DISPOSITIVO DE BLINDAJE DE UN TRANSPONDEDOR, PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACIÓN DEL BLINDAJE CORRESPONDIENTE, ASÍ COMO TRANSPONDEDOR CON SU BLINDAJE.

Dispositivo de blindaje de un transpondedor, procedimiento para la fabricación del blindaje correspondiente, así como transpondedor con su blindaje La presente invención se refiere a un blindaje para un transpondedor, que contiene, como mínimo, un chip y una estructura de antena. En muchos campos de la vida pública se utilizan de manera extensa en estos últimos años sistemas RFID para la identificación de determinados objetos. El término RFID significa en este caso Radio Frequency Identification (Identificación por Radiofrecuencia) y designa un medio de identificación por ondas de radio. Un sistema RFID comprende siempre dos componentes, un aparato de evaluación, que puede estar constituido en forma de unidad de lectura y/o escritura, y un transpondedor que soporta los datos utilizados para la identificación. Los transpondedores fabricados en la actualidad comprenden un chip de pequeña superficie y una estructura de antena. La utilización más amplia de transpondedores son las tarjetas de chip sin contactos que, en la actualidad, son utilizadas de manera predominante como medio de pago en forma de tarjetas cheque o como medio de acceso controlado en forma de tickets de acceso o documentos de identidad de empresas, de manera que se almacenan en un dispositivo de almacenamiento del chip los correspondientes datos de identificación. Las tarjetas de chip sin contactos permiten una manipulación simple, son robustas y presentan, por lo tanto, una reducida probabilidad de averías, facilitando una serie de posibilidades interesantes en su utilización. Los progresos en la técnica del silicio posibilitan la fabricación de transpondedores pasivos con necesidades de energía extremadamente reducidas. En especial, se pueden realizar transpondedores que captan energía de un campo de alta frecuencia (campo HF) y de esta manera almacenan datos y los devuelven mediante una modulación de amortiguación. En una transmisión de datos de este tipo, por razones básicamente electrotécnicas, la amplitud de la banda de transmisión está limitada a una fracción de la frecuencia portadora, de manera que en la actualidad se realizan velocidades de datos que se aproximan a los 58 Kbit. Otros desarrollos en el área de la técnica de los chips conducirán previsiblemente a chips que, para una superficie de chip aproximada de 1 mm 2 , pueden almacenar una cantidad de datos aproximadamente de 1 Mbit. La lectura de una cantidad de datos de este tipo tiene una duración de aproximadamente 18 segundos con las velocidades de transmisión de bits realizables en la actualidad. Para aumentar estas velocidades de datos, se debe pasar a frecuencias de portadoras más elevadas, lo que se posibilita por desarrollos adicionales en el área de los chips, en especial en la técnica CMOS, puesto que son posibles conmutaciones con velocidades de ciclo de 1 GHz y más elevadas, entre otras cosas a causa de la continua reducción de dimensiones de las estructuras. La estructura de antena de los transpondedores habituales está constituida o bien como bucle conductor o como dipolo. La construcción en forma de bucle conductor posibilita un acoplamiento de señal inductivo que facilita la ventaja de poder ser llevado a cabo en resonancia. Para ello, el bucle conductor está conectado con una capacidad, formando un circuito oscilante, que está sintonizado a la frecuencia de trabajo de las tarjetas de chip sin contactos y que constituye, con una bobina del aparato de evaluación, un transformador acoplado de forma libre. Estos transpondedores inductivos pueden intercambiar datos con un aparato de evaluación dentro de una distancia comprendida desde algunos centímetros hasta algunos metros. Para ello, los transpondedores funcionan habitualmente en una zona de frecuencias de algunos MHz, habitualmente en la frecuencia libre de 13,56 MHz. Dado que la energía necesaria para el funcionamiento del chip es recibida sin contactos desde el aparato de evaluación a través del bucle conductor, de modo que el transpondedor no necesita disponer de una fuente de tensión propia y se comporta de manera completamente pasiva, especialmente fuera de la zona de eficacia del aparato de evaluación, el número de espiras necesario del bucle conductor sería demasiado elevado en el caso de frecuencias reducidas, y las inductancias serían demasiado pequeñas en el caso de frecuencias elevadas, para conseguir una bobina conductora con la suficiente calidad. Para el caso de que la estructura de antena esté constituida en forma de dipolo, el transpondedor puede ser utilizado también según un sistema llamado Close Coupling System (Sistema de Acoplamiento Próximo) y asimismo en un sistema Long Range System (Sistema de Largo Alcance). Los Sistemas de Acoplamiento Próximo son sistemas RFID con alcances muy reducidos, en los que el dipolo del transpondedor posibilita un acoplamiento de señal puramente capacitivo de un aparato de evaluación, que se encuentra con una separación reducida, aproximadamente de 0,1 cm hasta 1 cm con respecto al transpondedor y presenta, de manera correspondiente, superficies de electrodos apropiadas. Para el acoplamiento de señales, se colocan ambos dipolos paralelamente entre sí y constituyen, por lo tanto, condensadores de placas mediante los cuales se transfieren datos y/o energía. En sistemas de largo alcance se pueden conseguir alcances de 1 m hasta 10 m de separación entre el transpondedor y el aparato de evaluación. En