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WO1999050790A1 - Procede de fabrication de cartes a puce - Google Patents

Procede de fabrication de cartes a puce Download PDF

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Publication number
WO1999050790A1
WO1999050790A1 PCT/FR1999/000706 FR9900706W WO9950790A1 WO 1999050790 A1 WO1999050790 A1 WO 1999050790A1 FR 9900706 W FR9900706 W FR 9900706W WO 9950790 A1 WO9950790 A1 WO 9950790A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electronic component
opening
electronic
display
interface
Prior art date
Application number
PCT/FR1999/000706
Other languages
English (en)
Inventor
Stéphane AYALA
Frédéric VICENTINI
Original Assignee
Gemplus
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gemplus filed Critical Gemplus
Priority to AU29393/99A priority Critical patent/AU2939399A/en
Priority to EP99910436A priority patent/EP1073996A1/fr
Priority to JP2000541633A priority patent/JP2002510101A/ja
Publication of WO1999050790A1 publication Critical patent/WO1999050790A1/fr

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    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07701—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier comprising an interface suitable for human interaction
    • G06K19/07703—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier comprising an interface suitable for human interaction the interface being visual
    • G—PHYSICS
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    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card

Definitions

  • the present invention relates to the manufacture of smart cards comprising a communication interface with one exterior and at least one electronic component opening onto the surface.
  • smart card is intended to mean any type of card which can operate with and / or without contact, that is to say that cards which can communicate with the outside by means of conventional standard contacts are envisaged, cards which can communicate with the outside via an antenna integrated in the card, or finally mixed cards which can communicate with the outside either via the antenna or via the conventional contacts.
  • a communication interface is defined according to the type of operation of the smart card.
  • the interface when the smart card is a contact-functioning card, the interface includes an integrated circuit module having access contacts intended to be flush with the surface of the card.
  • the interface when the card operates without contact, the interface includes an integrated circuit module connected to an antenna and embedded in the card body.
  • the interface when the card is a mixed card, the interface includes an antenna connected to an integrated circuit module having access contacts intended to be flush with the surface of the card.
  • Chip cards are intended to carry out various operations such as, for example, banking operations, telephone communications, identification operations, debit operations or recharging of account units, and all kinds of operations which can be done either by inserting the card in a reader, or remotely by coupling electromagnetic (in principle of the inductive type) between a transmission-reception terminal and a card placed in the zone of action of this terminal.
  • the installation of a display in a smart card can be useful in particular for making an electronic purse in order to allow viewing of the amount remaining in the purse, for example.
  • Chip cards should preferably have standardized dimensions identical to those of conventional chip cards with contacts. This is obviously particularly essential for mixed cards and it is desirable for cards operating only in contactless mode.
  • the usual ISO 7810 standard defines a card 85 mm long, 54 mm wide and 0.76 mm thick. The contacts are flush with well-defined positions on the surface of the card.
  • the object of the invention is to propose a manufacturing method capable of best solving these problems of positioning, manufacturing precision, mechanical strength, and more generally of reliability, cost and production efficiency of the card.
  • the invention provides a method of manufacturing a smart card comprising a communication interface with one exterior and at least one electronic component opening onto the surface, mainly characterized in that the electronic component is connected to the interface of communication by means of lead wires; the electronic assembly interface - electronic component is temporarily fixed against a first plastic plate; a second plastic plate is placed on the electronic interface - electronic component assembly, an opening being provided either on the first plate or on the second plate to serve as housing for the electronic component; and the two plates are secured by enclosing the interface and the electronic component.
  • This process is simple and inexpensive. It makes it possible to reliably and precisely solve the problem of electrical connection between the electronic component (s) and the communication interface: the electrical connections are made before installation of the whole in a plastic card. The electronic component (s) and the communication interface are correctly placed in the card.
  • the invention further provides another embodiment of a method for manufacturing a smart card comprising a communication interface with one exterior and at least one electronic component opening onto the surface.
  • conductive tracks are produced on a flexible plastic sheet to form a printed circuit; the communication interface and the electronic component are fixed on the printed circuit obtained so that contact pads of the interface are connected to contact pads of the electronic component by means of the conductive tracks, - provisionally fixed the electronic printed circuit - interface - electronic component assembly against a first plastic plate; a second plastic plate is placed on the electronic printed circuit - interface - electronic component assembly, an opening being provided either on the first plate or on the second plate to serve as housing for the electronic component; and the two wafers are joined together by enclosing the electronic printed circuit - interface - electronic component assembly.
  • FIG. 1 an electronic assembly comprising a module, a display, an antenna, a battery and a microcontroller, Figure 2, the establishment of the electronic assembly of Figure 1 against a plastic plate in the format of the smart card, provided with an adhesive sheet, - Figure 3, the establishment of a another plastic plate to cover the electronic assembly, FIG. 4, the card finished at the stage of removal of the adhesive sheet and ready to be used,
  • FIG. 5 another finished card and clergy to be used, manufactured according to an alternative embodiment, at the stage of removal of the adhesive sheet provided on each of the plastic plates enclosing an electronic assembly,
  • FIG. 6 a perspective view in exploded form of the various elements necessary for the manufacture, according to another embodiment, of a smart card comprising a display
  • FIG. 7 a perspective view in form exploded view of the various elements necessary for the manufacture, according to another embodiment, of a smart card comprising a display.
