FR3061406A1

FR3061406A1 - Procede de fabrication d'une couche centrale d'une carte a microcircuit

Info

Publication number: FR3061406A1
Application number: FR1663361A
Authority: FR
Inventors: Gregory Simonneaux; Valentin Poirier
Original assignee: Oberthur Technologies SA
Current assignee: Idemia France SAS
Priority date: 2016-12-23
Filing date: 2016-12-23
Publication date: 2018-06-29
Anticipated expiration: 2036-12-23
Also published as: FR3061406B1

Abstract

Pour former une couche centrale 21 de carte à microcircuit comprenant un module électronique formé d'un support 25 portant au moins un composant électronique, on forme, d'une part, ce module et, d'autre part, un cadre ayant une ouverture pouvant recevoir ce module en présentant quelques zones en saillie 14 de son contour interne qui présentent une épaisseur réduite, on fixe le module à ces zones d'épaisseur réduite et on remplit d'une résine l'espace entre ce module et le cadre. On forme ce cadre par solidarisation d'un premier cadre partiel 11 comportant ces zones 14 et dont l'épaisseur est celle de ces zones, avec un second cadre 15 entourant notamment ces zones en saillie.

Description

o Demande(s) d’extension :

(® Mandataire(s) : SANTARELLI.

(54) PROCEDE DE FABRICATION D'UNE COUCHE CENTRALE D'UNE CARTE A MICROCIRCUIT.

FR 3 061 406 - A1 (57) p_our former une couche centrale 21 de carte à microcircuit comprenant un module électronique formé d'un support 25 portant au moins un composant électronique, on forme, d'une part, ce module et, d'autre part, un cadre ayant une ouverture pouvant recevoir ce module en présentant quelques zones en saillie 14 de son contour interne qui présentent une épaisseur réduite, on fixe le module à ces zones d'épaisseur réduite et on remplit d'une résine l'espace entre ce module et le cadre. On forme ce cadre par solidarisation d'un premier cadre partiel 11 comportant ces zones 14 et dont l'épaisseur est celle de ces zones, avec un second cadre 15 entourant notamment ces zones en saillie.

L’invention concerne un procédé de fabrication d’un corps destiné à constituer une couche centrale d’une carte et intégrant au moins un composant électronique (on parle parfois le vocable « inlay » ou « prelam »).

Depuis la technique consistant à former un corps de carte muni d’une cavité et à insérer un module de petite taille dans la cavité, diverses autres techniques ont été mises au point, dont notamment celle consistant à produire un support à circuit imprimé muni sur au moins une de ses faces de composants électroniques et de fixer un tel support à circuit imprimé dans un cadre entourant une ouverture recevant ce circuit imprimé et définissant l’épaisseur de la future couche centrale de carte à puce.

Une telle technique est notamment décrite dans les documents WO - 2007/147727 et WO - 2007/147729.

Pour assurer une bonne fixation du support à circuit imprimé muni de ses composants dans le cadre, il est ainsi classique de donner au cadre un contour interne capable d’entourer le contour externe du circuit imprimé sauf en quelques zones de ce contour interne qui viennent en saillie vers le contour externe, d’appliquer sur ces zones venant en saillie une pression permettant d’en réduire l’épaisseur d’une distance au moins égale à l’épaisseur du support à circuit imprimé sur lequel sont montés les composants, puis de fixer ce support à circuit imprimé au cadre au moyen d’une colle située entre ces zones d’épaisseur réduite et des zones périphériques du circuit imprimé.

En fait, le fait que le contour interne vienne en saillie par rapport au contour externe signifie simplement qu’il y a, entre ces contours, des zones en recouvrement perpendiculairement au plan de leurs plus grandes dimensions ; c’est ainsi que cela couvre notamment le cas où le contour externe a une forme simple, telle qu’un rectangle, et où le contour interne a une forme similaire, à peine plus grande, à ceci près qu’il comporte des protubérances vers l’intérieur de l’ouverture, ou encore le cas où c’est le contour interne qui a une forme simple et des protubérances sont formées sur le contour du circuit imprimé ; il peut y avoir une combinaison de ces deux cas ; les protubérances peuvent être plus ou moins importantes, pouvant notamment être une bande allongée le long d’un côté du contour externe, ou du côte interne. Toutefois, un cas simple consiste à munir le contour interne du cadre d’un petit nombre (par exemple entre deux et cinq) petites excroissances en forme de triangle.

