Brevet FR2599165A1 — publié le 19871127

OBJET ASSOCIE A UN ELEMENT ELECTRONIQUE ET PROCEDE D'OBTENTION _____________________________-__-_-___-____-_____-___On sait qu'il est de plus en plus courant d'utiliser des éléments électroniques, tels que des mémoires ou des processeurs, associés à des objets portatifs et notamment à des cartes en matière semi-rigide dites "cartes à mémoire". La fixation de l'élément électronique à l'objet se fait actuellement par des moyens qui ne donnent pas entière satisfaction, surtout lorsque l'objet est destiné à être utilisé très souvent, ce qui est par exemple le cas des cartes à mémoires utilisées avec des installations de 10 contrôle d'accès: garages, locaux protégés etc. En effet, généralement, l'élément électronique ou "puce" et des contacts plats auxquels il est associé constituent ensemble un module placé et collé dans une cavité de l'objet. Lorque l'objet est une carte en matériau semi-rigide, il peut se 15 plier élastiquement, alors que le module est pratiquement indéformable, ce qui signifie qu'en cas de pliage léger et fréquent ou énergique et rare le module se décolle et se trouve ainsi désolidarisé de l'objet. D'autres sollicitations que des pliages de l'objet sont également à l'origine d'un décollement: frottements sur les têtes de lecture 20 des contacts, chutes, introductions maladroites dans une fente d'un appareil de lecture, etc. et ces risques sont évidemment multipliés lorsque l'objet est utilisé fréquemment. Loisque l'objet est utilisé rarement, on peut se contenter d'une fixation médiocre mais ce n'est plus le cas pour des objets devant être 25 utilisés au moins une fois par jour, tels que les cartes qui donnent accès à des locaux, des garages, etc. La présente invention remédie à cet inconvénient en permettant une fixation très sûre de l'élément électronique sur l'objet mettant ainsi cet ensemble à l'abri d'incidents grâce à sa robustesse et permettant de généraliser l'usage de ces ensembles à toutes les applications possibles, y compris celles qui supposent un emploi intensif. A cette fin, l'invention concerne un objet associé à au moins un élément électronique destiné à intervenir par interaction avec des appareils électroniques extérieurs, caractérisé en ce que l'élément électronique présente un socle qui est occlus dans la matière constitutive de 10 l'objet. Selon d'autres caractéristiques de cette carte: - l'objet présente au moins un contact apparaissant sur l'une de ses faces,; - le socle a une étendue plus grande que celle du ou des contacts; - Le socle est séparé du ou des contacts par une partie de plus faible étendue; - l'objet est constitué par plusieurs feuilles assemblées dont une, continue, est située sous l'élément électronique et une autre est traversée d'un trou de même étendue que celle des contacts, et est située 20 au dessus du socle; l'objet étant constitué en matière synthétique, l'élément électronique est noyé dans la masse de ladite matière synthétique; - le socle est traversé par au moins un trou; - le socle est muni d'au moins un relief; - l'un au moins des reliefs a une hauteur sensiblement égale à celle de la plaquette et des contacts. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un objet tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce que l'on constitue un élément électronique en associant au moins un composant tel qu'un cir30 cuit intégré et un socle ainsi que, le cas échéant au moins un contact, puis que l'on positionne cet élément dans un moule, de telle sorte que la surface extérieure du ou des contacts éventuels soit contre une paroi du moule, puis que l'on injecte, de manière connue en soi, une matière synthétique dans le moule pour enrober l'élément électronique à l'excep- tion de la face extérieure des contacts éventuels, puis que l'on procède éventuellement à des vérifications électroniques, puis que l'on termine l'objet notamment par une impression de mentions, décors, repères et analogues. L'invention sera mieux comprise par la description détaillée ciaprès faite en référence au dessin annexé. Bien entendu, la description et le dessin ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif. La figure 1 est une vue en coupe d'un objet conforme à l'invention constitué par une carte associée à un élément électronique. 