Brevet FR2660092A1 — publié le 19910927

- La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'une carte à circuit intégré o une ouverture est formée dans le substrat de la carte qui se compose de feuilles multicouches et un module à circuit intégré est intégralement fixé dans cette ouverture. Les figures 4 A à 4 C montrent la carte à circuit intégré révélée dans la demande de brevet au Japon NO 63-208964 La figure 4 A est une vue en plan de cette carte; la figure 4 B est une vue en élévation et en coupe latérale de cette carte; et la figure 4 C est une vue en coupe transversale agrandie montrant la façon dont un substrat 2 de la carte et un module 3 du circuit intégré sont assemblés l'un à l'autre Les figures SA et 5 B montrent la relation entre le substrat 2 d'une carte à circuit intégré 1 et son module 3. La figure 5 A est une vue agrandie montrant la façon dont le substrat 2 de la carte et le module 3 sont agencés avant que ces composants ne soient intégralement formés tandis que la figure 5 B est une vue agrandie montrant la façon dont le substrat 2 de la carte et le module 3 sont disposés après les avoir intégralement formés Sur ces dessins, le substrat 2 se compose de feuilles multicouches o des recouvrements recto et verso 21, 26 et des feuilles formant âmes 22, 23, 24, 25 sont placés les uns au-dessus des autres Un trou pénétrant dans lequel s'adapte le module 3 est formé dans des feuilles formant âmes multicouches prédéterminées pour former une ouverture 8 dans son ensemble Le module 3 a une structure à deux étages, la portion supérieure, sur laquelle est placée une borne de connexion externe 4, étant plus grande que la portion inférieure L'ouverture 8 est formée de façon à se conformer avec la forme externe du module 3. La raison de l'emploi de la structure à deux étages o la portion supérieure du module 3 est plus grande que sa portion inférieure réside dans le fait que lorsque la carte à circuit intégré 1 est fléchie, l'effort provoqué par cette flexion peut être dispersé Dans le cas du module à circuit intégré cubique 3 en forme de dé, lorsque la carte à circuit intégré 1 est courbée, l'effort qui s'exerce sur le substrat 2 - 2 est centré sur les bords inférieurs du module 3 Par suite, ces bords peuvent se trouver endommagés Pour cette raison, le module 3 présente la structure à deux étages dans laquelle le nombre de bords inférieurs est accru et ainsi l'effort provoqué par la flexion de la carte 1 peut être dispersé Par ailleurs, comme le montre la figure 5 A, une couche adhésive 52 est interposée entre les feuilles formant âmes 22, 23 et une couche adhésive 51 est interposée entre les feuilles formant âmes 24, 25 pour former la base du module 3 Ces couches adhésives 51, 52 sont agencées de manière que la couche 51 soit recouverte par la couche adhésive 52 en une portion 6 qui entoure l'ouverture 8 du substrat 2 de la carte o s'adapte le module 3 Ce module 3 est fixé dans l'ouverture 8 de manière que la borne de connexion externe 4 soit exposée sur la surface recto de la carte 1. Un procédé de fabrication pour une carte à circuit intégré sera décrit cidessous D'abord, toutes les feuilles 21-26 sont placées les unes sur les autres pour ainsi former l'ouverture 8 dans laquelle s'adapte le module 3 Ensuite, les couches adhésives 51, 52 sont interposées entre les feuilles prédéterminées formant âmes avec ensuite insertion du module 3 dans l'ouverture 8 La figure 5 A montre l'état ci-dessus La totalité du substrat de la carte, tout en étant bloquée par une plaque miroir, est ensuite chauffée et mise sous pression afin d'être intégralement formée La figure 5 B montre cet état Ainsi, comme cela est décrit dans JISX 6301, des substrats de carte couramment utilisés pour des cartes telles que des cartes de crédit et des "cartes bancaires", sont construits de manière que des feuilles rigides en chlorure de vinyle soient placées les unes sur les autres, chauffées, mises sous pression et fusionnées afin de former une structure en une pièce. La bande de connexion externe 4 doit être agencée dans une position dans laquelle elle peut venir en contact avec une borne de connexion d'un