Disposición de antena así como su uso.

Disposición de antena (100, 100', 100"), que comprende al menos un sustrato portador (10,

10', 10")eléctricamente aislante y al menos una capa eléctricamente conductora (20, 20', 20") aplicada en al menos un ladodel sustrato portador (10, 10', 10"), presentando la primera capa eléctricamente conductora (20, 20', 20") unaprimera zona plana y una segunda zona plana, presentando la primera zona plana de la capa eléctricamenteconductora la forma de al menos una estructura de antena (3a, 3', 3"), caracterizada porque la al menos unaestructura de antena (3a, 3', 3") se presenta de forma eléctricamente aislada mediante un foso de aislamiento (4, 4',4") de la segunda zona plana de la capa eléctricamente conductora, presentando el foso de aislamiento (4, 4', 4")visto en la dirección perpendicular respecto a la al menos una capa eléctricamente conductora (20, 20', 20") unaanchura de 1 mm, en particular inferior a 100 μm, porque la segunda zona plana de la capa eléctricamenteconductora (20, 20', 20") está dividida al menos en zonas directamente adyacentes a la al menos una estructura deantena (3a, 3', 3") en zonas insulares (2, 2', 2") aisladas al menos eléctricamente una de otra, estando dividida lacapa eléctricamente conductora (20, 20', 20") vista en la dirección perpendicular respecto al plano de la capaeléctricamente conductora (20, 20', 20") visto desde cualquier punto de la al menos una estructura de antena (3a, 3',3") hasta al menos una distancia A de la al menos una estructura de antena (3a, 3', 3") en zonas insulares (2, 2', 2"),correspondiendo la distancia A al menos al 50 % de la medida máxima de la al menos una estructura de antena (3a,3', 3") y porque la al menos una estructura de antena presenta la forma de una espiral con al menos una espira, queenvuelve una parte de la segunda zona plana, estando dividida la parte envuelta de la segunda zona plana en zonasinsulares.

Disposición de antena así como su uso La invención se refiere a una disposición de antena, que comprende al menos un sustrato portador eléctricamente aislante y al menos una capa eléctricamente conductora aplicada en al menos un lado del sustrato portador. La invención se refiere además a un uso de la disposición de antena.

Las disposiciones de antena de este tipo son conocidas por el documento DE 196 29 269 A1 para tarjetas con chip. La estructura de antena se realiza en este caso mediante grabado al ácido de una capa eléctricamente conductora, que está dispuesta en una capa de plástico eléctricamente aislante y que se imprime por zonas con una laca fotosensible resistente al grabado al ácido. En las zonas no recubiertas con laca fotosensible de la capa eléctricamente conductora, la misma se elimina mediante grabado al ácido, quedando las zonas recubiertas con laca fotosensible en forma de una estructura de circuito impreso o antena de la capa eléctricamente conductora en la capa de plástico. A continuación, se elimina dado el caso la capa de laca fotosensible y la estructura de antena se recubre con una laca protectora.

Un procedimiento de este tipo para la fabricación de una estructura de antena requiere bastante tiempo. Además, debido a la remoción de la capa eléctricamente conductora necesaria en una superficie grande se generan grandes cantidades de residuos, que deben ser eliminando o reciclados.

Para reducir la cantidad de material a remover mediante grabado al ácido y reducir al mismo tiempo la necesidad de agente de grabado, se ha intentado por lo tanto eliminar la capa eléctricamente conductora sólo en la zona de los contornos de la estructura de antena mediante grabado al ácido.

No obstante, se ha mostrado que en las zonas que permanecen en el sustrato portador eléctricamente aislante, adyacentes a la estructura de antena de la capa eléctricamente conductora se producen efectos eléctricos en el servicio eléctrico de la estructura de antena, que conducen a un menoscabo de la potencia de la antena. Por ejemplo, se forman en las zonas envueltas por la estructura de antena de la capa eléctricamente conductora corrientes parásitas molestas. Además, las zonas de la capa eléctricamente conductora pueden generar interferencias debido a una reflexión de ondas electromagnéticas.

El documento DE 10 2004 040 831 A1 describe un embalaje exterior apto para etiquetas RFID. Este embalaje exterior presenta al menos un portador y una capa eléctricamente conductora. La capa eléctricamente conductora presenta aquí una estructura que permite a un componente eléctrico suministrar informaciones a través del embalaje exterior hacia el exterior o mantenerlas y/o alimentarla con energía a través del embalaje exterior. La estructura divide la capa eléctricamente conductora para ello en al menos dos superficies. Además, pueden estar realizados en la superficie conductora también componentes eléctricos, como por ejemplo una antena o un condensador.

Por lo tanto, se presenta el objetivo de poner a disposición una disposición de antena mejorada respecto a los problemas anteriormente indicados.

El objetivo se consigue mediante una disposición de antena según la reivindicación 1.

