Dispositivo laminado portador (200, 300) de datos, que comprende:

una prelam que incluye una primera (208, 316), una segunda (212, 308), y una tercera (210, 320) capas;

caracterizado porque la segunda capa comprende policarbonato y presenta una primera superficie (214a, 312a) y una segunda superficie (214b, 312b);

la primera capa comprende cloruro de polivinilo y es adyacente a la primera superficie de la segunda capa; y

la tercera capa comprende cloruro de polivinilo y es adyacente a la segunda superficie de la segunda capa, de tal manera que la segunda capa esté dispuesta entre la primera y la tercera capas

Tarjeta de identificación de proximidad térmicamente estable.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una tarjeta de proximidad térmicamente estable. Más en particular, en la misma se proporcionan métodos y sistemas de producción y materiales usados para producir dicha tarjeta.

Antecedentes

Además de su reducido coste, una de las razones por las que se usa cloruro de polivinilo (PVC) en tarjetas de plástico identificativas, de proximidad (sin contacto) es su excelente capacidad para fundirse y fluir bajo calor y presión durante el proceso de laminación de la tarjeta. Esta propiedad exclusiva del PVC permite ocultar razonablemente bien todas las partes electrónicas internas de la tarjeta de proximidad, tales como diversas antenas y chips. No obstante, el PVC no ofrece una durabilidad adecuada ni siquiera bajo condiciones de uso normales. Con frecuencia, las tarjetas de PVC fallan debido a fatiga o ataques al plastificante, lo cual provoca un agrietamiento importante de las tarjetas. En aplicaciones de uso más agresivo, tales como tarjetas identificativas de proximidad, la reducida durabilidad de la rigidez estructural de las tarjetas de PVC resulta más evidente. Otra deficiencia de las tarjetas de proximidad basadas en PVC es que incluso una exposición limitada de las tarjetas al calor provoca que las mismas se comben más allá de la especificación ISO debido a la tensión introducida en la tarjeta por la bobina de la antena incorporada. Se sabe que la introducción de películas de polietilentereftalato (PET) en la estructura laminar de las tarjetas de plástico mejora significativamente la estabilidad dimensional de una tarjeta, al mismo tiempo que reduce el agrietamiento y mejora la resistencia del plastificante.

La patente US nº 4.343.851 describe una construcción de tarjeta de plástico en la que un núcleo portador de una impresión y/o una foto se sella con una capa múltiple que consta de una película protectora externa realizada a partir de polímeros, tales como poliéster, poliamida, etc., y una capa interna polimérica anisótropa orientada uniaxialmente realizada a partir de polímeros tales como polietileno. El termosellado se logra usando adhesivos como polietileno o etileno ácido acrílico. Para fomentar la adherencia entre la película de poliéster y la capa termosellada de polietileno, en la capa de poliéster se puede aplicar, antes de formar la capa termosellable, una capa de imprimación o bien de polietilenimina o bien de poliéster-poliuretano. Una de las características de la patente 851 se sitúa en el uso de la película orientada uniaxialmente, que presenta una gran diferencia en la resistencia a la tracción en la dirección paralela y perpendicular a la orientación. Esta película sirve como característica de seguridad. Cualquier intento de deslaminar la tarjeta dará como resultado una ruptura de dicha película en una dirección, la cual no se puede volver a sellar sin defectos visuales.

En la patente US nº 4.522.670, se describe una construcción de tarjeta de crédito de poliéster. Un núcleo que consta de poliéster amorfo está cubierto por capas externas finas, preferentemente de PET orientado biaxialmente. Tras la estampación, la tarjeta es resistente a manipulaciones indebidas ya que el núcleo de poliéster amorfo cristaliza para conservar la memoria de los caracteres estampados. La adherencia del núcleo y la capa externa se puede fomentar usando adhesivos que constan de una resina acrílica o metacrílica, copolímeros de etileno/acetato de vinilo, copoliésteres dispersables en agua que contengan grupos ácidos libres, o polímeros de recubrimiento termosellables. Esta patente no menciona ninguna impresión sobre el núcleo. En el listado de adhesivos no se incluyen adhesivos de poliuretano.