sistemas de largo alcance, el dipolo está constituido como antena 2   dipolo y funciona a frecuencias muy elevadas, que en Europa actualmente son de aproximadamente 2,45 GHz o 5,8 GHz. En este caso, mediante el aparato de evaluación se radia una potencia que está disponible en las conexiones de la antena dipolo del transpondedor como tensión HF y que es utilizada para la alimentación del chip después de ser rectificada. La fabricación de chips extremadamente delgados, que están unidos de manera correspondiente con bobinas o dipolos igualmente delgados, posibilita la construcción de transpondedores extremadamente delgados, las llamadas etiquetas inteligentes o bien etiquetas RFID. En muchas aplicaciones de las etiquetas RFID tiene sentido utilizarlas sobre superficies metálicas. Un campo de utilización típico es la designación global de artículos en una cesta de la compra en un supermercado. A pesar de las ventajas logísticas, el llevar a cabo una designación de este tipo tiene sentido y está justificada solamente en el caso de que, en la medida de lo posible, todos los artículos estén designados de esta manera, es decir, incluso objetos metálicos, tales como latas de conservas y ante todo también envases que contienen una lámina metalizada. Sin embargo, el montaje directamente sobre una superficie metálica de un transpondedor, que incluye por ejemplo una bobina conductora de alta frecuencia, no está exento de dificultades. El flujo magnético cambiante a través de la superficie metálica induce corrientes de Foucault en la bobina conductora que actúan contrarrestando la causa, es decir, el campo de la bobina conductora, y que por lo tanto amortiguan tan fuertemente el campo magnético en la superficie que ya no es posible un suministro de energía y la transmisión de datos del chip del transpondedor. Mediante la introducción de materiales altamente permeables, tales como ferritas, entre la bobina conductora y la superficie metálica, se puede reducir la aparición de corrientes de Foucault y se pueden evitar en gran medida. Una capa magnética altamente permeable entre la bobina conductora y la base metálica lleva las líneas de campo a una mayor proximidad a la bobina conductora de manera correspondiente a su conductividad magnética; un número menor de líneas de campo alcanza el metal situado por debajo y de manera correspondiente se inducen menos corrientes de Foucault. Sin embargo, de esta manera se modifica la inductancia de la bobina conductora y el circuito oscilante se desintoniza, de manera que la frecuencia de resonancia disminuye. Básicamente los materiales ferromagnéticos aumentan la autoinductancia y los metales no ferromagnéticos la disminuyen. En ambos casos varía la frecuencia de resonancia. El blindaje o apantallado de campos de alta frecuencia es un problema recurrente en la técnica de modo general que, en el caso de la técnica RFID presenta una peculiaridad: en los sistemas RFID la posición del campo eléctrico y magnético a proteger y a guiar de modo preciso es conocida porque está definida por la geometría de la estructura de la antena dispuesta de manera muy próxima con respecto a la base metálica. Para el blindaje se utilizan habitualmente láminas de ferrita. Estas láminas comprenden partículas de ferrita con dimensiones que están en el rango de magnitud de los µm, que están incorporadas en polímeros y, por lo tanto, eléctricamente aisladas... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la fabricación de blindajes para transpondedores, para la fabricación de un blindaje para un transpondedor que presenta por lo menos un chip y una estructura de antena con una extensión espacial específica de la aplicación, estando dispuesto el blindaje sobre un sustrato y comprendiendo el procedimiento: la aplicación de partículas ferromagnéticas sobre una zona de un sustrato que presenta, como mínimo, la extensión espacial de la estructura de antena del transpondedor; la orientación de las partículas ferromagnéticas mediante un campo magnético constante de manera tal que las partículas, después de la fijación del sustrato sobre el transpondedor, se encuentran de manera correspondiente paralelas al campo magnético inducido por la estructura de antena del transpondedor en el lugar correspondiente de las partículas; y la fijación de las partículas orientadas. 2. Procedimiento para la fabricación de blindajes para transpondedores, según la reivindicación 1, en el que la orientación de las partículas ferromagnéticas tiene lugar mediante uno o varios imanes permanentes. 3. Procedimiento para la fabricación de blindajes para transpondedores, según la reivindicación 1, en el que la orientación de las partículas ferromagnéticas tiene lugar mediante uno o varios electroimanes con campo magnético constante. 4. Procedimiento para la fabricación de blindajes para transpondedores, según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la fijación de las partículas orientadas tiene lugar mediante un adhesivo. 5. Procedimiento para la fabricación de blindajes para transpondedores, según la reivindicación 4, en el que la aplicación de las partículas ferromagnéticas tiene lugar conjuntamente con el adhesivo y la fijación tiene lugar durante o inmediatamente después de la orientación de las partículas ferromagnéticas. 6. Procedimiento para la fabricación de blindajes para transpondedores, según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que las partículas ferromagnéticas están contenidas en un barniz que es aplicado sobre el sustrato. 