Brevet FR2806661A1 — publié le 20010928

Carte à puce pouvant subir des contraintes de flexion La présente invention a pour objet une carte à puce. Elle trouve plus particulièrement son utilisation dans le domaine des cartes munies d'une puce, telles que la puce est disposée sur un substrat, et telles que ce substrat correspond à une prédécoupe de la carte. Le substrat est retenu solidaire la carte par l'intermédiaire de pattes de fixations. Donc l'invention trouve notamment une application dans le domaine des cartes SIM présentées par des cartes de dimensions plus importantes. L'intérêt de l'invention est de proposer une carte à puce, telle que la puce peut être de dimension importante, tout en ne rendant pas plus fragile la carte qui doit pouvoir subir des contraintes de flexion. Dans l'état de la technique, on connaît une carte à puce munie d'une puce et d'une vignette, telle que la puce est disposée sous la vignette. La puce est disposée dans un logement de la carte, tel que ce logement est creusé dans une épaisseur de la carte. L'épaisseur d'une telle carte est de l'ordre de quelques dixièmes de millimètres. Donc une puce pouvant etre reçue dans un tel logement est nécessairement de petite taille. La vignette constitue une interface de lecture de la puce vis-à-vis d'un lecteur de carte à puce. En effet, la vignette comporte des contacts superficiels sur une surface supérieure pour recevoir le lecteur de carte, et d'autre part la puce connectée sur une face inférieure de la vignette avec chacun des contacts superficiels. La vignette est située dans un même plan qu'une face supérieure de la carte. On connaît également dans l'état de la technique, des cartes telles que le logement de la puce est constitué dans un substrat découpé dans la carte, tel que généralement ce substrat a une plus petite superficie, par exemple de l'ordre de 2 cm2. Ce type de présentation est notamment connu pour proposer des cartes SIM à décrocher d'une carte à laquelle elles seraient retenues. En effet, des cartes SIM sont généralement prévues pour être insérées de manière individuelle dans des connecteurs spécifiques. A cette fin, le substrat est simplement retenu dans une fenêtre de la carte par des pattes de fixations. Néanmoins, pour garantir une bonne rétention du substrat dans un plan de la carte, le substrat est relié par des pattes de fixations, telles que ces pattes sont disposées sur tout un pourtour du substrat. En effet, le substrat ne doit pas être top facilement arrachable de la carte, sinon il risquerait de se détacher avant meure que cela soit désiré. D'autre part, on connaît de telle carte munie d'une puce sur un substrat détachable telle que l'on veut pouvoir lire la puce dans un premier temps alors que le substrat est encore retenu sur la carte. Dans une telle utilisation, il faut également pouvoir garantir bonne lecture des contacts superficiels du substrat. Et pour cela, il faut pouvoir garantir l'emplacement des contacts superficiels de la vignette, notamment il faut que ces contacts soient disposés dans un même plan que la carte. Pour ces raisons également, le substrat supportant la puce est retenu sur chacune de ses faces à des bordures de la fenêtre. Les cartes à puce de l'état de la technique présentent des problèmes. En effet, lorsqu'une telle carte est soumise à des contraintes de flexion, alors le substrat comportant la puce subit également ces contraintes de flexion. Pour des cartes planes, de faible épaisseur et de forme allongée, des contraintes de flexion maximales sont de manière préférentielle orientées selon un axe d'allongement principal de la carte. Le substrat, la vignette et la puce subissent alors également des contraintes de flexion selon ce même axe préférentiel. Ces contraintes sont notamment répercutées dans la structure de la puce. Or la puce est un élément rigide et donc fragile. La puce est d'autant plus sensible aux flexions que celle ci est de taille importante. Dans l'état de la technique, une solution prévue pour minimiser les contraintes subies par la puce consiste à disposer préférentiellement le substrat de cette puce dans une fenêtre de la carte, telle que la fenêtre de la carte est située dans une zone périphérique de la carte. En effet, à un tel emplacement, le substrat n'est pas soumis aux contraintes maximales qui peuvent être exercées sur une telle carte. Cependant, le risque d'endommager la puce de ce substrat reste présent. Les normes ISO 10373 imposent des conditions de tolérance mécanique à la flexion des cartes à puces. Pour répondre à ces contraintes, on a prévu, dans l'invention, une carte à puce munie d'une pré-découpe. En effet, l'invention a pour objet de remédier au problème cité en proposant une carte munie d'une puce disposée sur un substrat indépendant de la carte, le substrat étant disposé dans une ouverture de la carte, tel que le