FR2751452A1 - Procede de fabrication d'une carte a puce sans contact ainsi que carte a puce obtenue - Google Patents
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Abstract
Procédé de fabrication d'une carte à puce sans contact caractérisé en ce qu'on aligne une ou plusieurs puces nues dans les cavités et on réalise les liaisons électriques entre les surfaces de branchement des puces et les branchements des bobines par la technique Flip-Chip.
Description
Domaine technique L'invention concerne un procédé de fabrication d'une
carte à puce sans contact, selon lequel on fabrique un
corps de carte, plat, isolant électrique muni d'une ou plu-
sieurs cavités dans la face du corps de carte, et on place au moins une bobine conductrice électrique sur la surface de la
face du corps de carte munie au moins d'une cavité, une par-
tie au moins d'une bobine étant appliquée à la fois sur la surface à l'extérieur des cavités ainsi qu'à la surface, à
l'intérieur des cavités.
L'invention concerne également une carte à puce
ainsi obtenue.
De nos jours, les cartes à puce s'utilisent en
nombre très important dans tous les domaines de la vie publi-
que et privée. Leur capacité peut encore être augmentée par l'utilisation des circuits intégrés actuels. En réalisant des fonctions spécifiques à l'application dans la puce, on peut étendre le domaine d'application des cartes à puce au-delà de
l'identification et de la télécommunication aux domaines sui-
vants: Dans le domaine de la santé, sous forme de carte de sécurité sociale, de carte de données du patient et de carte de secours. Dans le domaine de la communication, on peut utiliser les cartes à puce pour les contrôles d'accès à
des réseaux de communication et pour comptabiliser des servi-
ces ainsi que pour le codage et pour la protection de don-
nées. Dans le domaine bancaire, les cartes à puce conviennent très bien comme carte chèque, comme carte de crédit/débit, comme bourse de monnaie électronique et pour la saisie de taxe routière dans la circulation de proximité et sur des routes à péage. En outre, les cartes à puce conviennent pour
le contrôle d'accès d'identification par exemple pour la té-
lévision payante, pour les services de temps libre et pour
les contrôles de fabrication.
Pour les cartes à puce, on utilise actuellement des mémoires en circuit intégré (IC) et des micro-
contrôleurs. De plus, on utilise des chrypto-contrôleur dans lesquels est implanté un algorithme ou une clé de codage pour les cartes à puce. L'échange des données est réalisé par des
surfaces de contact avec un appareil de lecture ou sans con-
tact par transmission capacitive ou inductive. La capacité
des systèmes de carte à puce actuels se traduit par une com-
plexité toujours croissante et nécessite une intégration de plus en plus poussée. Si initialement il ne s'agissait que de
mémoires avec des périphéries réduites au minimum, le déve-
loppement va vers des systèmes complexes nécessitant un mi-
cro-contrôleur avec des fonctions les plus différentes et des
bobines pour la communication sans contact.
Etat de la technique Dans les cartes à puce sans contact, connues, le corps de la carte intègre une ou plusieurs bobines reliées à la puce. La transmission de l'énergie et des données se fait
par un couplage capacitif ou inductif. Pour réaliser ces car-
tes à puce on utilise ainsi la technique dite " Inlet " (marqueterie). Pour cela la bobine et la puce sont fixées sur un support en matière plastique. Le support est alors intégré dans la carte à puce proprement dite. Cela peut se faire par enrobage par injection ou laminage du support. Le support fait partie intégrante de la carte à puce après le montage de
la carte.
Comme support on utilise de manière connue, des
feuilles de support sur lesquelles on réalise une bobine en-
roulée, gravée ou imprimée. Dans le cas de la bobine enrou-
lée, il faut enrouler un fil à dos vernis sur une bobine et l'appliquer manuellement sur la feuille de support puis la relier à la puce. Les inconvénients sont avant tout, la mise en place difficile de la bobine sur la carte à puce et des
liaisons des fils épais de la bobine avec la puce.
