Brevet FR2647571A1 — publié le 19901130

Procédé de tabrication d'une carte dite carte a puce. et carte obtenue par ce procédé La présente invention concerne un procédé de fabrication de cartes communément appelées "cartes a puce". Ces cartes de conception récente, sont des cartes de crédit comportant un module électronique mettant en oeuvre un composant électronique performant dit puce électronique. Le problème qui se pose dans la conception de telles cartes concerne la mise en place et la fixation du module électronique dans la carte en matiere pi astique. A l'heure actuelle, la plupart des cartes en matière plastique sont fabriquées par découpage & partir d'une planche, puis on les transperce afin de créer une cavité dans laquelle est positionne le module electronique. Les contacts du module électronique sont situés dans le plan du recto de la carte tandis qu'au verso on retrouve la cavité avec la puce a. 1' intérieur. Bien entendu, la puce est située dans l'épaisseur de la carte, mais on comprend qu' elle n' est pas touJours protégée contre les agressions externes, ce qui peut altérer sa fiabilité. La présente invention cherche A pallier cet inconvénient tout en proposant de fabriquer une carte d'un prix de revient largement inférieur a celui des cartes actuelles. Le procédé selon l'invention de fabrication d'une carte dite carte * puce, du genre comportant un module électronique disposé dans une carte en matière plastique, est caractérisé en ce que la carte est moulée dans un moule apurés positionnement dans ledit moule dudit module électronique qui se trouve ainsi noyé sur sa face arrière et sa peripherie dans la matière dont est constituée la carte. Atin de mettre en oeuvre un tel procédé - on réalise le circuit électronique, - on enrobe ledit circuit électronique de résine, afin de former un module électronique, - on positionne ledit module électronique dans un moule dans lequel on injecte de la matière afin d' obtenir ladite carte par surmoulage du module électronique. Une telle réalisation est peu coûteuse à mettre en oeuvre et permet I'obtention de cartes d'une très grande fiabilité puisque la puce est parfaitement protégée, Selon d'autres aspects de l'invention, le procédé est également intéressant en ce que - on réalise le circuit électronique à partir d'une bande métallique prédécoupée et préformee afin de présenter des contacts, sur laquelle on soude et câble la puce électronique ; - le circuit électronique est enrobe d' une-. résine qui remplit des espaces libres entre les contacts pour assurer la tenue mécanique du module électronique ainsi t orme; - on forme des pions de resine sur la bande métallique avant de coller et cabler la puce électronique , et avant d'enrober le module de résine; - la carte est imprimée par transtert d'image l'aide d'au moins un film mis en place dans le moulue. Suivant une forme de réalisation - le module électronique présente sur sa lace opposée a celle portant les contacts une jupe crénelée; - des ouvertures sont prévues dans la jupe; - le moule utilisé présente des tetons sur' lesquels on engage le module par ses ouvertures Ju6qu'd ce que les faces d'extrémités des portions de la jupe reposent sur le fond dudit moule. Suivant une autre forme de réalisation: - le module électronique présente des ouvertures positionnées 60US chacun des contacts; - le module électronique est positionné par lesdites ouvertures sur des tétons que présente l'une des coquilles du moule. La présente invention concerne également une carte obtenue per ce procédé, qui est remarquable en ce que l'on voit å son verso soit des extrémités de portion d'une jupe que présente le module électronique, soit des ouvertures borgnes au fond desquelles on peut distinguer le dessous des contacts qu'elle présente au recto. La présente invention sera mieux comprise å la lecture de la description qui va suivre de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, en référence au dessin dans lequel La figure 1 est une vue en coupe d'une première torme de réalisation de la partie centrale du module électronique; La figure 2 est une vue en coupe d'une seconde forme ae réalisation de la partie centrale du moaule électronique; La figure 3 est une vue de dessous d'une forme de reaiisatlon du module électronique La figure 4 est une vue en coupe selon la ligne lD-lV de la figure 3; La ligure 5 est une vue en coupe de l'installation de surmoulage; La figure 6 est une vue du recto de la carte obtenue par le procédé, objet de l'invention; La figure 7 est une vue du verso de la carte obtenue par le procédé, objet de l'invention; La figure 8 est une vue en coupe d'une troisième forme de réalisation de la partie centrale du module électronique. La figure 9 est une vue en coupe d'une variante de realisation de l'installation de surmoulage; La figure 1 est une vue du recto de la carte obtenue dans l'installation de la figure 9; La figure 11 est une vue du verso de la carte obtenue dans 1' installation de la figure 9; La figure 12 est une vue semblable à la figure 5, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. La première etape du procédé selon l'invention consiste å réaliser le module