  • the smart card according to the invention comprises at least one interface for communication with the outside and an electronic component opening onto the surface.
  • the communication interface comprises an integrated circuit module 2 1 connected to the ends of an antenna 5, and the electronic component emerging at the surface is a display 4.
  • the antenna 5 is a simple wire wound flat, the inherent rigidity of the wire being sufficient for the antenna to be manipulated during the inserting operations while keeping its overall planar shape.
  • This antenna represents an inductor allowing remote communication by electromagnetic coupling of the inductive type.
  • the wire can be coated with an insulator avoiding contact between adjacent turns. In any case, an insulator is provided if the turns cross (case where there are several turns). But the ends of the wire are stripped for their electrical connection to an integrated circuit module.
  • the dimensions of the antenna 5 are, for reasons of electromagnetic efficiency, very close to the external dimensions of the smart card.
  • An integrated circuit module 2 1 is then electrically connected to the antenna 5 by fixing the ends of this antenna on two connection pads of the module 2.
  • the module 2 also has other contact pads on its periphery, which can be electrically connected to the contact pads of a display 4 by means of flat conductive wires 7.
  • the term "display" is intended to mean any electro-optical device making it possible to display information passing through in the form of electrical signals, and which can be produced in flexible form so as to withstand the usual deformations of cards.
  • the display could for example be of the liquid crystal, electrochromic, electrophoretic, or other type.
  • the display is intended to be connected to the integrated circuit chip of the card, in order to view the information that it contains.
  • the integrated circuit 1 of the module 2 is connected, via its contact pads and conductive wires 7 flat, to a micro-controller 3 intended to control the display 4.
  • the microcontroller 3 also has contact pads and it is itself electrically connected to display 4 via - other flat conductive wires 6.
  • the microcontroller 3 can also be connected to a battery 8 via flat conductive wires 9.
  • FIG. 2 represents, in longitudinal section, the antenna-module-display-microcontroller-battery electronic assembly of FIG. 1, after soldering the various connections between the elements; however, the battery is not shown in this figure for the sake of clarity.
  • This figure also shows a plastic plate 11, which may already be in the format of a smart card or which will be cut later in this format.
  • the plastic material can be polyvinyl chloride (PVC) or polyethylene terephthalate (PET) or another plastic material.
  • This plate 11 constitutes a part of the body of the smart card. It has one or more openings that can serve as housing for the module 2 and the display 4. In the example shown in FIG. 2, it has two openings 14 and 13 intended to receive the module 2 and the display 4 respectively. These openings 13 and 14 pass through the entire thickness of the wafer. The dimensions of each of the openings are adjusted in relation to the dimensions of the element that they are intended to receive.
  • the position of the opening 14 reserved for the module 2, relative to the format of the wafer 11, corresponds to the standardized position of the contacts of a smart card.
  • the rear face of the wafer 11 is coated with an adhesive sheet 12, the adhesive face of which is applied against the wafer.
  • This sheet 12 covers the openings 13, 14 so that it constitutes a bottom for the housings made in the card by the openings 13 and 14. This bottom is adhesive.
  • the module 2 comprises an integrated circuit 1 covered with a protective resin 15, the antenna wires 5 are shown in section as well as the interconnection wires 6 and 7.
  • the display 4 is constituted by an assembly of two substrates 16, 17 between which are arranged liquid crystal or electrochromic or electrophoretic materials for example.
  • the substrates 16 and 17 are provided with conductive tracks making it possible to generate the electro-optical effects of the active materials included between these two substrates. These conductive tracks are also connected to the electrical connection 6.
  • the substrate 16 is shown longer than the substrate 17 so as to allow the electrical connection 6 with the microcontroller 3.
  • the elements intended to reach the surface of the card that is to say, in the example shown, the module 2 and the display 4 are inserted respectively in the openings 14 and 13 and are bonded by the adhesive material of the sheet 12.
  • FIG. 3 represents the smart card at this stage, with the wafers 11 and 19 on either side of the electronic assembly, and a binder resin 18 embedding the assembly between the wafers. 10
  • the last operation (FIG. 4) consists in peeling off the adhesive sheet 12, then showing, on the surface of the chip card, the stripped contacts of the integrated circuit chip of the module 2 and the display screen of the display 4.
  • FIG. 5 represents a finished smart card and manufactured according to an alternative embodiment.
  • the display is placed on the back of the card.
  • This example is limited to a single element on the front (module 2) and a single element on the back (display 4) of the card, but it is of course possible to insert several elements on the surface of the card, front as on the back of this one.
  • the electronic assembly is placed on a first plastic plate 11 provided with a single opening 14 intended to receive the module 2.
  • a second plastic plate 23 provided with a single opening 24 intended to receive the display 4 is then brought next to the electronic assembly.
  • Another adhesive sheet 22 is glued to the second plate 23 to cover the opening 24 and to position the display, in the bottom of the housing created by the opening 24, at the exact dimension.