Contrairement à cela, les bobines gravées et im- primées sur la feuille de support ont l'avantage que les che-
mins conducteurs fassent partie intégrante de la feuille de support. La puce est alors reliée à la bobine par des fils de35 liaison ou selon la technique " Flip-Chip ". Puis, on intègre la feuille de support munie de la bobine et de la puce dans le corps de la carte. Les inconvénients de cette solution
sont les coûts de fabrication élevés de la bobine et les dif-
ficultés rencontrées au laminage de l'ensemble du corps de la carte. De plus, le laminage est gênant pour la fiabilité
thermique et mécanique, c'est-à-dire pour la fiabilité glo-
bale de la carte à puce. Notamment, les températures appli-
quées à l'enrobage par injection se répercutent de manière gênante sur le fonctionnement de la puce semi-conductrice
coûteuse. A cela, s'ajoutent les défauts d'enrobage par in-
jection, c'est-à-dire les défauts de la partie en matière plastique, relativement peu coûteuse de la carte font mettre
au rebut la puce semi-conductrice, coûteuse.
Selon le document DE 44 41 122, on connaît par
exemple un procédé de fabrication de carte à puce sans con-
tact selon lequel on plaque du cuivre électrolytique sous la forme d'une feuille d'une épaisseur d'environ 50 Mm et on réalise dans ce cuivre, un enroulement d'antenne avec des fils de branchement par photogravure. De plus, la matière de la feuille est munie dans une opération de matriçage, d'une
zone de réception de Chip, en creux, avec une zone de bran-
chement, adjacente, étagée. Le Chip est alors mastiqué dans cette zone de réception et ces surfaces de contact avec les fils de liaison sont reliées aux surfaces de branchement de
l'enroulement d'antenne. Puis, on colle la feuille ainsi gar-
nie, des deux côtés à l'exception de la zone de réception de la puce entre deux couches de matière plastique de même épaisseur qui sont réalisées avec des cavités symétriques en forme de coquille dans la zone de réception de la puce. Ce
procédé nécessite toutefois une opération de matriçage sup-
plémentaire pour la zone de réception de la puce ainsi qu'une
opération de laminage et de placage coûteuse.
Selon le document EP 0682231 A2, on connaît un support de données à circuit intégré avec une bobine plate intégrée par un procédé d'impression à chaud dans le corps de base de la carte et dans une cavité située du côté de la carte. La cavité est un module fabriqué, ayant au moins un circuit intégré et au moins deux éléments de contact, et ces
éléments de contact sont reliés électriquement à la bobine.
Cette carte de données nécessite pour sa fabrication trop
d'étapes de fabrication dans la mesure o le module à inté-
grer dans le corps de la carte et qui contient le circuit in-
tégré, se fabrique également au préalable en plusieurs éta-
pes. Exposé de l'invention Partant de l'état de la technique exposé cidessus, la présente invention a pour but de créer une carte à puce sans contact et un procédé de fabrication d'une telle carte à puce permettant de fabriquer cette carte à puce de
manière simple et peu coûteuse, et de façon que la carte pré-
sente de bonnes caractéristiques de résistance mécanique et
de fiabilité.
A cet effet, l'invention concerne un procédé de type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'on aligne une ou
plusieurs puces nues dans les cavités et on réalise les liai-
sons électriques entre les surfaces de branchement des puces
et les branchements des bobines par la technique Flip-Chip.
Suivant d'autres caractéristiques avantageuses: * on fabrique le corps de carte à une ou plusieurs cavités au cours d'une seule opération, e on fabrique le corps de carte à une ou plusieurs cavités par injection, * on fabrique le corps de carte à une ou plusieurs cavités en
réalisant la surface dans une cavité avec une forme de sur-
face prédéterminée, * pour fabriquer une forme de surface déterminée, dans les cavités, on réalise un ou plusieurs bossages d'écartement,
* pour fabriquer une surface de forme déterminée dans les ca-
vités, on réalise un ou plusieurs bossages de contact, * sur le côté de la carte munie des cavités, on applique une étiquette, * on fabrique le corps de carte avec une ou plusieurs cavités et on réalise la forme de la surface prédéterminée dans les cavités au cours d'une seule opération,
* comme matière pour le corps de carte, on utilise une ma-
tière thermoplastique, * les bobines sont appliquées à la surface du corps de carte au cours d'une seule opération, * les bobines sont imprimées par un matriçage à chaud sur le corps de carte, * en même temps que l'on applique une ou plusieurs bobines sur la surface du corps de carte du côté des cavités, on forme des b ossages de contact dans la matière plastique des cavités et on munit avec les bobines d'une couche de métallisation, * en même temps qu'on applique une ou plusieurs bobines à la
surface du côté des cavités du corps de carte, dans les ca-
vités, on munit les bossages de contact existants avec des bobines et une couche de métallisation, * avant d'aligner et de mettre en contact la puce, on réalise des bossages de branchement comme branchement de bobines sur les pièces de bobines qui sont imprimées sur les zones de surface supérieure dans les cavités,
* la mise en contact de la puce se fait par une soudure Flip-
Chip ou par un collage Flip-Chip avec une colle isotrope ou par collage Flip-Chip avec une colle anisotrope, * les cavités dans lesquelles on place les puces mises en contact électrique avec les bobines sont remplies d'une
masse coulée telle qu'une matière plastique ou une résine.