dispositif terminal (non représenté) tel qu'un lecteur de cartes lorsque la carte à 3 - circuit intégré 1 est insérée dans un tel dispositif terminal Par conséquent, le module 3 ayant la borne de connexion externe 4 sur sa surface côté recto doit être noyé avec précision en place dans le substrat 2 de la carte Il est cependant considérablement difficile d'adapter le module 3 dans l'ouverture qui est formée au préalable à travers un certain nombre de feuilles qui constituent le substrat 2 de la carte Il est extrêmement difficile d'adapter avec précision le module 3 dans l'ouverture 8, en particulier lorsque la taille du module supérieur 3 diffère de celle du module inférieur 3 Cela est dû au fait qu'il y a des variations des axes des feuilles supérieures et inférieures, en plus d'erreurs de dimension des divers composants Dans la technique conventionnelle montrée aux figures SA et 5 B, le module 3 est fixé et noyé dans l'ouverture 8 à la manière suivante. La couche adhésive 52 est agencée en une position telle qu'elle soit placée au-dessus de la couche adhésive 51, ainsi les feuilles formant âmes 23, 24 sont prises en sandwich entre ces couches adhésives 51, 52 A cause de cet agencement, quand les feuilles sont chauffées et mises sous pression pour former la structure en une pièce, la portion 6 qui entoure l'ouverture 8 des feuilles formant âmes 23, 24 peut très probablement glisser vers le côté étant donné le fait que les deux côtés de cette portion 6 sont retenus par les surfaces glissantes des couches adhésives 51, 52 Par conséquent, comme le montre la figure SA, avant que les feuilles ne soient chauffées et mises sous pression pour obtenir la structure en une pièce, un espace 7 est prévu entre le module 3 et les feuilles formant âmes 23, 24, pour tenir compte des tolérances de dimension du module 3 et de l'ouverture 8 Cependant, comme cela est illustré à la figure 5 B, les feuilles formant âmes 23, 24 glissent et remplissent l'espace 7 sans aucun empêchement Par ailleurs, la feuille formant âme 22 et le recouvrement 21 qui ne sont pas pris en sandwich entre les deux couches adhésives 51, 52, glissent à peine tandis que les feuilles sont formées en 4 - une pièce Pour maintenir le module 3 en place, le recouvrement 21 et la feuille formant âme 22 sont formés avant que toutes les feuilles ne soient intégralement formées, il reste donc peu de place entre le module 3 et les feuilles du recouvrement 21 et de la feuille formant âme 22. Ainsi, le module 3 et la borne de connexion externe 4 sur ce module 3 sont maintenus en place sur le substrat 2 de la carte En d'autres termes, dans la construction de la carte montrée aux figures 5 A et 5 B, la portion supérieure (portion de montage au terminal) du module du circuit intégré 3 o est formée la borne de connexion externe 4 s'adapte avec précision dans l'ouverture 8 tandis que la portion inférieure (corps) du module 3 s'adapte dans l'ouverture 8 avec un certain jeu Par ailleurs, comme les couches adhésives 51, 52 sont simplement prises en sandwich entre les feuilles formant âmes, les portions de ces feuilles formant âmes, qui maintiennent les couches adhésives du substrat 2 de la carte, gonflent d'une taille égale à l'épaisseur des couches adhésives avant que les feuilles ne soient intégralement formées Cependant, après avoir chauffé les feuilles et les avoir mises sous pression pour former la structure en une pièce, les feuilles formant âmes glissent et remplissent l'espace 7 L'épaisseur des feuilles formant âmes est ainsi réduite, et la surface du substrat de la carte peut être finie régulièrement. La figure 6 A montre une vue en coupe horizontale d'une partie entourant le module à circuit intégré 3, cette vue étant prise le long de la feuille formant âme 23 avant que les feuilles ne soient formées en une pièce Comme on l'a décrit ci-dessus, l'ouverture 8 correspondant aux feuilles 23, 24, ou s'adapte la portion inférieure du module de circuit intégré 3, est formée avec un certain jeu pour absorber les tolérances dimensionnelles de l'ouverture 8 et du module 3, c'est pourquoi l'espace 7 se forme autour du module 3 avant que les feuilles ne soient