En pratique, on commence par déposer de la colle (ou tout autre matériau adhésif permettant une fixation ultérieure entre le circuit imprimé et le cadre) sur une zone d’une plaque de départ dans laquelle on découpe l’ouverture interne du cadre, selon le contour interne comportant les zones devant être en saillie par rapport au contour externe du circuit imprimé.

On continue par une étape consistant à écraser localement le cadre, uniquement ces zones en saillie en sorte d’en réduire l’épaisseur.

On met alors en place le module électronique constitué par le support à circuit imprimé muni de ses composants (à moins qu’il ait déjà été mis en place et que l’écrasement ait été provoqué par pression de zones périphériques de ce support à circuit imprimé), et on active la colle (ou le matériau adhésif utilisé).

On remplit alors avec une résine appropriée les espaces subsistant entre le microcircuit imprimé et le cadre jusqu’à obtenir un corps d’épaisseur constante ; cette étape peut être suivie d’une étape de lamination, entre deux rouleaux, pour garantir à la fois la constance de l’épaisseur de la couche centrale de carte et la bonne cohésion des différents composants de cette couche centrale de carte.

Il peut alors y avoir des étapes d’habillage de la carte (fixation de couches de couverture et/ou de protection, ou formation de pistes magnétiques, ou génération d’effets visuels, notamment) pour former une carte à puce complète.

Toutefois, cette technique présente certains inconvénients :

- La découpe par estampage de l’ouverture interne du cadre peut, si l’outil vient à s’user, laisser subsister des fils de matière, dont la suppression implique une étape complémentaire d’ébavurage (que l’on cherche pourtant à éviter pour des raisons de cadence de production)

- L’épaisseur finale des zones écrasées dépend de l’épaisseur initiale, qui peut varier d’une plaque à l’autre, en raison des tolérances de fabrication sur cette épaisseur,

- L’écrasement des zones en saillie peut faire fluer latéralement la matière jusqu’à faire apparaître des surépaisseurs locales, le long du contour interne du cadre

- Le matériau, une fois écrasé, peut « regonfler >> ou reprendre un peu de son épaisseur initiale (ce peut notamment être le cas du PVC) alors qu’on ne peut pas réellement maîtriser ce phénomène.

Ces inconvénients peuvent induire des défauts, tels que des irrégularités de surface de la couche centrale de carte finale ou des contraintes internes pouvant perturber la tenue mécanique de cette couche (dans le cas de surépaisseurs locales), ou des défauts de liaison entre le support à circuit imprimé et le cadre (lorsque l’écrasement est légèrement supérieur à celui qui est nécessaire).

Le besoin se fait donc ressentir de pouvoir mieux maîtriser la reproductibilité de la formation de zones en saillie d’épaisseur réduite.

L’invention propose à cet effet un procédé de fabrication d’au moins une couche centrale de carte à microcircuit, cette couche centrale comprenant un module électronique formé d’un support à circuit imprimé muni sur au moins une de ses faces d’au moins un composant électronique selon lequel :

* on forme, d’une part, ce module électronique avec un contour externe déterminé par le contour externe du circuit imprimé et, d’autre part, un cadre d’épaisseur constante ayant, à l’intérieur d’un futur contour externe de carte, une ouverture délimitée par un contour interne capable d’entourer le contour externe du circuit imprimé sauf en quelques zones de ce contour interne qui viennent en saillie vers l’intérieur de l’ouverture, ces quelques zones présentant une épaisseur réduite par rapport à l’épaisseur constante de ce cadre en dehors de ces zones, * on fixe ces zones d’épaisseur réduite par rapport à celle du cadre à des zones en regard de la périphérie du support à circuit imprimé, et * on remplit avec une résine l’espace restant entre ce module électronique et ce cadre en sorte de définir un corps ayant l’épaisseur de ce cadre, caractérisé en ce qu’on forme le cadre en deux pièces séparées adaptées à être superposées, à savoir un premier cadre partiel ayant une première ouverture délimitée par ledit contour interne du cadre et une épaisseur égale à ladite épaisseur réduite, et un second cadre partiel ayant une seconde ouverture délimitée par un second contour interne entourant l’ouverture du premier cadre partiel ainsi que lesdites zones en saillie, ces deux pièces séparées étant ensuite solidarisées, l’épaisseur cumulée des premier et second cadres partiels ainsi solidarisés déterminant l’épaisseur constante dudit cadre.

