Coautores: Stéphane Ayala, Documentos electrónicos para comercialización de
productos de HID Global y Hermann Hecker, Gerente, Ingeniería en documentos electrónicos de HID
Global
Introducción
Durante los últimos quince años, ha
habido una rápida adopción de tecnología de tarjetas inteligentes con contacto,
sin contacto y de interfaz dual en los programas avanzados de tarjetas de
identidad nacional y pasaportes electrónicos.
Los elevados problemas en seguridad, el alto tráfico en
los cruces fronterizos y la creciente necesidad de brindar servicios
gubernamentales simplificados son tan solo algunos de los factores que
influencian este cambio. Actualmente, es
más probable que los gobiernos y las organizaciones nacionales aprovechen los programas de identificación
como una oportunidad para aumentar la eficacia y para proteger y asegurar la
identidad del titular. Esto ha
dado lugar a que los proyectos demanden poderosas credenciales identificatorias
multipropósito que funcionen en numerosos niveles, manteniendo los más altos
niveles de seguridad y abordando, a su vez, objetivos adicionales como el
ingreso a instalaciones seguras, un cruce fronterizo más rápido o el acceso a
servicios de salud y sociales.
Como resultado, las agencias de
gobierno en todo el mundo están recomendando aplicaciones con habilitación de
tarjetas inteligentes y documentos basados en un chip de circuito integrado
(IC, por sus siglas en inglés) con mayor frecuencia para alcanzar estas metas. La demanda de tecnología de tarjetas inteligentes basadas
en un chip y los avances en la ciencia de los materiales han impulsado un
progreso sustancial en la construcción de tarjetas, lo cual dio lugar a
soluciones más sofisticadas que satisfagan mejor los complejos requisitos en
seguridad, confiabilidad y eficacia del programa, y la creciente funcionalidad
múltiple ofrecida en una sola credencial.
Si bien el concepto de una tarjeta multifuncional es
simple, la realidad es difícil de lograr. Se debe emplear una pericia
considerable en diseño, técnica y fabricación para asegurar que el resultado
final se ajuste a las normas internacionales en cuanto a tamaño, seguridad,
funcionalidad y durabilidad. No
obstante, tales tarjetas son –en última instancia- una opción más rentable y
eficaz que múltiples credenciales de un solo propósito, y permiten que los
especificadores del programa garanticen uniformemente un alto estándar de
seguridad en las funciones designadas.
Un factor clave en el cumplimiento de
estos objetivos es la durabilidad de la identificación (ID). Los documentos de identificación modernos deben soportar muchos
tipos de estrés, que incluyen desde intentos de alteración física hasta años de
manipulación desconsiderada en diversos entornos y condiciones climáticas. El policarbonato, debido a sus propiedades únicas, ha
ganado la confianza de los gobiernos como el material de elección por su
durabilidad y resistencia a la manipulación. Las tarjetas construidas con policarbonato son, además, más sólidas que las
de Cloruro de polivinilo (PVC). Las
características clave incluyen la robustez, flexibilidad y solidez extremas del
policarbonato, así como sus capacidades como plataforma para operar las
funciones ópticas de alta calidad de la impresión de alta seguridad.
El uso de este material, junto con la incorporación de
múltiples tecnologías a bordo y funciones de seguridad en una sola plataforma
de identificación de múltiples capas, requiere una pericia considerable en la
laminación de estructuras complejas y la aplicación apropiada de diversos
materiales. La industria ahora ha descubierto que
la incorporación de tecnologías a bordo, tales como RFID o chips con o sin
contacto, podría crear un estrés inesperado en las estructuras de
policarbonato. Por lo tanto,
se necesitan nuevas tecnologías innovadoras, como por ejemplo la prevención
contra grietas, para proteger la integridad estructural de la credencial,
acatando –a su vez- los estándares internacionales.
Este documento examinará la función de prevención de
grietas única de HID Global, la cual protege tanto al policarbonato como al
módulo de IC. Esta solución optimiza la confiabilidad
de las tarjetas inteligentes permitiendo a los fabricantes mantener las
ventajas originales del policarbonato, que ahora está amenazado por la
introducción de un chip de IC, y prolongar la vida útil de la credencial. La innovación de HID Global actualmente
se usa en más de 10 millones de tarjetas para un programa europeo de
identificación electrónica nacional, el más implementado en cualquier programa avanzado de
tarjetas de identificación en el mundo.