  • the two plates 11 and 23 are laminated, hot or cold, in order to join them together by enclosing the electronic assembly.
  • the last step consists, in this case, of peeling off the two adhesive sheets 12 and 22 to reveal, on the faces of the card, the contacts of the chip of module 2 on the front and the display screen of the display 4 on the back.
  • FIG. 6 represents in perspective and in exploded form elements of constitution of a smart card comprising a communication interface (module 2 connected 11
  • the electronic components are connected to a flexible and thin printed circuit 10.
  • the printed circuit 10 can for example be produced on a sheet of plastic metallized by usual techniques and cut to the format of the card.
  • An antenna which is not shown in FIG. 6 for reasons of clarity, as well as conductive tracks 6, 7, 9 making it possible to connect the various electronic components to each other, are for example produced by screen printing of conductive ink, by depositing metallizations on the plastic sheet, or by inlaying a copper wire in the plastic.
  • the resin serves both as a material to give cohesion to the card body but it also allows the adhesion of the various plates 11, 19 with the printed circuit 10 and / or the electronic components.
  • plastic sheet (s) thus constituting the heart of the card is not limiting.
  • the different plastic sheets 20, plates 11, 19 and the printed circuit 10 can be assembled using the laminating technique. This can be obtained by fusing the plastic plates and sheets together; or preferably by coating the plastic sheets and the printed circuit with one or more types of adhesives, these adhesives being activated during the final lamination step. Adhesives which can be activated at temperatures and pressures compatible with the electronic components and the display present in the card body will preferably be chosen.
  • a double-sided printed circuit 10 is produced comprising metallizations 6, 7, 9 on its two faces, and conductive vias 30 for connecting the metallizations on one face to the metallizations on the other face.
  • An opening 24 is also provided on an external plate 23 for placing the display 4 there and an opening 14 on the other external plate 11 for placing the module 2.
  • the adhesive sheets 12 and 22 are however not essential when using the core plastic sheet because the thickness dimensions of this sheet are well adjusted so that certain components can open onto the surface of the card. Adhesive sheets are necessary when using soft, thermosetting resin, to retain components on the surface by the adhesive sheet.
  • the smart card according to the invention comprises at least one communication interface with the outside and an electronic component opening onto the surface, but it can include other electronic components such as, for example, one or more microphone control buttons.
  • -controller allowing to activate or not the display, a keyboard, or even fingerprint sensors.
  • FIGS. 1 to 7 and described above all relate to a communication interface comprising an antenna connected to an integrated circuit module, the contacts of which open on the surface of the card, to allow the production of a card. mixed.
  • the manufacturing method according to the invention also applies to smart cards, the communication interface of which comprises either only an integrated circuit module with flush contacts, to allow operation with contacts; or an antenna connected to an integrated circuit module embedded in the card body, to allow contactless operation.
  • At least one of the adhesive sheets (12, 22) is not 14
  • the sheet has a cover sheet function.
  • the sheet can be transparent.
  • the adhesive sheet is removed.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication de carte à puce comportant une interface de communication avec l'extérieur et au moins un composant électronique (4) débouchant en surface. Ce procédé est caractérisé en ce qu'on connecte le composant électronique (4) à l'interface de communication au moyen de fils conducteurs; on fixe provisoirement l'ensemble électronique interface - composant électronique contre une première plaquette (11) de matière plastique; on place une deuxième plaquette (23) de matière plastique sur l'ensemble électronique, une ouverture (24) étant prévue soit dans la première plaquette (11) soit dans la deuxième plaquette (23) pour servir de logement au composant électronique (4); et on solidarise les deux plaquettes (11 et 23) en enfermant l'interface et le composant électronique.

Description

PROCEDE DE FABRICATION DE CARTES A PUCE
La présente invention concerne la fabrication de cartes à puce comportant une interface de communication avec 1 ' extérieur et au moins un composant électronique débouchant en surface. Par appellation "carte à puce" on envisage tout type de carte pouvant fonctionner avec et/ou sans contact, c'est à dire que l'on envisage les cartes pouvant communiquer avec 1 ' extérieur par l'intermédiaire de contacts classiques normalisés, les cartes pouvant communiquer avec 1 ' extérieur par l'intermédiaire d'une antenne intégrée dans la carte, ou enfin les cartes mixtes pouvant communiquer avec l'extérieur soit par l'intermédiaire de l'antenne soit par 1 ' intermédiaire des contacts classiques .
Une interface de communication est définie selon le type de fonctionnement de la carte à puce. Ainsi, lorsque la carte à puce est une carte à fonctionnement à contacts, l'interface comporte un module de circuit intégré présentant des contacts d'accès destinés à affleurer la surface de la carte. Lorsque la carte fonctionne sans contact, l'interface comporte un module de circuit intégré connecté à une antenne et noyé dans le corps de carte. Enfin, lorsque la carte est une carte mixte, l'interface comporte une antenne reliée à un module de circuit intégré présentant des contacts d'accès destinés à affleurer la surface de la carte.