Grâce à l’invention, l’épaisseur réduite des zones en saillie ne dépend que de celle du premier cadre partiel (elle ne dépend plus des modalités de formation, par découpe en pratique, de l’ouverture de ce premier cadre partiel) et il n’y a aucun risque de surépaisseur locale auprès d’une zone d’épaisseur réduite ; par ailleurs, la délimitation du contour de ces zones en saillie étant faite sur une épaisseur plus faible que l’épaisseur du cadre complet, le risque de fils de matière est très réduit. Enfin, il n’est plus nécessaire de prévoir un outillage de compression localisée.

L’épaisseur cumulée des premier et second cadres partiels ainsi assemblés peut être différente de la somme des épaisseurs des cadres partiels, et dépendre de l’existence, ou non d’une couche d’adhésif entre ces cadres et/ou d’un éventuel traitement mécanique (par exemple par passage entre des rouleaux de lamination) prévu pour terminer l’étape de solidarisation.

De manière préférée :

- Le second contour interne du second cadre partiel longe le premier contour interne du premier cadre partiel tout en contournant les zones que ce premier contour interne du premier cadre partiel présente en saillie par rapport au contour externe du module ; cela revient à reproduire précisément la géométrie habituelle des cadres,

- L’épaisseur du premier cadre partiel est choisie entre 50% et 75% de celle du cadre, ce qui revient à dire que le second cadre a une épaisseur de 25% à 50% du cadre (à l’épaisseur près d’une éventuelle couche d’adhésif entre ces cadres partiels), ce qui revient à dire que l’invention permet d’éviter les conséquences d’une compression d’au moins 25% et pouvant aller jusqu’à 50%, on délimite le contour externe de couche centrale de carte à puce dans ledit corps de manière à ce qu’il entoure le contour interne du cadre ; cela revient à dire qu’on retrouve dans la couche centrale d’une carte finie au moins une partie du cadre ; la détermination du contour externe de la couche centrale peut n’intervenir que lors d’une étape ultérieure (plusieurs jours ou semaines après), lorsque la couche centrale est utilisée pour fabriquer des cartes complètes.

on fixe le module électronique aux zones d’épaisseur réduite avant de solidariser les premier et second cadres partiels, ce qui revient à profiter de ce que le cadre est en deux parties (l’opération de fixation en est simplifiée pour des raisons d’accès à la zone précise de fixation, notamment), on dépose la résine sur une surface de référence avant de positionner le premier cadre partiel sur cette même surface de référence ; ainsi la pression, même limitée, appliquée pour le positionnement du premier cadre partiel contribue à forcer la résine à bien remplir tous les interstices, pour solidariser les cadres partiels, on dépose une couche de résine de remplissage sur le premier cadre partiel avant d’y positionner le second cadre partiel ; le fait qu’il faille solidariser les deux cadres partiels n’implique donc pas de mettre en oeuvre un produit autre que ceux qui sont disponibles pour le procédé classique, défini dans les documents précités, les zones en saillie ont une forme en triangle pointant vers l’intérieur de l’ouverture du cadre, ce qui contribue à définir de manière facile des zones de fixation au module électronique, les zones en saillie sont en un nombre compris entre 2 et 5, bornes comprises, ce qui constitue un bon compromis simplicité/solidité (plus le nombre dépasse 3, plus il y a un risque d’hyperstatisme), les premier et second cadres partiels font partie de plaques comportant chacune un même nombre d’ouvertures, ce qui permet une fabrication collective, le corps obtenu après l’étape de remplissage par de la résine, formant une pluralité de couches centrales de carte à puce, étant ensuite découpé en temps utile, éventuellement sur une autre chaîne de fabrication, selon lesdits contours externes de carte, en plusieurs cartes individuelles la résine est thermodurcissable, par exemple d’un type à deux composants ; il peut notamment s’agir d’une résine formant un polyuréthane, ou polymérisant par effet thermique, ou par application d’UV, etc.