7. Procedimiento para la fabricación de blindajes para transpondedores, según la reivindicación 6, en el que la fijación de las partículas orientadas tiene lugar mediante secado y endurecimiento térmicos del barniz. 8. Procedimiento para la fabricación de blindajes para transpondedores, según una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que las partículas ferromagnéticas están realizadas de forma altamente permeable y alargada. 9. Procedimiento para la fabricación de blindajes para transpondedores, según la reivindicación 8, en el que las partículas ferromagnéticas presentan de manera correspondiente, aproximadamente una longitud de 300 µm, una anchura de 50 µm y un grosor de 10 µm. 10. Procedimiento para la fabricación de blindajes para transpondedores, según una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que las partículas ferromagnéticas están realizadas a base de hierro de bajas propiedades magnéticas o un ferroeléctrico que actúa de manera similar o una aleación o mezcla que actúa de manera similar. 11. Procedimiento para la fabricación de blindajes para transpondedores, según una de las reivindicaciones 1 a 10, en el que después de la fijación de las partículas ferromagnéticas el sustrato es aplicado sobre el transpondedor. 12. Procedimiento para la fabricación de blindajes para transpondedores, según una de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el transpondedor está constituido antes de la fabricación del blindaje sobre el sustrato. 13. Procedimiento para la fabricación de blindajes para transpondedores, según una de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la aplicación de las partículas magnéticas tiene lugar mediante técnica de prensado. 14. Procedimiento para la fabricación de blindajes para transpondedores, según una de las reivindicaciones 1 a 13, en el que la disposición conjunta de la capa de blindaje y de la antena tiene lugar mediante laminación o plegado. 15. Dispositivo de blindaje de un transpondedor, para blindar un transpondedor que presenta por lo menos un chip y una estructura de antena con una extensión espacial dependiente de la aplicación y que está fijado sobre una superficie eléctricamente conductora, con: un sustrato, sobre el que se ha constituido una pluralidad de partículas ferromagnéticas fijadas en una zona, que presenta, como mínimo, la extensión espacial de la estructura de antena del transpondedor; de manera que 8   las partículas ferromagnéticas están orientadas de manera tal que después de la fijación del sustrato sobre el transpondedor se encuentran de manera correspondiente paralelas al campo magnético inducido por la estructura de antena del transpondedor en el lugar correspondiente de las partículas, para reducir las corrientes de Foucault generadas por la superficie eléctricamente conductora en la estructura de antena durante la colocación del transpondedor en un campo magnético de un aparato de lectura correspondiente. 16. Dispositivo de blindaje de un transpondedor, según la reivindicación 15, en el que el sustrato presenta, en sus caras frontal y posterior, partículas ferromagnéticas. 17. Dispositivo de blindaje de un transpondedor, según una de las reivindicaciones 15 ó 16, en el que se disponen varias capas ferromagnéticas, una encima de otra, pero separadas mediante aisladores. 18. Dispositivo de blindaje de un transpondedor, según una de las reivindicaciones 15 a 17, en el que el sustrato está realizado en un material no eléctricamente conductor. 19. Dispositivo de blindaje de un transpondedor, según la reivindicación 18, en el que el sustrato está realizado a base de un polímero orgánico. 20. Dispositivo de blindaje de un transpondedor, según una de las reivindicaciones 15 a 18, en el que el sustrato está realizado a base de papel. 21. Dispositivo de blindaje de un transpondedor, según la reivindicación 19 ó 20, en el que el sustrato representa un transpondedor o un elemento postizo para un transpondedor. 22. Dispositivo de blindaje de un transpondedor, según una de las reivindicaciones 15 a 21, en el que la estructura de antena representa una bobina de antena. 23. Dispositivo de blindaje de un transpondedor, según una de las reivindicaciones 15 a 21, en el que la estructura de antena representa un dipolo cerrado o abierto. 24. Dispositivo de blindaje de un transpondedor, según la reivindicación 23, en el que la estructura de antena representa una antena ranurada. 25. Dispositivo de blindaje de un transpondedor, según una de las reivindicaciones 15 a 24, en el que las partículas ferromagnéticas consisten en hierro. 26. Dispositivo de blindaje de un transpondedor, según una de las reivindicaciones 15 a 24, en el que las partículas ferromagnéticas pertenecen al grupo de materiales de itrio-aluminio-granate. 27. Dispositivo de blindaje de un transpondedor, según la reivindicación 15, en el que un material altamente permeable que contiene las partículas ferromagnéticas, es formado sobre un elemento laminar o, como mínimo, en la zona de un elemento laminar que presenta la extensión espacial de la estructura de antena del transpondedor; y en el que el material altamente permeables está dividido en elementos de blindaje longitudinales y espacios libres que están dispuestos de manera correspondiente entre los elementos de blindaje, y los elementos de blindaje están dispuestos sustancialmente paralelos entre si. 28. Transpondedor que presenta, como mínimo, un chip y una estructura de antena y que está fijado sobre una superficie conductora de la electricidad, estando dispuesto entre el transpondedor y la superficie eléctricamente conductora por lo menos un dispositivo según una de las reivindicaciones 15 a 26. 9     11