Módulo electrónico de doble interfaz de comunicación, particularmente para tarjeta de chips.

Módulo electrónico (11) de doble interfaz de comunicación, particularmente para una tarjeta de chips,

comprendiendo dicho módulo por un lado un substrato (27) provisto de un conector de contactos eléctricos (17) que permiten un funcionamiento por contacto con los contactos del lector, y que incluye por otro lado una antena que comprende al menos una espira (13), y cuyos terminales están unidos a los terminales de un chip microelectrónico situado sobre la cara del módulo, estando situadas las espiras (13) de la antena sensiblemente fuera de la zona cubierta por los contactos eléctricos (17), caracterizado por que presenta una pluralidad de protuberancias (33) situadas fuera de la zona de los contactos eléctricos (17) del conector, sobre la cara del sustrato (27) opuesta a la que lleva las espiras de la antena.

Módulo electrónico de doble interfaz de comunicación, particularmente para tarjeta de chips La invención se refiere a un módulo electrónico de doble interfaz de comunicación, particularmente para tarjeta de chips, comprendiendo dicho módulo por una parte un sustrato provisto de un conector de contactos eléctricos que permiten un funcionamiento por contacto con los contactos de un lector, incluyendo por otro lado una antena formada al menos por una espira, y cuyos terminales están ligados a los terminales de un chip microelectrónico situado sobre una cara del módulo.

La invención se refiere por otro lado a una tarjeta de chips de doble modo de comunicación con un lector, a saber un modo de contacto y un modo sin contacto, que realiza un módulo de acuerdo con la invención.

Ya existen en el estado de la técnica, unas tarjetas de chips de funcionamiento mixto con contacto y sin contacto, todavía denominadas tarjetas de “interfaz dual” en terminología anglosajona. La mayor parte de las tarjetas presenta un módulo microelectrónico provisto de contactos, teniendo dicho módulo una interfaz de comunicación por radiofrecuencia conectada a los terminales de una antena que está en sí misma realizada en el cuerpo de la tarjeta, y no sobre el módulo en sí.

De ese modo, las tarjetas de doble interfaz de comunicación de acuerdo con el estado de la técnica están constituidas:

- por un módulo electrónico que comprende el chip, el conector de conexión por contacto situado en la cara delantera, y dos contactos situados en la cara posterior que permiten la conexión a la antena,

- por una tarjeta plastificada, que comprende una antena,

- por un material eléctricamente conductor que permite la conexión entre el módulo electrónico y la antena.

Esta estructura procura en general una buena transmisión de la comunicación en funcionamiento, teniendo en cuenta el importante tamaño de la antena, pero posee una serie de problemas de realización de la conexión mecánica y eléctrica entre la antena y el módulo, induciendo a pérdidas de fiabilidad o de rendimiento de fabricación.

En efecto, estas tarjetas están fabricadas generalmente siguiendo las etapas siguientes:

- Fabricación del cuerpo de la tarjeta comprendiendo una antena. Estas antenas pueden ser fabricadas utilizando los métodos comunes que utilizan unos hilos de cobre incrustados, o la impresión de tinta conductora o la grabación de cobre sobre la materia interna del cuerpo de la tarjeta.

- Fabricación del micromódulo electrónico que comprende unos contactos sobre una primera y sobre la segunda cara, el chip y unos puntos de conexión para la antena.

-Mecanizado en el cuerpo de la tarjeta de la cavidad que permite el alojamiento del micromódulo electrónico, mientras se ponen al descubierto las zonas de conexión de la antena situadas en el interior del cuerpo de la tarjeta.

- Encolado del micromódulo electrónico estableciendo la conexión eléctrica entre éste y las zonas de conexión de la antena dejadas al descubierto.

Esta conexión se puede obtener por uno de los métodos conocidos, como la dispensación de pegamento conductor que será polimerizado a continuación, la utilización de adhesivo o de pastas conductoras de manera anisótropa (en espesor) , o la utilización de un resorte de polímero depositado sobre el micromódulo (plataforma conductora de grosor extra y comprimible) .

