BRPI0610500A2 - estrutura em camadas com elementos impressos - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se os componentes eletrónicos em uma estrutura de núcleo eletrónico que pode ser facilmente laminada a quente por processos existentes. A estrutura pode incluir múltiplos componentes eletrónicos, tal como um mostrador, bateria ou outra fonte de energia, circuitos integrados, comutadores, emulador de tarja magnética, antena chips inteligentes ou outros dispositivos de entrada. A estrutura inclui camadas de amortecimento laminadas para ligar as camadas e compensar a variação em dimensões de componente eletrónico. A estrutura pode também incorporar embalagem de bateria como parte da estrutura de camada de núcleo e usar circuito eletrónico impresso como parte das camadas de núcleo eletrónico para conferir as características desejadas. Uma variedade de componentes pode ser incorporada na estrutura.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ESTRUTURAEM CAMADAS COM ELEMENTOS IMPRESSOS".

Referência Cruzada a Pedidos de Patente Relacionados

Este pedido de patente reivindica o benefício do Pedido de Pa-tente Provisório U.S. NQ 60/670.076, depositado em 11 de abril de 2005.

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a uma estrutura em camadas, finacom funcionalidade eletrônica incorporada, por exemplo um display e dispo-sitivos eletrônicos associados para acionar o display. O display e/ou outroselementos funcionais na estrutura são formados por processos de impres-são.

Antecedentes da Invenção

A indústria de cartão laminado plástico tem, contado com o pro-cesso de laminação quente para produzir cartões de crédito, cartões de i-dentificação, cartões de fidelidade e outras fichas planas contendo informa-ção. Este processo consiste em laminar uma variedade de folhas plásticasque têm uma variedade de funções tais como opacidade, gráfica e camadasprotetoras na pilha terminada. As camadas podem ser opacas ou transpa-rentes e podem conter elementos funcionais tais como tarjas magnéticas.

Uma vez que as camadas desejadas foram montadas, a montagem é sub-metida a calor e pressão para fundir as várias camadas juntas para formaruma estrutura contínua. Como muitas carteiras e bolsas mostram, centenasde milhões de cartões têm sido produzidos para satisfazer uma variedade denecessidades. Para muitas situações, o cartão é fornecido sem carga sepa-rada, assim os provedores estão conscientes de custo.

Uma montagem típica consiste em uma camada central, umacamada gráfica dianteira e uma traseira que são tipicamente pré-impressas,uma tarja magnética e camadas protetoras transparentes que fornecem bri-lho e protegem a arte gráfica impressa. Freqüentemente, acessórios de se-gurança, tais como hologramas, são incluídos na estrutura. Cartões inteli-gentes são produzidos adicionando um microprocessador e placa de chip aocartão depois da laminação fresando um recesso e montando a placa dechip integrada e o circuito integrado. O IC pode ser fixado a uma antena, sedesejado permitir o IC se comunicar através de RF em um modo sem conta-to. Os materiais preferidos para cartões laminados a quente existentes inclu-em camadas feitas de cloreto de polivinila (PVC), polipropileno, policarbona-to, poliéster e outros plásticos adequados com uma temperatura de fusão nafaixa de aproximadamente 110°C a 190°C.

O processo de laminação a quente, usado para produzir cartõese similar, representa a vasta maioria de capacidade de produção de cartãoinstalada em uma base global. Outros processos tais como laminação a frio,que conta com ligação adesiva, foi desenvolvida mas têm sido implementa-das em uma base limitada. Quaisquer novas estruturas de cartão são maisúteis se compatíveis com os processos de laminação a quente existentes.

Os atributos desejados de um cartão laminado terminado inclu-em alto brilho, gráfica não distorcida e superfícies lisas e uniformes. Em adi-ção, para cartões de transação financeira e de identificação, a estrutura devesatisfazer os padrões ISO. Padrões ISO para cartões definem exigências dedesempenho tais como resistência à temperatura e umidade, flexibilidade,integridade de laminação, nivelamento e dimensões físicas. O escopo deaplicação para um cartão de identificação determinará as características físi-cas do cartão. Características físicas dos cartões (ID-1, ID-2 e ID-3) sãodescritas em ISO/IEC 7810:2003 Cartões de Identificação - Característicasfísicas. Os testes para cartões com tarjas magnéticas, circuitos integrados,ou memória ótica são descritos em ISO/IEC 10373-1 Cartões de Identifica-ção -Métodos de teste. As exigências para os contatos em cartões de circui-to integrado são cobertas por ISO/IEC 7616-1 Cartões de Identificação -Cartões de circuito integrado com contatos. A especificação para caracteresgravados é dada dentro de ISO/IEC 7811-1:2002 Cartões de Identificação -Técnica de gravação - Parte 1: Gravação. ISO 7813 especifica exigências aserem satisfeitas por cartões de transação financeira. Enquanto, ISO/IEC7501 cobre documentos de viagem legíveis a máquina, tais como passapor-tes e vistos. Outro tipo de cartão de identificação é o cartão flexível fino(TFC), que é coberto por ISO/IEC 15457. Padrões relevantes adicionais sãoidentificados no Apêndice A. Todos estes padrões são incorporados aqui porreferência.

Incorporar componentes eletrônicos antes da laminação a quen-te, tal como circuitos integrados (ICs), antenas, baterias, displays, comutado-res e outro conjunto de circuitos, apresenta dificuldade significante quando oprocesso de laminação a quente é feito. A dificuldade primária resulta devárias alturas dos componentes diferentes e as várias características detransferência de calor dos materiais empregados. A menos que estes sejamtratados adequadamente, realizar o processo de laminação a quente comcomponentes eletrônicos no lugar nas camadas a serem laminadas, resulta-rá em defeitos de superfície, empenamento inaceitável ou dano aos compo-nentes internos.

Antenas RFID e seus chips foram incorporados em cartões lami-nados a quente previamente. As antenas, tanto de arame de cobre, metalgravado, quanto prata impressa, são tipicamente conectadas a um IC pe-queno, que é fornecido como uma incrustação e é intercalado na estruturacomo uma camada distinta. O processo de laminação a quente produz resul-tados aceitáveis para RFID primeiramente porque o IC pode ser limitado aum tamanho pequeno e a antena pode ser mantida fina. No entanto, estrutu-ras mais complexas tornam mais difícil produzir resultados aceitáveis, devidoao número e tamanho dos componentes e a necessidade de satisfazer pa-drões de qualidade ISO e visual.

Outras abordagens para incorporar componentes eletrônicos emcartões envolvem a formação de cavidades através de meios mecânicos taiscomo fresagem. Em tal abordagem, o núcleo de cartão é fresado para pro-duzir uma cavidade que recebe os componentes eletrônicos. Depois da co-locação dos componentes, um líquido selante pode ser adicionado fora daárea fresada para nivelar a estrutura. Esta abordagem é relativamente lentae não produz um processo de fabricação de alto volume, econômico, relativoa um processo de laminação simples.

Uma variedade de abordagens foi proposta para tratar o desejode incorporar dispositivos eletrônicos elaborados em estruturas de cartão.Referências Alemãs, Patenrtschrift DE 199231138 e Offenlegungsschrift DE10219306 A1, mostram uma abordagem pela qual uma estrutura separada éconstruída para conter os componentes eletrônicos utilizando filmes soltosque são então laminados a quente para fundir as camadas. Esta abordagemé difícil de implementar em alto volume devido à variabilidade inerente emmatérias primas e exige etapas adicionais no processo de fabricação, indoalém da laminação, para obter os resultados desejados. O uso de uma estru-tura separada para montar os componentes eletrônicos e subseqüentementeadicionar camadas diferentes , não fornece adequadamente um meio repro-duzido para incorporar componentes eletrônicos de modo econômico.

A técnica anterior exige o uso de filmes com espessuras especí-ficas que podem não corresponder com a espessura dos componentes exa-tamente. Para evitar este problema, o fabricante exige espessuras de com-ponente muito específicas para corresponder os filmes disponíveis. A varia-bilidade de fabricação de ambos os componentes e filmes resultará freqüen-temente em resultados inferiores, devido a alturas não correspondentes. Fi-nalmente, esta abordagem tenta compensar a variabilidade de um compo-nente individual e filme, mas não trata da variabilidade aumentada introduzi-da quando múltiplos componentes são usados em uma estrutura em cama-das. O processo de fabricação propriamente dito introduz a necessidade detolerâncias em cortes de matriz e colocação que deve ser considerada.

Um aspecto chave de certos padrões ISO exige uma espessuraespecífica para o cartão total. Os padrões ISO especificam uma espessuratotal de 0,076 ± 0,005 cm (0,030 ± 0,002 polegada) para o cartão. Porque oscartões exigem duas camadas gráficas, que são tipicamente de 0,012 cm(0,005 polegada) cada, e uma camada protetora transparente, que é tipica-mente de 0,005 cm (0,002 polegada), isto leva a um total de 0,040 a 0,050cm (0,016 a 0,020 polegada), disponível para incorporar as camadas de nú-cleo eletrônico com os componentes eletrônicos funcionais.

Esta exigência apresenta desafios especiais se uma bateria épara ser incorporada no cartão. Construções de bateria de pré-embalagemcorrentes são tipicamente de 0,030 a 0,040 cm (0,012 a 0,016 polegada) deespessura, o que não deixa espessura suficiente restante para embutir fa-cilmente a bateria e fornecer opacidade adequada para ocultar o componen-te. Adicionalmente, as técnicas de embalagem de bateria correntes resultamem dimensões de embalagem altamente variável que devem ser levadas emconta durante o processo de laminação.

A flexibilidade especificando os padrões ISO também apresentadesafios específicos relacionados à incorporação de componentes eletrôni-cos no cartão. A integridade de circuito é uma consideração importantequando produz um produto flexível. O processo de laminação deve produziruma estrutura que minimiza as tensões nos vários componentes. Uma varie-dade de componentes eletrônicos pode ser incluída no cartão, tais como ICs,antenas, comutadores, baterias, emuladores de tarja magnética e displays.Cada componente pode ter uma espessura diferente, tamanho, e flexibilida-de mas deve ser embalada no cartão e resultam em flexibilidade de cartãototal desejada enquanto mantém integridade elétrica dos circuitos eletrônicos.

É altamente desejável incorporar um display como parte da em-balagem eletrônica de certos cartões. Tecnologias de display tradicionaisnão são adequadas para incorporação em um cartão concordante ISO. Umavariedade de limitações é inerente em displays da técnica anterior. Para in-tegrar sucessivamente um display, o display preferido é flexível, usa baixaenergia para minimizar as exigências de bateria, opera em menos que 3Vpara minimizar o número de componentes eletrônicos exigidos, e pode serlaminado a quente usando processos correntes.

Existe uma necessidade de uma estrutura de núcleo eletrônicocom componentes eletrônicos associados, que podem incluir um display,que podem ser laminados a quente e satisfaz padrões ISO para cartões detransação financeira e/ou de identificação. Em particular.grupos que produ-zem cartões para distribuição a consumidores aplicando camadas gráficasfinais personalizadas precisam de uma estrutura de núcleo eletrônico quefornece a funcionalidade de satisfazer as necessidades do cliente.

Breve Sumário da InvençãoA presente invenção envolve uma estrutura em camadas, finapara fornecer uma unidade laminada que contém uma variedade de compo-nentes eletrônicos. A presente invenção pode ser usada para produzir demodo eficiente uma estrutura de núcleo eletrônico que fornece funcionalida-de eletrônica especificada de uma variedade de cartão financeiro e outrasaplicações, que tem a integridade estrutural exigida, e que permite que ca-madas de acabamento sejam aplicadas enquanto permanecem consistentescom as exigências dimensionais, de flexibilidade e outras exigências físicasda aplicação particular, como especificadas por padrões e/ou exigências dousuário. Em adição, porque todos os elementos e componentes da estruturaem camadas podem tanto ser impressos em uma linha de impressão emgeral convencional quanto facilmente adicionados à linha de impressão, aestrutura pode ser produzida de modo eficiente e rápido.

A estrutura inclui uma folha base flexível, adequada para lami-nação em uma superfície de cobertura inferior adjacente, e uma folha detopo flexível, adequada para laminação em, uma superfície de cobertura su-perior adjacente. Os componentes eletrônicos embutidos são laminados en-tre a folha base flexível e a folha de topo. Uma variedade de componentespode ser incluída entre duas folhas, tais como comutadores, emulador detarja magnética, antena, displays, chips de cartão inteligente ou outro dispo-sitivo de manipulação de dados ou de entrada.

