Brevet FR2724040A1 — publié le 19960301

PROCEDE DE FABRICATION D'UNE CARTE A PUCE ET CARTE AINSI OBTENUE La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une carte à puce et une carte ainsi obtenue. Le procédé qui jusqu'à présent est le plus appliqué consiste à préparer un corps de carte en plastique et complété par un module électronique fixe dans une cavité du corps de carte, et d'une impression sur au moins une des faces principales. Cette impression dépend du matériau du corps de carte et s'effectue normalement par la technique d'impression offset qui même en grande série d'impression est chère. De plus, on sait que certains vernis d'impression offset appliqués sur des corps de carte en plastique provoquent des problèmes de santé et d'environnement et une pollution des composants dissolvants. De plus la technique d'impression d'offset demande des clichés pour effectuer l'impression en grande série et pour cela ne justifie pas les coûts des petites séries d'impression. Selon une autre technique de fabrication des cartes à puce décrite dans la demande de brevet français n 93/02059 déposée en faveur du demandeur le 23 Février 1993, on a proposé un procédé de fabrication o un film muni d'un graphisme pré-imprimé est mis à l'intérieur d'un moule. Ensuite on injecte un thermo-plastique transparent qui moule le corps de carte en s'attachant quasiment au graphisme. Le module électronique pourrait être mis directement dans le moule ou pourrait être fixé après que le corps de carte soit sorti du moule. -2- Mais jusqu'à présent les cartes à puce fabriquées selon cette seconde technique n'apparaissent que très rarement sur le marche. L'objet de la présente invention est donc de fournir un procédé de fabrication des cartes à puce qui sert à réaliser de telles cartes moins chères même en petites séries et qui évite les problèmes de pollution provoquée par les composants chimiques des vernis d'impression. L'invention a également pour objet une carte à puce fabriquée selon ledit procédé. Dans ce but, le procédé selon l'invention de fabrication d'une carte à puce comprend les étapes suivantes: (a) une face d'un papier est couverte d'une couche auto- adhésive et résistant aux températures élevées, ladite couche autoadhésive étant protégée par une feuille de protection; (b) on introduit le papier préparé selon (a) dans une machine d'impression électrostatique o on effectue une impression au moins d'un graphisme désiré sur la face principale non-encollée du papier; (c) ensuite, la région dudit papier contenant le graphisme est précoupée en forme d'une étiquette à taille prédefinie; (d) on fixe un module électronique contenant une puce électronique dans une cavité d'un corps de carte préfabriqué, préférablement en plastique, et -3 - (e) on sépare la couche de protection de l'étiquette préparée selon (c) et on la colle sur au moins une des faces principales dudit corps de carte. Une carte à puce selon l'invention comprend donc: un corps de carte, préférablement fabriqué en plastique, avec deux faces principales dont une contenant un module électronique dans une cavité, laquelle est recouverte à sa périphérie par des plages de contact électrique du module électronique, au moins une des faces principales du corps de carte portant une étiquette adhésive et imprimée selon la technique d'impression électrostatique. Un avantage important du procédé selon l'invention est qu'il permet d'utiliser un corps de carte réalisé avec n'importe quel matériau indépendamment du graphisme ou de la décoration désirés. Ces corps de carte peuvent être fabriqués ou usinés en grand nombre et réalisés en grande série, par exemple par la méthode la plus économique possible et mis en stock. Ensuite, au fur et à mesure des besoins le nombre désiré de corps de carte est repris et les cartes complétées par les étiquettes. Les étiquettes fabriquées selon l'invention sur une machine d'impression électrostatique, préférablement à 4 couleurs et avec des formes numérisées sont rapidement fabriquées en quantités voulues, grandes ou petites. Le procédé d'impression numérique électrostatique donne également l'avantage de pouvoir modifier très facilement le graphisme même d'une étiquette à l'autre. Les données numériques qui déterminent un graphisme peuvent être créées sur le lieu même de la machine d'impression -4électrostatique, ou à distance et transmises à la machine par lignes de télécommunication. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et qui se réfère à des dessins qui illustrent un mode de réalisation préféré de l'invention: la figure 1 illustre schématiquement une étape du procédé selon l'invention consistant à mettre une couche adhésive sur un papier en rouleau; la figure 2 illustre les étapes d'impression et de découpage des étiquettes selon l'invention; la figure 3 montre une étiquette fabriquée selon les figures 1 et 2 et prête à être attachée à un corps de carte; la figure 4 montre schématiquement une carte à puce assemblée; la figure 5 montre en coupe une partie de la carte à puce selon l'invention en se référant à la ligne V-V de la figure 4 en échelle agrandie et la figure 6 illustre schématiquement en coupe une autre partie de la carte à puce selon l'invention en se référant à la ligne VI-VI de la figure 4. La figure 1 montre un rouleau de papier 10, préférablement d'une largeur servant à recevoir deux à six graphismes. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le papier 10 est d'une largeur comprise entre 250 et 400 mm et d'un grammage entre 65 et 130 g/mm2 -5- Le papier 12 est entré dans une machine 14 qui encolle une face 16 du papier 12 avec une colle spéciale résistant à des températures comprises entre 90 C et 150 C jusqu'à 24 heures et/ou résistant à des températures entre 100 C et 190 C jusqu'à 1 heure sans détérioration. La colle peut être une colle d'adhésion permanente à base d'une émulsion aqueuse qui reste sur le papier indécollable sous humidité. Une feuille de protection 18, préférablement de papier, enroulé sur une bobine 20 est placée sur la couche adhésive 22. Cette dernière est de préférence auto-adhésive. Le papier 12' ainsi encollé et protége est ensuite enroulé sous forme d'une bobine 24. Le papier 12' est prêt à être imprimé. Bien que sur la figure 1, le papier 12 ou 18 soit montré enroulé sur les bobines 10 et 24, il est évident pour un homme du métier d'utiliser également d'autres formes de papier, par exemple: un papier prédécoupé dans un format standard ou en forme prépliée. Comme le montre la figure 2, le papier 12' du rouleau 24 est ensuite inséré dans une machine d'impression 26 électrostatique, préférablement à 4 couleurs, ou les graphismes à imprimer sur les étiquettes à coller sur les corps de carte sont préalablement numérisés et stockés dans la mémoire de la machine d'impression imprimés dans la machine sur l'autre surface principale 28 (non-encollée) du papier 12'. Les températures d'impression dans une telle machine imprimante électrostatique 26 sont très élevées; on comprend ainsi la raison pour laquelle la colle 22 doit satisfaire aux conditions thermiques énoncées ci-dessus. -6- La figure 2 présente aussi schématiquement un ensemble de coupage 30 qui sert à découper les étiquettes 32a et 32b (données à titre d'exemple) du papier 12" imprimé. En principe, et si on utilise un papier 12 qui permet l'impression de 4 graphismes ou étiquettes dans la largeur de la laize, le papier 12" imprimé passe premièrement dans un module de prédécoupe des étiquettes 32a et 32b. Afin de garantir l'accès aux contacts électriques 44 du module électronique 40 de la carte à puce 38 (voir figure 6) on découpe une ouverture 34 dans lesdites étiquettes 32b qui sont destinées à être collées à la face principale 46 d'un corps de carte qui contient les plages de contact électrique 44. Après la découpe des étiquettes, le papier ainsi préparé passe dans un module de refente qui le partage en 4 bandes égales. Il est bien entendu évident que les deux faces principales des cartes à puce peuvent être munies d'étiquettes imprimées selon l'invention. Dans la largeur d'une laize du papier 12", on peut alterner les étiquettes d'une face et de l'autre. Les étiquettes sont prêtes à être collées aux corps de carte à puce désirés. Cette opération peut être effectuée immédiatement après l'impression ou plus tard. Dans ce cas, les étiquettes sont stockées. Il est évident que toutes les étapes du procédé peuvent être réalisées au cas o un nombre quelconque d'étiquettes est imprimé dans la largeur de laize du papier 12'. -7- La figure 3 montre une étiquette 32a dont le papier de protection 18 est entrain d'être détaché afin de libérer la couche adhésive. Après retournement, l'étiquette 32a de la figure 3 est fixée (figure 4) sur un corps 36 de la carte à puce 38 préfabriquée dont le module électronique est référencé par le chiffre 40. La face principale 42 est couverte d'une étiquette 32a; les plages de contact électrique 44 du module électronique se trouvent sur la face principale opposée 46 de la carte à puce 38. La figure 4 montre également que la taille choisie préférablement pour les étiquettes 32 est légèrement plus petite par rapport à celle des faces principales 42, 46, du corps 36 de la carte. Comme illustré sur la figure 5, chaque face principale 42, 46 comporte des extensions 48, 50 qui bordent la périphérie de chaque face principale en formant un rectangle en relief et en encadrant les étiquettes 32a et 32b. Ces encadrements 48,50 servent à empêcher la séparation des étiquettes 32a, 32b du corps 36 de la carte provoquée par un frottement ou d'autres effets mécaniques inopportuns. Afin de protéger les graphismes imprimés des étiquettes 32a, 32b on peut les couvrir d'une couche de protection en matériau plastique transparent ou d'une couche de laque ou de vernis de protection. Une telle protection est particulièrement recommandée toujours dans le cas des cartes à puce qui ont une longue durée de vie, les cartes rechargeables par exemple. La