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ES2618702T3 - Procedimiento de fabricación de una tarjeta electrónica que tiene un conector externo - Google Patents

Procedimiento de fabricación de una tarjeta electrónica que tiene un conector externo Download PDF

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ES2618702T3
ES2618702T3 ES13725313.4T ES13725313T ES2618702T3 ES 2618702 T3 ES2618702 T3 ES 2618702T3 ES 13725313 T ES13725313 T ES 13725313T ES 2618702 T3 ES2618702 T3 ES 2618702T3
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François Droz
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Nagravision SA
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Abstract

Procedimiento de fabricación de una tarjeta electrónica formada por: - un conector externo (2; 50; 50a) que comprende un soporte aislante (4; 4a), que define una cara externa y una cara interna opuestas una a otra, y una multitud de zonas de contacto metálicas externas que están dispuestas en dicha cara externa (6) de este soporte aislante; - un cuerpo de tarjeta (22; 22a) que presenta un alojamiento (26; 26a) para dicho conector externo; - una unidad electrónica y/o una antena incorporada(s) en dicho cuerpo de tarjeta y unida(s) eléctricamente a o que presenta(n) una multitud de zonas metálicas internas (34a, 34b, 34c) que están dispuestas bajo dicho alojamiento; comprendiendo este procedimiento una etapa de mecanizado de cavidades individuales (38a, 38b, 38c) en dicho cuerpo de tarjeta hasta que se alcancen las zonas metálicas internas o hasta que se alcancen unas partes metálicas (36a, 36b, 36c) dispuestas en estas zonas metálicas internas y en contacto eléctrico con estas, pudiendo mecanizarse parcialmente estas partes metálicas o las zonas metálicas internas; caracterizándose este procedimiento de fabricación por que dichas cavidades individuales tienen una sección transversal de la cual al menos una dimensión es superior a 0,5 mm (500 μm) y por las siguientes etapas: - formación de dicho conector externo con una multitud de protuberancias metálicas (18a, 18b, 18c) situadas en el lado de la cara interna (8) de dicho soporte aislante y respectivamente unidas eléctricamente a al menos un subconjunto de dicha multitud de zonas de contacto metálicas externas y/o a unas zonas de contacto asociadas a una segunda unidad electrónica (14) que está dispuesta en la cara interna del soporte aislante y destinada a situarse dentro de dicho alojamiento, estando estas protuberancias metálicas dispuestas de manera que queden respectivamente frente a dichas cavidades individuales al colocar el conector externo dentro de dicho alojamiento y configuradas para poder introducirlas dentro de estas cavidades individuales de manera que las rellenen al menos en su mayor parte; - tras dicha formación de dicho conector externo y dicho mecanizado de cavidades individuales en el cuerpo de tarjeta, colocación de este conector externo dentro del alojamiento del cuerpo de tarjeta con dichas protuberancias metálicas introducidas dentro de las cavidades individuales respectivas, previéndose el volumen inicial de cada protuberancia de manera que el volumen de esta protuberancia, una vez colocado el conector dentro de su alojamiento, sea sustancialmente igual o inferior al volumen de la cavidad individual correspondiente; - aporte de energía transmitida al menos parcialmente a dichas protuberancias metálicas para llevar a cabo una soldadura al menos en el lado de dichas zonas metálicas internas y formar unos contactos soldados entre estas y el conector externo, obteniéndose de este modo unas uniones eléctricas entre dichas zonas metálicas internas y dicho al menos un subconjunto de la multitud de zonas de contacto metálicas externas y/o dichas zonas de contacto asociadas a dicha segunda unidad electrónica.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento de fabricacion de una tarjeta electronica que tiene un conector externo Campo tecnico
La presente invencion se refiere al campo de las tarjetas electronicas, en particular de tipo bancario, que comprenden una unidad electronica y/o una antena incorporada(s) en el cuerpo de esta tarjeta y un conector externo dispuesto dentro de un alojamiento de este cuerpo de tarjeta, presentando este conector una multitud de zonas de contacto externas previstas en una cara externa de un soporte aislante que forma este conector. La unidad electronica y/o una antena esta(n) unidas(s) electricamente a una multitud de zonas de contacto metalicas internas del cuerpo de tarjeta que estan previstas bajo el conector externo y que estan respectivamente unidas electricamente a al menos un subconjunto de la multitud de zonas de contacto externas y/o a unas zonas de contacto asociadas a una segunda unidad electronica, prevista en la cara interna del conector y situada dentro de dicho alojamiento, mediante unas uniones electricas que comprenden, cada una, una soldadura fuerte en el lado de la zona de contacto metalico interno correspondiente de manera que se garantice un contacto soldado a esta.
Antecedentes tecnologicos
Se conoce por el documento DE 197 32 645 una tarjeta electronica en la cual se incorpora una antena, asf como un procedimiento de fabricacion de dicha tarjeta. En una forma particular de implementacion de este procedimiento representado en parte en las figuras 3A-3C y 4A-4C, la antena se forma mediante una bobina plana con un alambre metalico de seccion circular. En general, el diametro de dicho alambre es muy pequeno (entre 100 y 150 micrones). Con el fin de que entren en contacto los dos extremos de la antena con una unidad electronica, se preve en primer lugar realizar dos agujeros en el cuerpo de tarjeta hasta una profundidad que corresponde a un plano medio de estos dos extremos, presentando estos dos agujeros un diametro sustancialmente igual al del alambre de antena. A continuacion, los dos agujeros se rellenan con una cola conductora o con una soldadura fuerte. La manera como se aportan la cola conductora o la soldadura fuerte dentro de los dos agujeros de pequeno diametro no aparece en modo alguno en este documento DE 197 32 645. Ahora bien, esta etapa del procedimiento no es obvia. ^Como se puede introducir cola o soldadura fuerte dentro de unos agujeros tan pequenos en una produccion industrial? En primer lugar, esta la cuestion de la precision del posicionamiento de una boquilla o aguja que sirve para aportar la cola o la soldadura fuerte. A continuacion, ^como permitir que salga el aire presente inicialmente dentro de los agujeros al introducir la cola o la soldadura fuerte? La respuesta a esta pregunta es importante ya que es preciso garantizar una conexion electrica mediante estos agujeros. El experto en la materia no encuentra una respuesta en el documento en cuestion y de hecho la respuesta no es obvia ya que el aire queda por lo general aprisionado por la cola o la soldadura fuerte introducida por la abertura. Se forma, por lo tanto, una especie de tapon que aprisiona aire en el fondo de cada agujero y el resto de la materia aportada se extiende por tanto sobre la superficie plana en la periferia de los agujeros. Se entiende que dicha situacion es especialmente nefasta cuando los agujeros estan cerca a causa del elevado riesgo de cortocircuito. De este modo, el experto en la materia considerara muy diffcil de implementar, e incluso imposible, la forma de realizacion de una tarjeta electronica de acuerdo con las figuras 3A-3C y 4a-4C del documento DE 197 32 645.