Selon un autre aspect, l’invention concerne un produit obtenu par le procédé, à savoir une couche centrale de carte à microcircuit comportant un module à microcircuit formé d’un support à circuit imprimé muni sur au moins une de ses faces de composants électroniques et un cadre entourant ce module en ayant une épaisseur au moins égale à celle de ce module électronique en ayant une ouverture délimitée par un contour interne capable d’entourer le contour externe du support à circuit imprimé sauf en quelques zones de ce contour interne qui viennent en saillie vers l’intérieur de l’ouverture, ces quelques zones présentant une épaisseur réduite par rapport à l’épaisseur constante de ce cadre en dehors de ces zones, le support à circuit imprimé étant fixé à ces portions d’épaisseur réduite et l’espace entre ce module électronique et ce cadre étant rempli d’une résine, caractérisé en ce que ce cadre est formé d’un premier cadre partiel ayant une première ouverture délimitée par ledit contour interne du cadre et une épaisseur égale à ladite épaisseur réduite, et un second cadre partiel ayant une seconde ouverture délimitée par un second contour interne entourant l’ouverture du premier cadre partiel ainsi que lesdites zones en saillie, l’épaisseur cumulée des premier et second cadres partiels assemblés l’un à l’autre définissant l’épaisseur constante dudit cadre.

Des objets, caractéristiques et avantages de l’invention ressortent de la description qui suit, donnée à titre d’exemple illustratif non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels :

- La figure 1 est une vue en perspective éclatée d’un cadre conforme à l’invention, destiné à la fabrication d’au moins la partie centrale d’une carte à microcircuit,

- La figure 2 est une vue en perspective d’une plaque formée d’une pluralité de cadres conformes à la figure 1,

- La figure 3 est une vue en coupe d’une carte à microcircuit, en coupe selon la ligne A-A de la figure 1,

- La figure 4 est une vue en coupe d’un module électronique destiné à être intégré dans un cadre conforme à la figure 1 pour former une carte conforme à la figure 3,

- La figure 5 est une vue en coupe de ce module électronique assemblé à une première partie du cadre, selon une première étape de fabrication de la carte de la figure 3,

- La figure 6 est une vue en coupe de ce module électronique assemblé au cadre, lors d’une seconde étape de fabrication et

- La figure 7 est une vue en coupe de ce module électronique assemblé au cadre, en une étape finale de fabrication de la carte.

La figure 1 représente, en perspective éclatée, un cadre 10 destiné à entourer un module électronique destiné à former la partie électronique d’une future carte ; ce cadre comporte un premier cadre partiel 11 surmonté d’un deuxième cadre partiel 12.

Le premier cadre partiel 11 a une épaisseur constante e1 et comporte une ouverture 13 délimitée par un contour de forme générale rectangulaire ; toutefois, ce contour présente un petit nombre de zones en saillie vers l’intérieur de l’ouverture, notées 14.

Ces zones en saillie 14 sont ici en forme de triangle, ce qui correspond à une forme géométrique simple à délimiter.

Leur nombre est petit en ce sens qu’il est compris en pratique entre 2 et 5 (bornes comprises) ; un nombre de 2 semble un minimum pour le positionnement que ce cadre partiel est amené à assurer vis-à-vis d’un module électronique destiné à être fixé à ce cadre, tandis qu’un nombre supérieur à 5 semble ne plus avoir de réelle utilité pour un tel positionnement.

Dans l’exemple représenté, il y a trois saillies 14, dont l’une est approximativement au milieu du côté de la forme rectangulaire précitée, tandis que les deux autres saillies sont disposées sur les côtés adjacents, à proximité du côté dépourvu de saillies ; mais de nombreuses variantes sont également possibles.

Le second cadre partiel 12 est destiné, au cours de la fabrication d’une carte à microcircuit, ou au moins au cours de la fabrication d’un inlay (on utilise aussi le vocable de « prelam ») destiné à former la couche médiane d’une telle carte, à être superposé au premier cadre partiel 11 et à lui être fixé par tout moyen approprié, tel qu’une colle ou tout autre matériau adhésif, voire par soudure (en profitant de ce que, en pratique, les matériaux constitutifs des cadres sont fusibles, permettant ainsi une soudure réciproque par apport localisé de chaleur).

Ce second cadre partiel 12 a une épaisseur constante e2 et comporte également une ouverture, notée 15, délimitée par un contour en pratique similaire à celui de l’ouverture 13, à ceci près qu’il n’y a pas de zones en saillie venant couvrir les saillies 14. Cette forme est donc, ici, exactement rectangulaire.