Les cartes à puce sont destinées à réaliser diverses opérations telles que, par exemple, des opérations bancaires, des communications téléphoniques, des opérations d'identification, des opérations de débit ou de rechargement d'unités de compte, et toutes sortes d'opérations qui peuvent s'effectuer soit en insérant la carte dans un lecteur, soit à distance par couplage électromagnétique (en principe de type inductif) entre une borne d'émission-réception et une carte placée dans la zone d'action de cette borne. L'installation d'un afficheur dans une carte à puce peut être utile notamment pour réaliser un porte-monnaie électronique afin de permettre la visualisation de la somme restante dans le porte-monnaie par exemple.
Les cartes à puce doivent avoir de préférence des dimensions normalisées identiques à celles des cartes à puces classiques pourvues de contacts. Ceci est évidemment tout particulièrement indispensable pour les cartes mixtes et c ' est souhaitable pour les cartes fonctionnant uniquement en mode sans contact.
La norme usuelle ISO 7810 définit une carte de 85 mm de long, 54 mm de large et 0,76 mm d'épaisseur. Les contacts affleurent à des positions bien définies à la surface de la carte.
Ces normes imposent des contraintes sévères pour la fabrication. L'épaisseur très faible de la carte est en particulier une contrainte majeure, plus sévère encore pour les cartes sans contact et comportant plusieurs composants électroniques que pour les cartes simplement munies de contacts, car il faut prévoir l'incorporation à la fois d'une antenne et des composants électroniques et la réalisation de multiples interconnexions.
L'intégration et la connexion de composants électroniques tels que des afficheurs, par exemple, dans des objets rigides et/ou volumineux ont trouvé un certain nombre de solutions techniques. Par contre, l'intégration d'un afficheur flexible dans une carte flexible et d'aussi faible épaisseur n'a pas encore été abordée jusqu'à ce jour.
Les problèmes techniques qui se posent sont des problèmes de positionnement des différents composants électroniques dans le corps de carte, des problèmes d'adhésion de ces composants, des problèmes de disposition, dans le corps de carte, des interconnexions entre les différents composants électroniques et des problèmes de précision et de fiabilité des connexions vis-à-vis des contraintes mécaniques subies par la carte. Les contraintes de coût de fabrication doivent en outre être prises en compte.
L'invention a pour but de proposer un procédé de fabrication capable de résoudre au mieux ces problèmes de positionnement, de précision de fabrication, de tenue mécanique, et plus généralement de fiabilité, de coût et de rendement de fabrication de la carte.
Pour cela, l'invention propose un procédé de fabrication de carte à puce comportant une interface de communication avec 1 ' extérieur et au moins un composant électronique débouchant en surface, principalement caractérisé en ce qu'on connecte le composant électronique à l'interface de communication au moyen de fils conducteurs; on fixe provisoirement l'ensemble électronique interface - composant électronique contre une première plaquette de matière plastique; on place une deuxième plaquette de matière plastique sur l'ensemble électronique interface - composant électronique , une ouverture étant prévue soit sur la première plaquette soit sur la deuxième plaquette pour servir de logement au composant électronique; et on solidarise les deux plaquettes en enfermant 1 ' interface et le composant électronique . Ce procédé est simple et peu coûteux. Il permet de résoudre de manière fiable et précise le problème de liaison électrique entre le (s) composant (s) électronique (s) et l'interface de communication : les connexions électriques sont réalisées avant mise en place de l'ensemble dans une carte plastique. Le (s) composant (s) électronique (s) et l'interface de communication sont correctement placés dans la carte.
L'invention propose en outre un autre mode de réalisation d'un procédé de fabrication de carte à puce comportant une interface de communication avec 1 ' extérieur et au moins un composant électronique débouchant en surface . Selon cet autre mode de réalisation, on réalise, sur une feuille flexible en plastique, des pistes conductrices pour former un circuit imprimé; on fixe sur le circuit imprimé obtenu 1 ' interface de communication et le composant électronique de telle sorte que des plots de contact de 1 ' interface sont reliés à des plots de contact du composant électronique par l'intermédiaire des pistes conductrices ,- on fixe provisoirement l'ensemble électronique circuit imprimé - interface - composant électronique contre une première plaquette de matière plastique; on place une deuxième plaquette de matière plastique sur l'ensemble électronique circuit imprimé - interface - composant électronique, une ouverture étant prévue soit sur la première plaquette soit sur la deuxième plaquette pour servir de logement au composant électronique; et on solidarise les deux plaquettes en enfermant l'ensemble électronique circuit imprimé - interface - composant électronique .
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée donnée à titre d'exemple illustratif et faite en référence aux figures annexées qui représentent :
- la figure 1, un ensemble électronique comprenant un module, un afficheur, une antenne, une batterie et un micro-contrôleur, la figure 2, la mise en place de l'ensemble électronique de la figure 1 contre une plaquette de matière plastique au format de la carte à puce, munie d'une feuille adhésive, - la figure 3, la mise en place d'une autre plaquette de matière plastique pour recouvrir l'ensemble électronique , la figure 4, la carte finie au stade de l'enlèvement de la feuille adhésive et prête à être utilisée,
- la figure 5, une autre carte finie et prêtre à être utilisée, fabriquée selon une variante de réalisation, au stade de l'enlèvement de la feuille adhésive prévue sur chacune des plaquettes de matière plastique enfermant un ensemble électronique,
- la figure 6, une vue en perspective et sous forme éclatée des différents éléments nécessaires pour la fabrication, selon un autre mode de réalisation, d'une carte à puce comportant un afficheur, - la figure 7, une vue en perspective et sous forme éclatée des différents éléments nécessaires pour la fabrication, selon un autre mode de réalisation, d'une carte à puce comportant un afficheur.
