TARJETA INTELIGENTE Y PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACIÓN DE UNA TARJETA INTELIGENTE.

Tarjeta inteligente (10, 30, 43), en particular tarjeta monedero,

tarjeta de identificación o similar, con por lo menos una unidad de transpondedor (28, 44) que presenta por lo menos un chip (32) y por lo menos una antena (31, 46) que está unida con el chip, estando realizada la antena a base de un conductor (36) que está dispuesto sobre un sustrato de antena (29), y que presenta por lo menos dos espiras (51) distanciadas entre sí, presentando la antena una pluralidad de ramales conductores (37, 38, 39, 40, 49, 50, 51), que están situados al menos en parte paralelos a un eje de simetría de la tarjeta inteligente, estando limitada la extensión de la antena a un área parcial (19, 20, 21, 22) del sustrato de la antena, estando dispuestas las espiras en la zona de los distintos ramales conductores en cada caso equidistantes entre sí, y donde por lo menos un ramal conductor está dispuesto de modo asimétrico frente a por lo menos un segundo ramal conductor que transcurra paralelo a este, de tal modo que las separaciones entre espiras (W1) del primer ramal conductor son distintas a las separaciones entre espiras (W2) del segundo ramal conductor, de modo que la frecuencia resonante resultante de la unidad de transpondedor se corresponde con una frecuencia radiada por la unidad lectora, y porque las separaciones entre espiras (W1, W2) están realizadas de tal modo que entre la antena y el chip tiene lugar una adaptación de la impedancia

La invención se refiere a una tarjeta inteligente, en particular a una tarjeta monedero, a una tarjeta de identificación o similar así como a un procedimiento para su fabricación, comprendiendo por lo menos una unidad de transpondedor que comprende por lo menos un chip y por lo menos una antena que está unida con el chip, estando realizada la antena a base de un conductor que está dispuesto sobre un sustrato de antena, y que presenta por lo 5 menos dos arrollamientos distanciados entre sí, estando limitada la extensión de la antena a un área parcial del sustrato de la antena, y presentando la antena una pluralidad de ramales conductores que están dispuestos con sus ejes al menos en parte paralelos a un eje de simetría de la tarjeta inteligente. El campo técnico de la invención se refiere a tarjetas inteligente con transpondedores de acoplamiento inductivo, tal como se emplean en los llamados sistemas RFID. Las unidades de tanspondedores pasivos de 10 acoplamiento inductivo se componen esencialmente de un chip como soporte de datos y de una bobina de gran extensión que sirve como antena. En combinación con una tarjeta inteligente, una tarjeta monedero o similar, la unidad del transpondedor está alojada entre diferentes capas de laminado de la tarjeta, y puede ser leída sin contacto por una unidad transmisora o de lectura, o directamente a través de las superficies de contacto exteriores en la superficie de la tarjeta. 15 Para efectuar la lectura sin contacto del chip, en los transpondedores pasivos se suministra la energía necesaria para ello por la unidad de transmisión o lectura. Para ello, desde una bobina de antena de la unidad de lectura se genera un intenso campo electromagnético de alta frecuencia que atraviesa una bobina de antena de una unidad de transpondedor que se encuentre a cierta distancia de la unidad de lectura. Por inducción se genera en la bobina de antena de la unidad de transpondedor una tensión que se rectifica en un chip y que sirve para la 20 alimentación de energía del chip. Con la bobina de antena de la unidad de transpondedor está conectado en paralelo un condensador que junto con la inductividad de la bobina forma un circuito oscilante paralelo en frecuencia de resonancia ajustada a la frecuencia de transmisión de la unidad de lectura. La transmisión de datos desde la unidad de transpondedor a la unidad de lectura se efectúa mediante la denominada modulación en carga, donde se conecta y desconecta la resistencia de carga en la antena de la unidad de transpondedor, provocando de este modo 25 una variación de tensión en la antena de la unidad de lectura. Dado que esta variación de tensión es muy pequeña y solamente se puede detectar con un gasto técnico importante, se conecta y desconecta la resistencia de carga con una frecuencia de ritmo elevada, de modo que se produce una frecuencia portadora auxiliar, distinta de la frecuencia de transmisión de la unidad de lectura, que se puede captar de modo relativamente sencillo. Este accionamiento se aplica en particular también en un campo de alta frecuencia de unos 13,56 MHz. 30 Con el fin de optimizar la sensibilidad de respuesta de un sistema RFID de esta clase, la frecuencia de resonancia de la unidad del transpondedor debería coincidir con cierta exactitud con la frecuencia de transmisión de la unidad de lectura. La realización de la frecuencia de resonancia deseada se puede obtener mediante condensadores de compensación adicionales en el chip. En la gama de alta frecuencia la capacidad requerida generalmente es sin embargo tan reducida que la capacidad de entrada del chip junto con la capacidad parásita de 35 la bobina del transpondedor o de la antena es suficiente para ello. También es necesario adaptar la impedancia de entrada de la antena a la impedancia de entrada del chip. Esta adaptación de impedancias entre el chip y la antena también se puede efectuar sirviéndose de componentes discretos, lo que en las tarjetas inteligentes de la clase antes citadas sin embargo se deberían evitar por motivos de complejidad de producción. Mediante un diseño hábil de la antena se tiene la posibilidad de realizar la impedancia 40 de entrada de la antena de tal modo que sea la conjugada compleja de la impedancia de entrada del chip. La adaptación de potencia entre el chip y la antena se consigue de este modo exclusivamente por medio de la antena. Para realizar una antena de transpondedor de esta clase se conocen en el estado de la técnica procedimientos galvánicos y técnicas de colocación. En particular los documentos DE 195 25 933 C5 y el EP 0 753 180 B1 describen un procedimiento para la realización de una bobina de antena a base de un hilo mediante la 45 colocación del hilo sobre un sustrato portador de una tarjeta inteligente de la clase antes citada. En este procedimiento se colocan las espiras de la antena en forma de bobina sobre el sustrato de soporte, y se unen con éste. La realización geométrica de una bobina y por lo tanto el diseño de la antena se puede modificar con facilidad sin gran trabajo si se aplica este procedimiento.