Le contour de l’ouverture 15 peut être identique en dimensions à celui de l’ouverture 14 mais peut aussi avoir des dimensions légèrement supérieures, par exemple comprises entre 100% et 110% de celles de l’ouverture 14 (dans le cas ici représenté d’une forme polygonale, certaines des dimensions peuvent être égales, donc à 100%, de celles de l’ouverture 14). Il est toutefois préférable que les dimensions de l’ouverture 15 ne soit pas trop grande vis-à-vis de l’ouverture 13 (il n’y a pas d’intérêt particulier à ce qu’il subsiste un espace important entre le contour du cadre et le module électronique destiné à être intégré au cadre formé par les cadres 11 et 12).

Un intérêt que l’ouverture 15 puisse ne pas être exactement identique à l’ouverture 14 (sans les saillies) est qu’il est possible de prévoir un même cadre servant de second cadre partiel pour plusieurs formes et dimensions (voisines mais pas identiques) de premier cadre partiel ; en outre, on peut alléger les tolérances de fabrication de ce second cadre partiel.

En variante non représentée, la différence entre les contours des premier et second cadres partiels peut être localisée dans les coins des ouvertures ; ainsi, le contour de l’ouverture 13 peut notamment avoir une forme rectangulaire aux coins très arrondis, de manière à laisser subsister de la matière sous les coins bien définis de l’ouverture 15. En outre, la différence entre ces contours des premier et second cadres partiels peut ne pas être aussi limitée qu’à la figure 1 et peut notamment être constituée par des zones s’étendant sur l’ensemble de certains côtés de la forme rectangulaire.

En outre, la forme générale des ouvertures 13 et 15 est ici rectangulaire mais peut, en variante, en fonction du format du module électronique à intégrer, être un petit peu plus complexe, par exemple polygonale (avec notamment 5 à 10 côtés, par exemple un octogone, à savoir un rectangle aux coins coupés), ou être arrondie (circulaire ou elliptique), ou toute autre forme.

Ces premier et second cadres partiels sont ici représentés comme ayant un contour externe bien défini, de forme rectangulaire, mais cela n’est pas forcément le cas en pratique car, pour permettre des cadences élevées de fabrication, il est possible de prévoir ces cadres dans des plaques de grandes dimensions, chaque plaque comportant une pluralité d’ouvertures ; c’est ainsi que la figure 2 représente la superposition de deux plaques 16 et 17 dans lesquelles sont prévues deux pluralités d’ouvertures identiques aux ouvertures 13 et 14 de la figure 1, aucune délimitation n’étant encore matérialisée entre les divers cadres (le contour des cadres de la figure 1 est délimité par des traits mixtes sur cette figure 2, ce qui ne constitue qu’une délimitation virtuelle).

Bien entendu, un réseau d’ouvertures à deux dimensions peut être prévu dans chacune des plaques 16 et 17 de la figure 2.

Les cadres partiels de la figure 1 permettent de former une carte dont une coupe est présentée en figure 3.

L’ordre des cadres partiels y est inversé en ce sens que le premier cadre partiel 11 est ici au-dessus du second cadre partiel 12.

Plus précisément, cette carte est formée d’une couche centrale notée 21, prise en sandwich entre deux couches 22 et 23, et formée du cadre constitué par les cadres partiels 11 et 12 dans le volume duquel est intégré un module électronique 24.

Ce module comporte un support 25, dont le contour externe est proche de celui de l’ouverture du cadre, en ce sens que ce contour interne peut entrer complètement dans le contour interne du second cadre partiel 12, en étant plus grand que le contour interne du premier cadre partiel 11, en sorte de pouvoir venir, par certaines de ses zones périphériques, en regard des saillies 14 du premier cadre partiel.

Ce module électronique 24 comporte, ici sur un même côté du support, divers composants électroniques désignés sous la référence 26.

La face du support 25 est au moins approximativement dans le même plan que la face du cadre partiel 12 qui est opposée au cadre partiel 11. Quant à l’épaisseur cumulée des cadres partiels 11 et 12 est inférieure à l’épaisseur maximale du module électronique. Le volume existant dans le cadre entre le module électronique et les bords des ouvertures de ces cadres est rempli d’une matière de remplissage, en pratique constituée d’une résine 28.

La résine est avantageusement une résine thermodurcissable ; il peut s’agir d’une résine bi-composant, notamment dans le cas d’une résine polyuréthane ; il peut aussi s’agir d’une résine polymérisant sous un effet thermique ou radiatif (par exemple sous l’effet de rayons UV).

