuito integrado (2) en la hoja de antena (1) después de que se lleve a cabo la fase de soldadura.

7. Una hoja de antena (1) que comprende:

un sustrato (2);

una bobina de antena en forma de banda (4) formada en una superficie del sustrato (2); un patrón de conexión (5) formado en una superficie del sustrato (2); y

un elemento conductor (6) proporcionado de manera que se extiende en la otra superficie del sustrato (2) en una dirección que cruza la bobina de antena (4), y, cuando se ve en vista en planta, se superpone con al menos una parte de extremo de las dos partes de extremo de la bobina de antena, caracterizado porque la hoja de antena (1) comprende una parte soldada (M) configurada para cubrir una pared interna de un agujero pasante (H), la parte soldada (M) estando formada en la parte superpuesta, la parte superpuesta siendo una parte donde el al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5), y el elemento conductor (6) se superponen entre sí,

donde el agujero pasante (H) está configurado para pasar a través del sustrato (2), el al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5), y el elemento conductor (6), donde el elemento conductor (6) y un extremo del al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5) son soldados en la parte soldada (M),

el elemento conductor (6) se forma de un primer material metálico,

el al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5) se forma de un segundo material metálico, y

la parte soldada (M) consta del primer material metálico y el segundo material metálico.

8. La hoja de antena (1) según la reivindicación 7, donde, en una superficie, un circuito integrado (2) está

conectado al al menos uno de la bobina de antena (4) y el patrón de conexión (5).

9. La hoja de antena según la reivindicación 8, que comprende además un elemento protector (11, 12) que cubre la bobina de antena (4) y el circuito integrado (2).

1. Un soporte de datos con un Cl sin contacto que comprende:

la hoja de antena (1) según la reivindicación 7;

un circuito integrado (2) conectado a la bobina de antena (4); y un elemento protector (11, 12) que cubre la bobina de antena (4) y el circuito integrado (2).