Em uma modalidade não limitante, a estrutura de núcleo eletrô-nico tem uma célula de display tendo pontos de conexão para um circuitointegrado para acionar o display e tendo linhas elétricas levando de tais pon-tos de conexão para uma fonte de energia. O display pode ser formado im-primindo uma pluralidade de pixels que são correspondentemente conecta-dos aos pontos de conexão de recepção de display ou de outro modo conec-tado de modo operável no acionador de circuito integrado. Adicionalmente,pelo menos uma folha de conexão de componente pré-formada, tendo duasou mais superfícies e tendo linhas elétricas impressas em uma ou mais su-perfícies, é operavelmente conectada na célula de display e presa entre afolha base e folha de topo. Uma camada de amortecedor é colocada entra afolha de base e a folha de topo, a camada de amortecedor sendo feita de ummaterial formável que compensa as diferenças de espessura entre os com-ponentes e variações de altura dentro de componentes na célula de displaye permite que uma espessura total desejada para a estrutura em camadasseja obtida em uma maneira reproduzível.

A invenção ainda envolve um método de fazer uma estrutura emcamada fina com um display ou outros componentes eletrônicos fornecendouma folha base flexível e fornecendo uma célula de display com um circuitointegrado fixado para acionar um display, um display formado imprimindouma pluralidade de pixels com um eletrodo e uma camada correspondentede tinta eletrocrômica e linhas conectando de modo eletricamente operável ocircuito integrado e os pixels. O método ainda compreende fornecer umafonte de energia de modo eletricamente operável no circuito integrado e for-necer pelo menos uma camada de cobertura interposta adjacente à célulade display e tendo uma ou mais superfícies externas ou internas com com-ponentes elétricos impressos que são conectados de modo operável a umou mais do circuito integrado, da fonte de energia e do display. A folha base,componentes eletrônicos, fonte de energia e camada de cobertura são com-binados em uma unidade laminada, interpondo pelo menos uma camada deamortecedor entre os elementos precedentes. A camada de amortecedor éformada de modo a compensar as variações dimensionais nas dimensõesdos componentes eletrônicos e fornecer uma faixa em suas próprias dimen-sões verticais adequadas para obter uma dimensão vertical total desejadapara a unidade laminada.

Em outra modalidade, a invenção envolve fazer uma estruturaem camadas, fina, com componentes eletrônicos fornecendo uma folha debase flexível e fornecendo uma célula de display com um circuito integradofixado para acionar um display imprimindo uma pluralidade de pixels com umeletrodo e uma camada correspondente de tinta eletrocrômica e linhas co-nectando de modo eletricamente operável o circuito integrado e os pixels. Ométodo ainda compreende fornecer pelo menos uma camada de coberturainterposta adjacente à célula de display imprimindo em uma ou mais superfí-cies externa ou interna componentes elétricos que são conectados de modooperável a um ou mais dos circuitos integrados, a fonte de energia e o dis-play. A folha de base, a célula de display, a fonte de energia e a camada decobertura são combinadas em uma unidade laminada, interpondo pelo me-nos uma camada amortecedora entre os elementos precedentes. A camadaamortecedora é formada e laminada de modo a compensar as variaçõesdimensionais na espessura da célula de display, fonte de energia e outroscomponentes eletrônicos e fornecendo uma faixa de espessuras em suaprópria dimensão vertical suficiente para obter uma dimensão vertical totaldesejada para a unidade laminada.

Em outra modalidade da presente invenção que também podeser usada em um cartão, o conjunto de circuitos se interconectando forneci-do pela estrutura em camadas é implementado para minimizar o número deICs presentes na estrutura. Por exemplo, cartões inteligentes existentes exi-gem comunicação com uma estrutura de leitora fora da estrutura do cartão,que é realizada através de uma placa de chip de contato ou através de umaantena sem contato. O cartão inteligente tradicional IC está localizado naplaca de chip e contém software para fornecer o protocolo de comunicaçãocom a leitora e realiza funções tais como criptografia e cálculos de valoresarmazenados. Muitos componentes eletrônicos, tais como displays ou emu-ladores de tarja magnética, exigem um IC para controlar suas funções. Apresente invenção permite a combinação de todos os componentes em umIC para realizar todas as funções de controle, comunicação e de manipula-ção de dados necessárias. A comunicação é realizada montando uma placade chip que fornece os contatos padronizados - sem um IC, antena ou emu-lador - e fornecendo o conjunto de circuitos se interconectando na estruturaem camadas a um IC em qualquer lugar na estrutura.

A camada amortecedora é aplicada por uma técnica de impres-são no estado líquido e é fluida durante a laminaçao para encher os espaçosvazios e para nivelar a estrutura a uma espessura desejada, uniforme quan-do a camada amortecedora flui para compensar as variações dimensionais.Depois que a camada amortecedora foi aplicada e a espessura apropriadadeterminada, os materiais amortecedores curam para manter os vários com-ponentes no lugar durante a manipulação e laminaçao final. Uma ou maiscamadas amortecedoras podem ser usadas. Rolos de passo podem ser u-sados depois da aplicação do material de camada amortecedora e/ou qual-quer etapa de impressão para obter o dimensionamento desejado. A impres-são de componentes elétricos em duas ou mais superfícies externa ou inter-na podem envolver linhas condutoras de impressão, ou materiais resistivosou dielétricos, que podem ser juntados com outras camadas impressas paraformar os componentes desejados incluindo antenas, capacitores, displaysou resistores. Uma bateria pode também ser formada usando técnicas deimpressão para aplicar camadas de material de bateria que compreendemanodos, catodos, coletores de corrente e eletrólito. A camada amortecedoradeve ser compatível com os plásticos empregados como as camadas denúcleo especialmente durante o processo de laminaçao a quente.

Os materiais de estrutura de núcleo eletrônico podem formar aembalagem de bateria quando técnicas de impressão são usadas para for-mar a bateria. A camada amortecedora pode também formar toda ou umaparte de uma vedação para conter o eletrólito da bateria antes da laminaçaofinal, A camada amortecedora pode curar com resistência suficiente de mo-do a permitir a manipulação das estruturas de núcleo eletrônico antes dalaminaçao final em um produto de cartão final distribuído para os consumido-res ou outros.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é uma vista lateral em seção transversal esquemáticade um componente de célula de display.

A figura 2A é uma vista lateral em seção transversal esquemáti-ca da estrutura da presente invenção incorporando a célula de display e umabateria.

A figura 2B é uma vista de topo esquemática da estrutura dapresente invenção incorporando a célula de display.

A figura 3 é uma vista explodida esquemática de uma estruturapara a presente invenção incorporando a célula de display.A figura 4 é uma vista de topo esquemática de uma estruturapara a presente invenção incorporando camadas de assentar circuito se in-terconectando 140 e 145 e uma bateria pré-acondicionada.

A figura 5 é uma vista explodida esquemática de outra estruturapara a presente invenção incorporando a célula de display e uma bateriaimpressa.

A figura 6 é uma vista esquemática lateral em seção transversalda estrutura parcialmente montada da presente invenção como na figura 2A.

A figura 7 é uma vista esquemática lateral explodida em seçãotransversal da estrutura parcialmente montada da presente invenção comona figura 2A com uma camada amortecedora maior mostrada entre a cama-da de montagem de topo e a camada de montagem de base.

A figura 8 é uma vista esquemática lateral explodida em seçãotransversal da estrutura parcialmente montada da presente invenção comona figura 2A com a camada amortecedora maior mostrada aplicada na ca-mada de montagem de topo.

A figura 9 é uma vista esquemática lateral em seção transversalda estrutura montada da presente invenção como na figura 2A incorporandouma camada amortecedora maior.

A figura 10 é uma vista esquemática lateral explodida em seçãotransversal da estrutura parcialmente montada da presente invenção comona figura 2A com uma camada amortecedora maior e camadas amortecedo-ras menores mostradas entre as camadas da estrutura.

A figura 11 é uma vista esquemática lateral em seção transver-sal da estrutura montada da presente invenção como em 2A incorporandouma camada amortecedora maior e camadas amortecedoras menores.

A figura 12 é uma vista de topo esquemática da célula de display160 como na figura 2B.

A figura 13 é uma vista esquemática de células eletroquímicasda presente invenção.

A figura 14 é uma vista em seção transversal de uma célula ele-troquímica.As figuras 15A e 15B são vistas esquemáticas de duas célulaseletroquímicas eletricamente interconectadas da presente invenção.

A figura 16A é uma vista esquemática da estrutura de placa dechip convencional para um cartão inteligente.

A figura 16B é uma vista plana pictórica do conjunto de circuitosusados em um núcleo eletrônico em uma modalidade da presente invençãopara fornecer um cartão inteligente com display e consolidação de compo-nentes de IC.

A figura 17 é uma vista explodida esquemática de outra estruturaem uma modalidade da presente invenção que incorpora mais que uma ba-teria e fornece interconexão de bateria.

Descrição Detalhada da Invenção

Introdução

A presente invenção fornece uma solução para várias deficiên-cias da técnica anterior incorporando componentes eletrônicos em uma es-trutura de núcleo eletrônico que pode ser facilmente laminado a quente porprocessos existentes. A estrutura inclui um meio de incluir múltiplos compo-nentes eletrônicos desejados, tal como um display, bateria ou outra fonte deenergia, circuitos integrados, comutadores, emulador de tarja magnética,antena, chips inteligentes e outros dispositivos de entrada. A estrutura incluio uso de camadas amortecedoras laminadas para ligar camadas e compen-sar a variação em dimensões de componente. Pode também incorporar em-balagem de bateria como parte da estrutura de camada de núcleo e usarcircuitos eletrônicos impressos como parte das camadas de núcleo eletrôni-co para conferir as características desejadas.

Como descrito, uma variedade de componentes pode ser incor-porada na estrutura. Em uma modalidade não limitante, um display é incluí-do na estrutura em camadas. No entanto, aqueles versados na técnica apre-ciarão que uma variedade de aplicações de estrutura em camadas é forneci-da pela invenção aqui sem a inclusão de um display.

Uma célula de display que pode ser usada como uma submon-tagem da estrutura de núcleo eletrônico embute componentes eletrônicos epode ser processada através do processo de laminação a quente tradicionalcom outras camadas para conformar com os padrões ISO relevantes. A cé-lula de display pode formar o ponto focai de um cartão inteligente, etiqueta,ou outra estrutura de exibir informação e conter uma variedade de compo-nentes. Componentes típicos incluem combinações de ICs, displays, bateri-as, comutadores, antenas e conjunto de circuitos de conexão.

Os ICs exigidos para um núcleo eletrônico particular dependemda aplicação final. Em alguns casos, dois ou mais chips podem ser necessá-rios para realizar as funções exigidas. Por exemplo, em um cartão um mi-croprocessador gera um Número de Autorização de Transação baseado emum algoritmo pré-programado depois da entrada de um comutador no car-tão. Os dados são subseqüentemente enviados a um chip de acionamentode display que converte o fluxo de dados em uma imagem exibida. Alternati-vamente, um circuito receptor de rádio freqüência pode captar um sinal tantode um dispositivo leitor específico quanto de ondas de transmissão de rádioe converter o sinal em um fluxo de dados bem como acionar o display paraproduzir o valor desejado. Se o display não está presente na estrutura, o ICpode ser usado para comunicar-se com uma leitora através de uma almofa-da de contato, antena de RF ou emulador de tarja magnética. A estrutura denúcleo eletrônico contém ICs onde a comunicação dinâmica com o equipa-mento fora do cartão é exigida.

Surge um desafio dos diferentes componentes na estrutura ten-do alturas variadas e qualquer componente tendo variabilidade dimensionalinerente devido a tolerâncias de fabricação dos componentes e filmes. Emparticular, os componentes de IC não serão perfeitamente uniformes. A vari-ação em altura de IC resultará de duas fontes primárias: diferenças de alturade matriz e variação devido à fixação a um substrato. A variação em alturade matriz é um resultado de tolerâncias durante a esmerilhação e polimentode pastilhas de silício. As variações de altura devido à fixação de matriz sãouma função do método empregado. Onde as técnicas de ligação por aramesão empregadas, a altura de alça e o método de adesivo introduzirão varia-ção. Método de fixar Flip Chip gera variação como resultado de variação deamortecimento de matriz vem como a técnica de ligação empregada. Emambos os casos, o uso de um encapsulante fornecerá variação adicionalsignificante. Alturas de matriz típicas para componentes fixados são de a-proximadamente 0,017 a 0,304 cm (0,07 a 0,12 polegada) sem encapsulante.

Um display usável com a presente invenção, que inclui tintaseletrocrômicas, foi previamente descrito nas patentes U.S. 6.639.709 e6.744.549 e na Publicação U.S. N9. 2002/0171081 A1, embora o escopo dapresente invenção inclua outras tecnologias de display também. Os displayspodem ser produzidos através de um processo de impressão tradicional queintroduz alguma variação em altura. No entanto, os displays preferidos exi-bem vantagens significantes sobre outras tecnologias de display para estaaplicação. As vantagens incluem flexibilidade, baixas exigências de energiae uma construção robusta que sobreviva ao processo de laminação a quente.

A altura típica dos displays preferidos é de aproximadamente 0,150 mm.A altura de display pode variar ligeiramente pela variação em altura de im-pressão bem como variação na altura de componentes individuais do displaytal como filmes de plano posterior, filmes de plano dianteiro de oxido de índioestanho (ITO) e gaxetas adesivas.