substrat est retenu seulement sur deux de ses côtés à des bordures de la carte. En effet, dans l'invention, le substrat est retenu par des moyens de fixation préférentiellement disposés sur des côtés du substrat tels que ces côtés du substrat sont parallèles aux côtés les plus long de la carte. En effet, généralement la carte a une forme rectangulaire, telle qu'elle présente deux côtés longs et deux côtés courts. La carte étant réalisée dans un matériau généralement plastique, elle est donc flexible. La carte est généralement plus flexible selon un axe d'allongement principal de la carte. C'est à dire que les deux côtés longs sont les plus souvent soumis à une flexion. Une flexion maximale de la carte peut être observée quand on tente de rapprocher l'un de l'autre les deux côtés les plus courts. Or dans l'invention, le substrat comporte également deux grands côtés et deux petits côtés, tels que préférentiellement les deux petits côtés et les deux grands côtés du substrat sont respectivement parallèles aux côtés courts et côtés longs respectivement de la carte. L'invention consiste donc à ne disposer de moyens de fixation au niveau des petits côtés du substrat. Ainsi, une flexion de la carte n'implique pas une flexion de même amplitude du substrat, et donc de la puce. L'invention à également pour objet une carte à puce comportant une carte isolante, un substrat isolant, une puce montée dans un logement du substrat, et une vignette conductrice obturant le logement et sur laquelle est connectée la puce, le substrat étant retenu dans un plan de la carte par des points d'attaches, caractérisée en ce que la puce comporte un axe d'allongement et en ce que les points d'attaches sont répartis sur des bordures du substrat parallèles à cet axe d'allongement. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent - Figure 1 : une vue de dessus en perspective d'une carte à puce selon l'invention subissant une contrainte ; - Figure 2 : une vue de dessus d'un substrat d'une carte à puce selon l'invention. La figure 1 montre une carte à puce 1 selon l'invention. La carte à puce 1 comporte une carte 2 et une puce 3. La puce 3 est disposée sur un substrat 4 de la carte à puce 1. Le substrat 4 est généralement appelé Plug . La carte 2 est généralement réalisée dans un matériau plastique. Elle a préférentiellement une forme rectangulaire, telle qu'elle comporte deux côtés longs 5 et 6 respectivement parallèles, et deux côtés courts 7 et 8 tels que les côtés courts 7 et 8 sont parallèles entre eux et orthogonaux aux côtés longs 5 et 6. Dans un exemple, les côtés longs 5 et 6 ont une longueur 9, telle que cette longueur 9 est de l'ordre de 8,56 cm. De même, les côtés courts 7 et 8 ont une largeur 10 telle que cette largeur 10 est inférieure à la longueur 9 et est par exemple de l'ordre de 5,44 cm. La carte 2 a par ailleurs une épaisseur de l'ordre de quelques dixièmes de millimètres. La carte 2 est donc flexible. En particulier, une flexion maximale d'une telle carte est obtenue lorsqu'elle est exercée parallèlement aux côtés longs. Une flexion préférentielle de la carte concerne généralement les côtés longs. Sur la figure 1, la carte 2 est montrée courbée de telle sorte qu'un angle de courbure de la carte est principalement ressenti par les côtés longs et 6. En effet, les cotés longs 5 et 6 sont de par leur longueur les plus susceptibles d'être courbés. Le substrat 4 correspond à une portion de la carte 2 prédécoupée dans cette carte 2. En effet, la carte 2 comporte une fenêtre 11 telle que le substrat 4 disposé à l'intérieur de cette fenêtre 11 et est rattaché à des bordures 12 de la fenêtre 11 de manière a être maintenu solidairement avec la carte 2. Le substrat 4 a donc une même épaisseur que la carte 2. Dans un exemple préféré, le substrat 4 a également et préférentiellement une forme rectangulaire. Le substrat 4 comporte donc, comme la carte 2, deux grands côtés 13 et 14, respectivement parallèles entre eux, et deux petits côtés 15 et 16, respectivement parallèles entre eux et orthogonaux aux grands côtés 13 et 14. Dans un mode préféré de réalisation d'une carte à puce selon l'invention, on prévoit le substrat 4 de telle sorte que les grands côtés 13 et 14 du substrat 4 sont parallèles aux grands côtés 5 et 6 de la carte 2. Et donc, les petits côtés 15 et 16 du substrat 4 sont parallèles aux petits côtés 7 et8delacarte 2. Le substrat 4 a par exemple une taille de l'ordre de 2 3 CM 2. Généralement, la fenêtre 11, et donc le substrat 4, sont prévus dans une zone périphérique de la carte 2. Par exemple, le substrat 4 est situé à l'intérieur d'une zone représentant un tiers d'une superficie de la carte 2, et telle que cette zone est disposée à un coin de la carte 2. En effet, lorsque la carte 2 est courbée, l'angle de courbure maximal est subi au niveau d'un milieu de la carte 2. Ce milieu de la carte 2 est schématiquement représenté par un plan médian, tel que ce plan coupe respectivement les petits côtés 5 et 6 de la carte 2 en leur milieu. Ainsi, en disposant ce substrat 4, donc la puce 3, dans une zone éloignée de ce plan médian, le substrat 4 et la puce 3 subissent un niveau de courbure inférieur par rapport à celui subi par la carte 2. Le substrat 4 peut par exemple être une carte SIM. Dans ce cas, le substrat 4 est destiné à être retiré de la carte 2. A cet effet, le substrat 4 comporte un coin ecorné formant une encoche et lui permettant d'être orienté dans un connecteur complémentaire. Dans un exemple préféré d'utilisation d'une carte puce 1 selon l'invention, le substrat 4 est destiné à être maintenu dans un même plan que la carte 2. En effet le substrat 4 est retenu par des points d'attaches 17 liant un pourtour 18 du substrat 4 avec les bordures 12 d'un pourtour 19 de la fenêtre 11. Les points d'attaches 17 sont compris dans l'épaisseur de la carte 2. Ils ont donc la même épaisseur que la carte 2. Les points d'attaches 17 ont été formés lors de la prédécoupe du substrat 4 et de la fenêtre 11 dans la carte 2. La figure 2 montre une vue détaillée du substrat 4. La puce 3 est disposée dans l'épaisseur du substrat 4, dans un logement (non représenté) du substrat 4. La puce 3 est recouverte par des contacts superficiels 20 d'une vignette 21. En effet, la puce 3 est connectée à la vignette 21 sur une face inférieure de cette vignette 21, telle que cette face inférieure est opposée à une face supérieure de la vignette 21 présentant ces contacts 20. La vignette 21 comporte plusieurs contacts superficiels tels que 20 disposés selon une géométrie particulière permettant d'une part une lecture conventionnelle par un lecteur de carte à puce, et d'autre part permettant de connecter du côté de la face inférieure de la vignette 21, la puce 3 avec certains des contacts 20. En effet, sur la face inférieure de la vignette 21, la puce 3 est connectée à chacun des contacts superficiels 20 par l'intermédiaire d'un fil conducteur 22 connecté d'une part à la puce 3 et d'autre part à une face inférieure des contacts superficiels 20. Dans un exemple où le substrat 4 comporte un corps isolant supportant les contacts 20, les fils conducteurs tels que 22 sont reliés aux contacts 20 en passant des puits de connexion 23, constitués au travers du corps isolant. Par chacune de ces connexions, la puce 3 est rendue fonctionnelle. Notamment, la puce 3 est reliée à la masse, et à une alimentation. Elle comporte également une entrée et sortie de données, une fonction horloge et une fonction effaçage de la mémoire. Dans l'invention, on prevoit une puce 3 comportant une capacité mémoire importante. Donc, cette puce 3 est par conséquent de grande dimension. En effet, elle occupe au maximum l'espace disponible sous la vignette 21. Dans un exemple préféré de réalisation, la puce 3 également une forme rectangulaire, telle qu'elle comporte deux grands côtés 24 et 25 respectivement parallèles entre eux, et deux petits côtés 26 et 27 respectivement parallèles entre eux. La puce 3 est préférentiellement disposée sur le substrat 4 de telle sorte que les grands côtés 24 et 25 sont parallèles aux grands côtés 13 et 14 du substrat 4. Ainsi, les grands côtés 24 et 25 de la puce 3 sont aussi parallèles aux grands côtés 5 et 6 de la carte 2. Pour la puce 3, on peut également définir un plan de flexion maximale toléree. Dans l'invention la disposition choisie est telle que les plans de flexion de la puce 3, du substrat 4 et la carte 2 sont parallèles entre eux. Même si ces différents éléments n'ont pas le même seuil de courbure toléré, les plans médians définis pour chacun de ces éléments sont disposés les uns rapport aux autres de manière à minimiser au mieux des contraintes exercées sur la carte 2. D'autres part, dans l'invention, pour minimiser les contraintes de courbure répercutées au niveau de la puce 3, alors que celles-ci sont initialement appliquées à la carte 2, on prévoit que le substrat 4 n'est retenu qu'au niveau des côtés longs 13 et 14 du substrat 4. En effet, les côtés courts 15 et 16 sont libres par rapport au pourtour 19 de la fenêtre 11. Ainsi, lorsque la carte 2 est courbée selon son axe de courbure préférentiel, les petits côtés 15 et 16 du substrat 4 ne sont plus dans l'alignement de la carte 2 courbée. Dans l'invention, on prévoit une disposition des points d'attaches 17 de telle sorte que la rétention du substrat 4 dans la carte 2 soit un compromis entre d'une part la courbure transmise à la puce 3, et d'autre part un maintien de la vignette 21 dans un plan d'alignement de la carte 2 pour garantir une fiabilité de lecture du substrat 4 lorsque la carte 2 est inséré dans un lecteur de carte à puce. En particulier, on prévoit le premier côté long 13 muni d'un premier point d'attache 28 tel que ce point d'attache 28 appartient à un plan médian 29 du substrat 4. Le plan médian 29 étant un plan passant par des milieux des côtés longs 13 et 14. Sur le deuxième côté long du substrat 4, on prévoit deux points d'attache respectivement 30 et 31, disposés préférentiellement de manière symétrique de part et d'autre du plan médian 29. Ainsi, dans l'invention on prévoit de retenir le substrat 4 par l'intermédiaire de trois points de fixations 17. Une courbure exercée sur la carte 2 aboutit donc à une répartition des contraintes sur le substrat 4 selon deux axes, tels que chaque axe lie le point d'attache 28 du premier côté long 13 avec l'un des deux points d'attache 30, ou 31, du deuxième côté long 14. Dans un exemple préféré de réalisation, on dispose les points d'attaches 30 et 31 du deuxième côté long 14 à une distance du plan médian 29 définie pour atteindre ce compromis entre d'une part les contraintes transmises à la puce 3 et la garantie de coplanéité du substrat 4 avec la carte 2. En l'occurrence, on prévoit dans l'invention de disposer les points d'attaches 30 et 31 à une distance l'un de l'autre égale à la moitié d'une longueur du deuxième côté 14. Par ailleurs dans l'invention, on prévoit de disposer la puce 3 par rapport au substrat 4 de telle sorte qu'un plan médian 32 de la puce 3, défini par rapport aux côtés longs 24 et 25 de la puce 3, ne se superpose pas avec le plan médian 29. Ainsi, les contraintes maximales exercées au niveau du plan médian 29 ne sont pas répercutées au niveau de la zone de fragilité maximale, correspondant au plan médian 32, de la puce 3. De même, on peut définir pour la vignette 21 un plan médian. Ce plan médian d'une telle vignette ne se superpose pas non plus avec le plan médian 29 du substrat 4, pour les mêmes raisons que celles citées pour la puce 3. En effet, la vignette 21 n'est pas centrée par rapport au substrat 4. Dans un exemple de réalisation, la vignette 21 a des dimensions de l'ordre de 12,6 mm X 17,4 mm. Et elle peut recevoir une puce 3 qui peut avoir une taille de l'ordre de 10 mm pour les côtés longs 24 et 25 et de l'ordre de 5 mm pour les côtés courts 26 et 27. Dans une variante, on peut prévoir que la vignette 21 est retenue sur le substrat 4 par collage élastique. En effet, avec un tel type de collage, on peut garantir une certaine liberté de flexion du substrat 4 par rapport à la flexion la vignette 21 et/ou de la puce 3. Dans ce cas, la vignette 21 est collée un épaulement d'un pourtour du logement de la puce dans le substrat 4. Au niveau du plan médian 29, on prévoit une prédécoupe constituant une amorce de rupture. En effet, la carte à puce selon l'invention prévue de telle sorte que la destruction de la puce disposée dans une telle carte à puce soit difficile à obtenir. Or il peut parfois être nécessaire de procéder quand même à cette opération de destruction. Donc dans l'invention on prévoit une amorce pour faciliter cette destruction. REVENDICATIONS 1 - Carte puce (1) comportant une carte (2), un substrat (4), une puce (3) montée dans un logement du substrat, et une vignette (21) conductrice obturant le logement et sur laquelle est connectée la puce, le substrat étant retenu dans un plan de la carte par des points d'attaches (17), caractérisée en ce que la puce comporte un axe d'allongement et en ce que les points d'attaches (28,30,31) sont répartis sur des bordures (13,14) du substrat parallèles à cet axe d'allongement. 2 - Carte à puce selon la revendication 1 caractérisé en ce que selon l'axe d'allongement le substrat comporte une première longueur, et en ce qu'une première bordure (13) du substrat comporte un point d'attache tel qu'il appartient à une médiane (29) de la première longueur. 3 - Carte à puce selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'une deuxième bordure (14) du substrat comporte deux points d'attache (30, 31) tels qu'ils sont disposés de manière symétrique par rapport la médiane de la première longueur. 4 - Carte à puce selon la revendication 3 caractérisé en ce que les deux points d'attache sont écartés l'un de l'autre d'une distance égale à la moitié de la première longueur. 5 - Carte à puce selon l'une des revendications 2 à 4 caractérisé en que la puce comporte une deuxième longueur, telle qu'une médiane (32) de la deuxième longueur est décalée par rapport à la médiane de la première longueur. 6 - Carte à puce selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le substrat comporte une amorce de rupture orthogonale à l'axe d'allongement. 7 - Carte puce selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la puce a une taille maximale de 5 mm x 10 mm, pour une vignette d'une taille maximale de 12,6 mm x 17,4 mm. 8 - Carte à puce selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que la vignette est rigide et est maintenue par collage élastique sur un épaulement d'un pourtour du logement.