intégralement formées L'espace 7 et la portion inférieure du module 3 sont sensiblement similaires l'un à l'autre par leur forme. La largeur de l'espace 7 est sensiblement la même autour du module 3 Quand les feuilles sont chauffées et mises sous pression pour former la structure en une pièce, les feuilles formant âmes 23, 24 se déforment, remplissant l'espace 7 ci-dessus Comme le montre la figure 6 B, l'espace 7 est de manière idéale complètement rempli par les feuilles formant âmes. Dans le procédé conventionnel de fabrication ci-dessus pour une carte à circuit intégré, tandis que la carte est formée en une pièce, les feuilles formant âmes sont déformées pour ainsi remplir l'espace entre elles et le module du circuit intégré Comme cela est illustré à la figure 7, cependant, des vides 7 a qui restent non remplis se forment aux quatre coins du module 3 De tels vides 7 a se forment quand les feuilles formant âmes 23, 24 autour du module 3 se déforment parallèlement à l'espace 7 et lorsque les portions en ligne droite ou portions centrales des quatre bords du module du circuit intégré se déforment plus rapidement que les quatre coins du module Si les vides 7 a sont ainsi formés, une concavité ou un creux peut se former sur la surface côté recto de la carte C'est le problème présenté par le procédé conventionnel de fabrication d'une carte à circuit intégré. La présente invention a pour but de résoudre le problème ci-dessus La présente invention a pour objectif de procurer un procédé de fabrication d'une carte à circuit intégré dans lequel, lorsqu'un substrat de la carte et un module du circuit intégré sont intégralement formés, les feuilles formant âmes sont déformées pour ainsi remplir complètement l'espace entre le module et une ouverture qui est formée dans le substrat de la carte et o s'adapte le module du circuit intégré, et ainsi il ne reste aucun espace au coin du module. Dans le procédé de fabrication d'une carte à circuit intégré selon la présente invention, l'ouverture dans laquelle s'adapte la portion inférieure (corps) du module est configurée de manière que l'espace entre cette portion 6 - inférieure, qui a une petite aire en section transversale horizontale, et les feuilles formant âmes devienne plus étroit au coin du module qu'aux portions en ligne droite de celui-ci, ou bien l'ouverture formée dans le substrat de la carte est configurée de manière que les feuilles formant âmes viennent en contact avec les quatre coins du module du circuit intégré Le module et le substrat de la carte sont alors chauffés et mis sous pression pour ne former qu'une pièce. Selon la présente invention, l'ouverture dans laquelle s'adapte la portion inférieure (corps) du module est configurée de manière que l'espace entre cette portion inférieure, qui a une petite aire en section horizontale, et les feuilles formant âmes, soit plus petit aux coins du module que sur les portions en ligne droite de ce module, ou bien l'ouverture formée dans le substrat de la carte est configurée de manière que les feuilles formant âmes viennent en contact avec les quatre coins du module Par conséquent, même lorsque les portions en ligne droite sont rapidement déformées, il ne reste aucun espace aux quatre coins. L'espace entourant le module est ainsi complètement et précisément rempli. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels: les figures l A et 1 B sont des vues agrandies montrant, respectivement, la façon dont les composants d'une carte à circuit intégré sont agencés avant et après avoir formé intégralement la carte à circuit intégré et on les utilise pour l'explication d'un mode de réalisation d'un procédé de fabrication d'une carte à circuit intégré selon la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe horizontale montrant la forme de l'espace sur les figures l A et 1 B la figure 3 est une vue en coupe horizontale montrant la forme de l'espace d'un autre mode de réalisation de l'invention; les figures 4 A à 4 C montrent la carte à circuit intégré, la figure 4 A étant une vue en plan, la figure 4 B étant une vue en élévation et en coupe et la figure 4 C étant une vue en coupe transversale agrandie, montrant