Como notado, o display pode ser formado imprimindo com tintasespeciais que são eletrocrômicas. Com a exceção do IC e certas almofadasde escala pequena e linhas associadas com o IC e display, outras estruturasnas várias camadas descritas como feitas ou montadas aqui são tambémformadas por métodos de impressão e as camadas são unidas por adesivosde laminação ou outros materiais aplicados por técnicas de impressão. Mé-todos de impressão adequados incluem impressão a tela, flexografia, e im-pressão a gravura. O uso destes métodos permite a produção eficiente, dealto volume, das estruturas sem o ambiente limpo e equipamento de forma-ção de filme fino especial tipicamente usado para fazer tais estruturas fun-cionais. Isto é permite produção em escala, econômica de grandes númerosde estruturas de núcleo que podem facilmente ser processados em cartõesfinais.As Camadas Externas

Como visto melhor na figura 2A, as camadas externas da estru-tura 100 descritas aqui são uma folha de base flexível 150 e uma folha detopo flexível 110. Estas camadas são tipicamente feitas de PVC, polipropile-no, e outros termoplásticos adequados. Cada um tem uma espessura decerca de 0,038 mm a 0,076 mm (1,5 mil a 3 mils), e a espessura preferida écerca de 0,050 mm (2 mils). Como mostrado na figura 2A, as camadas ex-ternas 110 e 150 intercalam vários componentes eletrônicos, tal como a cé-lula de display 160, construída na camada de substrato de circuito flex 140 eincluindo o display 1670 e IC 180, bateria 190, e camadas interiores, taiscomo a primeira camada de cobertura 120 e a segunda camada de cobertu-ra 130.

Quando a aplicação é um cartão de transação financeira, os ou-tros cartões que satisfazem os padrões ISO, estas folhas não são camadasexternas finais do cartão fornecido aos consumidores e outros. Em vez disto,são cobertos por uma camada gráfica e podem incluir camadas de PVCtransparentes, como visto na figura 5. Combinar as camadas gráficas comas camadas externas pode ser realizado pré-imprimindo as artes gráficas nacamada externa, o que está dentro do escopo da presente invenção. Nestecaso a camada externa é de 0,015 - 0,020 cm (0,006-0,008 poelgada). Umabarreira de umidade pode ser um filme separado mas é de preferência adi-cionado como revestimento uniforme nas camadas internas 110 e 150.Quando a aplicação é uma etiqueta, camadas gráficas podem ser produzi-das usando tintas gráficas ou outros meios para ocultar os componentes in-ternos.

As barreiras de umidade são introduzidas como camadas sepa-radas quando a fonte de energia é impressa e o núcleo eletrônico funcionacomo embalagem de bateria. O revestimento de barreira é pretendido pre-servar a química de bateria e impede a umidade de escapar do eletrolito debateria para o ambiente. Sem a barreira de umidade, a bateria perderia umi-dade com o tempo resultando em degradação do desempenho da bateria.Revestimentos de barreia aceitáveis são bem-conhecidos na técnica e inclu-em metalização de alumínio, chapas metálicas e outros revestimentos espe-cializados aplicados aos filmes. Embora seja feita referência à barreira de"umidade", esta abrange uma barreira para qualquer volátil útil para a reaçãode inclinação que prejudica a função da bateria se escapa. As baterias pré-embaladas têm o revestimento de barreira incorporado na embalagem debateria e portanto não exigem adição de revestimentos de barreira.

A Célula de Display

Um aspecto da presente estrutura é o uso de uma célula de dis-play 160, incluindo o display 170 e o IC de acionamento 180 em um substra-to preparado 140. A célula de display 160 está situada em uma camada decircuito flex 140 como visto na figura 3. Como visto na figura 12, a célula dedisplay típica 160 inclui um circuito flexível de cobre gravado produzido nacamada de circuito flex 140 através de técnicas bem conhecidas na técnica.O cabo de cobre fornece a resolução de linha necessária para a fixação emIC 180 com almofadas de fixação espaçadas muito proximamente. As almo-fadas de fixação em ICs típicos variam em tamanho e espaçamento a partirde almofadas de 0,005 cm (0,002 polegada) com espaçamento de 0,005 cm(0,002 polegada) entre as almofadas até almofadas de 0,012 cm (0,005 po-legada) com espaços de 0,012 cm (0,005 polegada) entre as almofadas. Atendência na indústria de semicondutores é continuar a encolher tamanho ea distância entre as almofadas. Circuitos flexíveis de cobre gravados sãobem conhecidos na técnica e podem produzir o espaçamento de linha exigi-do. Em adição filmes borrifados de metal gravado podem também funcionarcomo o circuito de display exigido e substrato de fixação de matriz. As exi-gências para materiais de plano posterior são a resolução de linha de ummínimo de linhas de 0,005 cm (2 mil) e espaçamento, adesão adequada pa-ra o IC durante o processo de fixação, e a resistência de menos que 100ohms por quadrado por 0,0025 cm ("per square per mil").

A célula de display 160 assim incorpora dois tipos de componen-tes (diferentes de filme ou materiais laminados) que agora são produzidospor processos diferentes de impressão e que serão exigidas como entradaspara o processo de impressão e laminação descrito. O primeiro tipo de com-ponentes é o IC, que atualmente exige facilidades de produção de ambientelimpo especial. O segundo é o substrato flexível de cobre gravado. O subs-trato de cobre para a célula de display 160 da presente invenção, é produzi-do primeiro gravando o plano posterior, visto na figura 1, um substrato reves-tido de chapa metálica, condutor que é bem conhecido na técnica e é co-mumente referido como cabo de cobre por aqueles versados na técnica. Oplano posterior contém as linhas de pixel 250 servindo como eletrodos parao display, a área de fixação para o IC 180 e interconexões para as linhas depixel para o IC de acionamento. Fios de entradas para os ICs de acionamen-to são colocados em uma borda 280 da célula de display 160 para fixaçãosubseqüente com os elementos de circuito restantes no substrato de núcleoeletrônico.

Como usado aqui, um "pixel" para a célula de display 160 signifi-ca qualquer elemento de display de qualquer formato geométrico, tais comoelementos de display 260 e 270, que é individualmente controlável eletrica-mente. Assim, um elemento de display de pixel pode estar na forma de umcírculo, um quadrado, um polígono alongado ou qualquer outro formato útilpara formar um caractere de imagem com outros pixels ou qualquer formatocompreendendo por si mesmo um ícone ou caractere. O controle elétrico dopixel pode ser realizado fornecendo um l/O dedicado no IC, ou fornecendoendereçamento de fileira e coluna, tal como matriz passiva ou desenho decircuito de multiplexação.

A parte de display 170 da célula de display 160 é montada sobreas linhas de pixel 250 imprimindo a tinta eletrocrômica, imprimindo uma ga-xeta adesiva, e laminando a camada condutora transparente no plano poste-rior padronizado para completar a estrutura de display. O IC de acionamentode display 180 é então fixado usando uma variedade de técnicas tais comoflip chip ou técnicas de ligação por fio, que são bem conhecidas na técnica.

As células de display 160 são tipicamente criadas em retângulos adjacentesem uma folha ou rolo contendo múltiplas réplicas do padrão de cobre grava-do. Cada célula de display, depois de receber seu IC, é então singularizadaem partes individuais, que se tornam entradas para o processo de impressãoe laminação.

Uma variedade de processos de impressão tradicionais pode serusada para criar o display 170, incluindo um processo de tela, um processode estêncil, um processo flexográfico, um processo de gravura, ou umacombinação de processos. O processo de impressão preferível é impressãoem tela tanto por métodos de impressão plana quanto por métodos rotativos.As tintas usadas são tintas eletrocrômicas como descritas na Patente U.S.N9. 6.879.424. Detalhes adicionais quanto à estrutura da célula de displaysão encontrados no Pedido de Patente U.S. N° de série 11/029.201, deposi-tado em 4 de janeiro de 2005, e intitulado "Universal Display Module", que éincorporado aqui por referência.

Um módulo de display universal impresso exemplar é ilustradona figura 1 e em geral identificado com o numerai de referência 20. O módu-lo de display universal 20 inclui um plano posterior 25 consistindo em umsubstrato de plano posterior 22 padronizado com o conjunto de circuitos deplano posterior 24, que pode incluir pelo menos um eletrodo, um substratoplano de topo transparente e eletricamente condutor 26, uma camada con-dutora de plano de topo 28 que pode incluir pelo menos um eletrodo, umdisplay 30 e um par de espaçadores 32 e 34. Alternativamente, os eletrodospodem ser formados em uma relação lado a lado espaçada tanto no planode topo quanto no plano posterior. O módulo de display universal 20 tambéminclui uma gaxeta adesiva (não mostrada), para vedar o plano de topo 26 noplano posterior 24. O plano de topo 26 e o plano posterior 24 são tambémmais curtos juntos, por exemplo, com, um epóxi condutor (não mostrado).

Fontes de Energia

O chip de IC 180 e outros componentes eletrônicos exigem e-nergia a fim de realizar o processamento ou outras funções. Uma variedadede fontes de energia pode ser fornecida na estrutura de núcleo elétrico, talcomo um retificador com uma antena de RF fixada no mesmo que é usadapara absorver a energia emitida de fontes externas para acionamento semfio dos elementos eletrônicos. Outra fonte de energia é uma ou mais célulasfotoelétricas, que podem ser colocadas em uma camada de estrutura de nú-cleo que é atingida por luz ambiente. Uma fonte de energia ainda possível éuma bateria 190 embutida na estrutura de núcleo. Em todos os casos a fontede energia é tipicamente conectada ao chip de IC 180 nas linhas de entradade energia na camada onde o IC é montado.

Baterias adequadas para uso em cartões inteligentes exigem umfator de forma fina. Tais baterias são em geral conhecidas na técnica e sãoconvencionalmente baseadas tanto em tecnologia de lítio quanto química decarbono e zinco. Um exemplo de uma bateria de lítio pré-embalada adequa-da está disponível em Solicore Inc. de Lakeland, FL com número de peçaFP252903M002. Uma bateria pré-embalada adequada baseada em químicade carbono e zinco está disponível em Thin Battery Technology de Cleve-land, OH sob o número de peça 1-1-ZC. Outras tecnologias de bateria finasão também conhecidas, baseadas em construções de estado sólido ou ou-tros sistemas eletroquímicos. A fonte de energia para a presente invençãopode ser composta tanto de células primárias quanto secundárias. Dispositi-vos de armazenamento tais como super capacitores podem, ser utilizadosem combinação com um meio de carga através de uma leitora. As exigên-cias típicas para fontes de energia adequadas para ICs convencionais e ou-tros componentes é um potencial de pelo menos 1,5 volt, uma capacidadede pelo menos 5 miliampères-hora, com a estrutura de núcleo impondo umaespessura máxima de 0,406 cm (0,16 polegada).

As baterias produzidas como unidades pré-embaladas podemser incorporadas no núcleo eletrônico da presente invenção. A espessuratotal das baterias como produzidas varia de 0,0304 a 0,0406 cm (0,012 a0,016 polegada). Uma bateria pré-embalada 190 pode ser inserida e embuti-da na estrutura 100 entre a folha de base flexível 150 e folha de topo flexível110. Alternativamente, os componentes químicos da bateria 190 podem sercolocados na estrutura laminada 100 depositando os materiais que compre-endem as camadas da bateria e acessórios por várias técnicas de impressãoconhecidas, incluindo impressão a tela tradicional, impressão flexográfica,ouimpressão de gravura.

A energia derivada das baterias é um resultado de uma reaçãoquímica dentro da célula. A capacidade da bateria e a energia disponível éuma função forte da quantidade do material de bateria disponível para a rea-ção. Em grande parte, isto pode ser mostrado como um volume de materiais.Porque em estruturas de cartão, a área disponível é grandemente fixa, o de-sejo de maximizar o volume de material de bateria corresponde a um desejode maximizar a espessura.

As baterias exigem embalagem para conter os materiais de ba-teria e pra manter o nível apropriado de eletrólito (que pode ser suscetível àevaporação). No caso de baterias de fator de forma fina inseridas na estrutu-ra 100, a embalagem está na forma de filmes pré-embalados que encerramo material. Os filmes de embalagem são tipicamente de 0,007 a 0,012 cm(0,003 a 0,005 polegada) de espessura, que se traduz em 0,015 a 0,025 cm(0,006 a 0,010 polegada) de espessura de bateria total como um resultadoda embalagem necessária. NO caso onde a bateria 190 é impressa na estru-tura 100, a presente invenção utiliza as camadas ou filmes compreendendoo núcleo eletrônico para encerrar a bateria, em vez de materiais de embala-gem de bateria tradicional.