Las pruebas de construcciones de tarjetas de proximidad compuestas de PET/PVC han revelado que estas construcciones de tarjetas compuestas tienden a combarse más allá de las normas de la Especificación ISO, es decir, las tarjetas se comban/pandean más allá de 0,84 mm (0,033 pulgadas), siendo 1 mm igual a aproximadamente 0,039 pulgadas, después de someterse a una prueba de estabilidad térmica que comprende 3 horas de calentamiento continuo a 70ºC. Otra propiedad físico-química heredada del PVC y, en cierta medida, el PET, es la tendencia del material a contraerse al ser sometido a un calentamiento continuo. Existe una necesidad de una tarjeta de proximidad compuesta térmicamente estable que pueda resistir una exposición prolongada a calor y a los elementos.

En el pasado se han tratado y descrito construcciones de tarjeta multicapa de PET y PVC. Se ha descrito en líneas generales la utilidad de tarjetas realizadas con compuestos de PET/PVC y poliéster cien por ciento para tarjetas identificativas (ID), financieras, e inteligentes. Las tarjetas compuestas de PET y PVC descritas en relación con la Fig. 1 muestran tarjetas con núcleos de PET cubiertos con capas de vinilo translúcido y/o capas de vinilo blanco y translúcido. Como el PET está recubierto con una capa termosellable, se obtiene una unión con las capas de vinilo. Más específicamente, tal como puede observarse en la Fig. 1, se muestra una tarjeta multicapa 100 de acuerdo con formas de realización de la técnica anterior. La tarjeta multicapa 100 comprende una capa 104 de prelaminación o prelam constituida por varias capas 108 de PVC. En algunas formas de realización, para construir la prelam 104 se pueden usar dos capas 108 de PVC, mientras que en otras formas de realización se usan más capas 108 de PVC. En la forma de realización representada, se dispone de tres capas 108 de PVC que comprenden la prelam 104. Incorporados dentro de la prelam 104 se encuentran elementos electrónicos, antenas, u otros elementos 112 usados en relación con tarjetas sin contacto. En general, los elementos electrónicos 112 comprenden una antena que tiene un espesor de aproximadamente 0,28 mm (0,011 pulgadas). La antena está envuelta a modo de anillo (por ejemplo, circular, ovalado, rectangular, etcétera) de tal manera que se puede usar para producir un campo electromagnético para comunicarse con un lector de tarjetas sin contacto. La antena está conectada generalmente a un circuito integrado (IC) u otro tipo de chip de procesado que comprende la lógica y almacena datos credenciales relacionados o bien con la tarjeta o bien con el titular de la tarjeta.

En general, una o más capas 108 de PVC de la prelam 104 se cortan para disponer de un rebaje que acepte los componentes electrónicos 112. Durante la construcción de la prelam 104, la antena y otros componentes electrónicos 112 se insertan en las porciones rebajadas de las capas 108 de PVC y una capa 108 de PVC circundante se coloca sobre uno o ambos lados de los componentes electrónicos 112, quedando contenidos completamente los mismos así en la prelam 104. En una primera fase de laminación, la prelam 104 se somete a un aumento de presión y calor, que da como resultado una laminación de las capas 108 de PVC. En una segunda fase de laminación en frío, la prelam 104 se somete a un aumento de la presión y una reducción del calor que está destinada a curar la laminación.

Un efecto colateral inoportuno del calentamiento de la prelam 104 es que los componentes electrónicos 112 también se calientan. Específicamente, la antena (que típicamente está realizada con un metal altamente conductivo tal como cobre) se calienta junto con las capas 108 de PVC. Durante la segunda fase de laminación en frío, la prelam 104 se enfría únicamente de forma parcial. A continuación, después de que la prelam 104 se retire de la presión de laminación, el exterior de las capas 108 de PVC se enfría de forma relativamente rápida mientras que el calor se conserva durante un periodo más largo de tiempo en la antena y las partes internas de las capas 108 de PVC. Esta diferencia en los tiempos de enfriamiento da como resultado un gradiente de temperatura, el cual finalmente introduce tensiones y deformaciones internas en la prelam 104 debido a la diferencia en la dilatación de las capas de prelam. Más específicamente, como la antena y otros componentes electrónicos 112 se encuentran a una temperatura mayor que sus proximidades, en las capas de prelam se introducen fuerzas de tracción. Típicamente esto no constituye un problema ya que las tarjetas se producen en una hoja de muchas tarjetas (habitualmente 7x3 = 21 tarjetas por hoja) que ayudan a desplazar las tensiones.

