Brevet FR2816446A1 — publié le 20020510

Les cartes intelligentes sont des cartes en matière plastique qui incorporent une puce de circuit intégré dotée d'une certaine forme de mémoire. De nombreuses cartes intelligentes sont au format portefeuille, comme spécifié par les normes "ISO" d'après "International Standard Organization". Ces normes internationales spécifient des caractéristiques matérielles de la carte, des protocoles d'émission, et des règles pour les applications et les éléments de données. Des cartes intelligentes fonctionnant sur la base d'une mémoire comportent une mémoire et certaines fonctions logiques non programmables. Ces cartes peuvent être utilisées comme cartes d'identification personnelle ou comme cartes téléphoniques. Des cartes intelligentes fonctionnant sur la base d'un processeur, qui sont plus complexes, peuvent comporter une unité centrale de traitement (CPU) et une mémoire morte (ROM) servant à stocker un système d'exploitation, une mémoire principale RAM, ou mémoire vive, et une section de mémorisation servant à stocker des données d'application (ordinairement une mémoire morte programmable électriquement effaçable, ou EEPROM). Les cartes intelligentes fonctionnant sur la base d'un processeur peuvent être utilisées lorsque des calculs importants ou une plus grande sécurité sont nécessaires. Les cartes intelligentes peuvent appartenir à l'une des deux catégories suivantes, à savoir cartes à contact et cartes sans contact. Les cartes à contact doivent être insérées dans un lecteur de cartes pour donner accès. Les cartes à contact comportent un module d'interconnexion, ordinairement plaqué en or, ayant des plots de contact. Le module d'interconnexion peut comporter des plots de contact d'alimentation électrique, de repositionnement, de terre électrique, d'entrée/sortie série (SIO), d'après "serial input/output", et de signal d'horloge, comme indiqué dans la norme ISO 7816. Les plots de contact sont mis en contact matériel avec des broches du lecteur de façon à alimenter électriquement la puce de circuit intégré et à pouvoir communiquer avec celle-ci. Les cartes à contact sont couramment utilisées comme cartes téléphoniques à prépaiement et comme cartes bancaires. Les cartes sans contact ne nécessitent aucun contact avec le lecteur pour donner l'accès. Les cartes sans contact comportent une antenne incorporée dans la carte, qui peut être utilisée pour la transmission d'énergie et la communication via des signaux radio ou une inductance capacitive. Quelques avantages des cartes sans contact par rapport aux cartes à contact sont: des transactions plus rapides, la facilité d'utilisation, ainsi qu'une moindre usure et de moindres risques de déchirement sur les cartes et le lecteur. Les cartes hybrides et à interface double comportent des aspects se rapportant à la fois aux cartes à contact et aux cartes sans contact. Les cartes hybrides comportent deux puces, ayant respectivement une interface de contact et une interface sans contact. Les cartes à double interface, ou "carte combi", ont une unique puce associée à la fois à une interface à contact et à une interface sans contact. Selon un mode de réalisation de l'invention, les liaisons reliant les antennes et les modules de circuit intégré d'un lot de modules de cartes intelligentes formés dans un substrat du type feuille sont produits et contrôlés par un appareil de soudage/contrôle intégré. Les liaisons sont produites en un ou plusieurs sites d'interconnexion dans un module de carte au moyen d'une pointe de soudage, puis sont contrôlées au moyen d'une unité de contrôle (par exemple une unité de lecteur ou une unité de lecteur/enregistreur (R/W)) avant l'opération de soudage du module de carte sélectionné suivant dans la feuille. L'unité de contrôle comporte une antenne qui produit des ondes électromagnétiques, par exemple des ondes de radiofréquence (RF), et qui sert à alimenter électriquement un module de circuit intégré contenu dans un module de la carte et à communiquer, via l'antenne du module de la carte, avec le module de circuit intégré. L'unité de contrôle peut contrôler le module de circuit intégré en lisant le contenu d'une mémoire contenue dans le module de circuit intégré. L'unité de contrôle peut contrôler le module de circuit intégré en écrivant des informations dans la mémoire du module de circuit intégré, puis en lisant ces informations via l'antenne. L'unité de contrôle peut contrôler le module de circuit intégré en demandant à un processeur contenu dans le module de circuit intégré d'effectuer une fonction. On appose une marque à un module de carte qui ne passe pas le contrôle afin qu'il soit reconditionné. On peut utiliser une unité R/W intégrée pour programmer le module de circuit intégré se trouvant dans un module de carte sélectionné de la feuille au moyen d'informations d'initialisation et, ou bien, de personnalisation après l'opération de soudage effectuée dans le module de carte sélectionné et avant l'opération de soudage effectuée dans le module de carte sélectionné suivant de la feuille. Après que les liaisons des modules de carte de la feuille ont été soudées et contrôlées et qu'une quelconque programmation en ligne a été effectuée, on peut découper la feuille en cartes intelligentes précontrôlées et, ou bien, préprogrammées. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'une carte intelligente selon un mode de réalisation; la figure 2A est une vue en plan d'une feuille comportant un certain nombre de modules de carte selon un mode de réalisation; la figure 2B est une vue agrandie de l'un des modules de carte de la figure 2A; la figure 3 est une vue en perspective d'une tête de soudage/contrôle intégrée selon un mode de réalisation; et la figure 4 est un organigramme qui décrit une opération intégrée de soudage et de contrôle selon un mode de réalisation. Sur la figure 1, est représentée une carte intelligente sans contact 100 selon un mode de réalisation. La carte sans contact 100 contient une puce à circuit intégré 102 connectée à une antenne bobinée 104 incorporée dans une couche de matière plastique 106 formant la carte. L'antenne 104 peut comporter trois ou quatre spires de fil et est généralement placée autour du périmètre de la carte. La carte peut être conforme à la norme ISO 14443 ou 15693, qui est une norme internationale relative aux cartes sans contact à couplage à distance. La norme ISO spécifie les caractéristiques matérielles, mécaniques et électriques de la carte ainsi que les protocoles de communication entre la carte et le lecteur, sans apporter de limitation à l'architecture de la puce à circuit intégré contenue dans la carte ou à l'application à laquelle la carte est destinée. Une architecture courante pour ces cartes intelligentes sans contact est l'architecture dite "Mifare" et les protocoles associés mis au point par la société Philips Semiconductor. Les périphériques de lecture et les unités de lecture/écriture (R/W) lisent les cartes intelligentes sans contact via des fréquences radio de faible puissance, généralement entre 10 MHz et 15 MHz. Les lecteurs produisent un champ magnétique de niveau faible au moyen d'une antenne d'émission, ordinairement formée d'une bobine. Le champ magnétique sert de porteuse d'énergie entre le lecteur et la carte intelligente sans contact, qui fait accès à ce champ par l'intermédiaire de l'antenne incorporée 104. Le lecteur récupère le signal électromagnétique venant de la carte intelligente passive et reconvertit ce signal sous forme électrique. Une fois que le lecteur a effectué un contrôle d'erreur et a validé les données reçues de la part de la carte intelligente, ces données sont décodées et restructurées en vue d'une transmission sous le format demandé par l'ordinateur principal. On peut fabriquer en même temps, à partir d'une unique feuille 200 de matière plastique, par exemple en poly(chlorure de vinyle) (PVC) ou en acrylonitrile butadiène styrène (ABS), un lot de cartes intelligentes sans contact, comme représenté sur les figures 2A et 2B. La feuille de matière plastique 200 constitue le substrat de modules 202 de carte intelligente qui sont ultérieurement découpés dans la feuille 200. Des cavités sont perforées dans la feuille aux emplacements correspondants aux modules de circuit intégré pour chaque carte de la feuille. Les modules de circuit intégré 204 sont ensuite placés dans les cavités et fixés en place au moyen d'un adhésif. Après qu'on a rempli la feuille de modules de circuit intégré, on installe les antennes 205 des cartes. Les antennes 205 des cartes peuvent être des fils conducteurs arrondis qui sont incorporés dans la feuille 200 autour des futurs périmètres 206 des cartes une fois celles-ci découpées. Un bras de robot, qui comporte une tête génératrice d'ultrasons, un système d'alimentation en fil métallique et un moyen de coupe peuvent être utilisés pour, respectivement, liquéfier la matière plastique de la feuille et encastrer les antennes en fils dans les différents emplacements des cartes. Selon une autre possibilité, les antennes seront soudées ou déposées sur la feuille dans les modules de cartes respectives 202. Chaque module de circuit intégré 204 peut comporter deux pattes de contact 208 assurant l'interconnexion entre les extrémités 210 de l'antenne bobinée 205 associée du module de carte. Les extrémités 210 de l'antenne bobinée peuvent être soudées aux pattes de contact 208 au moyen de techniques de soudage par thermocompression. Puisque l'antenne bobinée est utilisée pour fournir de l'énergie au module de circuit intégré et pour permettre à ce dernier de communiquer avec le lecteur de carte, il est crucial de former une bonne liaison entre l'antenne bobinée et le module de circuit intégré. Selon un mode de réalisation, les liaisons