la partie principale de la carte à circuit intégré; les figures 5 A et 5 B sont des vues agrandies montrant la façon dont les composants principaux de la carte à circuit intégré conventionnelle sont agencés avant et après avoir intégralement formé la carte; les figures 6 A et 6 B sont des vues en coupe horizontale expliquant la façon dont l'espace autour du module de la carte à circuit intégré conventionnelle est rempli; et la figure 7 est une vue en coupe horizontale montrant la façon dont des vides restent dans les coins du module du circuit intégré après avoir intégralement formé la carte. Un mode de réalisation de la présente invention sera décrit ci-dessous en se référant aux dessins Les figures l A et 1 B sont des vues qui expliquent un mode de réalisation d'un procédé de fabrication d'une carte à circuit intégré selon la présente invention La figure l A est une vue agrandie des composants autour d'un module 3 du circuit intégré, et elle montre la façon dont un substrat 2 a d'une carte à circuit intégré la et le module 3 du circuit intégré sont agencés avant que ces composants ne soient intégralement formés La figure 1 B est une vue agrandie montrant la façon dont le substrat 2 a de la carte et le module 3 du circuit intégré sont disposés après les avoir intégralement formés La figure 2 est une vue en coupe horizontale faite le long d'une feuille formant âme 23 autour du module 3 avant que le substrat 2 a de la carte et le module 3 ne soient intégralement formés Sur tous les dessins, le module 3 est le même que celui utilisé dans la technique conventionnelle La portion inférieure du module 3 8 - a une petite aire en coupe horizontale (que l'on appellera ci-après corps 3 a), tandis que la portion supérieure du module 3 a une grande aire en coupe horizontale (que l'on appellera ci- après portion de montage de la borne 3 b) Le substrat 2 a diffère du substrat conventionnel, comme le montrent les figures 5 A à 7, par chacune des façons qui suivent Cette différence peut facilement être comprise sur la figure 2 D'une part, le substrat 2 a de la carte est formé de manière qu'un espace 7 b de l'ouverture 8 a entre le corps 3 a du module 3 et les feuilles formant âmes 23 a et 23 b rétrécisse aux quatre coins 8 b, comme le montre la vue en coupe horizontale de la figure 2 En d'autres termes, l'espace 7 b de l'ouverture 8 a (trou pénétrant formé autour des feuilles formant âmes 23 a, 24 a) entre le corps 3 a et les feuilles formant âmes 23 a, 24 a, (qui sont prises en sandwich entre les couches adhésives 51, 52) se rétrécit aux quatre coins 8 b Ces feuilles formant âmes 23 a, 24 a doivent être fixées au corps 3 a du module 3 D'autre part, le substrat 2 a de la carte est formé de manière que le corps 3 a vienne en contact avec les feuilles formant âmes 23 a, 24 a aux quatre coins 8 b Le module 3 illustré à la figure 2 est formé de manière que le rayon de courbure des coins 8 b soit plus grand que celui du module 3. Le procédé de fabrication d'une carte à circuit intégré selon la présente invention sera maintenant expliqué Toutes les feuilles composées des recouvrements 21, 26 et des feuilles formant âmes 22, 23 a, 24 a et 25 sont placées les unes sur les autres pour former l'ouverture 8 a dans laquelle s'adapte le module du circuit intégré 3 A ce stade, le trou pénétrant 8 a correspondant au recouvrement 21 et à la feuille formant âme 22, o est fixée la portion de montage d'une borne 3 b du module 3, est dimensionné de manière qu'un petit espace soit formé entre ce trou pénétrant 8 a et le module 3 Ce trou a pour but de permettre le positionnement précis d'une borne de connexion externe 4 du module 3 sur le substrat 2 a Au contraire, le trou pénétrant 8 a correspondant aux feuilles formant âmes 23 a et 24 a, o 9 - s'adapte le corps 3 a du module 3, est dimensionné avec l'espace 7 b pour permettre de tenir compte des tolérances dimensionnelles du module 3 et du trou pénétrant ou ouverture 8 a Ainsi, comme on l'a mentionné ci-dessus, le substrat 2 a de la carte est formé de manière que l'espace 7 b de l'ouverture 8 a entre le corps 3 a du module 3 et les feuilles formant âmes 23 a, 24 a devienne plus étroit aux quatre coins 8 b ou bien le module 3 est formé de manière que les feuilles formant âmes 23 a, 24 a viennent en contact avec le corps 2 a du module 3 aux quatre coins 8 b Ensuite, la couche adhésive 51 est interposée entre les feuilles formant âmes 24 a, 25 et la couche adhésive 52 est interposée entre les feuilles formant âmes 22, 23 a Le module 3 est alors fixé dans l'ouverture 8 a La figure l A montre cet état La totalité du substrat de la carte, tout en étant bloquée par une plaque miroir, est ensuite chauffée et mise sous pression de façon à ne former qu'une pièce A cette phase, comme les deux côtés d'une portion 6 entourant l'ouverture 8 a sont pris en sandwich entre les surfaces glissantes des couches adhésives 51, 52, la portion 6 peut glisser vers le côté Pour la raison ci-dessus, les feuilles formant âmes 23 a, 24 a glissent et ainsi remplissent facilement l'ouverture 8 a comme le montre la figure 1 B Par ailleurs, comme on l'a décrit ci-dessus, le module 3 est formé de manière que l'espace 7 b du trou pénétrant ou ouverture 8 a, correspondant aux feuilles formant âmes 23 a, 24 a, devienne plus étroit aux quatre coins 8 b ou est formé de manière que les feuilles formant âmes 23 a, 24 a viennent en contact avec les coins du module 3 aux quatre coins 8 b Par conséquent, meme lorsque le taux selon lequel les portions en ligne droit sur les quatre bords sont déformées est élevé, il ne se forme aucun espace aux quatre coins 8 b Le problème d'un tel espace est grave en terme de l'aspect externe de la carte la Par exemple, si un espace minuscule est laissé non rempli, une concavité correspondant à cet espace se forme sur la carte, affectant ainsi de manière néfaste l'aspect de la carte à circuit intégré la. - Par ailleurs, même s'il y a des variations des dimensions du module 3 et de l'ouverture 8 a, le module 3 se trouve en contact par point avec les feuilles formant âmes aux coins Ainsi, le module 3 s'adapte dans l'ouverture 8 a sans aucun problème. Dans le mode de réalisation cidessus, comme le montre la figure 2, le rayon de courbure des coins 8 b de l'ouverture 8 est plus grand que celui des coins du module 3 Le substrat 2 a de la carte est formé de manière que l'espace 7 b rétrécisse aux coins 8 b ou bien il est formé de manière que les feuilles formant âmes viennent en contact avec les coins de module 3 aux coins 8 b Cependant, comme le montre la figure 3, le substrat 2 a peut également être formé de manière que les coins 8 c des feuilles formant âmes soient coupés droit à des angles donnés par rapport aux portions droites 8 a (comme à 450) Par ailleurs, la forme de l'ouverture 8 a n'est pas limitée à ce que l'on peut voir aux figures 2 et 3 Toute forme de l'ouverture 8 a est permise tant que l'espace 7 a devient plus étroit aux coins 8 b ou bien que les feuilles formant âmes viennent en contact par point avec les coins du module 3, aux coins 8 b. Un adhésif thermosensible, connu comme adhésif thermofusible, ayant un point de fusion plus faible que celui des feuilles formant âmes en résine de chlorure de vinyle 22-25, peut également être formé en une feuille ayant une épaisseur de 50 Mm pour une utilisation pour les couches adhésives 51, 52 Un adhésif sensible à la pression ou un adhésif thermodurcissable stade B qui fond une fois pendant le durcissement, peut également être utilisé pour les couches adhésives 51, 52. il - R E V E N D I C A T I O N S 1 Procédé de fabrication d'une carte à circuit intégré, du type o une ouverture est formée à travers un substrat de la carte composé d'un certain nombre de feuilles formant âmes, et un module de circuit intégré en forme de dé, ayant une structure à deux étages qui comporte une portion supérieure ayant une grande aire en section horizontale sur laquelle est agencée une borne de connexion externe et une portion inférieure ayant une petite aire en section horizontale, s'adapte dans ladite ouverture avec ladite portion supérieure exposée vers l'extérieur, avant que ledit substrat de la carte et ledit module ne soient chauffés et mis sous pression afin de ne former qu'une seule pièce, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: former un trou pénétrant ( 8 a) dont la forme et la taille sont telles que lorsque les feuilles formant âmes sont placées les unes sur les autres, il ne reste sensiblement pas d'espace entre le module ( 3) et les feuilles formant âmes dans une position correspondant à ladite portion supérieure et qu'un espace ( 7 b) soit formé entre le module et les feuilles formant âmes dans une position correspondant à ladite portion inférieure, ledit espace étant formé pour permettre les tolérances dimensionnelles du module et de l'ouverture et étant plus étroit aux coins s'étendant perpendiculairement à la portion inférieure du module ou venant en contact avec les coins de la portion inférieure du module; placer lesdites feuilles formant âmes les unes sur les autres dans un ordre prédéterminé; insérer deux couches adhésives ou plus dans les feuilles formant âmes dudit substrat entourant ledit module, de manière qu'au moins une partie des deux couches adhésives soit recouverte par une autre couche adhésive et qu'une ou plusieurs feuilles formant âmes correspondant à ladite portion inférieure dudit module ayant une petite section horizontale soit prise en sandwich entre ces couches 12 adhésives adapter ledit module du circuit intégré dans l'ouverture; et chauffer et mettre sous pression le substrat de la carte dans lequel est adapté ledit module tandis que tout le substrat de la carte est bloqué par une plaque miroir pour relier intégralement le substrat de la carte et la carte à circuit intégré, l'espace entre le module et l'ouverture étant complètement rempli tandis que le substrat de la carte et le module sont intégralement formés. 2 Procédé selon la revendication 1, du type o le module est un module à circuit intégré en forme de dé ayant une structure à deux étages qui comporte une portion de montage de bornes ayant une grande aire en section, sur laquelle sont agencées des bornes de connexion externe, et un corps ayant une aire en section plus petite que la portion de montage des bornes, caractérisé par l'étape d'insérer deux couches adhésives, ou plus, dans les feuilles formant âmes, de manière qu'une ou plusieurs feuilles formant âmes, dans une position correspondant au corps du module, soient prises en sandwich entre les couches adhésives. 3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'une des couches adhésives est agencée de manière à inclure la base du module. 4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'à l'étape de former le trou de pénétration, ledit trou formé dans les feuilles formant âmes à la position correspondant à la portion de montage des bornes est dimensionné et configuré de manière qu'il reste peu de place entre le module et les feuilles formant âmes correspondant à la portion de montage des bornes et la forme du trou pénétrant est telle qu'un espace soit formé entre le module et les feuilles formant âmes à la position correspondant au corps, ledit espace étant formé de manière à permettre les tolérances dimensionnelles du module et de l'ouverture, et l'espace se rétrécit aux coins, s'étendant 13 - perpendiculairement au module ou venant en contact avec les coins du module. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'à l'étape de former le trou pénétrant dans les feuilles formant âmes, ledit trou est formé à une position correspondant au corps du module et est configuré de manière que le rayon de courbure des coins s'étendant perpendiculairement au module soit plus grand que le rayon de courbure des coins du module. 6 Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'à l'étape de former le trou pénétrant dans les feuilles formant âmes, ledit trou formé à la position correspondant au corps du module est configuré de manière que les coins s'étendant perpendiculairement au module soient coupés en diagonale. 7 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'étape de former intégralement le substrat de la carte et la carte à circuit intégré, une couche formant feuille de protection servant de couche externe est de plus placée au-dessus d'une feuille externe, sur au moins une face du substrat de la carte composé des feuilles formant âmes.