Em um método conhecido de impressão de bateria , como vistona figura 14, os componentes de uma bateria impressa flexível fina pré-embalada 301 incluem um anodo impresso 303, um catodo impresso 305,um coletor de corrente de catodo 307, coletor de corrente de anodo 308, se-parador 309, e um eletrólito aquoso dentro do separador, todos contidosdentro de um alojamento de embalagem de bateria fina flexível 311. A mon-tagem de catodo de uma célula de carbono e zinco inclui coletor de correntede catodo 307 e dióxido de manganês eletrolítico, material ativo 305, quesão impressos em uma folha flexível na qual a tinta de coletor de corrente decatodo aderirá com mínima ou nenhuma rachadura. O coletor de corrente307 é depositado na folha flexível usando um estêncil, uma tela, ou outroaparelho de impressão adequado. A tinta de coletor de corrente de catodopode ser uma tinta formulada a partir de materiais suficientes para transferirelétrons gerados na redução do catodo durante a descarga. Em uma célulade carbono e zinco que usa um catodo de dióxido de manganês eletrolítico,o coletor de corrente de catodo é de preferência uma tinta de carbono. Ocoletor impresso é então submetido a cura adequada para assegurar seca-gem adequada e evaporação de solvente. Como visto na figura 14, métodosconhecidos de impressão de bateria fina ainda resultam em uma proporçãosubstancial da espessura de bateria sendo embalada ou alojadas 311.

Na presente invenção, a linha de impressão usada para outrosaspectos da estrutura de núcleo também pode ser usada para colocar mate-riais de bateria durante a construção da estrutura de núcleo. Usando filmesque são parte da estrutura de núcleo eletrônico para substituir os filmes deembalagem de uma bateria pré-embalada vista na figura 14, volume adicio-nal está disponível tanto para aumentar a capacidade da bateria quanto parareduzir a espessura nominal total da bateria. Uma modalidade da presenteinvenção é eliminar os filmes de embalagem adicionais construindo materiaisde bateria na estrutura de núcleo eletrônico durante a montagem de camadade filme.

De acordo com a presente invenção, baterias podem ser im-pressas e embutidas durante a construção da estrutura de núcleo em váriasetapas. A figura 17 mostra as etapas de construção 1710 - 1780 de bateriasembutidas de acordo com uma modalidade mostrada na figura 13. O métodoem uma modalidade utiliza um processo de impressão a tela. A primeira eta-pa inclui a produção dos coletores de corrente para anodo e catodo. No casode química de carbono e zinco, o coletor de corrente de catodo é compreen-dido de carbono condutor. O coletor de corrente é impresso na camada 110ou 150. Na etapa 1710, o coletor de corrente é mostrado sendo impresso nacamada de base 150. O coletor de corrente de anodo é formado tanto porum revestimento condutor adequado quanto pelo uso de uma chapa metáli-ca condutora. O conjunto de circuitos se interconectando entre o anodo e ocatodo e entre as células pé formado usando tinta de prata condutora talcomo Spraylat XCM-015 de Spraylat Corp de Pelham, NY, que é impressanas etapas 1720 e 1770. O material de catodo é então impresso para com-binar a altura da camada de núcleo 145 na etapa 1730. O anodo é formadocolocando material até a altura da camada de núcleo 145 na etapa 1740. Naetapa 1750, a camada de núcleo 145 é laminada na folha de base 150 u-sando uma camada de amortecimento menor, que é descrita em mais deta-lhe aqui.

Componentes elétricos, tal como a célula de display 160, sãocolocados no núcleo na etapa 1780, e são formadas interconexões elétricasentre os componentes eletrônicos e a bateria. Se desejado, material de ca-todo adicional pode ser impresso na etapa 1760 da montagem para adicio-nar capacidade de bateria. O material de catodo adicional não deve excedera espessura da camada de núcleo 130. Uma vez que a altura de catodo de-sejada foi impressa, a camada de núcleo 130 é laminada na camada de nú-cleo 145 usando uma camada de amortecimento menor. Este processo pro-duz eficazmente uma bateria impressa contida em um poço formado pelasvárias camadas de núcleo. A bateria é completada por adição do eletrólito debateria no poço formado e a adição de uma folha separadora, se desejado.O eletrólito pode ser injetado através tanto de métodos de impressão quantode não impressão. Alternativamente, água com um agente de viscosidadeadequado fazendo-a geleificar pode ser injetada. Em uma configuração ladoa lado, a folha separadora umedece a célula e mantém o eletrólito no lugar.Em uma configuração co-facial, o separador funciona para manter o eletrólitono lugar e separar o anodo do catodo. Os materiais de bateria colocados sãoentão vedados através da laminação da camada de núcleo 120 para vedar acélula.

Aqueles versados na técnica reconhecerão que uma variedadede geometrias de célula pode ser usada para formar o anodo e o catodo dabateria. É também reconhecido que células podem ser produzidas e conec-tadas em série para aumentar a voltagem da fonte de energia. As geometri-as de célula podem variar produzindo anodo e catodo em uma geometrialado a lado (na superfície de uma camada) ou produzindo uma geometria co-facial imprimindo o anodo e catodo em faces opostas de camadas separa-das e usando uma folha separadora entre as faces opostas para completar acélula.

No caso de células de lítio, o anodo é formado borrifando ummetal lítio na folha de base 150 na forma desejada. As interconexões sãoformadas da mesma maneira que o exemplo prévio usando prata condutoraimpressa usando um processo adequado tal como o processo de impressãoa tela. O catodo é impresso na camada de núcleo 150 usando uma aborda-gem em camadas similar para formar o poço de eletrólito, construído de ca-madas de núcleo 130, 140 e 145.

Na célula de zinco, o anodo mantém condutividade durante adescarga embora o zinco esteja sendo consumido. A aba de anodo que for-ma o terminal negativo externo ao alojamento é diretamente conectada coma tinta de zinco em vez de estar em contato elétrico com o coletor de anododistinto. No caso de impressão a tela, a abertura de malha ótima para a ca-pacidade de impressão da tinta é determinada. Fatores a considerar nestadeterminação incluem o tamanho de partícula do zinco, a viscosidade datinta, e outras propriedades de fluxo sob cisalhamento e a espessura exigidada tinta necessária para obter capacidade suficiente. Outras fontes adequa-das de metal zinco incluem chapa de zinco ou malha de zinco, que atuariamcomo o anodo da bateria. O material, tal como chapa de zinco, pode ser de-positado durante a construção da bateria sendo colocado na estrutura comoparte de uma linha pegar-e-colocar.

Para montagens de eletrodo co-faciais, um separador 309 é in-cluído para isolar eletricamente os eletrodos enquanto ainda permite o fluxode íons. Como usado aqui, eletrodos "co-faciais" compartilham uma áreainterfacial entre a superfície de anodo maior e uma superfície de catodomaior, que estão em superfícies opostas voltada uma para a outra das ca-madas de núcleo. (Eletrodos co-faciais são para serem distinguidos dos ele-trodos lado a lado, onde uma superfície da montagem de anodo maior (ano-do mais coletor, se algum) e uma superfície de montagem de catodo maior(catodo mais coletor, se algum) se encontram aproximadamente no mesmoplano e são impressas direta ou indiretamente em uma peça única de mate-rial de substrato). O separador 309 entre as camadas de anodo e catodopode ser um separador de papel, um separador gelificado ou um separadorimpresso. Em uma modalidade de carbono e zinco, usar uma montagem deeletrodo com uma disposição co-facial, um separador de papel Kraft revesti-do pode ser utilizado como um separador. Para uma modalidade de célulade carbono e zinco de acordo com a invenção, o eletrólito é de preferênciauma solução aquosa de cloreto de zinco que satura o separador.

Contatos da bateria impressa com as linhas de saída que levamao chip de IC 180 podem ser também formados no processo de impressão.

Em uma modalidade (não mostrada), o coletor de corrente para um eletrodose estende lateralmente em uma área de vedação, enquanto um segundoterminal externo metálico se estende na área de vedação e contata o coletorde corrente dentro da área de vedação. Nesta modalidade, a condutividadeelétrica para o fluxo de corrente é fornecida pelo contato físico entre o cole-tor de corrente interno e o terminal externo. Em outra modalidade (não mos-trada), o coletor de corrente e o terminal externo não estão em contato físico.

Em vez disto, a condutividade elétrica é fornecida por um adesivo eletrica-mente condutor ou epóxi localizado pelo menos em parte dentro da área devedação e unindo as duas estruturas. Os contatos elétricos do anodo e ca-todo são fisicamente separados do eletrólito fornecendo o contato se esten-dendo fora da vedação lateral da bateria. Aqueles versados na técnica apre-ciarão que outras disposições de contato podem ser implementadas.

Os terminais externos de anodo e catodo ou contatos são depreferência impressos em um substrato de polímero não condutor flexívelcom uma tinta de polímero condutor a base de prata. O coletor de catodo éimpresso no contato de catodo externo de modo que o coletor e o contatoexterno se sobrepõem pelo menos na área de vedação da embalagem decélula ou recipiente. Da mesma maneira, a tinta de anodo é impressa nocontato de anodo externo de modo que o anodo e o contato externo se so-brepõem pelo menos na área de vedação da embalagem de célula ou reci-piente.

O formato de coletor de corrente de catodo é selecionado demodo a permitir contato suficiente com a tinta de catodo, e de preferênciatambém forma uma área que se sobreporá a uma parte da aba de catodo naárea de vedação. A tinta coletora de corrente é seca e então a tinta de cato-do é impressa no coletor de corrente e seca. Um separador 309 é então dis-posta entre o anodo 303 e o catodo 305 no caso de eletrodos em uma dis-posição co-facial.

Eletrólito é introduzido na estrutura de bateria por uma variedadede meios. Em uma modalidade, o método inclui um sistema de distribuiçãoque distribui um volume predeterminado de eletrólito líquido em um poçopela construção de núcleo. O poço é formado pela camada de base 150 e asaberturas cortadas em matriz nas camadas intermediárias 145, 1390 e 120.

A altura total do poço é aproximadamente 0,253 - 0,355 mm (10-14 mils)dependendo da espessura dos filmes para as camadas 145, 130 e 120. Ascamadas amortecedoras entre as camadas 150/145, 145/130, 130/120 for-necem a vedação de bateria e impedem o vazamento de eletrólito entre ascamadas. Durante a laminação a quente, as camadas de bateria e camadasde amortecimento se tornam fundidas para fornecer a bateria com uma ve-dação com alta integridade. Se necessário, uma folha separadora pode serusada que fornece umedecimento aumentado do catodo e anodo. Alternati-vamente, o eletrólito pode ser suficientemente gelificado (por exemplo, pelouso de adesivos de ajuste de viscosidade adequada que não afetam subs-tancialmente a química) para permitir que seja impresso sobre o anodo ecatodo usando métodos de impressão tal como impressão a tela ou de es-tendi.

Comutadores e Outros Componentes de Entrada

Outros componentes elétricos que podem ser incorporados naestrutura de núcleo eletrônico incluem contatos de comutador 200, mostra-dos na figura 4, ou outros dispositivos, tais como sensores, para fornecer oureceber sinais de entrada para os chips de IC ou para circuitos completos.

Em muitas aplicações, um comutador pode ser necessário paraativar os dispositivos eletrônicos e ligar a energia para os componentes. Atecnologia de comutador de membrana tradicional pode ser utilizada na pre-sente invenção. Várias variedades de comutadores são disponíveis tais co-mo comutadores em cúpula, plano ou em relevo. No caso de comutadoresem cúpula, tipicamente, uma cúpula de metal é colocada sobre o circuito quecomprime na atuação. As cúpulas podem ser laminadas a quente sem dani-ficar ou esmagar as cúpulas.

Alternativamente, as almofadas de contato elétricas para o co-mutador são impressas na camada 145 ou outra camada adequada em umalocalização e profundidade pré-determinadas no cartão. Uma vez que a la-minação a quente é completada, uma cavidade pode ser fresada para colo-car a cúpula e o cartão vedados novamente para embutir a cúpula de comu-tador. Assim, embora a fresagem seja um processo de não impressão, umaestrutura de núcleo eletrônico pode, primeiro, ser produzida com a maioriados componentes sendo impressos ou incorporados em uma linha de im-pressão. Se exigido para uma aplicação, o núcleo pode subseqüentementeter uma cavidade fresada ou cortada em matriz para a cúpula e ainda bene-ficiar-se das eficiências do processo de impressão anterior. No caso de co-mutadores planos, o comutador deve ser laminado sem romper o espaçadorque separa as duas metades do circuito. As cúpulas preferidas são seis mi-límetros em diâmetro com uma altura de 0,045 cm. Um comutador plano,que não contém uma cúpula se projetando para sensação tátil, é produzidousando as várias camadas, em adicional às camadas mostradas na figura 3,como a camada de circuito flex, camada espaçadora e camada de encurta-mento respectivamente.

Componentes eletrônicos adicionais ou alternativos podem serincluídos na camada 145 da presente invenção. Embora a modalidade ilus-trada utilize um display como um componente eletrônico, outros dispositivostais como emuladores de tarja magnética, antenas de RF, ou sensores bio-métricos podem ser incorporados sem se desviar do escopo da presenteinvenção.

Camadas Impressas e Interconexões

As superfícies da célula de display 160 e várias camadas deconfinamento podem ser usadas para suportar o conjunto de circuitos deconexão necessários para os elementos elétricos. Porque a estrutura 100pode incluir uma pluralidade de camadas, cada camada, dianteira e traseira,pode ser usada para os circuitos, incluindo componentes resistivos, dielétri-cos ou outros imprimíveis. Técnicas, tal como impressão de furo direto, po-dem ser empregadas para levar um circuito condutor de uma face de umacamada para a outra. Este método é conhecido e é realizado fornecendo umcaminho através de uma camada de filme que é conectada eletricamentefornecendo um material condutor através do caminho. O conjunto de circui-tos pode estar na forma de linhas condutoras tais como prata impressa ououtros materiais condutores, resistivos, ou dielétricos que são conhecidos natécnica. Assim, com a exceção de uns poucos itens apresentados como pré-montados , todos os elementos e componentes da estrutura em camadaspodem tanto ser impressos em uma linha de impressão quanto facilmenteadicionados à linha de impressão. Por exemplo, embora IC 180 é atualmenteproduzido por processos diferentes de impressão, a instalação de IC 180como parte da célula de display 160 pode ser simultaneamente realizada nalinha de impressão usada para formar as outras camadas da estrutura denúcleo eletrônico, e o IC é desse modo apropriadamente integrado na estru-tura de núcleo eletrônico.

O uso de processos de impressão torna possível produzir ascamadas com acessórios de circuito para muitas estruturas individuais emfolhas e/ou rolos em grandes números em alta velocidade e baixo custo. Es-tas camadas de componente pré-formadas tendo linhas elétricas impressasem uma ou duas superfícies das mesmas podem ser então singularizadas emontadas em processos de laminação entre a folha de base e a folha detopo como descrito abaixo, com estruturas impressas correspondidas demodo localizado e vias fornecendo conexão elétrica apropriada entre as ca-madas e na célula de display 160.

Processos conhecidos podem ser usados para imprimir, ouconstruir camadas impressas, uma ampla variedade de elementos tais comopixels de display, linhas condutoras, resistores, comutadores, baterias, ca-pacitores e adesivo condutor. Estes elementos ou seus componentes podemser impressos no topo ou fundo de qualquer uma das camadas descritas,usando as figuras 2A e 3 por referência, incluindo a camada de circuito flex140, a primeira camada de cobertura 120 e a segunda camada de cobertura130, quando necessário para fazer as estruturas desejadas e conexões. Es-tes elementos imprimíveis podem também ser impressos em camadas adi-cionais não mostradas na figura 3, na medida em que implementar camadasadicionais fornece mais superfícies imprimíveis para facilitar estruturas e co-nexões mais complicadas.

Por exemplo, com referência às figuras 3 e 4, almofadas de en-curtamento podem ser impressas no topo da primeira camada de cobertura120 desse modo formando uma membrana para o comutador 200. Por meiode outro exemplo, desvios podem também ser impressos em localizaçõesapropriadas no fundo da segunda camada de cobertura 130, que será adja-cente à camada de circuito flex 140 na montagem, para saltar o conjunto decircuitos desejado na camada de circuito flex 140. Uma variedade de outroscomponentes pode ser impressa no fundo da segunda camada de cobertura130 para formar conexões com componentes operavelmente conectados àcamada de circuito flex 140, tais como eletrodos para display 170, resistores,capacitores e antenas. Adicionalmente, conexões mais complicadas podemser formadas imprimindo isolamento de passagem em partes de camadasdesejadas, que permite que linhas subseqüentes sejam impressas sobre amesma localização.

Em ainda outro exemplo, adesivo condutor pode ser impressoem padrão, com adesivo não condutor, no fundo da segunda camada decobertura 130, tal que o adesivo condutor é impresso em padrão para conec-tar o conjunto de circuitos desejado na camada de circuito flex 140 e a ca-mada 130. Uma variedade de outras configurações impressas pode tambémser obtida, incluindo imprimir capacitores ou resistores na camada desejada.Estes elementos impressos podem alternativamente ser montado na super-fície na camada desejada.

Com referência à figura 16A, cartões de contato de cartão inteli-gente utilizam uma placa de chip 1610 para formar pontos de contato entre ocartão 1600 e a leitora de cartão inteligente (não mostrada). Um micropro-cessador 1620 é tradicionalmente fixado na placa 1610 através de ligaçãopor fio, flip chip, ou outros métodos de fixar matriz convencionais sob a placade chip, e fixado elétrica e fisicamente para alojar os dados, processador eprogramação contidos no cartão. Em algumas modalidades, a cola 1630, ououtro adesivo, e o suporte 1640 são também fornecidos para prender a placade chip 1610 e o microprocessador 1620. Cartões inteligentes de contatonão conectam normalmente o chip de cartão inteligente a outros componen-tes nos cartões. No entanto, pode ser desejável conectar este microproces-sador em outros componentes eletrônicos no cartão tal como um display ousensor biométrico. Nestes casos, o conjunto de circuitos impresso na cama-da de núcleo 145 pode ser usado para fornecer a trajetória condutora entre aplaca de chip de cartão inteligente e outros componentes, tal como IC 180,como desejado em mais detalhe abaixo.

Interconexão de Bateria

Como previamente notado, duas ou mais células podem serproduzidas e conectadas em série para aumentar a voltagem da fonte deenergia. As geometrias de célula podem variar, e com referência à figura15A, em uma modalidade, duas baterias são impressas e interconectadasem uma geometria lado a lado. O anodo 1540 e coletor de corrente de cato-do 1560 de uma primeira bateria estão situados e o anodo 1550 e o coletorde corrente de catodo 1570 de uma segunda bateria são impressos lado alado. Para conectar estas baterias em série, a ponte condutora 1510 é eletri-camente conectada ao anodo 1540 da primeira bateria para formar o termi-nal negativo, a ponte condutora 1530 é fornecida do coletor de corrente decatodo 1570 da segunda bateria para formar o terminal positivo, e a pontecondutora 1520 conecta o coletor de corrente de catodo 1560 da primeirabateria no anodo 1550 da segunda bateria.

Com referência às figuras 15A e 15B, pode ser visto que a pontecondutora 1510 que forma o terminal negativo, é levada para longe do anodo1540 para o topo da camada de núcleo 145. A ponte condutora 1530, queforma o terminal positivo, é também levada ao topo da camada de núcleo145 (não mostrada na figura 15B). Para obter a interconexão entre as duascélulas através da camada de núcleo 145, é fornecido um furo direto 1580na camada de núcleo 145. A ponte condutora 1520 conecta o coletor de cor-rente de catodo 1560 da primeira bateria, que está abaixo da camada denúcleo 145, no anodo 1550 da segunda bateria, que está acima da camadade núcleo 145, passando através do furo direto 1580, como visto na figura15B. Similarmente, a ponte condutora 1530 é fornecida do coletor de corren-te de catodo 1570 da segunda bateria, que está abaixo da camada de nú-cleo 145, para formar o terminal positivo no topo da camada de núcleo 145passando através do furo direto 1590 para a superfície superior da camadade núcleo 145.

As pontes condutoras 1510, 1520 e 1530 são formadas usandotinta prata condutora tal como Spraylat XCM-015. Com referência à figura17, as etapas 1720 e 1770 mostram a impressão destas pontes como parteda seqüência de construção da estrutura de núcleo. Furos diretos 1580 e1590 são também mostrados na camada de núcleo 145 na figura 17, quepermitem que a tinta condutora crie as conexões elétricas através da cama-da de núcleo 145.

As pontes condutoras 1510, 1520 e 1530 são descritas com res-peito a baterias se interconectando através da camada de núcleo 145. Noentanto, aqueles versados na técnica apreciarão que estes princípios de le-var os materiais condutores através das várias camadas da estrutura lami-nada podem ser aplicados a outros componentes elétricos e outras camadasda presente invenção.

Processamento de Cartão Inteligente

No casso de conexão em componentes eletrônicos que já con-têm um microprocessador tal como um microprocessador acionando um dis-play, o chip de cartão inteligente de contato pode ser eliminado da constru-ção. Novamente com referência à figura 16A, nesta modalidade da presenteinvenção a placa de chip 1610 é usada para fornecer a interface de contatopadrão para uma leitora mas sem o microprocessador de cartão inteligentetradicional 1620 fixado na parte posterior da placa de chip. O microproces-sador usado para controlar o display ou outros componentes serve ao pro-pósito duplo de hospedar o software para controle de elemento bem como osoftware normalmente alojado no chip inteligente para comunicar com leito-ras externas.

Com referência à figura 16B, o IC 180 pode ser usado parasubstituir o processamento realizado normalmente por circuitos integradosem "cartões inteligentes" existentes. A estrutura física de cartões inteligentesexistentes é especificada por padrões ISO 7810, 7816/1 e 1816/2. Em geral,a estrutura é feita de dois elementos: um circuito impresso e um chip de cir-cuito integrado 180- que é embutido no cartão. Ver Figura 16B. A placa dechip 1610 está em conexão elétrica com os contatos 1650, que permite queas funções de processamento de IC 180 ou sinais do comutador 1660 atin-gem a placa 1610 quando a placa de chip está em uma leitora padrão.

O circuito impresso mostrado na figura 16B conforma com o pa-drão ISO 7816/3, que fornece cinco pontos de conexão para energia e da-dos. O circuito de placa de chip é hermeticamente fixado no recesso forneci-do no cartão e é queimado no chip de circuito, enchido com um materialcondutor, e vedado com contatos se projetando. O circuito impresso protegeo chip de circuito de tensão mecânica e eletricidade estática. A comunicaçãocom o chip é realizada através da "placa de chip", que inclui contatos quesobrepõem o circuito impresso.

A placa de chip serve como as almofadas de contato entre umdispositivo aceitador de cartão (CAD), ou leitora de cartão, e o chip de circui-to integrado. O chip de circuito integrado fornece lógica e funções como oveículo de comunicação entre o cartão e a leitora. O chip também contémprogramas criptográficos apropriados bem como outros programas de segu-rança necessários.

De acordo com a presente invenção, IC 180 aciona o display170. No entanto, pode ser desejável combinar as funções de processamentode display de IC 180 com as funções de processamento do chip de circuitointegrado de "cartões inteligentes" existentes. Embora os dois chips possamcoexistir em um cartão único, se o chip inteligente é exigido para comunicarcom outro chip tal como um IC acionador de display 180, as linhas de dadossão conectadas através de um conjunto de linhas. Como descrito, as placasde chip correntes têm seis ou oito conexões para uso com o chip, e incluemenergia e outras linhas de comunicação.

Para evitar os inconvenientes de dois ICs separados, o IC acio-nador de display 180 pode ser desenhado para incluir a mesma funcionali-dade e memória que os chips de cartão inteligente existentes. Toda a pro-gramação correntemente nos chips de cartão inteligente pode ser incluídaem IC 180, desse modo eliminando o segundo microprocessador. Para obteristo, uma placa de chip, conformando com as exigências dos contatos decartão inteligente, é montada em uma abertura em folha de topo flexível 110,mas não existe IC associado. Nenhum outro processador, diferente de IC180, é exigido. Conexões apropriadas podem ser impressas em, superfíciesde camada 145, a segunda camada de cobertura 130, e/ou a camada decircuito flex 140 da placa de chip para IC 180 e bateria 190, para permitir queos sinais para os protocolos de cartão inteligente padrão fluam para e do IC180.

Emulador de Tarja Magnética

Como descrito, uma variedade de componentes elétricos podemser incluída na estrutura de núcleo da presente invenção. Um componenteadequado pode ser um emulador de tarja magnética tal como o dispositivodescrito na Patente U.S. NQ. 4.701.601. Um cartão com um emulador de tar-ja magnética pode ser usado com terminais de transação tendo um sensorpara ler e interfaciar uma tarja magnética. O cartão pode incluir um transdu-tor para gerar um campo magnético variável correspondendo com a informa-ção tipicamente codificada em uma tarja magnética. No caso da presenteinvenção, IC 180 extrai dados de transação armazenados em uma memóriae supre sinais de saída para o transdutor. O transdutor gera um campomagnético variado correspondendo à informação de transação que é lidapelo sensor no terminal de transação. Isto produz uma estrutura de núcleoque inclui emulação de tarja magnética para aplicações de cartão.

Sensores Biométricos

Outro componente elétrico que pode ser incorporado na presen-te invenção é qualquer um de uma variedade de sensores biométricos. Emuma modalidade, o sensor biométrico é um sensor de micropressão dese-nhado para suportar a captura de imagem de impressão digital. Um exemplode tal sensor adequado é Fidelica Image Sensor modelo 3002 de FidelicaMicrosystems, Inc. de Milpitas, CA, que pode ser embutido em dispositivos abase de microprocessador. Quando integrado com componentes hospedei-ros aplicáveis, o sensor pode permitir que usuários realizem uma variedadede funções de segurança de autenticação eletrônica. Novamente, a estruturade núcleo da presente invenção pode incluir este dispositivo onde é exigidoou desejável para uma aplicação de cartão.