En las tarjetas inteligente con un grabado en relieve tal como por ejemplo tarjetas de crédito, el área 50 disponible para la colocación de una bobina de antena está muy limitada debido al estampado en relieve y a una posible zona de contacto exterior de un chip, de modo que en las zonas del borde de la tarjeta inteligente queda muy poco espacio para la antena. Por lo tanto la separación entre espiras de la bobina de antena se debe mantener en estas zonas relativamente reducida. También se pueden emplear en tarjetas inteligentes de una misma clase de una serie de chips de diferentes fabricantes, que tengan impedancias de entrada y capacidades diferentes entre sí. Si se 55 trata de conseguir una adaptación de la potencia de la antena con el chip por medio de una realización geométrica

de la antena dentro de una zona de área limitada de la tarjeta inteligente así como una sintonización de la frecuencia de resonancia de la unidad del transpondedor, se requiere para ello una forma geométrica de la bobina de la antena, realizada especialmente para esto. El documento DE-C 101 134 76 da a conocer una tarjeta inteligente con chip y bobina de antena. La bobina está colocada sobre una parte de la superficie del sustrato de la antena (véase la Figura 2). La bobina de la 5 antena tiene varias espiras. Los conductores de la antena transcurren por tramos paralelos a los ejes de simetría de la tarjeta. El ramal conductor 10a y el ramal conductor opuesto transcurren de modo asimétrico con relación al eje de simetría de la tarjeta. La separación entre las espiras es mayor en la zona 10a que en las demás zonas. La frecuencia de resonancia de la bobina se corresponde generalmente con la frecuencia de la unidad de lectura prevista. 10 El documento US-A- 2001/0011012 da a conocer también una tarjeta inteligente sobre la cual están dispuestas las espiras del conductor de antena de modo distinto en los dos lados del eje de simetría. El documento WO-A- 2007/025934 se considera conforme al artículo 54 (3) y (4) del EPÜ 1973 como estado de la técnica, que se ha de tener en cuenta al comprobar el carácter de novedad. Este da a conocer una tarjeta inteligente con un chip 4 y una antena 1 que está unida al chip. La antena 15 está formada por un conductor dispuesto sobre un sustrato 3. La antena no cubre todo el sustrato y tiene varias espiras 1 separadas entre sí, que en parte están dispuestas paralelas a un eje de simetría de la tarjeta. En una zona de adaptación B, los ramales conductores de las espiras difieren de la disposición simétrica a los ejes, con lo cual se adapta la antena al chip. En la zona de adaptación, las partes conductoras de las espiras se colocan respectivamente con separación individual respecto a las partes de conductor contiguas. 20 Las presente invención se plantea como objetivo proponer una tarjeta inteligente que comprenda por lo menos una unidad de transpondedor y un procedimiento para su fabricación, y que por la configuración geométrica de la bobina de antena permita realizar de forma sencilla la adaptación de la antena al chip del transpondedor, sin que se requieran componentes discretos adicionales ni adaptaciones en el chip del transpondedor, debiendo efectuarse la configuración de la bobina de antena dentro de una zona de área limitada de la tarjeta inteligente. 25 Este objetivo se resuelve por medio de una tarjeta inteligente que presenta las características de la reivindicación 1 así como por un procedimiento para la fabricación de esta tarjeta inteligente de acuerdo con las características de la reivindicación 5. La disposición asimétrica de los ramales conductores entre sí mediante la realización de separaciones entre espiras distintas entre sí permite...