En la disposición de antena según la invención ahora es posible que zonas de la capa eléctricamente aislante que no forman parte de la al menos una estructura de antena permanezcan en el sustrato portador. Gracias a la división de estas zonas de la capa eléctricamente conductora en zonas insulares aisladas al menos eléctricamente una de la otra ya no se perjudica la potencia de la antena, puesto que queda claramente reducida o incluso se impide la formación de corrientes parásitas o de reflexiones de ondas, que son molestas para el uso de la disposición de antena en el campo eléctrico.

Una ventaja adicional es que la disposición de antena según la invención puede fabricarse por unos precios especialmente económicos siendo adecuada, por lo tanto, para artículos producidos en masa, como etiquetas o similares.

Se indica que la formación de zonas insulares no debe realizarse en todos los lados del contorno de la al menos una estructura de antena, sino que para un servicio eléctrico basta si las partes restantes, que no pertenecen a la al menos una estructura de antena de la capa eléctricamente conductora se dividen en al menos dos zonas eléctricamente separadas una de la otra. Las estructuras de antena están conectadas en muchos casos con circuitos impresos eléctricos, que conectan una estructura de antena eléctricamente con otros componentes y que, por supuesto, tampoco pueden dividirse en zonas insulares, ya que lo importante es una buena conductividad eléctrica de los circuitos impresos.

Ha dado buenos resultados en la práctica que, visto en la dirección perpendicular respecto al plano de la capa eléctricamente conductora, cada zona insular presenta una medida máxima, que corresponde a < 50 % de una medida máxima de la al menos una estructura de antena. Es especialmente preferible que, visto en la dirección perpendicular respecto al plano de la capa eléctricamente conductora, cada zona insular presente una medida máxima que corresponda a < 25% de al media máxima de la al menos una estructura de antena, en particular a < 10% de la medida máxima de la al menos una estructura de antena. El tamaño exacto de las zonas insulares puede ser distinto para cada fin previsto de una estructura de antena, por ejemplo puede ser mayor para frecuencias más bajas que para frecuencias más elevadas de la radiación electromagnética. También en este caso no es necesario que las zonas insulares tengan una realización uniforme. Pueden favorecerse de forma selectiva efectos, como por ejemplo una dependencia de la dirección o una dependencia de la frecuencia mediante la formación de determinadas estructuras independiente.

Además, ha dado buenos resultados en la práctica que, visto en la dirección perpendicular respecto al plano de la capa eléctricamente conductora, la capa eléctricamente conductora está dividida visto desde cualquier punto de la al menos una estructura de antena hasta al menos una distancia A de la al menos una estructura de antena en zonas insulares, correspondiendo la distancia A a al menos el 50 % de la medida máxima de la al menos una estructura de antena. No obstante, esto no afecta a los circuitos impresos ya anteriormente mencionados, con los que una estructura de antena tiene dado el caso contacto eléctrico.

Además, ha dado buenos resultados en la práctica que un foso de aislamiento eléctrico entre zonas insulares adyacentes está formado porque en la zona de un contorno de una zona insular, visto en la dirección perpendicular respecto a la capa eléctricamente conductora, está cortada la capa eléctricamente conductora o está reducido un grosor de capa de la capa eléctricamente conductora.

No es necesario un corte completo de la capa eléctricamente conductora mientras que el foso de aislamiento correspondiente provoque localmente un aumento correspondiente de la resistencia eléctrica. Si la capa eléctricamente conductora se corta del todo, ha dado buenos resultados en la práctica que el foso de aislamiento se extiende también al interior de las zonas adyacentes del sustrato portador. No obstante, el sustrato portador no debe ser ni cortado ni debe ser perjudicado sustancialmente en sus propiedades portadoras.

Es especialmente preferible que, viso en la dirección perpendicular respecto a la al menos una capa eléctricamente conductora, un foso de aislamiento presente una anchura inferior a 1 mm. Preferiblemente, la anchura del foso de aislamiento es claramente inferior, en particular < 100 μm.

La formación de un foso de aislamiento de este tipo puede realizarse de distintas formas. Pueden usarse procedimientos conocidos, como estampado, grabado al ácido, corte por láser, rascado, troquelado, litografía nanoimpresión o similares.

Además, son adecuados procedimientos en los que se genera localmente mediante un tratamiento químico de la capa eléctricamente conductora, por ejemplo mediante una oxidación o similares, un aumento de la resistencia, sin provocarse una remoción de material. En lugar de un foso de aislamiento, se forma una barrera eléctricamente aislante.

No obstante, es especialmente preferible un procedimiento combinado de estampado-grabado al ácido como se describirá a continuación.