Estos métodos de fabricación de este tipo de tarjetas poseen actualmente los problemas siguientes:

- Necesidad de fabricar unos cuerpos de tarjetas específicas para las tarjetas “interfaz dual”, comprendiendo una antena e induciendo por lo tanto unos procedimientos complejos de fabricación.

- Necesidad de mecanizar los cuerpos de las tarjetas dejando al descubierto las zonas de la antena, lo que hace caer los rendimientos de fabricación.

- Utilización de procedimientos de encolado específico del micromódulo electrónico en la tarjeta específica que permita una interconexión eléctrica del micromódulo y la antena.

Estos procedimientos son frecuentemente muy lentos en comparación con los procedimientos utilizados en general para las tarjetas de chips estándar, lo que inducen unas pérdidas suplementarias de rendimiento de fabricación.

Los procedimientos de interconexión entre módulo y antena utilizados limitan en consecuencia fuertemente la fiabilidad de la tarjeta final. En efecto, las solicitaciones mecánicas y térmicas infringidas a la tarjeta durante su utilización, implica unas rupturas de la conexión, o unos incrementos importantes de la resistencia eléctrica de esta conexión, implicando una pérdida de rendimiento de la tarjeta en el transcurso de la utilización.

Por ello, las tarjetas de este tipo no pueden ser garantizadas en un tiempo de utilización muy largo (superior a cinco años por ejemplo) , lo que limita las aplicaciones disponibles para este tipo de tarjetas.

Para paliar estos problemas de fabricación, se ha pensado en integrar la antena directamente sobre el módulo microelectrónico, y a continuación simplemente trasladar el módulo a un cuerpo de tarjeta de chips, lo que es fácil de realizar con un reducido coste y una gran fiabilidad, con la mayor parte de las máquinas de encartamiento para la fabricación de las tarjetas de chips.

Una realización de ese tipo se describe en el documento EP 0 875 039 B1, en relación con su figura 6A/6B que se reproduce en el presente documento a continuación (figura 1A y 1B de la presente solicitud de patente) . Una realización similar se describe en el documento FR 2 765 010 A. Como se describirá más ampliamente a continuación, estas dos realizaciones conocidas simplifican y aseguran la fabricación, pero introducen un nuevo problema con relación a la tecnología anterior con la antena en el cuerpo de la tarjeta. En efecto, el módulo descrito en estos documentos presenta un problema de funcionamiento degradado en el modo sin contacto, debido al hecho de que la antena del módulo se realiza sobre una cara del módulo, mientras que los contactos eléctricos se realizan sobre la otra cara del módulo, directamente enfrente de la antena. Debido a este hecho, al ser metálicos los contactos eléctricos, perturban el flujo electromagnético entre el lector y la antena, hasta el punto de degradar fuertemente la capacidad de comunicación sin contacto del módulo.

Un objetivo de la invención es en consecuencia proponer un módulo electrónico de doble interfaz de comunicación, con contacto y sin contacto, que esté desprovisto de los inconvenientes antes citados.

Otro objetivo de la invención es proponer una tarjeta de chips de doble interfaz de comunicación, que utilice un módulo electrónico de acuerdo con la invención, y que presente una buena capacidad de comunicación en el modo sin contacto, a pesar de la gran compacidad del módulo y de antena.

Otro objetivo de la invención es proponer un módulo microelectrónico de doble interfaz de comunicación, particularmente para una tarjeta de chips, y una tarjeta de chips que utilice un módulo de ese tipo, que presente una gran fiabilidad y una gran longevidad, del orden de cinco a diez años.

Con este fin, la invención prevé un módulo electrónico de doble interfaz de comunicación, particularmente para una tarjeta de chips, tal como se define en las reivindicaciones.