électronique que aoit porter la carte. A cet effet, on utilise une des techniques d'assemblage des composants électroniques connues pour la réalisation de boltiers plastiques du type pour composants de puissance ou pour microprocesseurs. Pour ce taire, on met en oeuvre une bande métallique 19, généralement en cuivre, qui est prédécoupée et préformée afin de former par découpage de tronçon, les contacts 1 nécessaires. Une telle bande est de manière usuelle en cuivre ou alliage cuivre-berylium argenté ou doré. Sur cette bande métallique 19, on soude la puce électronique 12 per exemple à l'aide de colle conductrice et on cable par soudure thermo-sonique 13. Le circuit électronique ainsi préparé sur chaque tronçon de ladite bande 19 est enrobé d'une résine 14. Cet enrobage par la résine 14 permet de protéger efficacement la puce 12 et d'éviter toute détérioration du cablage ; on utilise à cet effet une résine, dite de qualite électronique, telle que de la resine époxy ou des silicones. Comme on peut le voir à la figure 1, la résine 14 est admise à remplir les espaces libres 15 entre les contacts 1 afin d'assurer leur liaison mécanique et leur isolement électrique en meme temps que la tenue mécanique du module. Le module électronique 1 nécessaire à la carte que l'on veut fabriquer est alors obtenu en découpant la bande 19 en 16 afin d'en obtenir un tronçon présentant les contacts i. Une des difficultés rencontrées dans cette réalisation concerne le fait qu'il est indispensable que la surface des contacts 1 ò l'extérieur du module 1 soit parfaitement lisse et propre pour qu'ils assurent convenablement leur rôle dans la carte qui les comportera. Ces difficultés sont particulièrement importantes lorsque l'espace, entre les contacts est important ou lorsque les séparations desdits contacts sont trop éloignées de la zone de serrage du moule ou encore lorsque les liaisons métalliques entre les contacts sont trop fines et ne peuvent être convenablement plaquées par la résinecontre le fond du moule. Lorsque cela est possible, on prévoit un nouveau dessin des contacts et dans le cas inverse, on procède comme visible 8 la figure 2. Dans une première étape, on forme des pions 17 de résine sur la bande métallique 19 afin d'assurer la liaison mécanique entre les contacts 1, puis, on eifectue le collage et lé calage de la puce 12 après avoir si nécessaire nettoyé la bande 19. Lors de l'enrobage par la résine 14, celle-ci se solidarise auxdits pions 17 pour former le module électronique 1 recherché. Les tigures 3 et 4 montrent en détail la forme du module 1 dans un mode de réalisation prétéré. On voit, que le bloc de résine 14 de forme genérale tronconique présente sur sa face opposée à celle portant les contacts 10 une jupe crénelée 20. Dans l'exemple représenté, ladite jupe 2 est découpée en quatre portions 21 par des canaux 22. Cette Jupe aX permet d'assurer, lorsque le module 1 est positionné, comme visible & la figure 5, dans le moule 3 des zones d' application d' un effort assurant le bon placage des contacts 10 contre la face interne de la coquille 31 afin d'éviter leur enrobage par la matiere plastique au cours du moulage. A la figure 3, on voit également des ouvertures 23 destinées au positionnement du module 1 dans le moule. A cet effet, la coquille 32 du moule est munie de tétons non représentés sur lesquels on engage le module 1. Afin de réaliser le surmoulage de la carte en matière plastique dans le moule 3, on engage le module 1 sur lesdits tétons par les ouvertures 23 jusqu' à ce que les taces d'extrémités des portions 21 de la jupe 2 reposent sur le tond de la coquille 32 puis on positionne la coquille 31. Cette opération peut etre ettectuee de maniere avantageuse par un outil approprié prenant les modules positionnés sur une table de report lorsque l'on utilise un moule à plusieurs empreintes. L'épaisseur du module 1 est prévue afin que celui-ci soit en contact avec l'intérieur du moule 3 par les contacts 1 d'une part et par les portions 21 de Jupe d'autre part. En exerçant alors une pression comme marqué par les flèches P, on est sur que la matière plastique servant au moulage de la carte dans ledit moule ne peut recouvrir les contacts 1. Les canaux 22 de séparation de la jupe assurent quant & eux le passage de ladite matière tout en remplissant la zone intérieure de la jupe 20. Les tigures 6 et 7 montrent l'aspect recto et verso de la carte 4 ainsi obtenue. On voit sur la figure b que les contacts 10 sont visibles à la surface de ladite carte 4 afin d'être opérationnels lorsque l'on désire utiliser cette carte. Au verso de ladite carte 4, on voit les faces d'extrémites des portions 21 de jupe ainsi que les ouvertures de centrage 23. Le module 1 representé aux tigures est un module de section ronae, il est bien entendu que l'on ne sortira pas du cadre de la présente invention en créant un module d' une autre section. On pourra de meme adapter à volonté la tormeN le nombre et la répartition des ouvertures 23. Les figures 8 å 11 montrent une variante de réalisation selon laquelle le module électronique 1(o présente des contacts 11 sous la forme de rectangles disposés en colonnes. Comme visible & la