* on réalise des bossages d'écartement dans les cavités, ces bossages assurant une distance minimale entre la puce et la surface supérieure du fond de la cavité, * des bossages de contact sont réalisés dans les cavités, ces bossages assurant une distance minimale entre la puce et la surface supérieure du fond de la cavité,
* la profondeur des cavités est telle que les puces en con-
tact ne débordent pas des cavités,
* les cavités sont remplies d'une masse coulée.
* les cavités sont remplies d'une masse de coulée pour empri-
sonner la puce de manière hermétique, * les cavités sont remplies d'une masse de coulée telle que
la surface du corps de carte, du côté de la cavité ne pré-
sente ni bossages ni de creux, * la matière dans laquelle est réalisé le corps de carte, est une matière thermoplastique comme par exemple PVC, ABC ou polycarbonate, * la forme d'une cavité est adaptée à la forme du chip qui s'y trouve de façon telle que les volumes des cavités sont
aussi réduits que possible.
L'invention concerne également une carte caracté-
risée en ce qu'une ou plusieurs puces nues qui présentent des branchements de puce sont placées dans les cavités et les surfaces de branchement des chips sont mises en contact par
les branchements des bobines par technique Flip-Chip.
Selon le procédé de l'invention, on réalise tout
d'abord un corps de carte isolant électrique avec une ou plu-
sieurs cavités sur le côté du corps de carte. Puis directe-
ment sur la surface de la face de la carte munie d'une
cavité, on applique au moins une bobine.
Le montage de puce sans boîtier sera appelé mon-
tage de puce nue, car la puce nue ou sans boîtier est placée
dans la cavité du corps de carte.
Cela présente l'avantage que la hauteur plus ré-
duite de la puce sans boîtier par rapport à la hauteur d'une puce avec boîtier ou même de module à puce, comportant en plus de la puce, d'autres composants fonctionnels, permet de choisir la profondeur de la cavité pour que d'une part la puce sans boîtier et mise en contact, ne dépasse pas de la cavité et qu'en second lieu, l'épaisseur en coupe de la carte au niveau d'une cavité soit suffisante pour avoir une bonne solidité mécanique. Ainsi, l'invention permet de réaliser une carte à puce ayant une épaisseur de couche minimale tout en offrant une bonne résistance mécanique par une fabrication
peu coûteuse.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la
fabrication du corps de la carte avec une ou plusieurs cavi-
tés se fait au cours d'une seule opération. De manière avan-
tageuse, cela se fait par injection et le corps de carte est alors réalisé en une seule pièce. On utilise à cet effet de préférence des matières thermoplastiques comme par exemple
PVC, ABS (Acrylnitrile, Butadiène, Styrène) ou un polycarbo-
nate. Selon un autre exemple de réalisation de l'invention, la surface, notamment la surface du fond dans les cavités présente une forme prédéterminée. De préférence, on réalise dans les cavités, des bossages de contact ou des bossages d'écartement. Il est en outre avantageux de réaliser la forme de la cavité et la forme de la surface de la cavité de manière particulièrement adaptée pour le procédé de mise en contact " Flip-Chip ", ainsi utilisé. Ce procédé offre l'avantage de ne laisser que le volume des cavités absolument nécessaire du corps de base de la carte ce qui affaiblit très peu le corps de la carte et permet une très grande résistance
mécanique pour la carte.
Selon l'invention, les bobines sont appliquées à la surface de la face de la carte munie d'au moins une cavité et cela à la fois sur les zones de surface à l'extérieur des cavités et sur les zones de surface à l'intérieur d'au moins l'une des cavités. Cela se fait de préférence au cours d'une seule opération et par exemple on imprime les bobines selon un procédé d'impression à chaud en appliquant la pression à la température sur les zones de surface et en particulier sur
les zones de surface à l'intérieur d'au moins une cavité.