1 0 La figure 2 est une vue schématique en coupe illustrant un procédé de fabrication de la carte de la figure 1. La figure 3 est une vue schématique illustrant un autre procédé d'obtention de la carte de la figure 1. Les figures 4 et 5 sont des vues schématiques en perspective 15 d'un élément électronique conforme à l'invention destiné à être incorporé à un objet constitué par une carte par moulage de matière synthétique, selon deux variantes différentes. La figure 6 est une vue schématique en coupe d'une carte conforme à l'invention, associée à un élément électronique du type de celui 20 représenté sur la figure 4. La figure 7 est une vue schématique en coupe d'une carte conforme à l'invention, associée à un élément électronique du type de celui représenté sur la figure 5. La figure 8 est une vue schématique partielle en coupe montrant 25 une variante de réalisation. En se reportant à la figure 1, on voit un objet conforme à l'invention, réalisé sous forme d'une carte qui comprend un élément électronique comportant une partie active ou "puce" 1 et des contacts 2 de plus grande étendue, ces deux parties essentielles étant combinées à une 30 plaquette 3 pour constituer un ensemble généralement connu sous le nom de "module'". Celui-ci comprend ici, en outre, un socle 4 qui a une plus grande étendue que celle des contacts 2 et qui est occlus dans la matière constitutive d'une carte 5, c'est-à-dire qu'il est entièrement dissimulé et n'apparaît sur aucune des faces de la carte 5. 2599 1 65 Cela signifie, en d'autres termes, que le socle 4 est entouré de tous côtés et sur la figure 1 on a prévu que cette structure était obtenue par superposition de plusieurs feuilles ou couches 6, 7 et 8. Ces feuilles peuvent être stockées en bobine puis déroulées et 5 être superposées après mise en place de l'élément électronique composé des constituants 1, 2, 3 et 4. La feuille 6 est continue, pleine, tandis que les feuilles 7 et 8 sont traversées de trous de dimensions sensiblement égales respectivement au socle 4 et à la plaquette 3 qui est de même étendue que celle 10 des contacts 2. Sur la figure 2, on voit un schéma indiquant que la feuille 6 est stockée sur une bobine 60, la feuille 7 sur une bobine 70 et la feuille 8 sur une bobine 80. La feuille 6 est mise en place au-dessus d'un support de tout 15 type connu 10 et reçoit l'élément électronique 1-2-3-4 que l'on positionne de manière précise. Ensuite, la feuille 7 est déroulée de la bobine 70 avant ou après perçage d'un trou 11 de même étendue que le socle 4, la feuille 7 ayant la même épaisseur que ledit socle 4. Ensuite, la feuille 8 est déroulée de la bobine 80 avant ou après perçage d'un trou 12 de même étendue que l'ensemble contacts 2plaquette 3, la feuille 8 ayant la même épaisseur que ces deux éléments superposés. L'ensemble peut être terminé comme on le fait actuellement en 25 fixant les feuilles 6, 7 et 8 par ramolissement et calandrage car l'ensemble électronique résiste à des températures et des pressions nettement supérieures à celles qui sont nécessaires pour constituer la carte comme on vient de le dire. Les feuilles 6, 7, 8 sont coupées à l'alignement d'un repère 13, 30 après quoi la carte peut être munie de mentions, décors, repères et analogues par une impression notamment sérigraphique. Naturellement, il faut que les contacts 2 soient au niveau de la carte terminée et si lors de la fabrication de la carte les feuilles 6, 7 et 8 sont comprimées et perdent de l'épaisseur il faut tenir compte de 2599 1 6 5 cette perte. De même, on tient compte du fluage éventuel de la matière constitutive des feuilles 6, 7, et 8 pour calculer aussi précisément que possible l'étendue des trous 11 et 12. Sur la figure 3, on voit un autre procédé de fabrication qui consiste à découper tout d'abord des plaquettes 20, 21 et 22 au format de la carte terminée et à fabriquer celle-ci en plaçant la plaquette pleine 20 sur un support 23, puis à positionner sur la plaquette pleine un ensemble électronique 30, puis à placer la plaquette 21 percée d'un 10 trou 24 sur la plaquette 20, le trou 24 entourant de très près le pourtour du socle 4, puis enfin à placer la plaquette 22 percée d'un trou 25 d'étendue sensiblement égale à celle des éléments 2 et 3 et inférieure à celle du socle 4. La carte est ensuite terminée en fixant entre elles les plaquet15 tes 20, 21 et 22 notamment comme on l'a expliqué plus haut en regard de la figure 2. La carte terminée se présente comme celle de la figure 1 lorsqu'elle est vue en coupe. Sur la figure 4, on a représenté un autre mode de réalisation de 20 l'invention selon lequel le socle 4 est percé de trous. On a représenté ici des trous ronds 41 et un trou ovale 42 pour montrer que la forme deces trous peut être quelconque. Cette ensemble électronique 40 est destiné à être placé dans un moule et les trous 41 et ou 42 peuvent être utilisés comme repères de 25 positionnement et de maintien du module dans le moule lors de l'injection, notamment en prévoyant dans le moule des ergots disposés de la même manière que les trous de repérage. Ensuite, à la manière connue en soi, on injecte dans le moule une matière synthétique qui enrobe l'élément électronique 40 à l'excep30 tion des contacts 2 qui doivent rester en surface. Sur la figure 6, on voit en coupe une carte ainsi obtenue et l'on observe que la matière synthétique 43, après injection, a pénétré dans les trous 41 et 42, de sorte que le socle 4 est positivement scellé dans la matière 43 elle-même. 259 9 165 L'élément électronique 40 est véritablement ancré et ne pourrait être retiré que par destruction de la matière 43. Sur la figure 5, on a représenté un autre mode de réalisation de l'invention selon lequel le socle 4 présente des reliefs. On a représenté ici d'une part des reliefs 51 de même hauteur H que celle de la plaquette 3 et des contacts 2 et d'autre part des reliefs 52 moins hauts pour montrer que la proéminence des reliefs peut varier. Sur la moitié gauche de la figure 7, on a représenté une variano10 te de réalisation selon laquelle l'objet support (une carte) est obtenu par superposition de trois feuilles 6, 7 et 8, comme cela a été décrit en regard des figures 1 et 2. Dans ce cas, la feuille 7 est percée de trous 11, comme celle des figures 1 et 2, afin d'épouser au plus près le contour du socle 4, tandis que la feuille 8 est percée de petits trous 15 correspondant aux reliefs 51 en plus des trous 12 de méme étendue que l'ensemble contacts 2-plaquette 3. Sur la moitié droite de la figure 7, on a représenté une variante de réalisation selon laquelle l'objet support (une carte) est obtenu par injection de matière synthétique 43 dans un moule, afin d'enrober 20 l'élément électronique 50, mais non les contacts 2 qui doivent rester en surface. Comme dit plus haut en regard des figures 4 et 6, le socle 4 est positivement scellé dans la matière 43 elle-même. Les reliefs 51 et/ou 52 peuvent être prévus sur une seule face 25 du socle 4 ou sur les deux faces apposées. Si l'objet est obtenu par superposition de feuilles, la feuille de base 6 doit être percée de trous. Si l'objet est obtenu par moulage d'une matière 43, l'extrémité des reliefs 51 peut apparaître à l'extérieur ou être entièrement enrobée. Naturellement, on pourrait utiliser le même procédé de fabrication par injection de matière synthétique dans un moule contenant déjà l'élément électronique sans pour autant prévoir de trous ou de reliefs pour le socle 4 mais on comprend aisément que la présence de ces trous ou reliefs est un facteur supplémentaire de robustesse et de sécurité. En se reportant à la figure 8, on voit une variante de réalisation selon laquelle le socle 4 a une étendue sensiblement égale à celle de la plaquette 3 mais, alors, une partie 4a de plus faible étendue sé6pare la plaquette 3 du socle 4 afin de déterminer une gorge dans laquel5 le la matière 43 se coule pour sceller l'ensemble. Il va de soi que l'on peut donner à cet ensemble une forme différente, dès lors que l'on atteint le méme but qui est de créer une surface solidaire de l'élément électronique et s'opposant à l'extraction de celui- ci par butée contre la matière constitutive de l'objet. Cet ancra10 ge peut, par exemple, étre obtenu en donnant à l'élément électronique et au socle une forme générale de bobine. REV END I CAT IONS 1- Objet (5) associé à au moins un élément électronique (1-2-3, , 40, 50) destiné à intervenir par interaction avec des appareils électroniques extérieurs (5), caractérisé en ce que l'élément électroni5 que (1-2-3, 30, 40, 50) présente un socle (4) qui est occlus dans la matière constitutive (6-7-8, 43) de l'objet (5). 2- Objet(s) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente au moins un contact (2) apparaissant sur l'une de ses faces. 3- Objet (5) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le 10 socle (4) a une étendue plus grande que celle du ou des contacts (2). 4- Objet (5) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le socle (4) est séparé du ou des contacts (2) par une partie (4a) de plus faible étendue. - Objet selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est 15 constitué par plusieurs feuilles assemblées (6-7-8) dont une continue (6) est située sous l'élément électronique (1-2-3-4) et une autre (8), est traversée d'un trou (12) de même étendue que celle des contacts (2) et est située au-dessus du socle (4). 6- Objet selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'étant 20 constitué en matière synthétique, l'élément électronique (40) est noyé dans la masse (43) de ladite matière synthétique. 7- Objet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le socle (4) est traversé par au moins un trou (41-42). 8- Objet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le so25 cle (4) est muni d'au moins un relief (51-52). 9- Objet selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'un au moins (51) des reliefs a une hauteur (H) sensiblement égale à celle de la plaquette (3) et des contacts (2). - Procédé pour la fabrication d'un objet selon la revendicaion 1 cidessus, caractérisé en ce que l'on constitue un élément électronique (4050) en associant au moins un composant tel qu'un circuit intégré (1) et un socle (4) ainsi que, le cas échéant au moins un contact (2), puis que l'on positionne cet élément (40-50) dans un moule, de telle sorte que la surface extérieure du ou des contacts éventuels (2) soit contre une paroi du moule, puis que l'on injecte, de manière connue en soi, une matière synthétique (43) dans le moule pour enrober l'élément électronique (40) à l'exception de la face extérieure des 10 contacts éventuels (2), puis que l'on procède éventuellement à des vérifications électroniques, puis que l'on termine l'objet notamment par une impression de mentions, décors, repères et analogues.