Camadas Amortecedoras

Devido à natureza dimensional variada dos diferentes compo-nentes e filmes e devido às variações que surgem entre os exemplos dife-rentes de componentes individuais e as exigências ISO de achatamento pa-ra o cartão resultante, a montagem da estrutura 100 inclui camadas de a-mortecimento. Estas camadas formáveis fornecem equalização entre os vá-rios componentes e permitem uma dimensão específica "H" ser obtida naestrutura de núcleo eletrônico quando medida a partir do exterior da folha debase 150 para o exterior da folha de topo 110 (ver figura 2A).

Um material de amortecimento fluível tal como um adesivo é a-plicado entre duas ou mais das camadas na estrutura 100. Como descritoabaixo, as camadas de amortecimento ajustam a variação que ocorre dentrode qualquer lote de produção de cada componente e os filmes. Por exemplo,a altura de IC 180 pode ser não uniforme ou fora da dimensão nominal dese-jada, mas a variação é compensada para as camadas de amortecimento. Adimensão de altura desejada H é obtida por amortecimento em múltiplascamadas; como as camadas da estrutura 100 são laminadas juntas comodescrito abaixo, camadas de adesivo fluível absorvem dimensões em exces-so e enchem subdimensões para cada um dos vários componentes e cama-das. Rolos de passo usado depois da aplicação de amortecimento ajudam aestabelecer as dimensões desejadas. Cavidades na tela de cada camada decorte em matriz absorvem o adesivo fluível dos elementos superdimensiona-dos. As cavidades são em geral desenhadas para nivelar os vários elemen-tos tais como IC, bateria, e célula de display. Porque as cavidades podemnão ser formadas para encaixar as dimensões variadas dos elementos exa-tamente, são ligeiramente superdimensionadas resultando em cavidadespequenas em torno dos vários elementos. O material de amortecimento fluí-vel enche as cavidades e fornece uma estrutura uniforme.

Durante a laminação a quente, as resinas usadas para formar ascamadas de filme de uma estrutura de núcleo também fluem. As cavidadesformadas em torno dos vários elementos são enchidas por resina que fluidurante o processo de laminação a quente. Porque a resina enche os espa-ços vazios das cavidades pré-formadas, o resultado pode ser defeitos desuperfície inaceitáveis tais como fissuras, rompimentos, ou depressões,nasuperfície do cartão devido ao volume perdido durante o processo de fluxo.

Assim, o uso de um material de amortecimento fluível enche previamente ascavidades que surgem durante a formação do núcleo, desse modo eliminan-do as deficiências de volume que resultariam, em tais defeitos.

Duas camadas de amortecimento são descritas abaixo, umacamada de amortecimento maior e uma camada de amortecimento menor.

Estas camadas de amortecimento podem ter espessuras de 0,025 a 0,076mm (1,0 a 3,0 mils) e 0,006 a 0,025 mm (0,25 a 1,0 mil), respectivamente.

As espessuras preferidas são de 0,063 mm (2,5 mils) para uma camada deamortecimento maior e 0,012 a 0,025 mm (0,5 a 1,0 mil) para uma camadade amortecimento menor.

Primeiro, a camada de amortecimento maior é descrita. Comreferência à figura 6, durante a montagem da estrutura 100, a folha de topoflexível 110 é laminada na primeira camada de cobertura 120, e a primeiracamada de cobertura 120 é laminada na segunda camada de cobertura 130,desse modo formando uma camada de montagem de topo 210. Uma cama-da de montagem de base 220 é formada laminando junto uma pluralidade deelementos e camadas, tal como a folha de base 150, a célula de display 160com o display 170 e IC 180, e a bateria 190, mostrados na figura 6. Esteselementos são laminados com técnicas de laminação convencionais, usandorolos de passo para obter a espessura desejada da camada de montagemde topo 210 e camada de montagem de base 220.Como discutido, as variações dimensionais indesejáveis surgirãonos elementos laminados nestas camadas. Com referência à figura 7, umacamada de amortecimento maior 230 pode estar situada entre a camada demontagem de topo 210 e a camada de montagem de base 220 para nivelarsubstancialmente as variações e obter uma dimensão aceitável. A camadade amortecimento maior 230 pode ser formada com um adesivo de lamina-ção que é fluído sobre a camada de montagem de topo 210, como mostradona figura 8. A camada de amortecimento maior 230 pode ser aplicada nacamada de montagem de topo 210 por uma variedade de métodos, incluindoimpressão a tela, estêncil, almofada ou flexográfica. Estes processos de im-pressão podem ser realizados com uma placa que tem contornos formandoimagens de espelho com os contornos da camada de montagem de topo210. A placa é combinada com a localização correspondente na camada demontagem de topo 210 para suprir cobertura suficiente do adesivo dentrodos recessos da camada de montagem de topo 210. Assim, embora a figura7 por simplicidade mostra uma camada de amortecimento 230 de espessurauniforme, esta camada como aplicada pelos métodos acima terão um padrãode espessura de material e volume selecionado para distribuir mais materiala localizações onde os reservatórios de material fluível são necessários paramigrar para dentro de cavidades. A camada de amortecimento maior fornecematerial de amortecimento suficiente para assegurar que as disparidadesdimensionais e espaços vazios, formados durante a formação de núcleo, sãocompensados e enchidos.

Com referência à figura 9, a camada de montagem de topo 210e a camada de montagem de base 220 são fundidas, e uma camada de a-mortecimento maior padronizada 230 absorve dimensões em excesso e en-che as subdimensões nos vários componentes, desse modo formando vari-âncias de altura para obter a dimensão de altura desejada como determina-das pelos rolos de passo. Qualquer material de amortecimento em excessoé permitido filtrar para fora das bordas das folhas de cobertura e é subse-qüentemente aparado para formar o formato desejado.

O uso de camadas de amortecimento pode também fornecerresistência mecânica desejável para a estrutura de núcleo eletrônico resul-tante. Fornecendo uma construção substancialmente sólida para montar osvários elementos e cavidades, a estrutura de núcleo resultante exibe rigideze integridade mecânica altamente desejável. Além do mais, o uso de cama-das de amortecimento para prender as várias camadas juntas, aumenta aintegridade elétrica de circuitos eletrônicos interconectados. Material de ca-mada de amortecimento adequado deve ter a viscosidade desejada ou ou-tras características físicas para permitir sua aplicação por processos de im-pressão, e deve ser fluível e curável tal que auxilia a manter as camadas deestrutura de núcleo juntas. No entanto, o material de amortecimento nãoprecisa ser um adesivo permanente. O material de camada de amortecimen-to deve também misturar-se com o PVC ou outras camadas e quaisquer ma-teriais impressos adicionais durante o processo de laminação a quente talque o material de amortecimento é compatível com as resinas das camadasde filme e componentes elétricos em um estado fundido. Uma variedade defamílias de material são adequadas como o material de amortecimento, taiscomo acrilatos, uretanos, plastisols, poliésteres, ou outros materiais similaresde viscosidade adequada para impressão e cura seguinte de resistência.

Em adição à camada de amortecimento maior 230 aderida àcamada de circuito flex 140, uma pluralidade de camadas de amortecimentomenor 240 pode também ser fluída e aderida entre as outras camadas, co-mo mostrado nas figuras 10 e 11. Isto permite que a dimensão de altura de-sejada seja obtida compensando o amortecimento em múltiplas camadas naestrutura 100. As camadas de amortecimento menores também funcionampara aderir as várias camadas durante a fabricação. Finalmente, as cama-das de amortecimento menores e rolos de passo intermediários permitemque uma dada estrutura seja colocada de modo reproduzível ema uma dis-tância conhecida do topo ou fundo do substrato. Isto pode ser importante seem uma aplicação particular, o usuário final deseja usar fresagem ou outrosprocessos para conectar em quaisquer elementos embutidos na estrutura denúcleo.

Em adição a equalizar a dimensão de altura dos vários compo-nentes e camadas, a camada de amortecimento maior 230 e as camadas deamortecimento menores 240 podem corrigir outras questões de dimensio-namento. Por exemplo, onde uma camada a ser laminada é cortada em ma-triz para encaixa IC 180, pode existir "sobre-corte" para permitir a estruturareceber facilmente um IC. A variação em "sobre-corte" que ocorre em umaestrutura de núcleo eletrônico para outra é distinta da variação em tamanhode IC. Embora o formato dos ICs possa ser formado com dimensões aceitá-veis, sua colocação na estrutura 100 pode variar, levando a variações posi-cionais que precisam de compensação. Conseqüentemente, depois que umchip é montado na estrutura e uma camada de corte em matriz aplicada emtorno dela, uma cavidade pode ser formada em torno dela. Neste caso, ascamadas de amortecimento não somente encherão em variações de alturado IC, mas também encherão nos volumes de cavidade 290 em torno do IC180, como visto na figura 11.

Exemplo 1 - Colocação de componente distinto e circuito em múltiplas ca-madas

Consistente com os ensinamentos acima, a invenção será agorailustrada em uma construção com duas camadas compostas, uma camadade base 220 e camada de cobertura 210, mostradas na figura 6, que sãoentão laminadas juntas para formar a estrutura eletrônica de núcleo.

O núcleo eletrônico é construído colocando os componentes ne-cessários em uma folha de base 150 na configuração apropriada para o la-yout parcial. A folha de base pode ser de PVC ou outro filme que laminará ascamadas externas através do processo de laminação a quente. A espessurada folha de base de preferência estará na faixa de 0,0025 a 0,012 cm (0,001a 0,005 polegada) com uma espessura preferida de 0,0127 cm (0,002 pole-gada). Os vários componentes são mantidos no lugar com uma camada finade adesivo sensível à pressão.

Os componentes colocados na folha de base 150 incluem cúpu-Ias de comutador de membrana, a bateria e a célula de display. A colocaçãode componente inicial determina o espaçamento das áreas em relevo bemcomo várias alturas que exigem nivelamento. É desejável, mas não exigido,para pré-laminar a camada de corte em matriz 145 que combina a espessurade substrato da célula de display e abas de bateria. A superfície do substratopode manter o conjunto de circuitos de base de comutador no qual as cúpu-las serão colocadas.

O método preferido de laminação é usar adesivos de laminaçãopermanente que curam através de radiação UV, radiação EB ou calor. A la-minação de camada de base pode ser forçada através de um ponto de pas-so que determina a altura e reduz a variação de altura potencial desta camada.

O núcleo agora consiste nos contatos de célula de display, abasde bateria e contatos de comutador no mesmo plano e voltados para cima.Cúpulas podem ser colocadas sobre os comutadores e aderidas usandotécnicas adesivas bem-conhecidas na técnica. Isto completa a camada debase 220 que será subseqüentemente laminada na camada de cobertura 210.

A camada de cobertura 210 tem todos os circuitos de conexãonecessários impressos no fundo da mesma, que conectarão os contatos elé-tricos de comutador, bateria e célula de display encontrados na camada debase 220. A camada de cobertura é designada para combinar os contornosda altura de display, conjunto de chip, bateria e cúpulas de comutador. Acamada de cobertura pode ser formada em uma forma tridimensional lami-nando filmes com cortes em matriz que combinam a topografia da camadade base, ou "camada de componente". A camada de cobertura tem um nú-mero mínimo de sub-camadas baseado no número de elementos de alturadiferente colocado na camada de base. A camada de cobertura pode serconstruída de filmes transparentes que permitem o display embutido no nú-cleo a ser visualizado.

A etapa de montagem final é laminar a camada de base 220 e acamada de cobertura 210 usando adesivo de laminação permanente. Umacamada de amortecimento 230 de 0,0025 a 0,005 cm (0,001 a 0,002 pole-gada) de adesivo fluível é usar a ligação da camada de cobertura com a ca-mada de base e a estrutura inteira é passada através de um ponto de passosólido determinado em 0,045 cm (0,018 polegada) antes de fundir o adesivo.O adesivo é aplicado tanto a através de impressão em tela, impressão emalmofada, distribuição ou pulverização. A estrutura tridimensional deve serinteiramente coberta e as áreas de contato devem ser livres de adesivo.

O dispositivo de laminação final é permanente e pode ser esco-lhido da família de adesivos curados por radiação tais como UV ou EB quesão curados através da camada de cobertura transparente. Alternativamen-te, uma fusão a quente permanente pode ser aplicada, que é resfriada atra-vés do ponto de passo. A fusão a quente tem o benefício adicional de refluxodurante a etapa de laminação a quente de produzir o cartão terminado. To-cas as camadas de amortecimento devem consistir de adesivos que nãointerferem com o processo de laminação a quente impedindo as várias ca-madas de fundir permanentemente e o cartão resultante deve aprovar asespecificações ISO. Um tal adesivo adequado para a aplicação é RadcureUV-170-SP.