Pour cela, il est particulièrement avantageux d'utiliser un poinçon de matriçage, chauffé, tel qu'un cliché
en acier portant le modèle des chemins de la bobine. Ce poin-
çon permet alors de matricer les chemins conducteurs de la bobine dans la feuille conductrice par exemple une feuille en cuivre selon le modèle et les appliquer en même temps à la
surface de la face du corps de carte muni des cavités.
L'accrochage des chemins conducteurs sur la surface du corps
de la carte se fait selon un exemple de réalisation préféren-
tiel de l'invention, avec une couche de colle sur la face in-
férieure de la feuille conductrice, la colle étant choisie
avantageusement en fonction de la température et de la pres-
sion au cours de l'opération de matriçage.
Selon l'exemple de réalisation préférentiel de l'invention, à la fois la fabrication du corps de carte faite de préférence par injection d'une matière thermoplastique que par l'application d'au moins une bobine à la surface du corps de la carte y compris la réalisation des cavités ou des cou- pes se font au cours d'une seule opération. Ce minimum
d'étape de fabrication permet une fabrication particulière-
ment peu coûteuse et ainsi une production de grande série. A cela s'ajoute l'avantage d'une très grande charge mécanique et thermique car d'abord la carte est formée du corps de carte et le corps muni des chemins conducteurs en forme de
bobine se compose de très peu de couches au minimum deux cou-
ches: corps de carte en une seule pièce, (couches formées par les chemins conducteurs) et en second lieu les chemins conducteurs sont appliqués directement sur le corps de carte
en une seule pièce, c'est-à-dire un corps de carte solide du point de vue mécanique et surtout thermique. La bobine fonc-
tionne comme une antenne pour la transmission sans contact de l'énergie et/ou des données avec l'extérieur. De manière préférentielle, la profondeur des ca-
vités est choisie pour que les puces nues, mises en contact avec les bobines matricées en particulier les branchements des bobines, ne débordent pas de la cavité. Dans un exemple de réalisation selon l'invention, les surfaces de branchement
des bobines (en anglais Pads) sont matricées ou réalisées si-
multanément à l'application des chemins conducteurs de la bo- bine pour le montage de la puce. Les surfaces de branchement
font ainsi partie intégrante des bobines matricées. L'invention s'utilise de manière très souple.
Suivant le domaine d'application des cartes, du fait des géo-
métries des surfaces de branchement différentes des puces, on réalise des surfaces de contact ou des géométries de surface de branchement modifiées pour les bobines. Cela se fait avec l'invention de manière simple et rapide et en outre suivant
la disposition des surfaces de contact, on utilise la techni-
que de mise en contact la plus appropriée des puces, c'est-à-
dire le brasage Flip-Chip ou le collage Flip-Chip avec une
colle isotrope ou une colle Flip-Chip avec une colle aniso-
trope. De plus, la puce peut également être reliée par le procédé d'impression par contact aux branchements des bobines selon la technique Flip-Chip. Dans le procédé d'impression par contact, les bossages de contact prévus sur les surfaces de branchement des chips sont imprimés à travers une couche de colle isolante électrique elle- même prévue en surface dans
les surfaces de branchement de bobines dans les cavités, jus-
qu'à ce qu'il y ait contact avec les surfaces de branchement
des bobines et soudure avec celles-ci par action de la pres-
sion et de la température et le cas échéant application d'ultrasons. La technique Flip-Chip présente en outre l'avantage d'un faible encombrement qui se traduit d'une part par une faible hauteur des puces nues, utilisées et ainsi de
la faible hauteur de la carte à puce et d'autre part d'un vo-
lume de cavité réduit au minimum. Ces deux avantages font que la carte à puce est très peu atténuée par le volume minimum
de la cavité et présente ainsi une très grande résistance mé-
canique. Selon un autre exemple de réalisation de l'invention, pour mettre en contact la puce, on utilise des bossages de contact. Ceux-ci sont formés selon l'exemple de
réalisation en même temps que l'on applique les chemins con-
ducteurs des bobines par le poinçon de matriçage avec la ma-
tière plastique du corps de la carte et sont munis d'une
couche de métallisation pour les chemins conducteurs de bo-
bine, matrices. La couche de métallisation prévue sur l'un
des bossages de contact sert de surface de branchement de bo-
bine. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, on
applique un bossage de contact sur cette surface de branche-
ment de bobine.