El procedimiento de estampado-grabado al ácido preferible comprende respecto a la disposición de antena a fabricar las siguientes etapas:

- puesta a disposición del sustrato portador, que está recubierto en al menos un lado, en particular en toda la superficie,... [Seguir leyendo]

1. Disposición de antena (100, 100’, 100”) , que comprende al menos un sustrato portador (10, 10’, 10”) eléctricamente aislante y al menos una capa eléctricamente conductora (20, 20’, 20”) aplicada en al menos un lado del sustrato portador (10, 10’, 10”) , presentando la primera capa eléctricamente conductora (20, 20’, 20”) una primera zona plana y una segunda zona plana, presentando la primera zona plana de la capa eléctricamente conductora la forma de al menos una estructura de antena (3a, 3’, 3”) , caracterizada porque la al menos una estructura de antena (3a, 3’, 3”) se presenta de forma eléctricamente aislada mediante un foso de aislamiento (4, 4’, 4”) de la segunda zona plana de la capa eléctricamente conductora, presentando el foso de aislamiento (4, 4’, 4”) visto en la dirección perpendicular respecto a la al menos una capa eléctricamente conductora (20, 20’, 20”) una anchura de 1 mm, en particular inferior a 100 μm, porque la segunda zona plana de la capa eléctricamente conductora (20, 20’, 20”) está dividida al menos en zonas directamente adyacentes a la al menos una estructura de antena (3a, 3’, 3”) en zonas insulares (2, 2’, 2”) aisladas al menos eléctricamente una de otra, estando dividida la capa eléctricamente conductora (20, 20’, 20”) vista en la dirección perpendicular respecto al plano de la capa eléctricamente conductora (20, 20’, 20”) visto desde cualquier punto de la al menos una estructura de antena (3a, 3’, 3”) hasta al menos una distancia A de la al menos una estructura de antena (3a, 3’, 3”) en zonas insulares (2, 2’, 2”) , correspondiendo la distancia A al menos al 50 % de la medida máxima de la al menos una estructura de antena (3a, 3’, 3”) y porque la al menos una estructura de antena presenta la forma de una espiral con al menos una espira, que envuelve una parte de la segunda zona plana, estando dividida la parte envuelta de la segunda zona plana en zonas insulares.

2. Disposición de antena según la reivindicación 1, caracterizada porque, visto en la dirección perpendicular respecto al plano de la capa eléctricamente conductora (20, 20’, 20”) , cada zona insular (2, 2’, 2”) presenta una medida máxima que corresponde a < 50 % de una medida máxima de la al menos una estructura de antena (3a, 3’, 3”) .

3. Disposición de antena según la reivindicación 2, caracterizada porque, visto en la dirección perpendicular respecto al plano de la capa eléctricamente conductora (20, 20’, 20”) , cada zona insular (2, 2’, 2”) presenta una medida máxima que corresponde a < 25 % de la al menos una estructura de antena (3a, 3’, 3”) , en particular a < 10 % de la medida máxima de la al menos una estructura de antena (3a, 3’, 3”) .

4. Disposición de antena según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el foso de aislamiento eléctrico (4, 4’, 4”) entre la al menos una estructura de antena (3a, 3’, 3”) y la segunda zona plana de la capa eléctricamente conductora (20, 20’, 20”) está formado porque en la zona de un contorno de la al menos una estructura de antena (3a, 3’, 3”) visto en la dirección perpendicular respecto al plano de la capa eléctricamente conductora (20, 20’, 20”) la capa eléctricamente conductora está cortada o está reducido el grosor de capa de la capa eléctricamente conductora (20, 20’, 20”) .

5. Disposición de antena según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque está formado otro foso de aislamiento eléctrico (4, 4’, 4”) entre zonas insulares (2, 2’, 2”) adyacentes que, visto en la dirección perpendicular respecto a la al menos una capa eléctricamente conductora (20, 20’, 20”) , presenta una anchura inferior a 1 mm, en particular inferior a 100 μm.

6. Disposición de antena según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la al menos una espira está envuelta por otra parte de la segunda zona plana, que está dividida en zonas insulares (2) .

7. Disposición de antena según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la al menos una capa eléctricamente conductora (20, 20’, 20”) presenta un grosor en el intervalo de 10 nm a 100 μm.

8. Disposición de antena según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la al menos una (20, 20’, 20”) comprende al menos dos subcapas eléctricamente conductoras diferentes.

9. Disposición de antena según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el contorno de al menos una zona insular (2, 2’, 2”) está realizado en forma de un carácter alfanumérico, un símbolo, una figura geométrica o una representación figurativa.

10. Disposición de antena según la reivindicación 9, caracterizada porque varias zonas insulares (2, 2’, 2”) forman juntas una palabra escrita, un logotipo, una marca de una empresa, una imagen o un dibujo gráfico.

11. Disposición de antena según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque el al menos un sustrato portador (10, 10’, 10”) eléctricamente aislante comprende al menos una primera capa eléctricamente conductora aplicada en un primer lado del sustrato portador (10, 10’, 10”) , porque el al menos un sustrato portador (10, 10’, 10”) eléctricamente aislante comprende al menos una segunda capa eléctricamente conductora aplicada en un segundo lado del sustrato portador (10, 10’, 10”) y porque la al menos una primera capa eléctricamente conductora y/o la al menos una segunda capa eléctricamente conductora presenta al menos una estructura de antena.

12. Uso de una disposición de antena según una de las reivindicaciones 1 a 11 para transpondedores acoplados sin contacto, en particular para etiquetas de identificación por radiofrecuencia (RFID) o etiquetas antirrobo RF.

13. Uso de una disposición de antena según una de las reivindicaciones 1 a 11 en forma de un embalaje, formando la al menos una estructura de antena una antena RFID integrada en el embalaje.