figure 6 représente comme la figure 4 une vue en coupe partielle d'une carte à puce 38 réalisée selon l'invention. -8- La figure 6 illustre d'une manière plus détaillée comment une étiquette 32b est attachée à la face principale 46 contenant le module électronique 40 avec les plages de contact 44. Afin de permettre l'accès auxdites plages de contact 44,1'étiquette 32b (voir aussi figure 2) est muni d'une fenêtre ou ouverture 34 par laquelle les plages de contact 44 sont accessibles de l'extérieur. Comme il ressort clairement de la description ci-dessus, les cartes à puce obtenues selon l'invention se composent d'un corps de carte auquel ont été ajoutés un module électronique et une étiquette que l'on a collée. Ces corps de carte, d'une longueur de moins de 95 mm, d'une largeur de moins de 60 mm et d'une épaisseur de moins de 0,75 mm, peuvent être préfabriqués par moulage ou découpés à partir d'une plaque en plastique. La cavité apte à recevoir un module électronique peut être obtenue pendant le moulage ou fraisée dans le corps de carte. Cela présente l'avantage de pouvoir utiliser un matériau plastique coloré pour la fabrication des corps de cartes. Ainsi la couleur du corps de carte reste visible -en regardant les bords de la carte- après l'attachement des étiquettes, ce qui facilite l'identification des différents types de cartes dans un stock. Il est donc très facile de différencier les différentes sortes de cartes par différentes couleurs des bords des cartes ce qui ne nuit en rien à l'aspect esthétique du graphisme des étiquettes. -9- REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une carte à puce caractérisé par les étapes suivantes: (a) une face d'un papier est couverte d'une couche autoadhésive et résistant aux températures élevées, ladite couche autoadhésive étant protégée par une feuille de protection (b) on introduit le papier préparé selon (a) dans une machine d'impression électrostatique o on effectue une impression au moins d'un graphisme désiré sur la face principale non-encollée du papier; (c) ensuite, la région dudit papier contenant le graphisme est précoupée en forme d'une étiquette à taille prédefinie; (d) on fixe un module électronique contenant une puce dans une cavité d'un corps de carte préfabriqué, préférablement en plastique, et (e) on sépare la couche de protection de l'étiquette préparée selon (c) et on la colle sur au moins une des faces principales dudit corps de carte complété selon (d). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue l'impression selon la séquence (b), dans une machine d'impression numérique à quatre couleurs. 3. Procédé selon une des revendications précédentes caractérisé en ce que la couche auto-adhésive appliquée selon la séquence (a), de la revendication 1 consiste -10- en une colle résistant à des températures entre 90 C et "C jusqu'à 24 heures et/ou résistant à des températures entre 100C et 190 C jusqu'à 1 heure sans détérioration. 4. Procédé selon une des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que la couche auto-adhésive appliquée selon la séquence (a) de la revendication consiste en une colle d'adhésion permanente à base d'une émulsion aqueuse qui reste sur le papier indécollable sous humidité. Procédé selon une quelconque des précédentes revendications caractérisé en ce qu'on utilise un papier en rouleau avec une largeur qui permet l'application de plusieurs étiquettes selon un arrangement déterminé. 6 Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'on utilise un papier d'une largeur entre 250 et 400 mm et d'un grammage entre 65 et 130 g/m2 7. Procédé selon une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'après la séquence (e) de la revendication 1, on couvre l'étiquette appliquée sur le corps de la carte à puce par une couche de laque ou de vernis de protection. 8. Carte à puce comprenant un corps de carte, préférablement fabriqué en plastique, avec deux faces principales dont une contenant un module électronique dans une cavité laquelle est recouverte à sa périphérie par des plages de contact électrique du module électronique, au moins une des faces principales du corps de carte portant une étiquette adhésive et -11imprimée selon la technique d'impression électrostatique. 9. Carte à puce selon la revendication 8 caractérisé en ce que le corps de carte à puce est préfabriqué et complété avec le module électronique avant que l'étiquette ne soit appliquée. 10. Carte à puce selon une des revendications 8 ou 9 io caractérisee en ce que le corps de carte est moulé. 11. Carte à puce selon une des revendications 8 ou 9 caractérisée en ce que le corps de carte est coupé à partir d'un ensemble de plusieurs corps de carte préfabriqués ou coupé à partir d'une planche en plastique. 12. Carte à puce selon une des revendications 8, 9, 10 ou 11 caractérisée en ce que le corps de carte se présente selon les dimensions suivantes: d'une longueur de moins de 95 mm, d'une largeur de moins de 60 mm et d'une épaisseur de moins de 0,75 mm.