Selon un autre exemple, les bossages de contact sont formés dès la réalisation du corps de base de la carte et des cavités, de préférence au cours d'une seule opération par exemple par injection du corps de carte. Selon un autre mode de réalisation, les bossages de contact sont préformés lors de la fabrication du corps de la carte et sont mis à la
forme définitive souhaitée lors du matriçage à chaud des che-
mins conducteurs de la bobine.
Les bossages de contact ont l'avantage de permet-
tre une distance minimale par rapport à la surface supérieure (fond) des cavités et ainsi une réduction significative du risque de destruction de la puce lors de l'alignement et de N%
la mise en contact. En outre, l'installation de mise en con-
tact n'a pas à assurer ce contrôle d'écartement.
Selon un autre mode de réalisation, à côté des bossages de contact prévus pour la mise en contact avec la puce, on a également des bossages d'écartement. Ils assurent une distance minimale entre la puce et la surface du fond de
la cavité et sont de préférence disposés pour que la puce re-
pose de manière aussi stable et plane que possible sur les bossages de contact et les bossage d'écartement. En effet, les bossages de contact ne sont pas suffisants suivant la
configuration des surfaces de branchement des puces pour ga-
rantir la stabilité d'appui nécessaire à la mise en contact
Flip-Chip pour la puce. En outre, la distance minimale obte-
nue par les bossages de contact ou d'écartement, nécessaire dans les modes de réalisation de l'invention pour lesquels
pour augmenter l'accrochage, on prévoit une colle non-
conductrice entre la puce et la surface du fond, cette colle
étant mise en place par infiltration.
Selon un autre exemple de réalisation, les cavi-
tés garnies d'une puce sont protégées contre des influences extérieures et la fiabilité de la carte est augmentée grâce à une masse coulée comme par exemple une matière plastique ou une résine. L'utilisation de puces nues pour les épaisseurs de carte permet que la puce mise en contact ne dépasse pas de la cavité qu'après remplissage de la cavité avec une masse coulée, chaque puce est emprisonnée de manière hermétique et la surface de la carte du côté de la cavité ne présente ni
creux ni bossages.
Un autre exemple de réalisation prévoit l'étape selon laquelle, on applique une étiquette sur la face du corps de la carte non munie de la cavité. Cette étiquette peut par exemple être imprimée et/ou formée par matriçage dans la matière du corps de la carte et le cas échéant être
teintée avec des couleurs différentes.
De manière préférentielle, l'étape d'application de l'étiquette se fait après que le corps de carte ait reçu
les cavités mais avant la mise en place des bobines.
L'application d'une étiquette avant la mise en contact de la puce, offre le grand avantage d'éviter toute charge thermique liée à la mise en place de l'étiquette, toute charge chimique et/ou toute charge mécanique, comme par exemple une pression, une flexion, une torsion. En principe, toutefois, l'étiquette peut se faire après le montage de la puce sur les surfaces de
branchement des bobines. Selon un autre exemple de réalisa-
tion, on forme la position géométrique des chemins conduc-
teurs d'une bobine et on place les cavités pour qu'à la
surface de la carte du côté des cavités, en dehors des cavi-
tés et en dehors des chemins conducteurs des bobines, il sub-
siste suffisamment de place pour recevoir une étiquette.
Suivant une réalisation particulièrement avanta-
geuse de l'invention, le corps de carte est muni d'une éti-
quette pendant l'injection ce qui donne un corps de carte en une seule pièce avec l'étiquette intégrée. Cela représente d'une part l'économie d'au moins une étape supplémentaire
pour l'étiquetage et se traduit par une opération particuliè-
rement peu coûteuse.
D'autres avantages du procédé de l'invention et
de la carte à puce selon l'invention apparaîtront ci-après.
L'invention permet avec très peu d'étapes, de fa-
briquer un corps de carte ayant au moins une cavité notamment par injection du corps de la carte en matière thermoplastique et métallisation structurée appliquée sur la face de la carte du côté des cavités. Cela permet une fabrication simple et peu coûteuse de carte en très grande série. En outre, les cartes à puce selon l'invention se caractérisent par une très
grande résistance mécanique et une très grande fiabilité. Ce-
la résulte du nombre réduit de couches composant la carte à puce et de l'application directe de la bobine sur le corps de carte en une seule pièce. Les problèmes de compatibilité de matière ne se posent pas pour la carte à puce selon
l'invention. En outre, on économise ainsi un support intermé-
diaire pour la bobine.