entre les extrémités 210 de l'antenne et le module de circuit intégré 204 sont contrôlés pendant la fabrication des modules de carte 202 dans la feuille 200 (c'est- à-dire sont contrôlés "en ligne") par contrôle du fonctionnement du module de circuit intégré 204 via l'antenne bobinée 205 à la suite de l'opération de soudage d'interconnexion. Comme on peut le voir sur la figure 3, I'appareil de liaison 300 comporte un système de soudage robotique doté d'une main de robot 302 qui intègre une tête de soudage 304 et une unité R/W 306. La tête de soudage 304 comporte une pointe de soudage 310 servant à produire la liaison par thermocompression entre les extrémités 210 de l'antenne bobinée et les pattes de contact 208 présentes sur le module de circuit intégré 204. L'unité R/W 306 produit des fréquences radio de basse puissance (par exemple entre 10 MHz et MHz) de façon à, respectivement, fournir de l'énergie aux modules de circuit intégré 204 de la feuille 200 et communiquer avec ces derniers via les antennes bobinées 205 associées auxquelles les modules de circuit intégré 204 sont connectés. La figure 4 est un organigramme illustrant une opération intégrée de soudage et de contrôle 400 selon un mode de réalisation. L'organigramme représentatif de l'opération 400 est donné à titre d'exemple, et il est possible de sauter des blocs dans l'organigramme ou de les suivre suivant un ordre différent, tout en obtenant néanmoins des résultats souhaitables. Le bras de robot et, ou bien, la feuille sont déplacés de façon que la pointe de soudage 310 soit alignée avec le site d'interconnexion se trouvant sur un module de circuit intégré 204 d'un module de carte sélectionné 202 (bloc 402). On appuie la pointe de soudage chauffée 310 contre le site d'interconnexion afin de former la liaison par thermocompression (bloc 404). Après que les deux interconnexions ont été réalisées entre les extrémités 210 du fil et les pattes de contact 208 du module de circuit intégré, on active l'unité R/W 306 (bloc 406). Le bras de robot peut déplacer l'unité R/W 306 jusqu'à une distance souhaitable et selon une orientation souhaitable pour la communication avec le module de circuit intégré 204, par exemple une distance d'environ 4 cm. L'unité R/W 306 contrôle alors le fonctionnement du module de circuit intégré sélectionné (bloc 408). L'unité R/W 306 peut effectuer un ou plusieurs contrôles sur le module de circuit intégré. Ces contrôles peuvent comporter par exemple un appel de mise en service ("wake-up"), un contrôle du numéro de série, une lecture complète de la mémoire, et un contrôle complet des fonctions. L'unité R/W 306 peut également écrire des données dans la puce, puis les lire et contrôler les données écrites fournies par la mémoire de la puce. Si l'un quelconque des contrôles n'est pas valable (bloc 410), on peut donner un coup de tampon à la carte ou la marquer d'une quelconque autre manière en vue d'un retraitement (bloc 412). Une fois que toutes les opérations de soudage et de contrôle ont été effectuées sur tous les modules de carte 203 de la feuille 200, on peut retraiter, lors d'une opération de fabrication ultérieure des modules de carte portant une marque qui contiennent des interconnexions défectueuses (414). Les modules de circuit intégré 204 des modules de carte intelligente 202 respectifs peuvent aussi être programmés en ligne par l'unité R/W 306 (bloc 420), avant que les cartes ne soient séparées de la feuille. La programmation peut comprendre une initialisation, au cours de laquelle les données qui sont identiques pour tout le lot de cartes intelligentes de la feuille 200 sont chargées dans tous les modules de circuit intégré 204. La programmation peut également comporter une personnalisation, selon laquelle on charge des données propres à un détenteur particulier de carte dans un module de circuit intégré 204 particulier. Lorsque les interconnexions de tous les modules de carte 202 se trouvant sur la feuille de temps sont satisfaisantes et que toutes les programmations en ligne voulues des modules de circuit intégré 204 ont été complètement réalisées, on effectue sur la feuille 200 une stratification. Une fois stratifiée, la feuille 200 peut alors être découpée en cartes intelligentes distinctes (bloc 430). L'opération 400 peut être mise en oeuvre par des moyens matériels ou des moyens logiciels, ou encore par une combinaison de ces deux moyens (par exemple matrices logiques programmables). A moins d'indications contraires, les algorithmes faisant partie de l'opération ne sont pas associés de manière inhérente à un quelconque ordinateur particulier ou un autre appareil. Plus spécialement, on peut utiliser diverses machines de type universel comportant des programmes écrits selon les présents enseignements, ou bien il peut se révéler plus commode de construire un appareil plus spécialisé pour effectuer les opérations demandées