Sur la figure 1 est représenté un exemple d'un ensemble électronique comportant différents éléments connectés entre eux. Cette représentation n'est pas limitative et il est entendu que l'architecture de la carte à puce selon l'invention peut comporter plusieurs autres, ou moins, de composants électroniques. En fait, la carte à puce selon l'invention comporte au moins une une interface de communication avec l'extérieur et un composant électronique débouchant en surface . Dans 1 ' exemple représenté sur la figure 1 1 ' interface de communication comporte un module 2 de circuit intégré 1 relié aux extrémités d'une antenne 5, et le composant électronique débouchant en surface est un afficheur 4.
L'antenne 5 est un simple fil bobiné à plat, la rigidité propre du fil étant suffisante pour que 1 ' antenne soit manipulable pendant les opérations d'encartage en gardant sa forme globale plane. Cette antenne représente une inductance permettant une communication à distance par couplage électromagnétique de type inductif. Le fil peut être revêtu d'un isolant évitant le contact entre spires adjacentes. En tous cas, un isolant est prévu si les spires se croisent (cas où il y a plusieurs spires) . Mais les extrémités du fil sont dénudées en vue de leur connexion électrique à un module de circuit intégré. Les dimensions de l'antenne 5 sont, pour des raisons de rendement électromagnétique, très proches des dimensions extérieures de la carte à puce. Un module 2 de circuit intégré 1 est ensuite électriquement relié à l'antenne 5 en fixant les extrémités de cette antenne sur deux plages de connexion du module 2. Le module 2 possède par ailleurs d'autres plots de contact sur sa périphérie, qui peuvent être reliés électriquement à des plots de contact d'un afficheur 4 par l'intermédiaire de fils conducteurs 7 plats. Par appellation "afficheur", on envisage tout dispositif électro-optique permettant de visualiser une information transitant sous forme de signaux électriques, et pouvant être réalisé sous forme flexible de manière à supporter les déformations usuelles des cartes. L'afficheur pourra par exemple être de type à cristaux liquides, électrochromique, électrophorétique, ou autre. L'afficheur est destiné à être relié à la puce de circuit intégré de la carte, afin de visualiser les informations qu'elle contient. Sur la figure 1, le circuit intégré 1 du module 2 est relié, par l'intermédiaire de ses plots de contact et de fils conducteurs 7 plats, à un micro-contrôleur 3 destiné à piloter l'afficheur 4. Dans ce cas, le micro-contrôleur 3 possède également des plots de contact et il est lui- même électriquement relié à l'afficheur 4 par l'intermédiaire -- d'autres fils conducteurs 6 plats. D'autre part, le micro-contrôleur 3 peut en outre être relié à une batterie 8 par l'intermédiaire de fils conducteurs 9 plats.
Les fils conducteurs 6 de connexion du microcontrôleur 3 à 1 ' afficheur 4 peuvent par ailleurs être remplacés par un ou plusieurs films flexibles comportant des pistes conductrices. La figure 2 représente, en coupe longitudinale, l'ensemble électronique antenne-module-afficheur-microcontrôleur-batterie de la figure 1, après opération de soudure des différentes connexions entre les éléments ; cependant la batterie n'est pas représentée sur cette figure pour un souci de clarté. Cette figure représente également une plaquette de matière plastique 11, qui peut être déjà au format d'une carte à puce ou qui sera découpée ultérieurement à ce format. La matière plastique peut être du polychlorure de vinyle (PVC) ou du polyéthylene téréphtalate (PET) ou une autre matière plastique.
Cette plaquette 11 constitue une partie du corps de la carte à puce. Elle comporte une ou plusieurs ouvertures pouvant servir de logement au module 2 et à l'afficheur 4. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, elle comporte deux ouvertures 14 et 13 destinées à recevoir respectivement le module 2 et l'afficheur 4. Ces ouvertures 13 et 14 traversent toute l'épaisseur de la plaquette. Les dimensions de chacune des ouvertures sont ajustées par rapport aux dimensions de l'élément qu'elles sont destinées à recevoir. La position de l'ouverture 14 réservée au module 2 , par rapport au format de la plaquette 11, correspond à la position normalisée des contacts d'une carte à puce.
La face arrière de la plaquette 11 est revêtue d'une feuille adhésive 12, dont la face adhésive est appliquée contre la plaquette. Cette feuille 12 recouvre les ouvertures 13, 14 de sorte qu'elle constitue un fond pour les logements pratiqués dans la carte par les ouvertures 13 et 14. Ce fond est adhésif.