D'autres avantages découlent de l'utilisation de la technique Flip-Chip pour la mise en contact de la puce:
d'une part le procédé est simple d'autre part on peut utili-
ser des puces nues et ainsi le volume des cavités est réduit au minimum; l'épaisseur des cartes à puce est faible bien qu'elle offre une très grande résistance mécanique et une
très grande fiabilité. Dans le cas de la mise en contact se-
lon la technique Flip-Chip, il n'est pas nécessaire de pré-
voir une métallisation permettant la liaison des fils. Un autre avantage est que la puce coûteuse et sensible n'est intégrée dans le corps de la carte qu'au cours d'une étape très ultérieure elle-même suivie éventuellement
que de quelques étapes de procédé, créant des charges gênan-
tes sur le plan thermique, chimique et physique beaucoup plus réduites. En particulier les puces ne sont pas exposées aux contraintes thermiques de l'injection dans le cas de l'invention. Cela garantit finalement moins de rebut et une plus grande fiabilité et une plus grande durée de vie des
cartes ainsi fabriquées.
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation re-
présentés schématiquement dans les dessins annexés dans les-20 quels: - la figure 1 est une vue de dessus d'une carte à puce (surface du côté de la cavité) munie d'une bobine à dix spires et d'une puce logée dans une cavité, - la figure 2 montre une carte à puce selon la figure 1 en vue de côté (coupe parallèle au grand côté de la carte à travers la cavité; coupe A-B), - la figure 3 est un détail agrandi de la cavité avec la puce en contact selon la figure 2, - la figure 4 montre un détail agrandi de la vue en coupe transversale de la cavité avec la puce en contact, le plan de coupe étant perpendiculaire au plan de coupe de la
figure 3 et à la surface du corps de carte du côté de la ca-
vité. Selon un exemple de réalisation, la carte à puce 1 comprend précisément une seule cavité 3 dans laquelle est alignée une puce carrée 4 mise en contact avec les chemins conducteurs de la bobine 2. La forme et les dimensions de la cavité ont été adaptées à la forme de la puce. La figure 2 montre que la profondeur de la cavité est suffisante pour que la puce mise en contact soit complètement à l'intérieur de la cavité, c'est-à-dire qu'en particulier qu'elle ne dépasse pas de la surface supérieure 7 de la carte. La figure 3 montre la zone de la cavité de la carte à puce selon une vue en coupe à échelle agrandie; le plan de coupe est perpendiculaire aux
chemins conducteurs (les chemins conducteurs sont dans la di-
rection du vecteur normal à la surface de coupe). Il apparaît ainsi clairement que les bossages de contact 5 sont formés dans la matière du corps de carte 1, la matière 6 utilisée pour réaliser le contact proprement dit, ainsi qu'une colle
ou une soudure et les chemins conducteurs de la bobine 2 ap-
paraissent en coupe transversale.
La figure 4 montre une coupe transversale de la
cavité avec la bobine matricée, le plan de coupe étant ortho-
gonal au plan de coupe de la figure 3 et à la surface supé-
rieure de la carte du côté des cavités, en passant par le
bossage de contact 5. La figure 4 montre que le chemin con-
ducteur 9, de la bobine est imprimé sans interruption sur la surface de la carte en dehors de la cavité 9a sur les plans inclinés latéraux de la cavité 9b ainsi que la surface du fond de la cavité 9c. A l'emplacement du bossage de contact , le chemin conducteur 9 de la bobine passe sur lebossage de contact 5 et nécessite ainsi la métallisation du bossage
de contact 5.