No obstante, el proceso de producción de tarjetas no se acaba cuando se ha completado la construcción de la prelam 104. Después de que se haya completado la prelam, se añaden capas externas...

1. Dispositivo laminado portador (200, 300) de datos, que comprende:

una prelam que incluye una primera (208, 316), una segunda (212, 308), y una tercera (210, 320) capas;

caracterizado porque la segunda capa comprende policarbonato y presenta una primera superficie (214a, 312a) y una segunda superficie (214b, 312b);

la primera capa comprende cloruro de polivinilo y es adyacente a la primera superficie de la segunda capa; y

la tercera capa comprende cloruro de polivinilo y es adyacente a la segunda superficie de la segunda capa, de tal manera que la segunda capa esté dispuesta entre la primera y la tercera capas.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos en la segunda capa están insertados unos componentes electrónicos (216).

3. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque los componentes electrónicos están insertados en la primera, la segunda, y la tercera capas.

4. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque la segunda capa se troquela para recibir dicho por lo menos uno de entre una antena y un chip.

5. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos la primera capa, la segunda capa y la tercera capa se someten a calor, y en el que la segunda capa disipa sustancialmente el calor, de tal manera que se obtenga una diferencia de calor inferior a aproximadamente 5 grados Celsius entre la segunda capa y la primera y la tercera capas adyacentes.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque por lo menos la primera capa, la segunda capa y la tercera capa se someten a calor de aproximadamente 90 grados Celsius durante por lo menos 3 horas, y en el que la primera capa, la segunda capa y la tercera capa se comban a una distancia inferior a aproximadamente 0,84 mm (0,033 pulgadas).

7. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque un espesor de la segunda capa está comprendido entre aproximadamente 0,13 mm (0,005 pulgadas) y aproximadamente 0,39 mm (0,015 pulgadas).

8. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque un espesor de la segunda capa es de aproximadamente 0,25 mm (0,010 pulgadas).

9. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el espesor de la primera capa, la segunda capa, y la tercera capa, en conjunto, está comprendido entre aproximadamente 0,45 mm (0,018 pulgadas) y aproximadamente 0,53 mm (0,021 pulgadas).

10. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera capa comprende una superficie interna que es adyacente a la primera superficie de la segunda capa y una superficie externa, y en el que la tercera capa comprende una superficie interna que es adyacente a la segunda superficie de la segunda capa y una superficie externa, comprendiendo además el dispositivo:

una primera capa externa (220, 332) situada en proximidad con la superficie externa de la primera capa; y

una segunda capa externa (222, 336) situada en proximidad con la superficie externa de la tercera capa.

11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque el espesor de la primera capa, la segunda capa, la tercera capa, la primera capa externa, y la segunda capa externa, en conjunto, está comprendido entre aproximadamente 0,68 mm y aproximadamente 0,84 mm.

12. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque por lo menos una de entre la primera y la segunda capas externas comprende por lo menos uno de entre cloruro de polivinilo y polietilentereftalato.

13. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque por lo menos una de entre la primera y la segunda capas externas comprende policarbonato.

14. Dispositivo según la reivindicación 1, que comprende además una antena y un chip (216, 360) para comunicarse con un dispositivo RFID.

15. Dispositivo según la reivindicación 14, caracterizado porque el chip y la antena posibilitan comunicaciones a una frecuencia de aproximadamente 125 kHz.

16. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda capa comprende múltiples capas, comprendiendo policarbonato por lo menos una parte de las mismas.

17. Método de fabricación de una prelam de por lo menos un dispositivo portador (200, 300) de datos, estando caracterizado el método porque comprende: