Brevet FR2783948A1 — publié le 20000331

1' CARTE A PUCE GRAND FORMAT COMPRENANT UNE MINI-CARTE DETACHABLE ET PROCEDE DE FABRICATION L'invention concerne les cartes à microcircuit électronique, plus généralement connues sous le nom de cartes à puces. Un des problèmes que l'on rencontre fréquemment pour les produits de très grande diffusion est celui de la normalisation, pour que des produits émanant de plusieurs constructeurs différents puissent être utilisés dans les mêmes appareils. C'est le cas en particulier des cartes à puces: elles sont utilisées par exemple dans les appareils téléphoniques publics, dans les lecteurs de cartes associés à des ordinateurs personnels, dans des applications bancaires, etc... Il a donc fallu adopter des normes précises de construction que tous les constructeurs doivent respecter. Le grand public connaît maintenant très bien le format qui a été adopté, au moins en ce qui concerne les dimensions extérieures de la carte: c'est le format des cartes de crédit classiques à pistes magnétiques. La carte à puce est un rectangle d'environ 8,5 cm de long sur 5,4 cm de large et un peu moins d'un millimètre d'épaisseur (normes internationales ISO 7810 et 7816 aujourd'hui). Il en résulte bien entendu que les machines de fabrication de cartes à puce sont construites en fonction de ces normes, pour pouvoir produire des cartes qui respectent les normes. Mais dans certaines applications, on s'aperçoit que ce format n'est pas idéal. C'est le cas en particulier pour des applications miniaturisées. Par exemple, lorsqu'une carte à puce doit être utilisée dans un boîtier portatif de très petites dimensions, il n'est pas certain que le format actuel, malgré sa petite taille, reste acceptable. A titre d'exemple, on peut citer le radiotéléphone mobile, dont le boîtier portatif devrait utiliser des cartes à puces de format beaucoup plus petit que le format actuel selon la norme GSM 11-11. L'invention vise à proposer une solution technique économique pour réaliser des cartes à puces de format plus petit que le format généralement utilisé. Des procédés ont déjà été proposés dans l'art antérieur pour réaliser des cartes à puce de format réduit. Un procédé, décrit notamment dans le brevet EP- 0 521 778, consiste à réaliser toutes les étapes de fabrication d'une carte à puce de format standard et à effectuer une étape supplémentaire de prédécoupe partielle de la carte au format standard de manière à ce que la carte de petit format soit détachable par une simple pression des doigts. La prédécoupe partielle est réalisée autour du micromodule contenu dans la carte. Elle est constituée par une fente le long du pourtour de la carte de format réduit, la fente étant interrompue localement pour laisser de place en place des traverses entre la carte de format réduit et la carte de format standard. Ces traverses sont en particulier affaiblies en épaisseur, au niveau de la carte de format réduit, pour permettre la séparation de celle-ci et du reste du corps de carte de format standard en exerçant une simple pression des doigts. Un inconvénient majeur de ce type de procédé réside dans le fait que le détachement de la carte de format réduit peut sous certaines rares conditions ne pas se faire très nettement. En effet, les efforts de cisaillement peuvent être insuffisamment concentrés à l'endroit o la découpe doit se faire si bien que la carte de format réduit peut présenter des bords irréguliers. De plus, lors des tests en flexion sur la largeur de la carte de format standard, les traverses peuvent se tordre et subir des contraintes. Ces contraintes peuvent exceptionnellemnt détériorer le micromodule contenu dans la carte ou rompre l'une des bretelles involontairement. Dans ce cas, la carte grand format risque de ne pas être conforme à la norme ISO0 7816 sur le plan de sa résistance aux efforts de flexion et de torsion. L'invention permet de résoudre les problèmes ci- dessus en proposant une carte améliorée. Pour cela, elle propose une carte à puce grand format comprenant un corps de carte et une mini-carte qui lui est reliée par au moins une bretelle, ladite bretelle comportant une première portion disposée côté mini-carte et conformée pour constituer un lieu imposé de rupture, pour permettre une séparation de la mini-carte par la pression d'un doigt, caractérisée en ce que la bretelle comporte également une seconde portion disposée côté corps de carte et apte à former une charnière. Selon une autre caractéristique de l'invention, la charnière est constituée d'un amincissement de l'épaisseur de la bretelle. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'amincissement présente une forme de rigole au profil arrondi. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le lieu imposé de rupture est réalisé par deux entailles sur les côtés recto et verso de la carte. Selon encore une autre caractéristique de l'invention la (les) bretelle(s) comporte(nt) des congés de raccordement respectivement à la carte et à la mini-carte. Selon une autre caractéristique de l'invention, la largeur de la bretelle côté mini-carte est inférieure à la largeur de la bretelle côté corps de carte. Selon encore une autre caractéristique, la carte à puce comporte en outre une grande bretelle, le long d'un petit côté de la mini-carte, qui comporte un lieu imposé de rupture formé par deux entailles qui s'étendent sur toute sa largeur et sur les côtés recto et verso de la carte. Grâce à la séparation de la bretelle en deux portions comportant respectivement un amincissement de l'épaisseur et un lieu imposé de rupture, les contraintes mécaniques sont séparées. Grâce à l'invention, le détachement de la mini-carte est facilité et il se fait sans bavure aussi bien du côté recto que du côté verso de la carte. De plus, la mini- carte présente une bonne résistance aux déformations dues aux tests en flexion de la carte. Un autre objet de l'invention se rapporte en outre à un procédé de réalisation d'une carte à puce de format réduit, comprenant la totalité du procédé de fabrication d'une carte à puce de format standard, et une étape supplémentaire de formation d'une- découpe partielle aux dimensions de la mini-carte, ladite découpe partielle étant constituée d'une fente interrompue localement par au moins une bretelle entre la carte de format réduit et la carte de format standard, caractérisé en ce que la (les) bretelle(s) est (sont) réalisée(s) de sorte qu'elle(s) comporte(nt) une première portion disposée du côté de la mini-carte et conformée pour constituer un lieu imposé de rupture, et une deuxième portion disposée du côté de la carte de format standard et constituée d'un amincissement de l'épaisseur de la (des) bretelle(s), lesdites première et deuxième portions étant réalisées sur toute la largeur de la (des) bretelle(s) et sur les côtés recto et verso de la carte. La découpe partielle permet notamment de détacher de la carte aux dimensions normalisées une carte de dimensions réduites prédéterminées. Le détachement est fait seulement après la fin de toutes les opérations de fabrication, de tests, et de personnalisation imprimée, de sorte que l'on peut utiliser tous les appareils standard de fabrication et de tests sans aucune contrainte due aux dimensions réduites désirées pour la carte finale. Par conséquent, le coût de fabrication est réduit puisqu'il n'est pas nécessaire d'investir dans des équipements de fabrication supplémentaires coûteux, uniquement à cause de ces problèmes de dimensions. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée à titre d'exemple illustratif mais non limitatif et faite en référence aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, le principe de l'invention pour la réalisation d'une carte de format réduit, - la figure 2, en vue agrandie, un exemple de prédécoupe par fente interrompue laissant subsister des bretelles de matière, - la figure 3, une vue en coupe selon B-B de la figure 2, représentant une bretelle dans son épaisseur, - la figure 4, une vue de dessus et agrandie de la bretelle de la figure 3, - la figure 5, une vue en coupe selon D-D de la figure 2, représentant une grande bretelle, dans son épaisseur, qui est située le long d'un petit bord de la carte de format réduit. La figure 1 représente la mise en oeuvre de l'invention. A partir d'une carte de format standard rectangulaire plat 20, de longueur 8,5 cm; largeur 5,4 cm et épaisseur inférieure à un millimètre, on effectue tout le processus de fabrication, y compris le test du micromodule 22 (une fois que celui-ci a été mis en place dans le coin en haut à gauche de la carte, avec des contacts affleurants) et le test de personnalisation des surfaces de la carte par impression de textes graphiques. Mais la carte finale pourra être beaucoup plus petite et son contour est représenté à la figure 2. Ce contour est délimité par une découpe 32 et par des lieux imposés de rupture, disposés autour du micromodule 22. La carte sera découpée le long de ce contour. Plusieurs procédés peuvent être utilisés et la découpe peut se faire à divers moments de la fabrication. Elle pourrait par exemple se faire directement en une fois à la fin de la fabrication. On préfère selon l'invention effectuer à un stade intermédiaire une découpe partielle et non une découpe totale. C'est seulement au stade de l'envoi chez l'utilisateur, ou même chez l'utilisateur au moment de l'insertion dans un lecteur au standard de format réduit, que la carte au format réduit 30 sera détachée de la carte au format standard 20 par simple pression, par exemple avec la pression d'un doigt. Dans le cas o l'utilisateur utilise une carte de grand format, la mini-carte 30 n'est pas détachée. A la figure 2, on a représenté une découpe partielle consistant en une fente 32 sur toute l'épaisseur de la carte. Cette fente 32 définit et s'étend sur le pourtour de la mini-carte 30, sauf à certains endroits o elle est interrompue et laisse des bretelles 34 et 40 reliant la carte 30 de format réduit au reste de la carte 20 de format standard. La figure 3 représente une vue en coupe selon B-B d'une bretelle 34 représentée à la figure 2. Cette bretelle 34 comporte deux portions 35 et 36 dans lesquelles elle présente une épaisseur affaiblie. Une première portion 36, située du côté de la carte de format réduit 30 est conformée pour constituer un lieu imposé de rupture. Ce lieu imposé de rupture est constitué, dans l'exemple, par deux entailles 38A, 38B, de forme conique, réalisées respectivement sur les faces recto et verso de la carte, et sur toute la largeur 12 de la bretelle 34, tel qu'illustré sur les figures 2 et 4. Ces entailles sont par exemple réalisées sur une profondeur de 150gm sur le recto de la carte (référence 38A), et sur une profondeur de Om sur le verso de la carte (référence 38B). Le fait de réaliser ces entailles des deux-côtés de la carte permet de faciliter la découpe manuelle (par simple pression des doigts) et de la réaliser sans bavure, autant du côté recto de la carte que du côté verso. Ainsi, la mini-carte 30, une fois détachée, présente des bords nets et réguliers. Ces entailles constituent un exemple préféré de lieu imposé de rupture. D'autres variantes peuvent convenir telles que affaiblissement, enlèvement de matière, perforation, etc... Dans une deuxième portion 35, située du côté de la carte de format standard 20, l'épaisseur est amincie sur les deux côtés recto 37A et verso 37B. Cet amincissement est notamment réalisé par enfoncement d'un outil approprié dans la portion 35, sur une profondeur suffisante, par exemple 250 Mm, sur chaque face de la carte. Il s'étend par ailleurs sur toute la largeur 11 de la bretelle tel qu'illustré sur la figure 2 et sur la vue de dessus et agrandie de la figure 4. De plus, cet amincissement 37A, 37B, dans la portion 35 de la bretelle 34, présente de préférence une forme de rigole au profil arrondi. Cette forme arrondie évite la création et la propagation des fissures lors des tests en flexion de la carte. Des angles trop vifs, tels que dans une forme trapézoïdale par exemple, ne peuvent pas convenir car ils n'évitent pas la propagation de ces fissures. Cet amincissement 37A, 37B de l'épaisseur de la bretelle 34 constitue une charnière. Une telle charnière a pour fonction d'assurer un découplage mécanique entre le corps de carte et la première portion 36 conformée pour constituer un lieu imposé de rupture. Ainsi, on évite une rupture accidentelle des bretelles 34 et une séparation involontaire de la mini- carte 30. La charnière a également pour fonction, lors d'une pression volontaire, par exemple d'un doigt sur la mini-carte 30, de déplacer et concentrer les contraintes de pression vers le lieu imposé de rupture (dans la première portion 36), garantissant ainsi une rupture à cet endroit plutôt qu'à un autre endroit de la bretelle. La charnière peut être obtenue directement par injection dans le cas o la carte et la fente permettant de délimiter le contour de la carte au format réduit seraient obtenues par injection. Dans ce cas, la forme de la charnière peut être équivalente à un amincissement arrondi comme dans la figure 3, ou par exemple constituer une lame flexible répondant au principe de pivot. En variante, il serait possible de réaliser la charnière en une matière plus souple que le reste de la carte selon une technique connue d'injection en bi- composant. Une matière distincte souple compatible en adhésion avec celle du corps de carte serait injectée dans le moule au niveau de la bretelle. La charnière pourrait également être discontinue en deux parties s'imbriquant l'une dans l'autre, la mini- carte et le corps de carte étant fabriqués indépendamment chacun avec une partie de charnière destinée à s'imbriquer avec la partie complémentaire. Au cours de la réalisation de l'amincissement 37A, 37B dans la deuxième portion 35, et du lieu imposé de rupture 38A, 38B dans la première portion 36, de la matière est refoulée sur les côtés, du fait de la pénétration, dans l'épaisseur de la carte, de l'outil utilisé. Ce refoulement de matière est contrôlé pour qu'il soit le plus plan possible, afin d'éviter trop de rebut lors de la personnalisation des cartes par transfert thermique. La fente 32 présente alors deux congés de raccordement 37C, 38C qui apparaissent de chaque côté de la bretelle 34 tel qu'illustré sur la figure 2 et sur la vue de dessus agrandie de la figure 4. Ainsi, dans le plan de la surface de la carte situé respectivement au- dessus et au-dessous de la portion 35 réservée à l'amincissement, la fente 32 présente un premier congé de raccordement 37C à la carte de format standard 20; et dans le plan de la surface de la carte situé respectivement au-dessus et au-dessous de la portion 36 réservée au lieu imposé de rupture, la fente 32 présente un deuxième congé de raccordement 38C à la mini-carte 30. Le rayon de courbure du congé de raccordement 38C à la mini-carte est inférieur à celui du congé de raccordement 37C au corps de carte 20. De plus, la bretelle 34 présente une largeur 12, du côté de la carte de format réduit 30, qui est inférieure à la largeur l1 du côté de la carte de format standard 20. Les efforts de pression sur la mini-carte sont déplacés par la charnière (deuxième portion 35) vers la zone 33, située entre les deux portions 35, 36 de la bretelle 34, et sont concentrés au niveau de l'amorce de rupture (première portion 36), si bien qu'il est possible de réaliser une découpe franche de la mini- carte. La mini-carte 30 ainsi obtenue présente donc des bords nets et réguliers. La carte à puce selon l'invention peut par ailleurs comporter d'autres types de bretelles. Ainsi, elle peut par exemple comporter une grande bretelle 40 qui s'étend le long d'un petit côté de la mini-carte 30, tel qu'illustré sur le schéma de la figure 2. La figure 5 représente une vue en coupe de cette grande-bretelle référencée 40, dont la largeur 13 est supérieure à celle des bretelles 34 précédemment décrites. Cette bretelle 40 comporte en fait simplement un lieu imposé de rupture formé par deux entailles 41A, 41B qui s'étendent sur toute sa largeur. Ces deux entailles 41A, 41B sont respectivement réalisées sur les deux côtés recto et verso de la carte. La fente 32 présente deux petits congés 42 aux deux extrémités de la bretelle 40. Ces congés en retrait il permettent une bonne orientation des contraintes vers les entailles 41A, 41B lors de la découpe de la mini- carte 30, par pression d'un doigt par exemple. REVENDICATIONS 1. Carte à puce grand format comprenant un corps de carte (20) et une mini-carte (30) qui lui est reliée par au moins une bretelle (34), ladite bretelle comportant une première portion (36) disposée côté mini-carte (30) et conformée pour constituer un lieu imposé de rupture pour permettre une séparation de la mini-carte (30) par la pression d'un doigt, caractérisée en ce que ladite bretelle (34) comporte également une seconde portion (35) disposée côté corps de carte (20) et apte à former une charnière. 2. Carte à puce selon la revendication 1, caractérisée en ce que la charnière est contituée d'un amincissement (37A, 37B) de l'épaisseur de la bretelle (34). 3. Carte à puce selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'amincissement (37A, 37B) présente une forme de rigole au profil arrondi. 4. Carte à puce selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'amincissement (37A, -37B) est réalisé sur une profondeur de 250 gm sur les côtés recto et verso de la carte. 5. Carte à puce selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le lieu imposé de rupture est réalisé par deux entailles (38A, 38B) sur les côtés recto et verso de la carte. 6. Carte à puce selon la revendication 5, caractérisée en ce que les entailles (38A, 38B) sont réalisées sur une profondeur de 150 pm sur le recto (38A) et de 120 Am sur le verso (38B) de la carte. 7. Carte à puce selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la (les) bretelle(s) (34) comporte(nt) des congés de raccordement (37C, 38C) respectivement à la carte (20) et à la mini-carte (30). 8. Carte à puce selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la largeur (12) de la bretelle (34) côté minicarte (30) est inférieure à la largeur (11) de la bretelle (34) côté corps de carte (20). 9. Carte à puce selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une grande bretelle (40) le long d'un petit côté de la mini-carte (30), et en ce que cette grande bretelle comporte un lieu imposé de rupture formé par deux entailles (41A, 41B) qui s'étendent sur toute sa largeur et sur les côtés recto et verso de la carte. 10. Procédé de réalisation d'une carte à--puce de format réduit (30), comprenant la totalité du procédé de fabrication d'une carte à puce de format standard (20), et une étape supplémentaire de formation d'une découpe partielle aux dimensions de la mini-carte (30), ladite découpe partielle étant constituée d'une fente (32) interrompue localement par au moins une bretelle (34) entre la carte de format réduit (30) et la carte de format standard (20), caractérisé en ce que la (les) bretelle(s) (34) est (sont) réalisée(s) de sorte qu'elle(s) comporte(nt) une première portion (36) disposée du côté de la mini-carte (30) et conformée pour constituer un lieu imposé de rupture, et une deuxième portion (35) disposée du côté de la carte de format standard (20) et constituée d'un amincissement de l'épaisseur de la (des) bretelle(s), lesdites première et deuxième portions étant réalisées sur toute la largeur de la (des) bretelle(s) (34) et sur les côtés recto et verso de la carte.