par le procédé. Toutefois, de manière préférable, l'invention sera mise en oeuvre dans un ou plusieurs programmes d'ordinateur s'exécutant sur des systèmes programmables qui comprennent chacun au moins un processeur, au moins un système de stockage de données (comportant des mémoire rémanentes et non rémanentes et, ou bien, des éléments de stockage), au moins un dispositif d'entrée, et au moins un dispositif de sortie. Le code de programmation est appliqué aux données d'entrée de façon que soient effectuées les fonctions décrites ici et que soient produites des informations de sortie. Les informations de sortie sont appliquées à un ou plusieurs dispositifs de sortie, de façon connue. Chacun de ces programmes peut être mis en oeuvre dans un langage d'ordinateur quelconque voulu (langage machine, assemblage, langage de procédure de niveau élevé, ou langage de programmation orienté objet) permettant de communiquer avec un système informatique. Dans tous les cas, le langage peut être un langage compilé ou interprété. Chaque programme d'ordinateur est alors de préférence stocké sur un dispositif ou un support de stockage (par exemple ROM, CD-ROM ou support magnétique ou optique) pouvant être lu par un ordinateur programmable de type général ou spécialisé, de façon à configurer et faire marcher l'ordinateur lors de la lecture du dispositif ou du support de stockage par l'ordinateur de façon que les procédures décrites ici soient effectuées. On peut aussi envisager que le système soit mis en oeuvre sous la forme d'un support de stockage pouvant être lu par un ordinateur, avec configuration par un programme d'ordinateur, o le support de stockage est ainsi configuré qu'il amène l'ordinateur à fonctionner d'une manière spécifique et prédéfinie pour réaliser les fonctions décrites ici. Bien entendu, I'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir des modes de réalisation dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de soudage et de contrôle intégré utilisé dans la fabrication des cartes intelligentes, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: sélectionner un module de carte (202) dans une feuille (200) comprenant une pluralité de modules de carte, chaque module de carte comportant un module de circuit intégré (206) et une antenne (205); effectuer la liaison de l'antenne au module de circuit intégré se trouvant dans le module de carte sélectionné en un ou plusieurs sites d'interconnexion; et contrôler la liaison faite sur le ou les sites d'interconnexion en communiquant avec le module de circuit intégré via des ondes électromagnétiques. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'opération consistant à séparer de la feuille le module de carte sélectionné. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ondes électromagnétiques comprennent des ondes de radiofréquence. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les ondes de radiofréquence ont une fréquence comprise dans l'intervalle d'environ 10 MHz à environ 15 MHz. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit contrôle de la liaison faite sur le ou les sites d'interconnexion comprend l'alimentation électrique du module de circuit intégré. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de circuit intégré (204) comprend une mémoire, et en ce que ladite communication avec le module de circuit intégré comprend la lecture du contenu de ladite mémoire. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la lecture du contenu de ladite mémoire comprend la lecture d'un numéro de série stocké dans la mémoire du module de circuit intégré (204). 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite communication avec ledit module de circuit intégré (204) comprend l'écriture d'informations dans la mémoire. 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de circuit intégré (204) comporte un processeur servant à effectuer une fonction, et en ce que ladite communication avec ledit module de circuit intégré (204) comprend une demande, faite au processeur, d'effectuer ladite fonction. 10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de carte (204) comprend un module de carte intelligente sans contact. 11. Procédé de soudage et de contrôle intégré utilisé dans la fabrication de cartes intelligentes, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: sélectionner un module de carte (202) dans une feuille (200) comprenant une pluralité de modules de carte, chaque module de carte comportant une antenne (205) et un module de circuit intégré (204) qui possède un processeur et une mémoire; effectuer la liaison de l'antenne au module de circuit intégré contenu dans le module de carte sélectionné dans un ou plusieurs sites d'interconnexion; et programmer le module de carte sélectionné dans la feuille via des ondes électromagnétiques. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'opération consistant à séparer le module de carte sélectionné (202) vis-à-vis de la feuille (200). 