Policarbonato: detrás de su éxito
Integridad del documento, resistencia al fraude y
compatibilidad de funciones
No es
fortuito que el policarbonato se haya convertido en el material más apropiado
para los documentos de identificación seguros en la actualidad. Cuando se usa en
su forma pura y no se mezcla con otros plásticos, las diferentes capas de
policarbonato que componen un documento de identidad se fusionan para formar un
solo cuerpo de la tarjeta sólido y de monobloque. Estas características preservan la integridad del documento, impidiendo que
se desarme y confiriéndole alta resistencia al fraude.
El
policarbonato además cumple con la mayoría de las características de seguridad
disponibles en el mercado, tales como la impresión offset de seguridad, tintas
ópticamente variables o fluorescentes y hologramas. Esto lo convierte en la pareja comercial perfecta para los requisitos de
las tecnologías de seguridad más populares de la actualidad.
Las
principales ventajas del policarbonato incluyen:
·
Resistencia a la
temperatura: Puede resistir altas temperaturas (más de 180°), lo cual permite usarlo en
tiempos y condiciones climáticas extremos.
·
Estructura a
prueba de manipulación: Cuando una tarjeta está hecha 100% de policarbonato, su característica de
monobloque imposibilita la separación de las diferentes capas sin destruir la
tarjeta en sí.
·
Personalización
irreversible: El grabado láser es uno de los métodos más populares de personalización de
los documentos de identificación; el policarbonato es un material altamente
apropiado para este proceso irreversible.
·
Plataforma óptima
para características de seguridad: Debido a la calidad óptica del policarbonato, es
compatible con las principales características de seguridad disponibles en el
mercado.
·
Duradero: El policarbonato es altamente duradero y flexible.
·
Impacto neutro en
el medio amiente: El impacto en el medio ambiente es menos dramático que el del PVC. La combustión del
policarbonato produce dióxido de carbono y agua, y no se generan gases tóxicos.
La combinación
de estas propiedades únicas ha transformado al policarbonato en el material
escogido para los programas de identificación a gran escala en el sector de
identificación de gobierno, incluidos los programas de identificación
nacionales, pasaportes electrónicos y licencias de conducir.
Optimización de la
vida útil de las tarjetas inteligentes de última generación
Una
suposición central sobre el policarbonato es que después de la laminación de la
tarjeta, esta se convierte en un trozo monolítico de policarbonato. Sin embargo, en los documentos RFID sin contacto, esta
suposición no ocurre. La tarjeta
contiene sistemas electrónicos que están rodeados por y derretidos en el
plástico.
Se sabe que las inclusiones –por ejemplo, materiales
extraños como los chips de IC- en plásticos causan estrés, ya que crean áreas
de debilidad material que suelen ser puntos de inicio para la descomposición
del material.
En otras áreas de la industria del plástico, dichas
inclusiones se evitan en la medida de lo posible. Cualquier cavidad o inclusión que sea indispensable se
redondea en las esquinas o se desplaza a un área del plástico donde se pueda
esperar que cause el menor estrés, o bien se toman otras medidas. Tales prácticas no se usan en la producción de las
tarjetas de policarbonato estándar. (IMAGEN 1)
Como
consecuencia, el policarbonato comienza a agrietarse alrededor del módulo de
IC, ya que envejece con el tiempo y, también, como resultado de una diferencia
significativa en los coeficientes termomecánicos entre el módulo de IC y el
policarbonato.
De hecho,
las tarjetas de policarbonato están bajo un alto estrés desde el principio. Después de la laminación, el policarbonato se encuentra
bajo una extrema tensión alrededor del módulo de IC, y cualquier estrés térmico
o mecánico puede ejercer un impacto destructivo en las tarjetas. Por lo tanto, cuando las tarjetas están sujetas a estrés
mecánico como el desgaste cotidiano, se libera tensión en forma de pequeñas
micro grietas en el policarbonato que rodea al módulo de IC (el cual consta
principalmente de un marco metálico y una tapa de resina o cubierta que
protegen al chip).