Le module 2 comporte un circuit intégré 1 recouvert d'une résine de protection 15, les fils d'antenne 5 sont représentés en coupe ainsi que les fils d'interconnexions 6 et 7.
L'afficheur 4 est constitué par un assemblage de deux substrats 16, 17 entre lesquels sont disposés des matériaux à cristaux liquides ou électrochromes ou électrophorétiques par exemple. Les substrats 16 et 17 sont munis de pistes conductrices permettant de générer les effets électro-optiques des matériaux actifs compris entre ces deux substrats . Ces pistes conductrices sont par ailleurs reliées à la connexion électrique 6. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, le substrat 16 est représenté plus long que le substrat 17 de manière à permettre la connexion électrique 6 avec le microcontrôleur 3.
Il est également possible de faire en sorte que le substrat 17, qui est destiné à affleurer la surface de la carte, soit plus long que le substrat 16, et d'effectuer alors la connexion électrique sur le substrat 17 qui aboutira à la surface de la carte.
Les éléments sont montrés ici assemblés et positionnés en regard de la plaquette plastique 11 et de ses ouvertures 13 et 14, juste avant leur mise en place sur cette plaquette 11, suivant les flèches représentées sur la figure 2.
Lors de leur mise en place sur la plaquette 11, les éléments destinés à aboutir en surface de la carte c'est à dire, dans l'exemple représenté, le module 2 et l'afficheur 4, sont insérés respectivement dans les ouvertures 14 et 13 et sont collés par la matière adhésive de la feuille 12. Dans une variante de réalisation, il est possible de positionner en premier lieu certains ou tous les éléments dans les ouvertures de la plaquette plastique 11 ou sur celle-ci puis, en second lieu, de connecter par l'intermédiaire de fils conducteurs plats, les éléments ainsi positionnés à leur emplacement définitif dans le corps de carte. Cette solution permet de résoudre les problèmes de positionnement des éléments les uns par rapport aux autres .
Comme indiqué sur la figure 3, on dépose ensuite, sur l'ensemble ainsi défini, une résine 18, ou un film adhésif thermoactivable, puis on recouvre l'ensemble d'une deuxième plaquette de matière plastique 19 elle- même découpée au format carte ou qui sera découpée ultérieurement à ce format. L'ensemble ainsi formé est laminé à chaud ou à froid, pour solidariser les deux plaquettes externes 11 et 19 en enfermant l'ensemble électronique. Pour du laminage à froid, l'insertion d'une résine de collage (qui peut être la résine 18 mentionnée ci-dessus) est nécessaire. La figure 3 représente la carte à puce à ce stade, avec les plaquettes 11 et 19 de part et d'autre de l'ensemble électronique, et une résine liante 18 noyant l'ensemble entre les plaquettes. 10
La dernière opération (figure 4) consiste à décoller la feuille adhésive 12, faisant alors apparaître, à la surface de la carte à puce, les contacts dénudés de la puce de circuit intégré du module 2 et l'écran d'affichage de l'afficheur 4.
La figure 5 représente une carte à puce finie et fabriquée selon une variante de réalisation. Dans cette variante, l'afficheur est placé au verso de la carte. Cet exemple se limite à un seul élément au recto (le module 2) et à un seul élément au verso (l'afficheur 4) de la carte, mais il est bien sûr possible d'encarter plusieurs éléments en surface de la carte, au recto comme au verso de celle-ci.
Dans cette variante, l'ensemble électronique est placé sur une première plaquette de matière plastique 11 munie d'une seule ouverture 14 destinée à recevoir le module 2. Une deuxième plaquette de matière plastique 23 munie d'une seule ouverture 24, destinée à recevoir l'afficheur 4, est ensuite amenée en regard de l'ensemble électronique. Une autre feuille adhésive 22 est collée sur la deuxième plaquette 23 pour recouvrir l'ouverture 24 et permettre de positionner l'afficheur, dans le fond du logement créé par l'ouverture 24, à la cote exacte.
Après le dépôt de résine 18 ou d'un film adhésif thermoactivable, les deux plaquettes 11 et 23 sont laminées, à chaud ou à froid, afin de les solidariser en enfermant l'ensemble électronique. Enfin, la dernière étape consiste, dans ce cas, à décoller les deux feuilles adhésives 12 et 22 pour faire apparaître, sur les faces de la carte, les contacts de la puce du module 2 au recto et l'écran de visualisation de l'afficheur 4 au verso.
La figure 6 représente en perspective et sous forme éclatée des éléments de constitution d'une carte à puce comportant une interface de communication (module 2 relié 11
à une antenne 5) et un afficheur 4 et fabriquée selon un autre mode de réalisation.