L’intérêt d’une telle résine comme matière de remplissage est que, en pratique, une telle résine tend à mouiller les surfaces des cadres partiels 11 et 12, au point de fluer à l’interface existant entre ceux-ci en sorte de contribuer à leur solidarisation après solidification. Ce phénomène de fluage à l’interface entre les cadres partiels se produit d’autant plus facilement que ces cadres partiels sont constitués de matériaux classiques dans le domaine des cartes à puce, notamment le PET ou le polycarbonate, voire le PVC, l’ABS etc.

Le module est fixé au cadre, en des zones ici désignées par la référence 30. Il peut s’agir de zones localisées de soudage du matériau constitutif du module et du matériau constitutif des saillies 14. En variante, il peut s’agir de points de colle (ou de tout autre matériau adhésif). Ces points de fixation permettent de garantir un bon positionnement du module dans le cadre dès la mise en place de la résine.

On peut noter que, dans l’exemple représentée, le support 25 du module électronique 24 a sensiblement la même épaisseur que le second cadre partiel 12 ; cela contribue à garantir que la face libre du support est dans le prolongement de la surface libre du second cadre partiel 12 lorsque ce support est en appui contre les saillies 14 du premier cadre partiel 11.

En variante, le module comporte des composants sur les deux faces du support, auquel cas, pour garantir que le module est entièrement contenu dans l’épaisseur du corps constitué par le cadre, il faut que le second cadre partiel ait une épaisseur égale à la somme de l’épaisseur du support et de l’épaisseur maximale des composants montés sur la face considérée.

On comprend toutefois que, pour des raisons de minimisation de l’encombrement en épaisseur, il est intéressant de monter tous les composants électroniques d’un même côté du support (sous réserve que cela soit possible).

La fabrication d’un tel corps est schématisée par les figures 4 à 7.

Cette fabrication implique de disposer des premiers et seconds cadres partiels 11 et 12, d’une part (comme dans la figure 1) et de modules électroniques 24, d’autre part, comme cela est représenté à la figure 4.

En un second temps, on peut, comme cela est notamment décrit dans les documents WO - 2007/147727 et WO - 2007/147729 précités, assembler des cadres complets à partir des premiers et seconds cadres partiels de la figure 1.

Toutefois, on peut profiter de ce que ces cadres sont en deux parties de la manière suivante ; on voit à la figure 5 que le premier cadre partiel 11 est positionné sur une surface de référence notée 41 et que le module est positionné, tête-bêche, en sorte de venir, à sa périphérie, en appui sur les saillies 14, le reste du support étant en regard de l’ouverture ; le support 25 du module est fixé au premier cadre partiel 11 à l’emplacement de ces saillies 14 (voir les références 30).

On comprend que la fixation du support 25 au premier cadre partiel 11 peut avoir lieu avant la mise en place de ce cadre partiel contre la surface de référence (cela peut être plus facile), mais que, en fonction de la technique de fixation choisie, cette fixation peut aussi intervenir après cette mise en place.

De manière à faciliter le remplissage de l’espace situé entre la surface de référence 41 et le support 25 avec ses composants électroniques 26, il est avantageux d’avoir déjà déversé du matériau de remplissage 28 avant de positionner le premier cadre partiel, ou en tout cas avant de positionner le module si celui-ci n’est pas fixé au préalable à ce premier cadre partiel ; toutefois, en variante, on peut prévoir de verser la résine de remplissage après mise en place des éléments 11 et 24 si il y a un espace suffisant entre le module et le premier cadre partiel pour ce déversement.

Un intérêt de mettre du matériau de remplissage avant de mettre le premier cadre partiel en place sur la surface de référence est de garantir une bonne fixation de ce cadre à la surface de référence lorsque celle-ci est formée sur une couche destinée à être solidaire du corps 21 constitué du futur cadre complet et du module électronique.

C’est le cas qui est prévu aux figures 4 à 7 où la surface de référence est formée par une face d’une couche extérieure d’une future carte à microcircuit qu’on cherche à fabriquer.

En une phase ultérieure, on met en place le second cadre partiel 12, en sorte que le support 25 soit disposé dans l’ouverture de ce dernier (figure 6). Cette mise en place est avantageusement précédée par le dépôt sur le premier cadre partiel d’une fine couche de matériau de remplissage en vue d’une bonne solidarisation entre les deux cadres partiels superposés. En variante, ce dépôt est effectué avec une colle ou un autre produit adhésif distinct de la résine. Mais la mise en oeuvre d’une résine a l’avantage de n’utiliser qu’un seul produit, pour la solidarisation et pour le remplissage.