Se conoce por el documento WO 97/34247 una tarjeta electronica en la que soldadura fuerte prevista entre las zonas de contacto respectivas para formar las conexiones electricas se incorpora dentro de una pelfcula de cola. La soldadura fuerte se incorpora en particular dentro de las aberturas efectuadas en esta pelfcula de cola (veanse las figuras 8 y 10), la cual se aporta a continuacion sobre un resalte dispuesto dentro de la escotadura prevista para un modulo electronico de manera que las aberturas rellenas con soldaduras fuertes se alinean en las zonas de contacto internas que aparecen en la superficie del resalte. El modulo electronico se dispone de manera que la soldadura fuerte quede tambien frente a unas zonas de contacto dispuestas en la cara interna de un soporte aislante de este modulo. Por ultimo, la cola se activa y la soldadura fuerte se funde con un aporte de calor a traves del soporte aislante. Hay que senalar que el aporte de soldadura fuerte dentro de las aberturas de una pelfcula de cola antes de que este se ensamble en el modulo electronico o en el cuerpo de tarjeta plantea algunos problemas de fabricacion, ya que no resulta obvio como garantizar la sujecion de la soldadura fuerte dentro de las aberturas de la pelfcula de cola hasta el ensamblado del modulo electronico con el cuerpo de tarjeta. De este modo, en una variante, se preve introducir unas partfculas conductoras en una pelfcula de cola en las zonas previstas para las soldaduras fuertes.
Resumen de la invencion
La presente invencion tiene como objetivo resolver los inconvenientes de la tecnica anterior mencionados con anterioridad y proponer en primer lugar un procedimiento de fabricacion de tarjetas electronicas cada una con un conector externo con unas primeras zonas de contacto soldadas de manera fiable a unas segundas zonas de contacto de un modulo electronico incorporado en el cuerpo de la tarjeta. La invencion tiene como objetivo particular garantizar la fiabilidad de las conexiones electricas entre las primeras zonas de contacto y las segundas zonas de contacto, en particular cuando su numero es relativamente elevado y, en particular, superior a cuatro, y disociar en una amplia medida el espesor del soporte aislante del conector externo y el posicionamiento de dichas segundas zonas de contacto dentro del cuerpo de tarjeta y, por lo tanto, llegado el caso, del soporte interno sobre el cual estas
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estan dispuestas.
Para ello, la presente invencion tiene por objeto un procedimiento de fabricacion de una tarjeta electronica formada por:
- un conector externo que comprende un soporte aislante, que define una cara externa y una cara interna opuestas una a la otra, y una multitud de zonas de contacto metalicas externas que estan dispuestas en la cara externa de este soporte aislante;
- un cuerpo de tarjeta que presenta un alojamiento para el conector externo;
- una unidad electronica y/o una antena incorporada(s) en el cuerpo de tarjeta y unida(s) electricamente a o que presenta(n) una multitud de zonas metalicas internas que estan dispuestas bajo el alojamiento.
Este procedimiento de fabricacion comprende una etapa de mecanizado de cavidades individuales en el cuerpo de tarjeta hasta que se alcancen las zonas metalicas internas o hasta que se alcancen unas partes metalicas, dispuestas en estas zonas metalicas internas y en contacto electrico con estas, pudiendo mecanizarse parcialmente estas partes metalicas o las zonas metalicas internas, presentando las cavidades individuales una seccion transversal de la cual al menos una dimension es superior a 0,5 mm (500 pm). El procedimiento de fabricacion comprende, ademas, las siguientes etapas:
- formacion del conector externo con una multitud de protuberancias metalicas situadas en el lado de la cara interna del soporte aislante y respectivamente unidas electricamente a al menos un subconjunto de la multitud de zonas de contacto metalicas externas y/o a unas zonas de contacto asociadas a una segunda unidad electronica que esta dispuesta en la cara interna del soporte aislante y destinada a situarse dentro del alojamiento del cuerpo de tarjeta, estando estas protuberancias metalicas dispuestas de manera que queden respectivamente frente a las cavidades individuales durante la colocacion del conector externo dentro del alojamiento y configuradas para poder introducirse dentro de estas cavidades individuales;
- tras la formacion del conector externo y el mecanizado de cavidades individuales en el cuerpo de tarjeta, colocacion de este conector externo dentro del alojamiento del cuerpo de tarjeta, introduciendose entonces las protuberancias metalicas dentro de las cavidades individuales respectivas de manera que las rellenen al menos parcialmente, previendose el volumen inicial de cada protuberancia de manera que el volumen de esta protuberancia, una vez colocado el conector dentro de su alojamiento, sea sustancialmente igual o inferior al volumen de la cavidad individual correspondiente;
- aporte de energfa transmitida al menos parcialmente a las protuberancias metalicas para llevar a cabo una soldadura al menos en el lado de las zonas metalicas internas y formar unos contactos soldados entre estas y el conector externo, obteniendose de este modo unas uniones electricas entre las zonas metalicas internas y el al menos un subconjunto de la multitud de zonas de contacto metalicas externas y/o las zonas de contacto asociadas a la segunda unidad electronica.
De acuerdo con una forma preferente de implementacion del procedimiento de fabricacion de acuerdo con la invencion, el soporte aislante presenta una multitud de aberturas entre su cara externa y su cara interna, estando las aberturas de esta multitud de aberturas respectivamente cerradas por las zonas externas del al menos un subconjunto de la multitud de zonas de contacto metalicas externas en el lado de la cara externa del soporte aislante. Las aberturas estan al menos parcialmente rellenadas con unas partes metalicas respectivas que forman con las protuberancias metalicas respectivas que las superan o las prolongan, tras el aporte de energfa que se suministra a las protuberancias metalicas respectivas y tambien a las partes metalicas, unos puentes de union metalicos entre las superficies traseras de las zonas externas respectivas y las zonas internas correspondientes, comprendiendo cada uno de estos puentes de union metalicos una soldadura fuerte en el lado de la superficie trasera de la zona externa correspondiente que garantiza un contacto soldado a esta ultima.
De acuerdo con una variante de la forma preferente de implementacion, los puntos de union metalicos estan cada uno constituidos por una soldadura fuerte que se funde con el aporte de energfa de manera que forma una unica y misma soldadura fuerte entre una zona interna y la superficie trasera de la zona externa correspondiente.
Se expondran a continuacion otras caractensticas particulares de la invencion en la descripcion detallada de la invencion.
Breve descripcion de los dibujos
Se describira a continuacion la invencion por medio de los dibujos adjuntos, dados a tftulo de ejemplos en modo alguno limitativos, en los que:
- las figuras 1 a 3 muestran tres etapas sucesivas de una forma de implementacion del procedimiento de fabricacion de acuerdo con la invencion de una tarjeta electronica con un conector externo;
- la figura 4 es una vista parcial en seccion de una primera forma de realizacion de una tarjeta electronica con un conector externo de acuerdo con la invencion;
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- la figura 5 es una vista desde arriba de una forma preferente de realizacion de un conector externo de acuerdo con la invencion;
- la figura 6 es una vista en seccion que muestra el conector externo de la figura 5 y parcialmente el cuerpo de tarjeta en la region del alojamiento previsto para el conector, antes de su ensamblado;
- la figura 7 es una vista parcial en seccion de una segunda forma preferente de realizacion de una tarjeta electronica con un conector externo de acuerdo con la invencion;
- la figura 8 es una vista parcial en seccion de una variante de realizacion del conector representado en la figura 6;
y
- la figura 9 muestra de forma esquematica una forma de fabricacion de una multitud de conectores externos de acuerdo con la invencion.
Descripcion detallada de la invencion
Se describira a continuacion por medio de las figuras 1 a 4 el procedimiento de fabricacion de acuerdo con la invencion de una tarjeta electronica y la tarjeta resultante de acuerdo con una primera forma de realizacion.
La tarjeta electronica fabricada comprende:
- un conector externo 2 que comprende un soporte aislante 4 y una multitud de zonas de contacto metalicas externas 10a, 10b, 10c que estan dispuestas en la cara externa 6 de este soporte aislante;
- un cuerpo de tarjeta 22 que presenta un alojamiento 26 para el conector externo 2;
- una unidad electronica y/o una antena (no representadas en las figuras) que esta(n) incorporada(s) en el cuerpo de tarjeta 22 y unida(s) electricamente a una multitud de zonas de contacto metalicas internas 34a, 34c situadas en el cuerpo de tarjeta por debajo del alojamiento 26, es decir bajo la superficie general que define el fondo de este alojamiento, la cual esta formada por la escotadura 28 y la superficie horizontal 30 que rodea esta escotadura.
El procedimiento de fabricacion comprende por lo general las siguientes etapas:
- mecanizado de cavidades individuales 38a y 38c en el cuerpo de tarjeta 22 en el fondo del alojamiento 26, frente a unas zonas internas 34a, 34c de la multitud de zonas de contacto metalicas internas, hasta una profundidad dada o hasta que se alcancen estas zonas internas o hasta que se trunquen unas partes metalicas 36a, 36c dispuestas en estas zonas internas y en contacto electrico con estas y definan entonces unas superficies de contacto en el fondo de las cavidades individuales;
- formacion del conector externo 2 con una multitud de protuberancias metalicas 18a, 18c situadas en el lado de la cara interna 8 del soporte aislante 4 y respectivamente unidas electricamente a al menos un subconjunto de la multitud de zonas de contacto metalicas externas y/o a unas zonas de contacto asociadas a una segunda unidad electronica 14 que esta dispuesta en la cara interna del soporte aislante y destinada a situarse dentro del alojamiento 26, estando estas protuberancias metalicas 18a, 18c dispuestas de manera que quedan respectivamente frente a las cavidades individuales 38a, 38c al colocar el conector externo dentro del alojamiento (situacion figura 1);
- tras dicha formacion del conector externo y el mecanizado de las cavidades individuales en el cuerpo de tarjeta, colocacion de este conector externo dentro del alojamiento 26 del cuerpo de tarjeta, introduciendose entonces las protuberancias metalicas dentro de las cavidades individuales respectivas (situacion figura 2);
- aporte de energfa transmitida al menos parcialmente a las protuberancias metalicas 18a, 18c (figura 3) de manera que se lleve a cabo una soldadura al menos en un lado de las zonas internas 34a, 34c para obtener unos contactos soldados a estas y que forme unas uniones electricas entre las zonas internas y dicho al menos un subconjunto de la multitud de zonas de contacto metalicas externas y/o dichas zonas de contacto asociadas a la segunda unidad electronica 14.
Hay que senalar que las uniones electricas entre las protuberancias metalicas y al menos un subconjunto de la multitud de zonas de contacto metalicas externas y/o de las zonas de contacto asociadas a la unidad electronica 14 no se han representado en las figuras 1 a 4. Las conexiones electricas entre unas protuberancias y unos contactos electronicos de la unidad se pueden realizar tradicionalmente mediante unas pistas conductoras depositadas en la cara interna 8 del soporte aislante 4. Las zonas externas estan conectadas electricamente a unas protuberancias y/o unos contactos de la unidad electronica 14 mediante unas vfas tfpicas, mediante unas pistas que descienden por la pared lateral del soporte aislante 4 o mediante cualquier otro medio conocido por el experto en la materia. La unidad electronica 14 se protege tradicionalmente con una resina 16 solidificada que la recubre.
En una variante preferente, las protuberancias metalicas 18a, 18c estan constituidas por una soldadura fuerte depositada de preferencia en forma de pasta. En otra variante en la que estas protuberancias estan formadas por unas pastillas de metal ngido (por ejemplo, de cobre), se realiza una soldadura fuerte entre estas pastillas y las
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zonas internas 34a, 34c gracias a la presencia de unas partes metalicas 36a, 36c constituidas por una soldadura fuerte, por ejemplo, de estano. Se pueden prever en particular otras soldaduras fuertes a base de plata o de oro.
El procedimiento de fabricacion se expone aqm en el caso de la fabricacion de una primera forma de realizacion de una tarjeta electronica 44 de acuerdo con la invencion, de manera mas particular con una primera forma de realizacion del conector externo. De acuerdo con esta primera forma de realizacion, una multitud de zonas de contacto intermedias 12a, 12c se disponen en la cara interna 8 del conector externo 2 y se unen electricamente a dicho al menos un subconjunto de la multitud de zonas de contacto metalicas externas y/o a las zonas de contacto asociadas a la unidad electronica 14. Estas zonas de contacto intermedias se situan respectivamente frente a las zonas internas 34a, 34c y el material metalico que constituye las protuberancias es una soldadura fuerte que forma, tras el aporte de energfa mencionado con anterioridad, una soldadura 46a, 46c entre cada una de dichas zonas internas y una zona de contacto intermedia correspondiente entre las zonas de contacto intermedias 12a, 12c, como se representa en la figura 4.
En una primera variante, la soldadura fuerte que constituye dichas protuberancias 18a, 18c se aporta en forma de pasta y se endurece a continuacion antes de la colocacion del conector externo dentro del alojamiento 26. En otra variante, la soldadura fuerte se aporta en un estado de metal fundido (estado lfquido) a traves de una boquilla de calentamiento. En este ultimo caso, se obtiene despues del endurecimiento del metal fundido una protuberancia de metal macizo y solido. En las dos variantes mencionadas, es posible prever una conformacion de las protuberancias mediante una herramienta de conformacion aportada sobre las protuberancias ejerciendo sobre ellas una presion de conformacion.
De preferencia, las protuberancias tienen unas dimensiones iniciales previstas de manera que, tras la colocacion del conector externo dentro del alojamiento, estas protuberancias rellenan en su mayor parte, pero no totalmente las cavidades individuales respectivas. Esto permite garantizar que ninguna soldadura fuerte se sale de las cavidades individuales ni se extiende por la superficie 30 del fondo del alojamiento 26; lo que en caso contrario podna provocar cortocircuitos. En las figuras 2 y 3, la soldadura fuerte que constituye las protuberancias rellena por completo las cavidades 38a, 38c. Esto corresponde a otra variante en la que la dosificacion al formarse unas protuberancias se ajusta de forma precisa. Hay que senalar que esta situacion tambien puede ser el resultado de protuberancias que tienen inicialmente un espesor ligeramente superior a la profundidad de las cavidades individuales. En el primer caso, la soldadura fuerte en forma de pasta secada se puede aplastar al colocar el conector externo dentro del alojamiento 26, lo que permite densificar el aporte de soldadura. En el segundo caso, se preven las dimensiones de las protuberancias, en un plano general paralelo al soporte 4, inferiores a las de las cavidades individuales 38a, 38c (en el caso de cavidades cilmdricas, el diametro de estas es superior al diametro de las protuberancias correspondientes).
Gracias a las caractensticas de la invencion, de este modo es posible tener un relativamente gran numero de zonas de contacto internas unidas a otras tantas zonas de contacto del conector externo y poder disponer las cavidades individuales de acuerdo con la invencion cerca una de otra sin correr el riesgo de cortocircuitos. A continuacion, hay independencia entre el espesor del soporte aislante, por lo tanto, del nivel / de la profundidad de la superficie 30 que define el fondo del alojamiento 26, y el nivel en el que se disponen las zonas de contacto internas 34a, 34c en el espesor del cuerpo de tarjeta 22. Por ultimo, la invencion permite un aporte relativamente importante de soldadura fuerte por protuberancia para llevar a cabo una soldadura y obtener de este modo unas uniones electricas soldadas entre las zonas internas y las zonas de contacto correspondientes del conector externo (las zonas intermedias 12a, 12c en el caso de la primera forma de realizacion de una tarjeta de la figura 4).
De acuerdo con una variante particular, representada en las figuras, se preve depositar una pelfcula de cola 20 sobre la cara interna 8 de dicho soporte aislante 4. Esta pelfcula de cola sirve para encolar el conector externo contra el fondo (superficie 30) del alojamiento 26 y presenta unas aberturas de las cuales salen las protuberancias metalicas 18a, 18c. Se utiliza una prensa 40 para fijar el conector externo dentro de su alojamiento, a traves de la cual se puede aportar calor para fundir o activar la pelfcula de cola y de este modo permitir el pegado del conector externo en el cuerpo de tarjeta. Hay que senalar que el ensamblado con cola es un medio de fijacion adicional a las uniones electricas soldadas descritas con anterioridad.
De acuerdo con una variante preferente del procedimiento de fabricacion de acuerdo con la invencion, el aporte de energfa previsto para llevar a cabo las soldaduras se realiza de manera sustancialmente localizada en las regiones respectivas de las protuberancias metalicas a traves de la multitud de zonas de contacto metalicas externas. Se utilizan en particular unas barras calientes 42 y 43 mostradas de forma esquematica en la figura 3 (elementos de calentamiento que se pueden aplicar contra una superficie). Hay que senalar que las barras calientes se pueden incorporar en la prensa 40 de manera que se lleve a cabo el encolado y la soldadura a lo largo de una misma etapa de fabricacion.
De acuerdo con una variante particular del procedimiento de fabricacion de acuerdo con la invencion, la soldadura fuerte que forma las protuberancias metalicas se deposita en el lado de la cara interna de dicho soporte aislante mediante una tecnica de serigraffa de capa espesa.
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De acuerdo con otra variante particular del procedimiento de fabricacion de acuerdo con la invencion, la peKcula de cola 20 se dispone sobre una lamina antiadherente (no representada en las figuras) que esta situada en el otro lado de dicha cara interna 8 despues del deposito de la pelfcula de cola sobre esta ultima. Esta pelfcula de cola y la lamina antiadherente presentan unas aberturas que atraviesan ambas y rellenadas de soldadura, retirandose a continuacion la lamina antiadherente para obtener las protuberancias metalicas que salen de las aberturas respectivas de la pelfcula de cola. La soldadura fuerte se puede aportar con un cierto exceso, el cual se retira con una cuchilla que raspa la parte superior de la lamina antiadherente. De este modo, las aberturas pasantes se rellenan por completo con soldadura fuerte y esta soldadura fuerte presenta unas superficies planas sustancialmente al mismo nivel de la superficie exterior de la lamina antiadherente.
De acuerdo con la invencion, las cavidades individuales tienen una seccion transversal (en el plano del cuerpo de tarjeta) del cual el menos una dimension es superior a 0,5 mm (500 pm). En particular, la seccion transversal es circular.
De acuerdo con la variante representada en la figura 4, las cavidades individuales 38a, 38c estan sustancialmente rellenadas con el material metalico que forma en primer lugar las protuberancias metalicas y a continuacion, despues de la soldadura prevista, los puentes de union 46a, 46c entre las zonas internas 34a, 34c y las zonas intermedias 12a, 12c.
De acuerdo con una variante preferente del procedimiento de fabricacion de acuerdo con la invencion y de la tarjeta electronica de acuerdo con la invencion, las zonas internas 34a, 34v se disponen sobre un soporte interno 32 sumergido en la materia plastica 24 del cuerpo de tarjeta, y este soporte interno comprende o esta asociado a al menos un elemento de posicionamiento de este soporte interno en el espesor del cuerpo de tarjeta de modo que estas zonas internas se situan sustancialmente en un nivel determinado en este cuerpo de tarjeta. Esto esta especialmente indicado en el caso de la fabricacion del cuerpo de tarjeta al menos en parte con una resina que esta en un estado lfquido o pastoso (blando) para revestir los diversos elementos y unidades electronicas y formar este cuerpo de tarjeta. El/los elemento(s) de posicionamiento no se ha(n) representado en las figuras. Puede tratarse de uno o varios espaciadores, de salientes o de puntos de contacto en una prensa utilizada para la fabricacion del cuerpo de tarjeta o en unas capas solidas de este cuerpo de tarjeta. Este (estos) se puede(n) prever en uno o varios de los elementos incorporados, en concreto sobre el soporte interno 32. En el caso con al menos una capa solida que se extiende en la region prevista para el alojamiento 26, se puede(n) inicialmente disponer sobre esta al menos una capa solida. Esta variante preferente es util para una produccion industrial en la cual las protuberancias metalicas se calibran y presentan, por lo tanto, unas dimensiones uniformes. Gracias a esta variante, se puede llevar a cabo para una serie dada de tarjetas electronicas unas cavidades individuales que tienen todas una misma profundidad determinada, ya que se puede garantizar que se alcanzan entonces todos los resaltes de soldadura fuerte en las zonas de contacto internas y se truncan al menos ligeramente para llevar a cabo la soldadura prevista y formar las uniones electricas previstas. Por supuesto es posible tener unas instalaciones de mecanizado capaz de detectar los resaltes metalicos durante el mecanizado de las cavidades individuales o, en ausencia de estos, las propias zonas internas. Pero si la posicion en altura de estas zonas internas vana medianamente en el espesor del cuerpo de tarjeta, mas que en unas tolerancias aceptables, entonces el volumen de las cavidades individuales corre el riesgo de no corresponder con el de las protuberancias metalicas. Si el volumen de estas ultimas es inferior al de las cavidades mecanizadas, sin duda sera posible realizar correctamente unas tarjetas puesto que la soldadura fuerte fundida con el aporte de energfa tendera a unir las zonas metalicas enfrentadas. Por el contrario, si el volumen de las protuberancias depositadas sobre los conectores externos es superior al volumen de las cavidades individuales al menos para algunas de las tarjetas fabricadas, entonces estas ultimas corren un alto riesgo de presentar unos cortocircuitos causados por un exceso de soldadura fuerte que se extiende fuera de las cavidades individuales al colocar el conector externo dentro de su alojamiento; lo que la invencion pretende evitar.
De acuerdo con la invencion, se obtienen de manera general unas tarjetas electronicas caracterizadas por el hecho de que el alojamiento previsto para el conector externo presenta una multitud de cavidades individuales separadas por un material aislante que forma el cuerpo de tarjeta y en el fondo de las cuales aparecen respectivamente las zonas internas de una multitud de zonas de contacto metalicas internas situadas en el cuerpo de tarjeta o unas partes metalicas dispuestas en estas zonas internas y en contacto electrico con estas, y por el hecho de que las cavidades individuales estan al menos parcialmente rellenadas con un material metalico que forma unas uniones electricas entre las zonas internas y las zonas correspondientes del conector externo.
Por medio de las figuras 5 a 8, se describira a continuacion una segunda forma preferente de realizacion de la invencion y su procedimiento de fabricacion. Algunos elementos ya descritos y algunas etapas del procedimiento de fabricacion ya expuestas anteriormente no se expondran de nuevo en detalle a continuacion. Esta segunda forma de realizacion se diferencia de la primera esencialmente por la disposicion del conector externo, siendo similar el procedimiento de ensamblado de este conector externo en un cuerpo de tarjeta correspondiente, en concreto la realizacion de las uniones electricas entre sf, al ya descrito.
El conector externo 50 presenta una multitud de zonas de contacto externas 10a a 10f. Comprende un soporte aislante 4a que presenta una multitud de aberturas 52a, 52b, 52c (y una cuarta no visible en la seccion de la figura 6) entre su cara externa 6 y su cara interna 8. Las aberturas de esta multitud de aberturas estan respectivamente
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cerradas por las zonas externas 10a, 10b, 10c y 10d, formando un subconjunto de la multitud de zonas de contacto metalicas externas, en el lado de la cara externa del soporte aislante. De manera general, estas aberturas estan al menos parcialmente rellenadas con unas partes metalicas respectivas 54a, 54b, 54c que forman con dichas protuberancias respectivas 18a, 18b, 18c que las superan o las prolongan, antes del ensamblado en el cuerpo de tarjeta del conector externo, unos pilares metalicos 56a, 56b, 56c que se elevan desde las superficies traseras de dicho subconjunto de zonas externas atravesando el soporte aislante 4a (figura 6). Despues de la colocacion del conector externo dentro de su alojamiento 26a del cuerpo de tarjeta 22a a lo largo de la cual las protuberancias 18a, 18b, 18c penetran dentro de las cavidades individuales respectivas 38a, 38b, 38c y tras el aporte de energfa suministrado a estos pilares metalicos y a los resaltes metalicos truncados 36a, 36b, 36c, para llevar a cabo unas soldaduras en las zonas internas 34a, 34b, 34c, se obtienen unos puentes de union metalicos 62a, 62b, 62c entre las superficies traseras de dichas zonas externas y las zonas internas correspondientes, comprendiendo cada uno de estos puentes de union metalicos una soldadura en el lado de la superficie trasera de la zona externa correspondiente que garantiza un contacto soldado en esta ultima. Se obtiene por tanto una tarjeta electronica 60 de acuerdo con la invencion tal como se representa parcialmente en seccion en la figura 7. Estos puentes de union metalicos definen por completo las uniones electricas entre las zonas internas consideradas y las zonas externas correspondientes.
Hay que senalar que las aberturas 52a, 52b, 52c tienen, en una variante representada en las figuras, una capa metalica que forma una interfaz de adhesion en su pared lateral, pudiendo tambien esta capa extenderse en la periferia de las aberturas en la cara interna del soporte aislante formando unos anillos metalicos. Durante el aporte de energfa para llevar a cabo en concreto la soldadura, la soldadura fuerte se combina con esta capa metalica como se representa en las figuras 7. En la variante representada en esta figura, las aberturas en el soporte aislante 4a estan sustancialmente rellenadas con los puentes de union metalicos respectivos.
En una variante preferente, cada uno de los pilares metalicos y de los puentes de union metalicos obtenidos a continuacion mediante el procedimiento de fabricacion de acuerdo con la invencion estan constituidos por una soldadura fuerte de modo que la soldadura en el lado de la zona interna correspondiente y la soldadura en el lado de la superficie trasera de la zona externa correspondiente se forman ambas por una unica y misma soldadura que se extiende entre esta zona interna correspondiente y esta superficie trasera de la zona externa correspondiente.
De acuerdo con una variante particular, las aberturas tienen una seccion transversal (en el plano general del soporte aislante) de las cuales al menos una dimension es superior a 0,2 mm (200 pm). En concreto, la seccion transversal es circular. De acuerdo con una variante preferente, el diametro de las aberturas es superior a 0,5 mm (50 pm).
De acuerdo con una variante particular del procedimiento de fabricacion de acuerdo con la invencion, la soldadura que forma las protuberancias metalicas se deposita en el lado de la cara interna del soporte aislante mediante una boquilla que recibe la soldadura fuerte de un dosificador que permite controlar de forma precisa la cantidad de soldadura fuerte aportada dentro de cada cavidad individual en el fondo del alojamiento del cuerpo de tarjeta. Esta variante de implementacion esta especialmente bien adaptada para la realizacion de pilares metalicos en la fabricacion de la segunda forma de realizacion de una tarjeta electrica de acuerdo con la invencion, pero tambien se puede utilizar para la fabricacion de la primera forma de realizacion descrita con anterioridad. La soldadura fuerte depositada puede serlo por ejemplo en forma de pasta, en forma de metal fundido que se endurece tras el deposito o con el aporte de elementos preformados. Se puede prever una etapa de conformacion de las protuberancias de manera que se obtiene una forma dada y unas dimensiones sustancialmente identicas para todas las protuberancias. Hay que senalar que las variantes descritas con anterioridad para realizar las protuberancias metalicas en el marco de la primera forma de realizacion tambien se pueden utilizar para realizar los pilares metalicos de la segunda forma de realizacion. En el caso de la utilizacion de una tecnica de serigraffa, se tendra cuidado de que los pilares metalicos tengan un diametro inferior al de las aberturas 52a, 52b 52c para que no presenten una corona que sobresalga de su extremo libre.
En la figura 8 se representa parcialmente en seccion un conector externo 50 que es una variante del conector 50 de la figura 6. Este conector se diferencia por el hecho de que los pilares metalicos 56a, 56b estan formados por unas partes metalicas 54a, 54b constituidas por soldadura fuerte que ya se ha fundido y endurecido una vez para formar un metal macizo, sin aire y/o lfquido (disolvente). En estas partes metalicas estan dispuestas las protuberancias metalicas 18a, 18b, estando estas ultimas constituidas por una soldadura en forma de pasta que sin embargo se ha secado despues de su deposito en el lado de la cara interna 8 del soporte aislante 4a. Estas protuberancias se depositan mediante una boquilla y presentan una forma sustancialmente redondeada. Como las cavidades individuales del cuerpo de tarjeta son cilmdricas, se preve que las protuberancias presenten inicialmente, antes del ensamblado, una altura superior a la profundidad de las cavidades individuales. Al introducir las protuberancias dentro de las cavidades respectivas, las protuberancias se aplastan y se deforman para rellenar al menos parcialmente las cavidades respectivas. Despues del aporte de energfa y la soldadura de las uniones electricas, se obtiene una tarjeta electronica 60 tal como se representa en la figura 7. Hay que senalar que las soldaduras fuertes de las partes metalicas y de las protuberancias pueden ser diferentes o del mismo material/aleacion metalica.
En la figura 9 se representa la fabricacion de una multitud de conectores externos en banda. Los soportes aislantes de la multitud de conectores estan inicialmente formados por una banda 70 que comprende en una cara 71 unas
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zonas de contacto metalicas (no representadas) y en el otro lado bien unas zonas de contacto intermedias unidas cada una electricamente a una de las zonas de contacto metalicas externas, bien unas aberturas que atraviesan el soporte aislante hasta unas superficies traseras respectivas de al menos un subconjunto de dichas zonas de contacto metalicas. La banda se enrolla en primer lugar sobre una primera bobina 72. A continuacion se desenrolla progresivamente y despues de haber pasado un primer rodillo 74, esta desfila bajo un distribuidor de soldadura fuere 76 que comprende una boquilla o una aguja 78 mediante la cual se depositan unas gotas de soldadura fuerte sobre cada una de dichas zonas de contacto intermedias o dentro de cada una de dichas aberturas. Esta operacion se realiza con precision, previendose el distribuidor movil al menos en una direccion transversal a la direccion de desfile de la banda 70 en un plano paralelo a esta ultima. Este distribuidor esta dispuesto para depositar unas dosis precisas de soldadura fuerte. De acuerdo con la invencion, la soldadura fuerte depositada define una multitud de protuberancias metalicas 80A. En el presente caso, de acuerdo con una variante de la invencion, la soldadura se deposita en forma de pasta.
La banda 70 con las protuberancias 80A formadas por una pasta de soldadura fuerte pasa entonces a un horno 82 que sirve para secar y endurecer la soldadura fuerte. A la salida del horno, encontramos por lo tanto unas protuberancias 80B formadas por soldadura fuerte endurecida. El horno es, por ejemplo, un horno de aire caliente o de UV. En una variante particular, el aporte de calor se realiza de manera localizada en las protuberancias mediante unos diodos opticos. Una vez que la banda ha atravesado el horno, esta se enrolla sobre una segunda bobina 86 despues de haber pasado sobre un segundo rodillo 84. Esto permite almacenar de forma comoda una multitud de conectores externos de acuerdo con la invencion, antes de utilizarlos en la fabricacion de una multitud de tarjetas electronicas durante la cual la banda 70 con las protuberancias metalicas 80B se desenrolla progresivamente de la bobina de almacenamiento 86, recortandose entonces de la banda los conectores externos para formar unos conectores individuales que se aportan a continuacion respectivamente dentro de los alojamientos de la multitud de tarjetas.
Hay que senalar que, en una variante, en lugar del distribuidor de soldadura fuerte, se preve realizar las protuberancias mediante unos elementos preformados que se aportan y se colocan mediante una instalacion automatica sobre la multitud de conectores en banda.

Claims (14)

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de fabricacion de una tarjeta electronica formada por:
    - un conector externo (2; 50; 50a) que comprende un soporte aislante (4; 4a), que define una cara externa y una cara interna opuestas una a otra, y una multitud de zonas de contacto metalicas externas que estan dispuestas en dicha cara externa (6) de este soporte aislante;
    - un cuerpo de tarjeta (22; 22a) que presenta un alojamiento (26; 26a) para dicho conector externo;
    - una unidad electronica y/o una antena incorporada(s) en dicho cuerpo de tarjeta y unida(s) electricamente a o que presenta(n) una multitud de zonas metalicas internas (34a, 34b, 34c) que estan dispuestas bajo dicho alojamiento; comprendiendo este procedimiento una etapa de mecanizado de cavidades individuales (38a, 38b, 38c) en dicho cuerpo de tarjeta hasta que se alcancen las zonas metalicas internas o hasta que se alcancen unas partes metalicas (36a, 36b, 36c) dispuestas en estas zonas metalicas internas y en contacto electrico con estas, pudiendo mecanizarse parcialmente estas partes metalicas o las zonas metalicas internas;
    caracterizandose este procedimiento de fabricacion por que dichas cavidades individuales tienen una seccion transversal de la cual al menos una dimension es superior a 0,5 mm (500 pm) y por las siguientes etapas:
    - formacion de dicho conector externo con una multitud de protuberancias metalicas (18a, 18b, 18c) situadas en el lado de la cara interna (8) de dicho soporte aislante y respectivamente unidas electricamente a al menos un subconjunto de dicha multitud de zonas de contacto metalicas externas y/o a unas zonas de contacto asociadas a una segunda unidad electronica (14) que esta dispuesta en la cara interna del soporte aislante y destinada a situarse dentro de dicho alojamiento, estando estas protuberancias metalicas dispuestas de manera que queden respectivamente frente a dichas cavidades individuales al colocar el conector externo dentro de dicho alojamiento y configuradas para poder introducirlas dentro de estas cavidades individuales de manera que las rellenen al menos en su mayor parte;
    - tras dicha formacion de dicho conector externo y dicho mecanizado de cavidades individuales en el cuerpo de tarjeta, colocacion de este conector externo dentro del alojamiento del cuerpo de tarjeta con dichas protuberancias metalicas introducidas dentro de las cavidades individuales respectivas, previendose el volumen inicial de cada protuberancia de manera que el volumen de esta protuberancia, una vez colocado el conector dentro de su alojamiento, sea sustancialmente igual o inferior al volumen de la cavidad individual correspondiente;
    - aporte de energfa transmitida al menos parcialmente a dichas protuberancias metalicas para llevar a cabo una soldadura al menos en el lado de dichas zonas metalicas internas y formar unos contactos soldados entre estas y el conector externo, obteniendose de este modo unas uniones electricas entre dichas zonas metalicas internas y dicho al menos un subconjunto de la multitud de zonas de contacto metalicas externas y/o dichas zonas de contacto asociadas a dicha segunda unidad electronica.