figure 1 un tel module peut par exemple comporter deux colonnes dé quatre contacts. Dans cette réalisation, on a prévu le bloc de résine 114 protégeant la puce 12 avec des ouvertures 123 positionnées sous chacun des contacts. Le bloc de résine 114 remplit comme précédemment les espaces libres, non visibles a la figure B, entre les contacts 116 afin d'assurer la tenue mécanique du module 100. Le module 100 ainsi fabriqué est mis en place dans le moule en étant positionne par lesdites ouvertures 123 sur des tétons 133 de la coquille 132. Comme précédemment, l'épaisseur du module 100 est telle que lorsque l'on referme le moule après l'avoir positionné sur lesdits tétons 133, les contacts 11 soient en appui contre l'intérieur de la coquille 131. On peut alors en exerçant, comme il était visible à la figure 5, une pression P sur les coquilles 131, 132 obtenir par moulage une carte 14 dont le recto présente lesdits contacts 110 (figure 1). Le verso de le carte 104 présente quant à lui des ouvertures borgnes 134 au fond desquelles on peut distinguer le-deesous des contacts 110. La carte 4 ou 104 peut si désiré etre imprimee afin de servir de support publicitaire ou de support d'intormations diverses telles que, par exemple, le mode d'emploi de cette carte. A cet et fat, on peut utiliser une methode traditionnelle d' impression mais ceci nécessite une manipulation supplémentaire de ladite carte. Atin de réduire le cout de production de la carte, on utilise une méthode d' impression dite par transfert d'imege. Comme visible à la figure 12, un film 33 est mis en place dans 1' une au moins des coquilles du moule 3. Ce film porte sur sa face tournée vers 1' intérieur dudit moule l'lmage à transférer sur la carte. Le film 33 est prévu evec des portions 34 dépassant du moule et portant des repères optiques permettant d'assurer son positionnement parfait. Un tel positionnement doit etre parfait d'une part pour l'esthétique de le carte mais également et de manière indispensable pour que les contacts ne soient pas imprimés, une zone incolore étant prévue dans l'impression du film à cet effet. Revendications 1. Procédé de fabrication d'une carte dite carte a puce, du genre comportant un module électronique présentant des contacts disposé dans une carte en matière plastique, caractérisé en ce que la carte (4, 104) est moulée dans un moule (3) après positionnement dans ledit moule (3) dudit module électronique (1, 100) qui se trouve ainsi noyé sur sa face arrière et sa périphérie dans la matière dont est constituée le carte. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que - on réalise ie circuit électronique, - on enrobe ledit circuit électronique de résine (14, 114) afin de tormer un module électronique (1, - on positionne ledit module électronique (1, dans dans un moule (3) dans lequel on injecte de la matière afin d'obtenir ladite carte (4, 104) par surmoulage dudit module électronique (1, 100). J. Procède selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on réalise le circuit électronique à partir d'une bande métallique (19) prédécoupée et préformée afin de présenter des contacts (10, 116 > , sur laquelle on soude et cible la puce électronique (12). 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le circuit électronique est enrobé d'une résine qui remplit des espaces libres t15) entre les contacts (10, 110) pour assurer la tenue mécanique du module électronique ainsi formé. 5. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que 1' on forme des pions et avant d'enrober le module (1 > de résine. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la carte (4) est imprimée par transfert d'image à l'aide d'au moins un film (33 > mis en place dans le moule 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le module électronique (1) présente sur sa face opposée b celle portant les contacts une jupe crénelée 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que des ouvertures (23 > sont prévues dans la Jupe (20). 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moule utilise présente des tétons sur lesquels on engage le module (1) par ses ouvertures (23 > jusqu'à ce que les faces d'extrémités des portions (21 > de la jupe C2) reposent sur le fond dudit moule. procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le module électronique (1) présente des ouvertures (123) positionnées sous chacun des contacts (110). 11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module électronique (100) est positionne par lesdites ouvertures (123 > sur des tétons (133) que présente l'une des coquilles du moule (3). 12. Carte (4, 14 > dite a puce, du genre comportant un module électronique (1, 1) disposé dans une carte en matière plastique, caractérisé en ce qu'elle est fabriquée par le procédé selon l'une.des revendications l a 11. 13. Carte (4) selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'on voit & son verso des extrémités de portions (21 > d'une Jupe que présente le module électronique (1). 14. Carte (104) selon la revendication 12 ou 13, caractérisée en ce que l'on voit à son verso des ouvertures borgnes (134) au fond desquelles on peut distinguer le dessous des contacts