Si l’on cherche à ne former qu’une couche médiane d’une future carte à microcircuit (il faut alors avoir choisi d’éviter une solidarisation du premier cadre et du matériau de remplissage avec la surface de référence 41), le procédé s’arrête ici.

Si par contre, on cherche à fabriquer une carte à microcircuit complète, on fixe alors à l’ensemble obtenu à la figure 6 une couche de couverture 23 dont l’épaisseur est choisie en sorte de permettre d’obtenir une épaisseur de consigne pour la carte à microcircuit que l’on veut obtenir.

Cette fixation peut être obtenue au moyen d’une fine couche de résine déposée sur l’ensemble de la figure 6.

L’ensemble peut alors être soumis à un traitement de laminage (schématisé par des ébauches de rouleaux 50 figurées en pointillés sur la figure 7) en vue de mettre l’ensemble à l’épaisseur recherchée avec une tolérance aussi réduite que possible.

On obtient ainsi, à un retournement près, le corps de la figure 3.

L’individualisation des cartes, après d’éventuelles étapes de prépersonnalisation et/ou de personnalisation, est obtenue par découpe des plaques obtenues par le procédé des figures 4 à 7, au format souhaité. De telles plaques peuvent comporter plusieurs dizaines de futures cartes, ou des couches centrales de plusieurs dizaines de futures cartes (par exemple au nombre de 24).

Cette découpe peut se faire à l’emplacement des lignes en traits mixtes de la figure 2, auquel cas chaque carte comporte un module électronique et le cadre constitué par les cadres partiels 11 et 12.

En variante, chaque contour de chaque carte est à une distance non nulle des contours des cartes adjacentes, ce qui permet de donner à chaque carte un contour qui n’est pas strictement complémentaire du contour des cartes adjacentes ; les cartes peuvent alors ne contenir qu’une partie des cadres partiels ; on peut même prévoir que les cadres ne servent qu’à positionner les modules électroniques au cours du procédé de fabrication et que la découpe ait lieu à l’intérieur des ouvertures des cadres.

A titre d’exemple, le contour interne du second cadre partiel 12 est similaire à celui d’une carte conforme à l’un des formats définis par la norme ISO 7816, en étant toutefois un tout petit peu plus petit (par exemple en ayant des dimensions qui sont inférieures à celles définies par le format considéré de 1 à 3 mm).

Si l’on souhaite former des cartes complètes, les couches de couvertures 22 et 23 peuvent avoir une épaisseur de l’ordre de 200 micromètres chacune, et la composition des couches de couverture habituelles.

Sinon, la surface 41 peut être constituée d’une face d’un film destiné à protéger la couche 21 jusqu’à son intégration dans une carte complète ; dans un tel cas, l’étape de la figure 7 peut se limiter à fixer à cette couche 21 un autre film de protection.

De tels films de protection peuvent être en Mylar® ou PET notamment.

A titre d’exemple, le premier cadre partiel a une épaisseur valant entre 50% et 75% du cadre formé par les deux cadres partiels ; ainsi, pour obtenir une couche centrale de 450 micromètres on peut choisir un premier cadre de 300 micromètres d’épaisseur et un second cadre de 150 micromètres.

Il est important de noter que l’invention permet un grand choix de matériau pour la réalisation du premier cadre. En effet certains matériaux présentent une épaisseur limitée (par ex inférieur à 300pm) et ne peuvent donc pas être utilisés dans les techniques de fabrication de l’art antérieur. Grâce à l’invention, il est possible de réaliser le premier cadre dans un matériau choisi parmi ceux ne pouvant présenter qu’une faible épaisseur et présentant un rétreint proche de celui du support du microcircuit. Le matériau dont le rétreint est le plus faible est le PETF (0,5 - 1%) ; or l’utilisation d’une monocouche PETF n’est envisageable que pour des substrats fins, car il n’existe pas de couche PETF supérieure à 300pm à des coûts abordables.

