Brevet FR2486685A1 — publié le 19820115

CARTE DE PAIEMENT ELECTRONIQUE ET PROCEDE DE REALISATION. L'invention concerne une carte plastique, du type comprenant des feuilles de chlorure de polyvinyl, dont au moins une feuille cen- trale est munie d'une cavité, et un dispositif électronique pouvant être inclus au moins partiellement dans ladite cavité. L'invention con- cerne également l'usage d'une telle carte en tant que carte de paiement électronique. L'invention a trait à la fabrication de supports d'informa- tions, capables d'enregistrer, de conserver et de transmettre toutes formes d'informations, personnelles ou financières, sous la protection de codes secrets. De tels supports comprennent donc des mémoires (PROM, EPROM, etc...), des unités de traitement, éventuellement des micropro- cesseurs, destinés à coopérer avec une machine extérieure alimentée. Par nature support portatif, il se présente généralement sous la forme d'une carte plastique, dans laquelle est incorporée un dispositif élec- tronique. Une telle carte, support d'informations, est bien connue de l'art antérieur et l'on citera, pour exemple, le brevet français 2.266.222 et d'autres brevets antérieurs tels que les brevets US 3.637.994 ou 3.641.316. Mais, si ces brevets ont décrits d'une manière très générale les fonctions électroniques diverses, mises en oeuvre grâce à ces sup- ports, la réalisation technologique de ces cartes n'a donné lieu qu'à peu de commentaires. En outre, les dispositifs électroniques décrits dans ces brevets ne sont plus utilisés, car dépassés tant du point de vue -2- encombrement spatial, que des performances en capacité de stockage et de calcul. Un premier brevet déposé le 8 aout 1975, sous le numéro 24 882, au nom de la Demanderesse, a permis de mettre au point un support souple et mince, en polyimide, percé et métallisé sur ses deux faces; un second brevet déposé le 28 février 1977, sous le numéro 05 769, au nom de la Demanderesse, a envisagé l'utilisation de ce support à des fins de report et d'interconnexion de circuits électroni- ques. Mais, l'étude d'une carte plastique incluant un dispositif électronique peut conduire à des problèmes d'ordre thermique, en ce que le fonctionnement ou le chargement en informations entraîne un dégage- ment de chaleur trop important et l'élévation de température qui découle de la non dissipation de cette chaleur, provoque la détérioration de la carte. L'invention vise à pallier cet inconvénient, par des moyens simples et facilement industrialisables alors que le produit fini, i.e la carte plastique incluant ces moyens, doit répondre à un certain nombre d'exigences ou de normes. Conformément à la présente invention, la carte plastique est remarquable en ce qu'elle comprend en outre une feuille ou portion de feuille mince métallique, destinée à évacuer la chaleur engendrée par le fonctionnement du dispositif électronique. De cette manière, la température de l'ensemble est maintenue dans des limites acceptables. Selon une réalisation de l'invention, cette feuille ou por- tion de feuille mince métallique est munie d'une pluralité d'orifices destinés à favoriser son adhésion à la feuille centrale de chlorure de polyvinyl De cette manière, la feuille ou portion de feuille mince métal- lique adhère à la feuille centrale de chlorure de polyvinyl, par an- crage. Selon une réalisation particulière de l'invention, cette feuille est en cuivre, d'une épaisseur de quelques dizaines de microns. En effet, d'une part, le cuivre est un métal qui conduit par- faitement la chaleur et d'autre part, il ne présente pas d'effet magné- tique. 248 66 85 -3- La description qui va suivre, en regard des dessins an- nexés donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre com- ment l'invention se réalise. La figure 1 est une vue en coupe de la carte plastique, selon la présente invention. La figure 2a est une vue recto de cette carte, et la figure 2b, une vue verso. La figure 3a est une vue de dessus de la feuille mince métallique, et la figure 3b une vue de profil. Les cartes de crédit actuelles, diffusées dans le public, sont des supports d'informations passifs, qui ne remplissent que deux fonctions: 1 - le paiement à terme, par reproduction mécanique d'un numéro, porté en relief par la carte, sur une feuille type de paiement que le débiteur signe, pour matérialiser son engagement cambiaire. - la délivrance de billets, dans des machines spéciales dites billetteries, au moyen de la reproduction d'un code secret, lié aux informations contenues sur les pistes magnétiques de la carte. Un tel support