Dans cet autre mode de réalisation les composants électroniques sont connectés sur un circuit imprimé 10 flexible et fin. Le circuit imprimé 10 peut par exemple être réalisé sur une feuille de plastique métallisée par des techniques usuelles et découpée au format de la carte. Une antenne, qui n'est pas représentée sur la figure 6 pour des raisons de clarté, ainsi que des pistes conductrices 6, 7, 9 permettant de connecter les différents composants électroniques entre eux, sont par exemple réalisées par sérigraphie d'encre conductrice, par dépôt de métallisations sur la feuille plastique, ou par incrustation d'un fil de cuivre dans le plastique. Tout comme pour les autres procédés de fabrication qui viennent d'être décrits, il est préférable de déposer sur l'ensemble électronique, avant le positionnement de la deuxième plaquette 19, une résine thermodurcissable . Dans ce cas, la résine sert à la fois de matériau pour donner de la cohésion au corps de carte mais elle permet également l'adhésion des différentes plaquettes 11, 19 avec le circuit imprimé 10 et/ou les composants électroniques .
Dans une autre variante, et telle que représentée sur la figure 6, au lieu de déposer une résine, il est possible de déposer sur l'ensemble électronique une autre feuille de plastique 20, encore appelée "coeur", munie de cavités et/ou ouvertures débouchantes 21 destinées à recevoir les composants électroniques disposés sur le circuit imprimé, préalablement au positionnement d'une des plaquettes 11 ou 19. Les cavités 21 permettent aussi de maintenir les composants électroniques dans leur position. Leurs dimensions sont ajustées aux dimensions des composants qui leur sont associés. 12
Le nombre de feuille (s) plastique (s) constituant ainsi le coeur de la carte n'est pas limitatif. On pourra par exemple prévoir plusieurs autre feuilles de manière à éviter les effets de reliefs ou le manque de cohésion de la carte dus aux cavités 21 présentes dans la feuille "coeur" 20 de la carte.
Dans ce cas, les différentes feuilles plastiques 20, plaquettes 11, 19 et le circuit imprimé 10 peuvent être assemblés grâce à la technique de laminâtion. Ceci peut être obtenu par la fusion des plaquettes et feuilles plastiques entre elles ; ou préférablement par l'enduction des feuilles plastiques et du circuit imprimé d'un ou plusieurs types d'adhésifs, ces adhésifs étant activés lors de l'étape finale de lamination. On choisira préférablement des adhésifs activables à des températures et des pressions compatibles avec les composants électroniques et 1 ' afficheur présents dans le corps de carte .
Dans une autre variante de réalisation, représentée sur la figure 7, on peut envisager la possibilité de placer des composants en surface sur les deux faces de la carte, par exemple les contacts du module 2 du côté recto et l'écran de visualisation de l'afficheur 4 du côté verso. Dans ce cas on réalise un circuit imprimé 10 double face comportant des métallisations 6, 7, 9 sur ses deux faces, et des vias conducteurs 30 pour relier les métallisations d'une face aux métallisations de l'autre face. On prévoit en outre une ouverture 24 sur une plaquette 23 externe pour y placer l'afficheur 4 et une ouverture 14 sur l'autre plaquette 11 externe pour y placer le module 2. Ainsi, après avoir détaché la feuille adhésive 12 de la plaquette 11 et la feuille adhésive 22 de l'autre plaquette 23, on obtient une carte comportant 13
des contacts affleurant au recto et un écran d'affichage au verso.
Les feuilles adhésives 12 et 22 ne sont cependant pas indispensables lorsque l'on utilise la feuille plastique de coeur car les cotes en épaisseur de cette feuille sont bien ajustées pour que certains composants puissent déboucher en surface de la carte. Les feuilles adhésives sont nécessaires lorsque l'on utilise la résine molle et thermodurcissable, pour retenir les composants en surface par la feuille adhésive.
Les procédés qui viennent d'être décrits ne sont que des exemples et l'invention ne se limite pas à ceux-ci. La carte à puce selon 1 ' invention comporte au moins une interface de communication avec 1 ' extérieur et un composant électronique débouchant en surface, mais elle peut comporter d'autres composants électroniques tels que, par exemple, un ou plusieurs boutons de commande du micro-contrôleur permettant d'activer ou non l'affichage, un clavier, ou encore des capteurs d'empreintes digitales.
De plus les exemples illustrés par les figures 1 à 7 et décrits ci-dessus concernent tous une interface de communication comportant une antenne reliée à un module de circuit intégré dont les contacts débouchent en surface de la carte, pour permettre la réalisation d'une carte mixte. Bien sûr, le procédé de fabrication selon l'invention s'applique aussi aux cartes à puce dont 1 ' interface de communication comporte soit uniquement un module de circuit intégré à contacts affleurant, pour permettre un fonctionnement à contacts; soit une antenne reliée à un module de circuit intégré noyé dans le corps de carte, pour permettre un fonctionnement sans contact.
Le cas échéant, dans le procédé de l'invention, au moins une des feuilles adhésives (12, 22) n'est pas 14
nécessairement détachée si elle est transparente, sa fixation à l'un au moins des composants et à l'une des plaquettes (11) pouvant devenir définitive.
Elle a dans ce cas une fonction de feuille de couverture (overlay) . Ainsi, par exemple pour un composant qui n'a pas vocation à avoir une interaction mécanique avec l'extérieur tel un afficheur, la feuille peut être transparente . Par contre pour un composant nécessitant de déboucher tel un bornier de contact de module 2, la feuille adhésive est retirée.