* * *

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de fabrication d’au moins une couche centrale (21) de carte à microcircuit, cette couche centrale comprenant un module électronique (24) formé d’un support à circuit imprimé (25) muni sur au moins une de ses faces d’au moins un composant électronique (26) selon lequel :

* on forme, d’une part, ce module électronique (24) avec un contour externe déterminé par le contour externe du circuit imprimé et, d’autre part, un cadre d’épaisseur constante ayant, à l’intérieur d’un futur contour externe de carte, une ouverture (13, 15) délimitée par un contour interne capable d’entourer le contour externe du circuit imprimé sauf en quelques zones (14) de ce contour interne qui viennent en saillie vers l’intérieur de l’ouverture, ces quelques zones présentant une épaisseur réduite par rapport à l’épaisseur constante de ce cadre en dehors de ces zones, * on fixe ces zones d’épaisseur réduite par rapport à celle du cadre à des zones en regard de la périphérie du support à circuit imprimé (24), et * on remplit avec une résine l’espace restant entre ce module électronique (24) et ce cadre (11,12) en sorte de définir un corps (21) ayant l’épaisseur de ce cadre, caractérisé en ce qu’on forme le cadre en deux pièces séparées adaptées à être superposées, à savoir un premier cadre partiel (11) ayant une première ouverture (13) délimitée par ledit contour interne du cadre et une épaisseur (e1) égale à ladite épaisseur réduite, et un second cadre partiel (12) ayant une seconde ouverture (15) délimitée par un second contour interne entourant l’ouverture (13) du premier cadre partiel ainsi que lesdites zones en saillie (14), ces deux pièces séparées étant ensuite solidarisées, l’épaisseur cumulée des premier et second cadres partiels ainsi solidarisés définissant l’épaisseur constante dudit cadre
2. Procédé selon la revendication 1, selon lequel le second contour interne du second cadre partiel (12) longe le premier contour interne du premier cadre partiel (11) tout en contournant les zones (14) que ce premier contour interne du premier cadre partiel présente en saillie par rapport au contour externe du module.
3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, selon lequel l’épaisseur du premier cadre partiel est choisie entre 50% et 75% de celle du cadre.
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, selon lequel on délimite le contour externe de carte dans ledit corps de manière à ce qu’il entoure le contour interne du cadre.
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, selon lequel on fixe le module électronique (24) aux zones d’épaisseur réduite avant de solidariser les premier et second cadres partiels (11,12).
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, selon lequel on dépose la résine sur une surface de référence (41) avant de positionner le premier cadre partiel (11) sur cette même surface de référence.
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, selon lequel, pour solidariser les cadres partiels, on dépose une couche de résine de remplissage sur le premier cadre partiel (11) avant d’y positionner le second cadre partiel (12).
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, selon lequel les zones en saillie (14) ont une forme en triangle pointant vers l’intérieur de l’ouverture du cadre.
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 selon lequel les zones en saillie (14) sont en un nombre compris entre 2 et 5, bornes comprises.
10. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, selon lequel les premier et second cadres partiels font partie de plaques comportant chacune un même nombre d’ouvertures, le corps obtenu après l’étape de remplissage par de la résine étant ensuite découpé, selon lesdits contours externes de carte, en plusieurs cartes individuelles.
11. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel la résine est thermodurcissable.
12. Couche centrale de carte à microcircuit comportant un module à microcircuit (24) formé d’un support à circuit imprimé (25) muni sur au moins une de ses faces de composants électroniques (26) et un cadre entourant ce module en ayant une épaisseur au moins égale à celle de ce module électronique en ayant une ouverture (13, 15) délimitée par un contour interne capable d’entourer le contour externe du support à circuit imprimé sauf en quelques zones (14) de ce contour interne qui viennent en saillie vers l’intérieur de l’ouverture, ces quelques zones (14) présentant une épaisseur réduite par rapport à l’épaisseur constante de ce cadre en dehors de ces zones, le support à circuit imprimé étant fixé à ces portions d’épaisseur réduite et l’espace entre ce module électronique et ce cadre étant rempli d’une résine, caractérisé en ce que ce cadre est formé d’un premier cadre partiel (11) ayant une première ouverture (13) délimitée par ledit contour interne du cadre et une épaisseur (e1) égale à ladite épaisseur réduite, et un second cadre partiel (12) ayant une seconde ouverture (15) délimitée par un second contour interne entourant l’ouverture (13) du premier cadre partiel ainsi que lesdites zones en saillie (14), l’épaisseur cumulée des premier et second cadres partiels assemblés l’un à l’autre étant égale à l’épaisseur constante dudit cadre.

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