Las micro
grietas suelen ser invisibles a la inspección óptica, y continuarán progresando
sin ser detectadas dentro de las tarjetas, migrando desde el área del módulo
hasta la superficie de la tarjeta. Este proceso desestabiliza la tarjeta con el tiempo y
contribuye a su envejecimiento prematuro. Las grietas también se pueden acelerar a causa de un estrés mecánico como
las dobladuras y torceduras que ocurren naturalmente durante la vida útil de la
tarjeta.
Función de
prevención de grietas de HID Global: una solución tipo “bolsa de aire”
HID Global ha alcanzado un nivel excepcional en pericia
inclusiva de la tecnología en la arena de las credenciales identificatorias
seguras, basada en años de innovación y desarrollo para agencias que dependen
de los más altos niveles de seguridad, calidad, durabilidad y confiabilidad. La pericia de la compañía en laminación
de estructuras complejas y en aplicación de diversos materiales para proteger
la integridad estructural de la credencial, mientras cumple con las normas
internacionales, ha producido numerosas innovaciones en la industria.
HID Global
ha estado trabajando para abordar la causa y prevención de las micro grietas a
fin de restablecer la promesa plena de las tarjetas de policarbonato, incluidas
su extraordinaria confiabilidad y la vida útil deseada de hasta 10 años. Durante el transcurso de casi tres años, R&D de HID
Global trabajó para desarrollar y patentar una nueva “Función de prevención de
grietas” (CPF, por sus siglas en inglés) que impide el desarrollo y la
aparición de micro grietas.
Los
expertos en materiales y fabricación de HID Global se centraron inicialmente en
determinar dónde se originan las grietas (una tarea desafiante, ya que el
material opaco de la tarjeta y la construcción en capas alrededor de los chips
RFID ocultan la existencia de grietas potenciales) y además tuvieron que
comprender cómo y por qué se propagaban.
HID obtuvo el beneficio de contar con un equipo de R&D capacitado, con
antecedentes en el campo del embalaje de componentes microelectrónicos.
La proximidad a los laboratorios de
pruebas, incluidos los que simulan el envejecimiento, de un fabricante
semiconductor local para aplicaciones automotrices también demostró ser
beneficial, ya que la durabilidad en un entorno hostil es una característica
clave en toda aplicación automotriz.
La solución de HID, lograda después de
vastas experimentaciones y pruebas, involucra la creación de un colchón
alrededor del chip.
Si bien abordó el problema de las grietas, que requería
la adición de una capa más de material dentro de la tarjeta, el resultado
presentó nuevos desafíos. Se requirió mayor
experimentación para producir una credencial que pudiera incorporar la CPF, y a
la vez cumplir con las estrictas normas internacionales que limitan el tamaño y
el grosor de las tarjetas identificatorias electrónicas de lectura automática. En el proceso de desarrollo, se consumieron casi 100kg de
material ceFLEXÔ. Se trata de una cantidad significativa, dado que una tarjeta pesa solo
cinco gramos.
Las
primeras credenciales en contener la función de CPF se implementaron
inicialmente en 2008 en un importante programa europeo de tarjetas de
identificación electrónica. Originalmente
desarrollado para tarjetas identificatorias de policarbonato que contienen
chips RFID, el proceso de prevención de grietas se ha adaptado más
recientemente para satisfacer los requisitos especiales de los pasaportes
electrónicos. Luego de la
implementación exitosa de las tarjetas identificatorias de policarbonato en
todo el mundo, el policarbonato ya se está usando cada vez más para páginas de
datos de pasaportes, y HID Global ha adaptado la prevención de grietas para
este propósito también.
¿Cómo funciona la CPF?
La función
de prevención de grietas es parte de la incrustación RFID de la tarjeta, la
cual sirve a toda la industria ya que acerca las ventajas de la prevención de
grietas a todos los fabricantes de tarjetas de policarbonato.
La tecnología anti grietas protege al policarbonato y al
módulo de IC, dado que se implementa de manera efectiva como una bolsa de aire.
En un paso cercano al final del proceso de fabricación de
la tarjeta, justo antes de la laminación, se construye la “bolsa de aire” de la
CPF dentro de los papeles. La CPF desarrolla
su función sólo en conexión con el proceso de laminación apropiado. El perfil de temperatura uniforme y vacío necesarios son
provistos por los sistemas profesionales de laminación a gran escala de HID.