Os materiais da folha de base 150 e filme de topo 110 são cons-truídos de PVC ou outro plástico adequado para laminação a quente. Alter-nativamente, uma vedação por calor tal como álcool polivinílico (PVA) ououros revestimentos de vedação por calor comerciais poderiam ser revesti-dos nas superfícies mais externas para assegurar a ligação apropriada dassuperfícies de acabamento durante a laminação a quente.

Exemplo 2 - Circuitos planares e conexões elétricas

Em outro exemplo, a construção da camada de base 220 é mo-dificada imprimindo o circuito de conexão inteiro no topo da estrutura quecombinará com os pontos de conexão dos componentes de célula de displaye de bateria e contêm a base para os comutadores. A conexão elétrica entreo circuito de conexão e os componentes é então fornecida através de distri-buição de agulha para fornecer uma trajetória condutora para cada conexão.A estrutura restante permanece a mesma que no Exemplo 1.

Exemplos 1 e 2 ilustram a flexibilidade inerente de conjunto decircuitos de impressão dentro do núcleo eletrônico. O núcleo eletrônico tipi-camente terão 5-7 superfícies distintas para imprimir elementos de circuitoantes da montagem final. Esta modalidade da invenção fornece a capacida-de de formar camadas de circuitos dentro do núcleo e usar todas as superfí-cies disponíveis para encaixar os circuitos necessários. Isto é útil quando seelaboram circuitos que devem estar contidos dentro da área disponível paraum cartão inteligente. Isto eficazmente fornece 5-7 vezes a capacidade so-bre uma superfície única convencional.

Conexões elétricas entre as camadas do núcleo podem ser obti-das através da introdução de vias condutoras através das camadas. Estaprática é realizada perfurando furos através de cada camada desejada emregistro com os circuitos a serem conectados e enchendo os furos com umepóxi condutor ou outro material para fornecer trajetórias de circuito de furodireto.

Exemplo 3 - Bateria de carbono e zinco embutida

Como descrito, as baterias adequadas para uso em um cartãointeligente são tipicamente 0,304 a 0,406 cm (0,012 a 0,016 polegada) emespessura total. Desta espessura total, 0,015 a 0,025 cm (0,006 a 0,010 po-legada) são compreendidos de filmes de embalagem para vedar a bateria.Este exemplo ilustra o uso de camadas de núcleo como parte da embalagemde bateria que economiza espessura total e complexidade do núcleo.

Esta construção é baseada na camada de base 220/camada decobertura 210 como descrita no Exemplo 1. Na camada de base, os anodosde bateria e coletores de corrente são depositados no topo da segunda ca-mada de filme PVC 150. Separadamente, na mesma camada, os catodos ecoletores de corrente são também impressos. A espessura total das cama-das de bateria é 0,015 cm (0,006 polegada) que corresponde com a alturado display. Duas células separadas são exigidas para obter os 3 V exigidosdo sistema. Os circuitos de fixação conectam as baterias em série nos ou-tros elementos.

A camada de cobertura 210 é construída para ter uma área eva-cuada sobre os eletrodos da bateria para fornecer relevo na laminação. An-tes da laminação final, o eletrólito da bateria é adicionado ao poço paracompletar a construção da bateria. Na laminação, o eletrólito umedece ascélulas para ativá-las.

Exemplo 4 - Bateria de lítio embutida

O uso de química de bateria de lítio tem a vantagem de 2,8V porcélula que simplifica a construção do núcleo. No entanto, a química de lítioexige a montagem da célula em um ambiente seco devido à reatividade delítio com água.

Portanto, isto exige a pré-formação do componente de bateriaantes da incorporação na estrutura de núcleo. Isto é realizado laminando ocoletor de corrente de chapa de cobre que tem metal lítio borrifado nele pre-viamente para formar o anodo para o filme de núcleo que tem 0,025 cm(0,010 polegada) de espessura. O filme de núcleo é cortado em matriz noformato da bateria e forma um poço. O poço é então enchido com o eletrólitoe o material de catodo e é vedado com chapa de cobre que forma o coletorde corrente de catodo. A estrutura resultante é 0,025 cm (0,010 polegada) etem mais capacidade que uma célula separada com uma espessura total de-0,355 cm (0,014 polegada).

A camada de bateria descrita acima agora tem a conexão deanodo em uma superfície e a conexão de catodo no lado oposto. A conexãoelétrica com o eletrodo de fundo é produzida colocando o circuito no eletrodode fundo. A conexão elétrica com o eletrodo de topo é produzida fornecendouma via através do filme e conectando o plano posterior usando técnicas defuro direto.

Como com outros exemplos, a camada de cobertura e as cama-das de base são laminadas usando camadas de amortecimento de 0,0025 a-0,005 cm (0,001 a 0,002 polegada) de adesivo como descrito no Exemplo 1.

Exemplo 1 - Camadas de PVC

A construção de núcleo pode ser construída usando uma varie-dade de filmes. Selecionando o adesivo de laminaçao apropriado, a lamina-çao a quente bem-sucedida não exige que todas as camadas atinjam o pon-to de fusão do filme durante o processo de laminaçao. Alternativamente, ascamadas podem ser construídas de filmes que atingem o ponto de fusão dofilme selecionado e fundem durante o processo de laminaçao. Filmes ade-quados, tais como cloreto de polivinila e polipropileno, são bem-conhecidosna técnica. O processo de laminação permanece constante exceto que osadesivos de laminação são impressos padronizados em uma waffle ou outropadrão adequado pra permitir que as camadas fluam e forneçam superfíciesadequadas para fundir. O processo de laminação é ainda usado para nivelaras várias camadas mas o propósito primário do adesivo é manter as váriascamadas juntas antes da laminação. No caso de uma bateria impressa, aosadesivos da camada de amortecimento são impressos como uma camadacontínua em torno da bateria para assegurar a formação de uma gaxeta paraconter no eletrólito de bateria antes da laminação final. Esta impressão érealizada mesmo se um padrão é usado em outras áreas do cartão.Conclusão

Os exemplos acima ilustram o alcance e a flexibilidade da estru-tura impressa e laminada da presente invenção. Em particular, a presenteinvenção pode ser usada para produzir de modo eficiente uma estrutura denúcleo eletrônico que fornece funcionalidade eletrônica especificada de umavariedade de cartão financeiro e outras aplicações, que tem a integridadeestrutural exigida, e que permite que camadas de acabamento sejam aplica-das enquanto permanecem consistentes com as exigências dimensionais,flexibilidade e outras exigências físicas da aplicação particular, como especi-ficado por padrões e/ou exigências do usuário. Aqueles versados na técnicareconhecerão que outros componentes e configurações podem ser pratica-dos e estão dentro do escopo da presente invenção.

APÊNDICE A

Especificações de Cartão Inteligente

ISO 7810 Um de uma série de padrões descrevendo as caracte-rísticas para cartões de identificação como definidas na cláusula de defini-ções e o uso de tais cartões para intercâmbio internacional. Este Padrão In-ternacional especifica as características físicas de cartões de identificaçãoincluindo materiais de cartão, construção, características e dimensões paraquatro dimensões de cartões. As dimensões nominais para cartões bancá-rios, incluindo padrões para rebarbação de borda não exceder 0,008 mm(0,003 polegada), distorções de superfície e painéis de assinatura.

ISO/IEC 7811-1 Cartões de Identificação - Técnica de gravação

- Parte 1: Gravar esta parte de ISO/IEC 7811 é um de uma série de padrõesdescrevendo os parâmetros para cartões de identificação como definido nacláusula de definições e o uso de tais cartões para intercâmbio internacional.

Esta parte de ISO/IEC 7811 especifica as exigências para caracteres grava-dos em cartões de identificação. Os caracteres gravados são pretendidospara transferência de dados tanto pelo uso de impressoras ou por leituravisual ou de máquina. Leva em consideração os aspectos humano e de má-quina e estabelece exigências mínimas.

ISO/IEC 7811-3 Cartões de Identificação - Técnica de gravação

- Parte 3: Localização de caracteres gravados em cartões de ID-1.

ISO 7812 & 7814 Localização de material de tarja magnética ePerfil de Superfície.

ISO 7813 Cartões de Identificação - Cartões de transação finan-ceira. Especifica que as dimensões de cartões de transação financeira de-vem ter 0,76 ± 0,08 mm (0,030 ± 0,0003 polegada) de espessura, 85,47 mm(3,375 polegada) de largura e 54,03 mm (2,127 polegada) de altura.

ISO 7816-1 Cartões de Identificação. Cartões de circuito(s) inte-grado com contatos - Parte 1: Características físicas. Especifica as caracte-rísticas físicas de cartões de circuito(s) integrado com contatos. Se aplica acartões de identificação do tipo de cartão de ID-1, que pode incluir gravaçãoem relevo e/ou tarja magnética, como especificado em American NationalStandard for Identification.

ISO/IEC 7816-2 Tecnologia de Informação - Cartões de Identifi-cação - Cartões de circuito(s) integrado com contatos - Parte 2: Dimensõese localização de contatos. Especifica as dimensões, localizações e atribuiçãopara cada um dos contatos nos cartões de circuito(s) integrado de um tipode cartão de ID-1. Para ser usado em conjunto com ISO/IEC 7816-1.

ISO/IEC 7816-3 Tecnologia de Informação - Cartões de Identifi-cação - Cartões de circuito(s) integrado com contatos - Parte 3: Sinais ele-trônicos e protocolos de transmissão. Especifica a energia e estruturas desinal, e troca de informação entre um cartão de circuito(s) integrado e umdispositivo de interface tal como um terminal. Também cobre taxas de sinal,níveis de voltagem, valores de corrente, convenção de paridade, procedi-mento de operação, mecanismos de transmissão e comunicação com o car-tão.

ISO 14443-1 Cartões de Identificação - Cartões de Circuito Inte-grado de Proximidade (RF) criando padrão - Parte 1: Características físicas.Especifica as características físicas de cartões de proximidade (PICC). Seaplica a cartões de identificação de cartão do tipo ID-1 operando na proximi-dade de um dispositivo de acoplamento. Este padrão deve ser usado emconjunto com partes posteriores de ISO/IEC 14443. Para obter um registroeletrônico: Global Engineering Documents, Inc., http://www.global.ihs.com.

ISO 14443-2 Cartões de Identificação - Cartões de Circuito Inte-grado de Proximidade criando padrão - Parte 2: Interface de freqüência derádio e parâmetros. Descreve as características elétricas de dois tipos deinterface sem contato entre um cartão de proximidade e um dispositivo deacoplamento de proximidade. Em adição, inclui energia e comunicação bidi-recional.. Especifica as características dos campos a serem fornecidos paraenergia e comunicação bidirecional entre os dispositivos de acoplamento deproximidade (PCDs) e cartões de proximidade (PICCS). Esta parte de I-SO/IEC 14443 deve ser usada em conjunto com outras partes de ISO/IEC14443. Esta parte de ISO/IEC 14443 não especifica o meio de gerar camposde acoplamento, nem os meios de concordância com radiação eletrônica eregulamentos de exposição humana, que podem variar de acordo com o pa-ís.

ISO 14443-3 Cartões de Identificação - Cartões de Circuito Inte-grado de Proximidade criando padrão - Parte 3: Sinais eletrônicos e protoco-los de transmissão.

ISO 14443-3 Cartões de Identificação - Cartões de Circuito Inte-grado de Proximidade expandindo padrão - Parte 4: Características de Se-gurança descrevem (a) pesquisa por cartões de proximidade (PICCs) en-trando o campo de um dispositivo da acoplamento de proximidade; (b) oformato do byte, os quadros e sincronização utilizados durante a fase inicialda comunicação entre PCDs e PICCs; (c) a solicitação inicial e a resposta aoconteúdo do comando de solicitação; (d) métodos para detectar e comuni-car-se com um PICC dentre vários PICCs (anticolisão); (e) outros parâme-tros requeridos para inicializar comunicações entre um PICC e um PCD; e (f)meios opcionais para facilitar e acelerar a seleção de um PICC dentre váriosPICCs baseada em critérios da aplicação.

ISO/IEC 10373 Cartões de Identificação - Métodos de teste.

ISO/IEC 7816-4 Tecnologia da Informação - Cartões de Circui-to(s) Integrado(s) com contatos - Parte 4: Comandos entre indústrias paraintercâmbio. Especifica um protocolo de transmissão de bloco half-duplexcaracterizando as necessidades especiais de um ambiente sem contato edefine a seqüência de ativação e desativação do protocolo. Esta parte deISO/IEC 14443 é pretendida para ser usada em conjunto com outras partesde ISO/IEC 14443 e é aplicável a cartões de proximidade do Tipo A e Tipo B.

ISO/IEC 7816-5 Cartões de Identificação - Cartões de circuito(s)integrado com contatos - Parte 5: Sistema de numeração e procedimento deregistro para identificadores de aplicação.

ISO/IEC 7816-6 Cartões de Identificação - Cartões de circuito(s)integrado com contatos - Parte 6: Elementos de dados entre indústrias.

ISO 8583:1897 Mensagens originadas de cartão bancário - Es-pecificações de mensagem de intercâmbio - Conteúdo para transações fi-nanceiras.