présente de nombreux inconvénients. En ef- fet, cette carte peut être perdue ou volée, et le numéro d'identifica- tion étant apparent, elle peut être utilisée facilement pour la fonction paiement-à terme; dans sa fonction délivrance de billets, l'inscrip- tion magnétique du code secret peut être effacée par un champ magnétique intense ou par la chaleur, ou peut être lue au moyen d'un lecteur op- tique spécial. L'invention ressort d'une nouvelle conception des cartes dites cartes à paiement électronique, dont le principe a été décrit pour la première fois, dans le brevet. des Etats-Unis d'Amérique de numéro 3.678.250, et repris par la suite dans divers brevets, dans des modes de réalisation plus particuliers. Ces cartes comportent un-dispositif électronique incorporé par exemple une mémoire à circuit intégré, un microprocesseur et des interfaces d'entrée/sortie capable d'effectuer des opérations complexes, telles que la délivrance d'informations, la tenue d'un compte bancaire, la gestion d'un fichier, l'identification d'un porteur, etc... - 4 - Mais, si les divers brevets ou publications qui ont décrit les nouvelles applications de ces cartes, ont été très prolixes sur la description des fonctions,il n'en est pas de même quant à la réalisation pratique de l'invention. Ainsi le chargement en informations des circuits électroni- ques et leur fonctionnement entraîne un dégagement de chaleur important, alors que les moyens pour dissiper cette chaleur ne sont pas spéciale- ment prévus, et que l'élévation de température en résultant peut con- duire à la détérioration de la carte. Conformément à la présente invention, la carte plastique telle que représentée en coupe à la figure 1, comprend une feuille cen- trale 1 de chlorure de polyvinil, d'une épaisseur courante de 0,5 milli- mètres, dans laquelle est ménagée une ouverture 2, destinée à contenir le dispositif électrique 3, qui peut être constitué de plusieurs élé- ments semiconducteurs interconnectés et supportés par une feuille mince 4 de polyimide, conformément aux enseignements de la demande de brevet 77 05.769, déposée au nom de-la Demanderesse. De cette manière, les réseaux de conducteurs dressés sur la feuille mince 4 de polyimide peuvent se situer sur les deux faces-de celle-ci, alors que des trous métallisés assurent la jonction au travers de ladite feuille, et qu'à l'extémité du réseau, des contacts métallisés , 5' sont prévus. Deux feuilles minces 6 et 6' de chlorure de polyvinyl, d'une épaisseur inférieure à 0,1 mm sont disposées de part et d'autre de la carte, de manière à contenir l'ensemble. Des orifices sont prévus au niveau des contacts métallisés 5 et 5', de manière à les laisser acces- sibles. Ces feuilles sont généralement en-une variété transparente, et deviennent opaques, après laminage. L'épaisseur de la carte finale ne dé- passe pas 0,76 mm, cette cote étant normalisée pour les cartes de crédit. Au verso de cette carte, et directement en contact avec la feuille centrale, on dispose une feuille mince métallique 7, ou portion de feuille, destinée à évacuer la chaleur engendrée par le fonctionne- ment du dispositif électronique. Cette feuille 7 fait donc office de radiateur thermique, et permet ainsi de contenir la température au ni- veau du dispositif dans des limites acceptables. Dans une expérimentation conduite par la Demanderesse, lors du chargement en informations de la mémoire du dispositif électronique, la puissance calorifique dégagée, approchait 1 Watt pendant 50 milli- secondes. Sans radiateur, la température montait jusqu'à 180 C et la carte était détériorée, alors qu'après montage du radiateur, la tem- pérature ne dépassait pas 600C. Selon une réalisation de l'invention, la feuille ou portion de feuille mince métallique 7 est munie d'un pluralitéd'orifices lors de l'étape finale du procédé de fabrication de la carte, un laminage est effectué à une température supérieure à 1000C, et à forte pression. Les deux feuilles de PVC (en anglo-saxon, polyvinylchloride) fluent dans ces orifices, arrivent en contact et en se solidifiant maintien- nent de manière très efficace la feuille,- par un phénomène d'ancrage. De mêmes, la feuille mince de polyimide 4 peut être percée d'une plura- lité d'orifices, qui jouent le même rôle d'ancrage, pour assurer la fixation de cette feuille d'une manière relativement souple, ce qui per- met de diminuer, dans une grande mesure, les tensions internes provo- quées par la flexion de la carte. Selon une réalisation préférentielle de l'invention, la feuille mince métallique 7 est en cuivre, d'une épaisseur de quelques dizaines de microns. En effet, d'une part le cuivre conduit parfaite- ment la chaleur, alors que d'autre part il ne présente pas d'effet mangétique. Enfin selon une variante de l'invention, la cavité 2 ménagée dans la feuille centrale, est remplie d'une résine d'enrobage, simple ou chargée, de manière à assurer une meilleure tenue mécanique de l'en- semble, et également, à dissiper plus efficacement la chaleur créée par le fonctionnement du dispositif électronique. De telles résines sont disponibles sur le marché, ainsi celles distribuées par exemple par la firme Dow Corning. Cette encapsulation au moyen de résine déposée dans une cavité -étanche, s'effectue ainsi sans autre opération supplé- mentaire. Selon une vérification expérimentale, effectuée par la Demanderesse, des essais en flexion analogues à ceux préconisés dans la norme DIN (flèche de 21 mm, et 20 000 essais de flexion), furent effec- tués, qui ont prouvés la bonne tenue de l'ensemble. La figure 2a est une vue du recto de la carte, telle qu'elle pourrait se présenter. Les points 5, 5' de contact sont seuls visibles à travers les ouvertures ménagées à cet effet, dans la feuille supérieure 6- de PVC. On a représenté ainsi huit contacts, sans que ce nombre soit pour cela déterminant. La figure 2b, est une vue du verso de la carte, qui pré- sente l'avantage de visualiser la position de la portion de feuille métallique 7, par rapport aux pistes magnétiques, qui existent actuelle- ment sur les cartes de crédit, type carte bleue ou autre. Dans cet exemple de positionnement, la portion de feuille métallique se présente sous la forme d'un rectangle relativement allongé, situé entre les deux pistes magnétiques inférieures T2 et T3. Sa faible épaisseur, de quelques dizaines de microns, lui permet de s'intégrer dans la feuille centrale, après l'opération de laminage, sans qu'il ap- paraisse de surépaisseur notable. La figure 3a est une vue plane de cette portion de feuil- le 7, sous la forme d'un rectangle, dans lequel sont ménagés une plura- lité d'orifices, destiné à assurer son adhésion. La figure 3b est une vue de profil de cette même portion de feuille, incluant un anneau de garde 8, par exemple en téflon, des- tiné à être inclus dans la cavité de la feuille centrale, afin de limi- ter son fluage, lors de l'opération de laminage. Il est évident pour l'homme de l'art qu'une telle carte plastique peut trouver de nombreux usages, comme carte de paiement électronique, support d'informations confidentielles, carte d'identité ou passeport, et que toute variante non essentiellement différente du radiateur selon la présente invention, est incluse dans le cadre tel que revendiqué ci-après. - 7- REVENDICATIONS 1. Carte plastique, du type comprenant des feuilles de chlorure de polyvinyl dont au moins une feuille centrale (1) est munie d'une cavité (2), et un dispositif électronique (3), pouvant être in- lus au moins partiellement dans ladite cavité, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une feuille ou portion de feuille mince métal- lique (7), destinée à évacuer la chaleur engendrée par le fonctionne- ment du dispositif électronique. 2. Carte plastique, selon la revendication 1, caractérisée en ce que la feuille ou portion de feuille mince métallique est munie d'une pluralité d'orifices, destinés à favoriser son adhésion à la feuille centrale de polyvinyl. 3. Carte plastique, selon la revendication 1 ou 2, compre- nant un dispositif électronique reporté sur une feuille mince et souple (4), en polyimide, percé et métallisé sur ses deux faces, caractérisée en ce que la feuille de polyimide est également munie d'une pluralité d'orifices destinés à favoriser son adhésion à la feuille centrale de chlorure de polyvinyl. 4. Carte plastique, selon la revendication 1, 2 ou 3, caractériséeen ce que la feuille ou portion de feuille est en cuivre, d'une épaisseur de quelques dizaines de microns. 5. Carte plastique, selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la cavité dans la feuille centrale est remplie d'une résine d'enrobage simple ou chargée. 6. Carte plastique, selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que la feuille se présente sous la forme d'un mince ruban, disposé au verso de ladite carte. 7. Carte plastique, selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la feuille est munie d'un anneau de garde, des- tiné à être inclus dans la cavité de la feuille centrale, afin de limî- ter son fluage. 8. Usage d'une carte plastique, selon l'une des revendi- cations 1 à 7, comme carte de paiement électronique.