En resumen,
el proceso de CPF patentado separa al módulo de IC del policarbonato usando el
material ceFLEX de HID Global a fin de impedir el contacto entre las dos áreas
durante el proceso de laminación. No se puede
acumular estrés ni tensión, ya que la tensión es absorbida por el material
ceFLEX, lo cual asegura y protege tanto al módulo como al policarbonato (ver la
imagen más abajo). Una vez que la tarjeta y el chip han pasado por el proceso de laminación
sin que se cree ningún estrés, el ceFLEX se transforma en un porte altamente
unido pero flexible para el chip dentro de la tarjeta. Esto ofrece una conexión firme al cuerpo de la tarjeta y una total falta de
tensión perjudicial dentro de la tarjeta durante su vida útil.
La forma
del módulo del chip es un parámetro importante en el proceso de fabricación de
la CPF. HID analiza cada nuevo módulo que ingresa al mercado y
adapta la CPF al módulo con su propia solución. (IMAGEN 2)
Un estudio
químico reciente sobre la aparición o prevención de grietas a cargo de Smithers
PIRA del Reino Unido demostró el envejecimiento prematuro de las tarjetas de
policarbonato (informe publicado el 16 de mayo de 2012. Ref.: 12-115268). PIRA probó
dos grupos de tarjetas de policarbonato, uno con CPF de HID y uno sin, y
sumergió las tarjetas de policarbonato en una solución con 5% de hidróxido de sodio
durante una hora. La solución se usó
para acelerar el envejecimiento de la tarjeta de policarbonato y amplificar el
desarrollo de las grietas si ya había mini grietas presentes. Si no había micro grietas, no cambiaba nada.
En la
imagen a continuación podemos ver el impacto en las tarjetas de la solución de
prueba de hidróxido de sodio en una tarjeta de policarbonato puro estándar
después de una hora:
(IMAGEN 3) En
la imagen a continuación, han aparecido algunas grietas alrededor del área de
la tapa de resina. (IMAGEN 4)
PIRA
informó que todas las tarjetas de policarbonato estándar mostraron grietas,
desde micro grietas leves hasta algunas muy graves. En contraste, la población de tarjetas con la Función de
prevención de grietas (CPF) de HID no mostró ninguna evidencia de grietas que
normalmente resultaría evidente después de años de envejecimiento.
El proceso
no usa agentes de liberación. Dichas soluciones
se pueden encontrar en el mercado y pueden causar problemas graves cuando la
cera o el aceite migran hacia el interior de un modo descontrolado. HID Global nunca usa estas sustancias y las ha prohibido
en sus fábricas de incrustación. Esto asegura la
estabilidad y alta calidad del producto entregado a los fabricantes de
tarjetas. (IMAGEN 5)
Conclusión
Los
gobiernos de todo el mundo están creando programas de identificación
electrónica con cada vez más capas, seguridad y eficacia, a fin de mejorar la
prueba de identidad, el acceso a los servicios de gobierno electrónico, y para
mejorar las actividades críticas como el cruce fronterizo seguro y eficaz. Para alcanzar
estas metas, las organizaciones están optando por implementar una nueva
generación de credenciales seguras que contengan chips de IC, a menudo en
combinación con otras tecnologías.
Como
resultado, la durabilidad de las credenciales identificatorias en el centro de
estos ecosistemas se ha vuelto un importante foco de la industria. Una credencial de alta durabilidad y confiabilidad con
una vida útil prolongada mejora el retorno sobre la inversión de un gobierno,
ya que muy pocas tarjetas deben ser reemplazadas o emitidas nuevamente. Las credenciales duraderas sirven mejor a los titulares
de las tarjetas, a las agencias de gobierno y a los pagadores de impuestos por
igual. En el caso de los proveedores, la disponibilidad de
tecnologías de tarjetas que funcionan consistentemente –sin importar las
condiciones climáticas- mejora la estructura de costos y eficacias en general
de la industria.
El
policarbonato ha probado ser un material viable para la producción de muchas de
las más importantes tarjetas identificatorias emitidas en la actualidad. A medida que más
gobiernos optan por tarjetas inteligentes que contienen chips de IC para
múltiples aplicaciones, la solución de CPF de HID Global ya está ayudando a
prolongar la vida útil y la durabilidad de muchos tipos de tarjetas basadas en
policarbonato, según lo prueba su uso en más de 10 millones de tarjetas en un
programa europeo de ID electrónica nacional.