REIVINDICACIONES

1. Tarjeta inteligente (10, 30, 43), en particular tarjeta monedero, tarjeta de identificación o similar, con por lo menos una unidad de transpondedor (28, 44) que presenta por lo menos un chip (32) y por lo menos una antena (31, 46) que está unida con el chip, estando realizada la antena a base de un conductor (36) que está dispuesto sobre un sustrato de antena (29), y que presenta por lo menos dos espiras (51) distanciadas 5 entre sí, presentando la antena una pluralidad de ramales conductores (37, 38, 39, 40, 49, 50, 51), que están situados al menos en parte paralelos a un eje de simetría de la tarjeta inteligente, estando limitada la extensión de la antena a un área parcial (19, 20, 21, 22) del sustrato de la antena, estando dispuestas las espiras en la zona de los distintos ramales conductores en cada caso equidistantes entre sí, y donde por lo menos un ramal conductor está dispuesto de modo asimétrico frente a por lo menos un segundo ramal 10 conductor que transcurra paralelo a este, de tal modo que las separaciones entre espiras (W1) del primer ramal conductor son distintas a las separaciones entre espiras (W2) del segundo ramal conductor, de modo que la frecuencia resonante resultante de la unidad de transpondedor se corresponde con una frecuencia radiada por la unidad lectora, y porque las separaciones entre espiras (W1, W2) están realizadas de tal modo que entre la antena y el chip 15 tiene lugar una adaptación de la impedancia. 2. Tarjeta inteligente según la reivindicación 1, caracterizada porque el conductor está formado por un hilo. 3. Tarjeta inteligente según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque una separación entre espiras (W3) de un tercer ramal conductor es distinta en comparación con las separaciones entre espiras (W1, W2) del primer y del segundo ramal conductor. 20 4. Tarjeta inteligente según la reivindicación 3, caracterizada porque una separación entre espiras (W4) de un cuarto ramal conductor es distinta respecto a las separaciones entre conductores (W1, W2, W3) del primero, del segundo y del tercer ramal conductor.

5. Procedimiento para la fabricación de una tarjeta inteligente (10, 30, 43) con una unidad de transpondedor (28, 44) que presenta por lo menos un chip (32) y por lo menos una antena (31, 46), según una de las 25 reivindicaciones 1 a 4, donde en función de la capacidad y de la impedancia del chip se forma una frecuencia resonante resultante de la unidad de transpondedor correspondiente a una frecuencia radiada por una unidad lectora, disponiéndose la antena de tal modo sobre un sustrato (29) que las espiras en la zona de los ramales conductores individuales están dispuestas cada una equidistantes entre sí y por lo menos un ramal conductor (37, 38, 39, 40, 49, 50, 51) está dispuesto de forma asimétrica respecto a por lo 30 menos un segundo ramal conductor que transcurre paralelo a este, de tal modo que las separaciones entre espiras (W1) del primer ramal conductor son distintas a las separaciones entre espiras (W2) del segundo ramal conductor,

y porque las separaciones entre espiras (W1, W2) se realizan de tal modo que entre la antena y el chip se 35 consigue mediante la antena una adaptación de la impedancia.