Dans un exemple de réalisation du procédé de fa-
brication d'une carte à puce sans contact selon l'invention, au cours d'une première étape on fabrique une carte avec une seule cavité par injection de polycarbonate. La face arrière
de la carte, c'est-à-dire la face qui ne comporte pas de ca-
vités (pas de bossages) peut recevoir l'impression d'une éti-
quette. Selon une autre étape de la fabrication de la carte, sur la feuille d'impression à chaud qui se compose d'une couche de cuivre sur une feuille de support, les che- mins conducteurs de la bobine sont réalisés selon un modèle prédéterminé à la surface de la face supérieure du corps de carte comportant les cavités (surface du côté des cavités) de la carte en particulier dans la cavité (technique MID: réalisation de chemins conducteurs sur un substrat
structuré, tridimensionnel; MID: Molded Interconnect De-
vice). Les températures et des temps de compression caracté-
ristiques sont de 130 C jusqu'à 150 C pour quelques secondes. Sur les surfaces de contact ou de branchement des chemins conducteurs de bobine, ainsi matricées, dans la cavité de la carte, on distribue une colle conductrice, isotrope. A l'extérieur des surfaces de contact, au moins sur une partie de la surface, dans la cavité on distribue une autre colle non conductrice électrique pour bloquer la puce. Puis, on place la puce dans la cavité on l'aligne et on branche les
liaisons. Pour être protégé contre les influences extérieu-
res, la cavité avec la puce reliée est remplie d'une masse coulée (Glob Top). Le cas échéant, on prévoit également une autre couche telle qu'une couche d'étanchéité sur la cavité remplie et formant pratiquement un couvercle. Cette technique
à plusieurs couches offre l'avantage que le choix des matiè-
res coulées appropriées permet de mieux obtenir des proprié-
tés souhaitées et de pouvoir mieux les régler.
Claims (21)
1 ) Procédé de fabrication d'une carte à puce sans contact, selon lequel on fabrique un corps de carte, plat, isolant électrique muni d'une ou plusieurs cavités dans la face du corps de carte, et on place au moins une bobine conductrice électrique sur la surface de la face du corps de carte munie au moins d'une cavité, une partie au moins d'une bobine étant appliquée à la fois sur la surface à l'extérieur des cavités ainsi qu'à la surface, à l'intérieur des cavités, caractérisé en ce qu' on aligne une ou plusieurs puces nues dans les cavités et on
réalise les liaisons électriques entre les surfaces de bran-
chement des puces et les branchements des bobines par la
technique Flip-Chip.
2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on fabrique le corps de carte à une ou plusieurs cavités au
cours d'une seule opération.
3 ) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu' on fabrique le corps de carte à une ou plusieurs cavités par injection.
4 ) Procédé selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce qu' on fabrique le corps de carte à une ou plusieurs cavités en
réalisant la surface dans une cavité avec une forme de sur-
face prédéterminée.
) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que
pour fabriquer une forme de surface déterminée, dans les ca-
vités, on réalise un ou plusieurs bossages d'écartement.
6 ) Procédé selon l'une des revendications 4 ou 5,
caractérisé en ce que
pour fabriquer une surface de forme déterminée dans les cavi-
tés, on réalise un ou plusieurs bossages de contact.
7 ) Procédé selon l'une des revendications 1 à 6,
caractérisé en ce que sur le côté de la carte munie des cavités, on applique une étiquette.
8 ) Procédé selon l'une des revendications 1 à 7,
caractérisé en ce qu' on fabrique le corps de carte avec une ou plusieurs cavités et on réalise la forme de la surface prédéterminée dans les
cavités au cours d'une seule opération.
9 ) Procédé selon l'une des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce que comme matière pour le corps de carte, on utilise une matière thermoplastique.
10 ) Procédé selon l'une des revendications 1 à 9,
caractérisé en ce que les bobines sont appliquées à la surface du corps de carte au
cours d'une seule opération.
11 ) Procédé selon l'une des revendications 1 à 10,
caractérisé en ce que les bobines sont imprimées par un matriçage à chaud sur le
corps de carte.
12 ) Procédé selon l'une des revendications 1 à 11,
caractérisé en ce qu' en même temps que l'on applique une ou plusieurs bobines sur la surface du corps de carte du côté des cavités, on forme des bossages de contact dans la matière plastique des cavités
et on munit avec les bobines d'une couche de métallisation.
13 ) Procédé selon l'une des revendications 1 à 12,
caractérisé en ce qu' en même temps qu'on applique une ou plusieurs bobines à la
surface du côté des cavités du corps de carte, dans les cavi-
tés, on munit les bossages de contact existants avec des bo-
bines et une couche de métallisation.
14 ) Procédé selon l'une des revendications 1 à 13,
caractérisé en ce qu' avant d'aligner et de mettre en contact la puce, on réalise des bossages de branchement comme branchement de bobines sur les pièces de bobines qui sont imprimées sur les zones de
surface supérieure dans les cavités.