ISO 8593:1993 Mensagens originadas de cartão de transaçãofinanceira - Especificações de mensagem de intercâmbio.

ISO/IEC 8825-1 Tecnologia de Informação - Regras de codifica-ção ASN.1: Especificação de Regras de Codificação Básica (BER), Regrasde Codificação Canônica (CER) e Regras de Codificação Distinguidas(DER).

ISO/IEC 8859 Processamento de Informação - conjunto de ca-racteres gráficos codificados de byte-único de 8-bit.ISO 9362 - Bancário - Mensagens de telecomunicação bancária

- Códigos de identificador bancário.

ISO 9564-1 Bancário - Gerenciamento e segurança PIN - Parte1: Princípios básicos e exigências para manipulação PIN online em sistemasATM e POS.

ISO 9564-3 Bancário - Gerenciamento e segurança PIN - Parte3: Exigências para manipulação PIN offline em sistemas ATM e POS.

ISO/IEC 9796-2:2002 Tecnologia de Informação - Técnicas desegurança - Esquemas de assinatura digital fornecendo recuperação demensagem - Parte 2: Mecanismos a base de fatoração de inteiro.

ISO/IEC 9797-1 Tecnologia de Informação - Técnicas de segu-rança - Códigos de Autenticação de Mensagem - Parte 1: Mecanismos u-sando cifra de bloco

ISO/IEC 10116 Tecnologia de Informação - Técnicas de segu-rança - Modos de operação para uma cifra de bloco de n-bit.

ISO/IEC 10118-3 Tecnologia de Informação - Técnicas de segu-rança - funções com hashing - Parte 3: Funções com hashing dedicadas.

ISO 11568-2:1994 Bancário - Gerenciamento de chave (varejo)- Parte 2: Técnicas de gerenciamento de chave para cifras simétricas.

ISO 13491-1 Bancário - Dispositivos criptográficos seguros (va-rejo) - Parte 1: Conceitos, exigências e métodos de avaliação.

ISO 13616 Bancário e serviços financeiros relacionados - Nú-mero de conta bancária internacional (IBAN).

ISO 16609 Bancário - Exigências para autenticação de mensa-gem usando técnicas simétricas.

ISO 639-1 Códigos para a representação de nomes de línguas -Parte 1: Código Alfa-2

Nota: este padrão é atualizado continuamente por ISO. Adições/mudançasem ISO 639-1:1988: Códigos para a Representação de Nomes de Línguasestão disponíveis em: http://lcweb.loc.aov/standards/iso639-2/codechanges.html

ISO 3166 Códigos para a representação de nomes de países esuas subdivisões. Códigos ISO 4217 para a representação de moedasrentes e Fundos.

FIPS 180-2 Padrão de Hashing Seguro.

Claims (31)

1. Estrutura de núcleo em camadas, fina para fornecer, em umaunidade laminada, um mostrador e dispositivos eletrônicos associados paraacionar o mostrador, compreendendo:uma camada de base e uma camada de topo de material lami-nável;uma célula de mostrador tendo pontos de conexão para umcomponente de circuito integrado para acionar pelo menos um componentede mostrador e tendo linhas elétricas para conexão com uma fonte de energia;pelo menos uma camada de conexão de componente pré-formado tendo linhas elétricas impressas em uma ou mais de suas superfí-cies, a pelo menos uma camada de conexão de componente pré-formadasendo conectada de modo eletronicamente operável à célula de mostrador epresa entre a camada de base e a camada de topo; euma camada de amortecimento configurada entre a camada debase e a camada de topo, a camada de amortecimento sendo feita de ummaterial formável que compensa as diferenças de espessura entre os com-ponentes entre a camada de base e a camada de topo e permite que umaespessura total desejada para a estrutura de núcleo em camadas seja obtida.

2. Estrutura em camadas, de acordo com a reivindicação 1, emque pelo menos um componente de mostrador é formado imprimindo umapluralidade de pixels que são conectados de modo eletronicamente operávelno componente de circuito integrado.

3. Estrutura em camadas, de acordo com a reivindicação 2, emque vários pixels são conectados de modo correspondente com os pontosde conexão de recepção de mostrador.

4. Estrutura em camadas, de acordo com a reivindicação 1, emque a camada de base é adequada para laminação em uma superfície decobertura inferior adjacente.

5. Estrutura em camadas, de acordo com a reivindicação 1, emque a camada de topo é adequada para laminação para uma superfície decobertura superior adjacente.

6. Estrutura em camadas, de acordo com a reivindicação 1, emque uma placa de contato de chip é montada pelo menos em parte na estru-tura de núcleo e linhas elétricas internas à estrutura em camadas conectamde modo eletronicamente operável a placa de chip no componente de circui-to integrado, que é lateralmente deslocado da placa de chip.

7. Estrutura em camadas, de acordo com a reivindicação 6, emque a placa de contato de chip é uma placa de contato para um cartão inteli-gente e o componente de circuito integrado é configurado para realizar fun-ções de cartão inteligente.

8. Estrutura em camadas, de acordo com a reivindicação 1, emque a camada de conexão de componente é pré-formada com aberturas pa-ra receber os componentes e para auxiliar a compensação de diferenças deespessura entre os componentes entre a camada de base e a camada detopo.

9. Estrutura em camadas, de acordo com a reivindicação 1, emque a camada de conexão de componente é pré-formada com aberturas pa-ra receber os componentes e auxiliar na compensação de diferenças de es-pessura entre os componentes entre a camada de base e a camada de topo,e a camada de amortecimento é formável para encher as cavidades associ-adas com as aberturas.

10. Estrutura em camadas, de acordo com a reivindicação 1, emque a camada de conexão de componente tem linhas elétricas impressasem suas superfícies superior e inferior.

11. Método para fazer uma estrutura de núcleo em camadas,fina com um mostrador, compreendendo:fornecer uma camada de base adequada para laminação;fornecer uma célula de mostrador com um componente de circui-to integrado anexado para acionar pelo menos um componente de mostra-dor formado imprimindo pelo menos um pixel com uma camada correspon-dente de tinta eletrocrômica e linhas conectando de modo eletricamente ope-rável pelo menos um pixel e o componente de circuito integrado;fornecer um componente de fonte de energia para conexão ele-tricamente operável com o componente de circuito integrado;fornecer pelo menos uma camada de cobertura interposta adja-cente à célula de mostrador e tendo pelo menos uma de suas superfíciescom componentes elétricos impressos que são operavelmente conectadosem um ou mais do componente de circuito integrado, o componente de fontede energia e a célula de mostrador; ecombinar a camada de base, célula de mostrador, componentede fonte de energia e camada de cobertura em uma unidade laminada, in-terpondo pelo menos uma camada de amortecimento entre os elementosprecedentes, a camada de amortecimento sendo formável e diferencialmen-te aplicada de modo a compensar as variações dimensionais na espessuraos componentes entre a camada de base e a camada de cobertura e forne-cendo uma faixa de espessura em sua própria dimensão vertical suficientepara obter uma dimensão vertical total desejada para a unidade laminada.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, em que a etapade imprimir pelo menos um pixel compreende imprimir vários pixels que sãoconectados de modo eletronicamente operável no componente de circuitointegrado.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, em que a etapade imprimir pelo menos um pixel compreende imprimir uma pluralidade depixels que são conectados de modo eletronicamente operável ao componen-te de circuito integrado, onde os vários pixels são conectados de modo cor-respondente com os pontos de conexão de recepção de mostrador.

14. Método, de acordo com a reivindicação 11, ainda compreen-dendo fornecer uma placa de contato de chip montada pelo menos uma par-te na estrutura de núcleo e linhas elétricas internas à estrutura em camadasconectam de modo eletronicamente operável a placa de chip no componentede circuito integrado, que é lateralmente deslocado da placa de chip.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, em que a placade contato de chip é uma placa de contato para um cartão inteligente e aindacompreendendo configurar o componente de circuito integrado para realizarfunções de cartão inteligente.

16. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a etapa defornecer uma camada de cobertura compreende fornecer uma camada pré-formada com aberturas para receber os componentes e para auxiliar a com-pensação de diferenças de espessura entre os componentes entre a cama-da de base e a camada de cobertura.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, em que a etapade fornecer uma camada de cobertura compreende fornecer uma camadapré-formada com aberturas para receber os componentes e auxiliar na com-pensação de diferenças de espessura entre os componentes entre a cama-da de base e a camada de cobertura, e a camada de amortecimento é for-mável para encher as cavidades associadas com as aberturas.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, em que a cama-da pré-formada com aberturas tem linhas elétricas impressas em suas su-perfícies superior e inferior.

19. Método para fazer uma estrutura de núcleo em camadas,fina com um mostrador, compreendendo:fornecer uma camada de base adequada para laminação;fornecer uma célula de mostrador com um componente de circui-to integrado anexado para acionar o mostrador imprimindo vários pixels comuma camada correspondente de tinta eletrocrômica e linhas conectando demodo eletricamente operável os pixels e o componente de circuito integrado;fornecer um componente de fonte de energia para conexão ele-tricamente operável para distribuir energia para o circuito integrado;fornecer pelo menos uma camada de cobertura interposta adja-cente à célula de mostrador imprimindo um uma ou mais superfícies externaou interna da camada de cobertura, componentes elétricos impressos quesão operavelmente conectados em um ou mais do componente de circuitointegrado, o componente de fonte de energia e a célula de mostrador; ecombinar a camada de base, célula de mostrador, componentede fonte de energia e camada de cobertura em uma unidade laminada, in-terpondo pelo menos uma camada de amortecimento entre os elementosprecedentes, a camada de amortecimento sendo formável e laminada demodo a compensar as variações dimensionais na espessura da célula demostrador e outros componentes interpostos entre a camada de base e umasuperfície externa da camada de cobertura e fornecer uma faixa de espessu-ra em sua própria dimensão vertical suficiente para obter uma dimensão ver-tical total desejada para a unidade laminada.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, em que pelo me-nos uma camada de amortecimento é aplicada por uma técnica de impres-são.

21. Método, de acordo com a reivindicação 19, em que a cama-da de amortecimento se torna fluível em laminação para encher cavidades epermitir a nivelação da estrutura em uma espessura uniforme quando a es-pessura da camada de amortecimento compensa as variações dimensionais.

22. Método, de acordo com a reivindicação 19, em que múltiplascamadas de amortecimento são impressas e fluídas.

23. Método, de acordo com a reivindicação 19, em que os rolosde estreitamento são usados depois da aplicação do material de camada deamortecimento para obter o dimensionamento desejado.

24. Método, de acordo com a reivindicação 19, em que a im-pressão de componentes elétricos em duas ou mais superfícies externas ouinternas inclui a impressão de linhas condutivas, ou materiais dielétricos ouresistivos, que podem ser unidos com outras camadas impressas para for-mar os componentes desejados, incluindo antenas, resistores e capacitores.

25. Método, de acordo com a reivindicação 19, ainda compreen-dendo formar um componente de bateria usando técnicas de impressão paraaplicar camadas que compreendem anodos, catodos, coletores de correntee um volume de eletrólito.

26. Estrutura de núcleo em camadas, fina para fornecer, em umaunidade laminada, um ou mais componentes eletrônicos para processar in-formação, compreendendo:uma camada de base e uma camada de topo de material lami-nável;pelo menos um componente eletrônico tendo pontos de conexãoe tendo linhas elétricas para conexão com um componente de fonte de e-nergia;pelo menos uma camada de conexão de componente pré-formado tendo linhas elétricas impressas em uma ou mais de suas superfí-cies, pelo menos uma camada de conexão de componente pré-formadasendo conectada de modo eletronicamente operável ao pelo menos umcomponente eletrônico e presa entre a camada de base e a camada de topo;euma camada de amortecimento configurada entre a camada debase e a camada de topo, a camada de amortecimento sendo feita de ummaterial formável que compensa as diferenças de espessura entre os com-ponentes entre a camada de base e a camada de topo e permite que umaespessura total desejada para a estrutura de núcleo em camadas seja obtida.

27. Estrutura em camadas, de acordo com a reivindicação 26,em que pelo menos um componente eletrônico é um componente de circuitointegrado.

28. Estrutura em camadas, de acordo com a reivindicação 26,em que pelo menos um componente eletrônico é um emulador de tarja mag-nética.

29. Estrutura em camadas, de acordo com a reivindicação 26,em que pelo menos um componente eletrônico é um sensor biométrico.

30. Estrutura em camadas, de acordo com a reivindicação 26,em que uma placa de contato de chip é montada pelo menos em parte naestrutura de núcleo e linhas elétricas internas à estrutura em camadas co-nectam de modo eletronicamente operável a placa de chip no componentede circuito integrado, que é lateralmente deslocado da placa de chip.

31. Estrutura em camadas, de acordo com a reivindicação 30,em que a placa de contato de chip é uma placa de contato para um cartãointeligente e o componente de circuito integrado é configurado para realizarfunções de cartão inteligente.