Claims

15REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication de carte à puce comportant une interface de communication avec l'extérieur et au moins un composant électronique (4) débouchant en surface, caractérisé en ce qu'on connecte le composant électronique (4) à l'interface de communication au moyen de fils conducteurs (6, 7) ; on fixe provisoirement l'ensemble électronique interface - composant électronique contre une première plaquette (11) de matière plastique; on place une deuxième plaquette (19; 23) de matière plastique sur l'ensemble électronique interface - composant électronique, une ouverture (13; 24) étant prévue soit sur la première plaquette (11) soit sur la deuxième plaquette (23) pour servir de logement au composant électronique (4) ; et on solidarise les deux plaquettes (11 et 19; 11 et 23) en enfermant l'interface et le composant électronique (4).
2. Procédé de fabrication de carte à puce comportant une interface de communication avec l'extérieur et au moins un composant électronique (4) débouchant en surface, caractérisé en ce qu'on réalise, sur une feuille flexible (10) en plastique, des pistes conductrices (6, 7, 9) pour former un circuit imprimé; on fixe sur le circuit imprimé obtenu l'interface de communication et le composant électronique (4) de telle sorte que des plots de contact de l'interface sont reliés à des plots de contact du composant électronique (4) par l'intermédiaire des pistes conductrices; on fixe provisoirement l'ensemble électronique circuit imprimé - interface - composant électronique contre une première plaquette (11) de matière plastique; on place une deuxième plaquette (19; 23) de matière plastique sur l'ensemble électronique circuit imprimé interface - composant électronique, une ouverture (13,-24) étant prévue soit sur la première plaquette (11) soit sur la deuxième plaquette (23) pour servir de logement au composant électronique
(4); et on solidarise les deux plaquettes (11 et 19; 11 et 23) 16
en enfermant l'ensemble électronique circuit imprimé - interface - composant électronique .
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une feuille de coeur (20) en matière plastique, munie d'ouvertures (21) destinées à recevoir le (s) composant (s) électronique (s) fixé (s) sur le circuit imprimé, est déposée sur l'ensemble électronique préalablement au positionnement d'une des plaquettes (11, 19 ; 11, 23) .
4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit imprimé (10) réalisé est un circuit double face muni de métallisations sur ses deux faces reliées entre elles par des vias conducteurs (30) .
5. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 , caractérisé en ce qu'une résine (18) de collage et d'étanchéité est déposée sur l'ensemble électronique préalablement au positionnement de la deuxième plaquette (19 ; 23) .
6. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 , caractérisé en ce que la fixation provisoire de l'ensemble électronique se fait en collant sur la première plaquette (11) une feuille adhésive (12) et, dans le cas où l'ouverture (24) servant de logement au composant électronique (4) est prévue sur la deuxième plaquette (23) , en collant sur cette deuxième plaquette
(23) une autre feuille adhésive (22) ; et en ce que le composant électronique (4) est appliqué sur la face adhésive de la première feuille adhésive (12) à l'intérieur de l'ouverture (13) qui lui sert de logement, ou sur la face adhésive de l'autre feuille adhésive (22) à l'intérieur de l'ouverture (24) qui lui sert de logement; la (les) feuille (s) adhésive (s) (12, 22) étant 17
détachée (s) après solidarisation des deux plaquettes (11 et 19 ; 11 et 23) .
7. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 , caractérisé en ce que l'interface de communication comporte un module (2) de circuit intégré disposé dans une ouverture (14) pratiquée dans l'une (11) des deux plaquettes de telle sorte que ses contacts affleurent au fond de l'ouverture, et en ce que le composant électronique (4) est un afficheur qui est inséré dans son ouverture (13; 24) de telle sorte que son écran de visualisation affleure au fond de l'ouverture.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 , caractérisé en ce que l'interface de communication comporte un module (2) de circuit intégré relié à une antenne (5) , de manière à permettre une communication sans contact avec l'extérieur, et en ce que le composant électronique (4) est un afficheur qui est inséré dans son ouverture (13; 24) de telle sorte que son écran de visualisation affleure au fond de l'ouverture.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 , caractérisé en ce que la carte à puce est une carte mixte dont 1 ' interface de communication comporte un module (2) de circuit intégré relié à une antenne (5) ; en ce que le module (2) est inséré dans une ouverture (14) pratiquée dans l'une (11) des plaquettes de telle sorte que les contacts affleurent au fond de l'ouverture; et en ce que le composant électronique (4) est un afficheur qui est inséré dans son ouverture (13; 24) de telle sorte que son écran de visualisation affleure au fond de l'ouverture.
10. Procédé selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que l'afficheur utilisé est un afficheur à cristaux 18
liquides, ou un afficheur électrochromique, ou un afficheur électrophorétique .
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les plaquettes de matière plastique (11 et 19 ; 11 et 23) sont solidarisées par lamination à chaud ou à froid.
12. Procédé selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à reporter une batterie (8) et un micro-contrôleur (3) destiné à piloter l'afficheur (4), la batterie (8) étant électriquement connectée au micro-contrôleur (3) , lequel est également électriquement connecté au module (2) de circuit intégré et à l'afficheur (4).
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