) Procédé selon l'une des revendications 1 à 14,
caractérisé en ce que
la mise en contact de la puce se fait par une soudure Flip-
Chip ou par un collage Flip-Chip avec une colle isotrope ou
par collage Flip-Chip avec une colle anisotrope.
16 ) Procédé selon l'une des revendications 1 à 15,
caractérisé en ce que
les cavités dans lesquelles on place les puces mises en con-
tact électrique avec les bobines sont remplies d'une masse
coulée telle qu'une matière plastique ou une résine.
170) Carte à puce sans contact formé d'un corps de carte en une seule pièce isolante électrique et ayant une ou plusieurs
cavités d'un côté du corps de carte et une ou plusieurs bobi-
nes conductrices d'électricité qui sont réalisées directement dans les zones de surface de la face du corps de carte munie d'au moins une cavité et comportent des branchements, caractérisée en ce qu' une ou plusieurs puces nues qui présentent des branchements de puce sont placées dans les cavités et les surfaces de
branchement des chips sont mises en contact par les branche-
ments des bobines par technique Flip-Chip.
18 ) Carte à puce selon la revendication 17, caractérisée en ce qu' 1S on réalise des bossages d'écartement dans les cavités, ces bossages assurant une distance minimale entre la puce et la
surface supérieure du fond de la cavité.
19 ) Carte à puce selon l'une des revendications 17 ou 18,
caractérisée en ce que des bossages de contact sont réalisés dans les cavités, ces bossages assurant une distance minimale entre la puce et la
surface supérieure du fond de la cavité.
) Carte à puce selon l'une des revendications 17 à 19,
caractérisée en ce que la profondeur des cavités est telle que les puces en contact
ne débordent pas des cavités.
21 ) Carte à puce selon l'une des revendications 17 à 20,
caractérisée en ce que
les cavités sont remplies d'une masse coulée.
22 ) Carte à puce selon la revendication 21, caractérisée en ce que
les cavités sont remplies d'une masse de coulée pour empri-
sonner la puce de manière hermétique.
23 ) Carte à puce selon l'une des revendications 17 à 22
caractérisée en ce que les cavités sont remplies d'une masse de coulée telle que la surface du corps de carte, du côté de la cavité ne présente
ni bossages ni de creux.
24 ) Carte à puce selon l'une des revendications 17 à 23,
caractérisée en ce que la matière dans laquelle est réalisé le corps de carte, est
une matière thermoplastique comme par exemple PVC, ABC ou po-
lycarbonate.
) Carte à puce selon l'une des revendications 17 à 24,
caractérisée en ce que la forme d'une cavité est adaptée à la forme du chip qui s'y
trouve de façon telle que les volumes des cavités sont aussi réduits que possible.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19624119 | 1996-06-17 | ||
| DE19639902A DE19639902C2 (de) | 1996-06-17 | 1996-09-27 | Verfahren zur Herstellung kontaktloser Chipkarten und kontaktlose Chipkarte |
| PCT/EP1997/006088 WO1999023606A1 (fr) | 1996-06-17 | 1997-11-04 | Procede de fabrication de cartes a puce sans contact et cartes a puces sans contact ainsi obtenues |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2751452A1 true FR2751452A1 (fr) | 1998-01-23 |
| FR2751452B1 FR2751452B1 (fr) | 2003-12-12 |
Family
ID=26026648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9707495A Expired - Lifetime FR2751452B1 (fr) | 1996-06-17 | 1997-06-17 | Procede de fabrication d'une carte a puce sans contact ainsi que carte a puce obtenue |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2751452B1 (fr) |
Citations (3)
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| EP0688050A1 (fr) * | 1994-06-15 | 1995-12-20 | Philips Cartes Et Systemes | Procédé d'assemblage de carte à circuit intégré et carte ainsi obtenue |
| EP0706152A2 (fr) * | 1994-11-03 | 1996-04-10 | Fela Holding AG | Carte à puce et méthode pour sa fabrication |
| EP0710919A2 (fr) * | 1994-10-21 | 1996-05-08 | Giesecke & Devrient GmbH | Module sans contact |
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1997
- 1997-06-17 FR FR9707495A patent/FR2751452B1/fr not_active Expired - Lifetime
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| EP0706152A2 (fr) * | 1994-11-03 | 1996-04-10 | Fela Holding AG | Carte à puce et méthode pour sa fabrication |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2751452B1 (fr) | 2003-12-12 |
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