  2. 2. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que dichas cavidades individuales son circulares y tienen un diametro superior a 0,5 mm (500 pm).
  3. 3. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que una multitud de zonas de contacto intermedias (12a, 12c) estan dispuestas en dicha cara interna de dicho conector externo y estan unidas electricamente a dicho al menos un subconjunto de dicha multitud de zonas de contacto metalicas externas y/o a dichas zonas de contacto asociadas a dicha segunda unidad electronica, estando respectivamente situadas estas zonas de contacto intermedias bajo dichas protuberancias metalicas, y por que estas protuberancias metalicas estan constituidas por una soldadura fuerte que forma, tras dicho aporte de energfa, una soldadura (46a, 46c) entre cada una de dichas zonas internas y una zona de contacto intermedia correspondiente entre dichas zonas de contacto intermedias.
  4. 4. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que dicho soporte aislante (4a) presenta una multitud de aberturas (52a, 52b, 52c) entre su cara externa y su cara interna, estando las aberturas de esta multitud de aberturas respectivamente cerradas (10a, 10b, 10c) por las zonas externas de dicho al menos un subconjunto de dicha multitud de zonas de contacto metalicas externas en el lado de la cara externa del soporte aislante, por que dichas aberturas estan al menos parcialmente rellenadas con unas partes metalicas respectivas (54a, 54b, 54c) y por que estas partes metalicas forman con las protuberancias metalicas respectivas (18a, 18b, 18c) que las superan o las prolongan, tras dicho aporte de energfa que se suministra a las protuberancias metalicas respectivas y tambien a las partes metalicas, unos puentes de union metalicos (62a, 62b, 62c) entre las superficies traseras de las zonas externas respectivas y las zonas internas correspondientes, comprendiendo cada uno de estos puentes de union metalicos una soldadura en el lado de la superficie trasera de la zona externa correspondiente que garantiza un contacto soldado en este ultima.
  5. 5. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizado por que dichas aberturas son circulares y tienen un diametro superior a 0,5 mm (500 pm).
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  6. 6. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizado por que cada uno de dichos puentes de union metalicos esta constituido sustancialmente por una soldadura fuerte que se funde con dicho aporte de ene^a de manera que forma una unica y misma soldadura (62a, 62b, 62c) entre una zona interna y la superficie trasera de la zona externa correspondiente.
  7. 7. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado por que dicha
    soldadura fuerte que forma dichas protuberancias metalicas se deposita en el lado de la cara trasera de dicho
    soporte aislante mediante una tecnica de serigraffa de capa espesa.
  8. 8. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado por que dicha
    soldadura fuerte que forma dichas protuberancias metalicas se deposita en el lado de la cara trasera de dicho
    soporte aislante mediante una boquilla o aguja que recibe dicha soldadura fuerte de un dosificador que permite controlar de forma precisa la cantidad de soldadura fuerte aportada.
  9. 9. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado por que una pelfcula de cola (20) se deposita sobre la cara interna (8) de dicho soporte aislante, previendose esta pelfcula de cola para encolar el conector externo contra el fondo de dicho alojamiento despues de su aporte dentro de este ultimo, disponiendose esta pelfcula de cola sobre una lamina antiadherente que esta situada en el otro lado de dicha cara interna despues del deposito de la pelfcula de cola, presentando esta ultima y la lamina antiadherente unas aberturas que atraviesan ambas, y por que estas aberturas se rellenan con soldadura fuerte, retirandose a continuacion la lamina antiadherente para obtener dichas protuberancias metalicas que salen de las aberturas respectivas de dicha pelfcula de cola.
  10. 10. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado por que dichas protuberancias metalicas estan preformadas y depositadas en el lado de la cara trasera de dicho soporte aislante mediante una instalacion automatica.
  11. 11. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 9, caracterizado por que dicha soldadura fuerte que constituye dichas protuberancias metalicas se aporta en forma de pasta y a continuacion se endurece antes de la colocacion del conector externo dentro de dicho alojamiento.
  12. 12. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que dichas protuberancias metalicas tienen unas dimensiones iniciales previstas de manera que, tras la colocacion del conector externo dentro de dicho alojamiento, estas protuberancias rellenan en su mayor parte las cavidades individuales respectivas (38a, 38b, 38c).
  13. 13. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que se preve depositar una pelfcula de cola (20) sobre la cara interna de dicho soporte aislante, sirviendo esta pelfcula de cola para encolar el conector externo contra el fondo de dicho alojamiento y presentando unas aberturas de las cuales salen dichas protuberancias metalicas.
  14. 14. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que dicho aporte de energfa se realiza de manera sustancialmente localizada en las regiones respectivas de dichas protuberancias metalicas a traves de dicha multitud de zonas de contacto metalicas externas.
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