El módulo de acuerdo con la invención comprende por un lado un substrato provisto de un conector de contactos eléctricos que permite el funcionamiento por contacto con los contactos del lector, e incluye por otro lado una antena provista de al menos una espira, y cuyos terminales están unidos a los terminales de un chip microelectrónico situado sobre una cara del módulo, estando situadas las espiras de la antena sensiblemente fuera de la zona cubierta por los contactos eléctricos.

De esta manera, los contactos eléctricos del conector no constituyen un blindaje electromagnético para las señales destinadas a la antena, y el funcionamiento del módulo en el modo sin contacto se encuentra fuertemente mejorado.

Preferiblemente, los contactos eléctricos del conector están situados sobre una cara del substrato, y las espiras de la antena se sitúan sobre la cara opuesta.

De manera ventajosa, las espiras de la antena se sitúan en la periferia del módulo, y los contactos eléctricos del conector se sitúan en el exterior de la zona delimitada por las espiras de la antena. De ese modo, el flujo electromagnético captado por las espiras de la antena es máximo, lo que influye favorablemente en la transmisión de la comunicación sin contacto con el lector.... [Seguir leyendo]

1. Módulo electrónico (11) de doble interfaz de comunicación, particularmente para una tarjeta de chips, comprendiendo dicho módulo por un lado un substrato (27) provisto de un conector de contactos eléctricos (17) que permiten un funcionamiento por contacto con los contactos del lector, y que incluye por otro lado una antena que comprende al menos una espira (13) , y cuyos terminales están unidos a los terminales de un chip microelectrónico situado sobre la cara del módulo, estando situadas las espiras (13) de la antena sensiblemente fuera de la zona cubierta por los contactos eléctricos (17) , caracterizado por que presenta una pluralidad de protuberancias (33) situadas fuera de la zona de los contactos eléctricos (17) del conector, sobre la cara del sustrato (27) opuesta a la que lleva las espiras de la antena.

2. Módulo electrónico (11) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que las protuberancias (33) se sitúan en la periferia del módulo electrónico y se superponen a la zona de las espiras (13) de la antena.

3. Módulo electrónico (11) de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que las protuberancias (33) son metálicas y se realizan durante la fase de realización de los contactos eléctricos (17) del conector.

4. Módulo electrónico (11) de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que las protuberancias (33) tienen sensiblemente la forma de radios que se extienden a partir de los contactos eléctricos (17) del conector hacia la periferia del módulo, siendo reducida la superficie total de las protuberancias (33) con relación a la superficie de los contactos (17) del conector.

5. Módulo electrónico (11) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que los contactos eléctricos (17) del conector se sitúan sobre una cara del sustrato (27) , y porque las espiras (13) de la antena se sitúan sobre la cara opuesta del sustrato.

6. Módulo electrónico (11) de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por que las espiras (13) de la antena se sitúan en la periferia del módulo, y porque los contactos eléctricos (17) del conector se sitúan hacia el centro del módulo, en el exterior de la zona delimitada por las espiras del antena.

7. Módulo electrónico (11) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que las espiras (13) de la antena se sitúan del mismo lado del sustrato (27) que el chip microelectrónico, estando situados los contactos eléctricos (17) del conector sobre la cara opuesta del substrato.

8. Módulo electrónico (11) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que los contactos eléctricos (17) del conector de contactos se disponen para estar de acuerdo con la norma ISO 7816-2.

9. Módulo electrónico (11) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, 7, 8, caracterizado por que los contactos eléctricos (17) del conector se sitúan en la periferia del módulo, y porque las espiras (13) de la antena se sitúan hacia el centro del módulo, en el exterior de la zona delimitada por los contactos eléctricos (17) .

10. Tarjeta de chips, caracterizada por que comprende un módulo electrónico (11) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

11. Tarjeta de chips de acuerdo con la reivindicación (10) , caracterizada por que comprende además en el cuerpo de la tarjeta, un dispositivo de concentración o de amplificación de las ondas electromagnéticas, adecuado para canalizar el flujo electromagnético hacia las espiras (13) de la antena.