13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite programmation comprend l'initialisation du processeur contenu dans le module de carte sélectionné (204) au moyen d'informations associées à une pluralité d'autres modules de carte de la feuille. 14. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite programmation comprend la personnalisation du processeur contenu dans le module de carte sélectionné (204) au moyen d'informations qui sont propres au module de carte sélectionné de la feuille. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que lesdites informations comprennent des informations personnelles qui sont associées à un détenteur de carte particulier. 16. Appareil (300) de soudage et de contrôle intégré, caractérisé en ce qu'il comprend: une tête de soudage (302) comportant une pointe (310) conçue pour être chauffée; et un module (306) lecteur de carte intelligente, connecté à la tête de soudage, ledit lecteur de carte comportant une antenne conçue pour communiquer, par l'intermédiaire d'ondes électromagnétiques, avec un module de carte intelligente (202). 17. Appareil selon la revendication 16, o le lecteur de carte intelligente comprend une unité de lecture/écriture (306). 18. Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un processeur ayant pour fonction d'effectuer une liaison entre un module de circuit intégré (104) et une antenne (205) du module de carte intelligente et de contrôler la liaison en tentant de communiquer avec ledit module de carte intelligente. 19. Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de marquage ayant pour fonction de marquer le module de carte intelligente (204) en réponse au fait que la tentative de communication avec le module de carte intelligente a échoué. 20. Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de mémorisation ayant pour fonction de stocker des informations servant à programmer des modules de carte intelligente compris dans une feuille, o le processeur a pour fonction d'émettre les informations stockées à destination du module de carte intelligente. 21. Substrat en forme de feuille, caractérisé en ce qu'il comprend une première pluralité de modules de carte intelligente (202), chaque module d'une deuxième pluralité de ladite première pluralité de modules de carte intelligente comportant: une antenne (205) comportant une partie antenne, et un module de circuit intégré (204) comportant: un plot d'interconnexion, une liaison (208) entre le plot d'interconnexion et la partie antenne, et une mémoire comportant les informations auxquelles il est fait accès via ladite antenne. 22. Substrat en forme de feuille selon la revendication 21, caractérisé en ce que la mémoire contenue dans un module de ladite deuxième pluralité de modules de carte intelligente contient des informations programmées via ladite antenne (205). 23. Substrat en forme de feuille selon la revendication 22, caractérisé en ce que les informations programmées via ladite antenne (205) comprennent des informations d'initialisation. 24. Substrat en forme de feuille selon la revendication 22, caractérisé en ce que les informations programmées via ladite antenne (205) comprennent des informations de personnalisation. 25. Article, caractérisé en ce qu'il comprend un support pouvant être lu par une machine, qui stocke des instructions pouvant être exécutées par une machine, lesdites instructions ayant pour fonction d'amener la machine à: sélectionner un module de carte (202) dans une feuille (200) comprenant plusieurs modules de carte, chaque module de carte comportant un module de circuit intégré (206) et une antenne (205); effectuer une liaison de l'antenne avec le module de circuit intégré se trouvant dans le module de carte sélectionné en un ou plusieurs sites d'interconnexion; et contrôler la liaison située dans le ou les sites d'interconnexion en communiquant avec le module de circuit intégré via des ondes électromagnétiques. 26. Article selon la revendication 25, caractérisé en ce que lesdites instructions comprennent en outre des instructions ayant pour fonction d'amener la machine à séparer le module de carte sélectionné (202) vis-à-vis de la feuille. 27. Article selon la revendication 25, caractérisé en ce que le module de circuit intégré comprend une mémoire, et en ce que les instructions ayant pour fonction d'amener la machine à communiquer avec le module de circuit intégré comprennent en outre des instructions ayant pour fonction d'amener la machine à lire le contenu de ladite mémoire. 28. Article selon la revendication 27, caractérisé en ce que les instructions ayant pour fonction d'amener la machine à communiquer avec le module de circuit intégré (204) comprennent en outre des instructions ayant pour fonction d'amener la machine à écrire des informations dans la mémoire. 29. Article selon la revendication 25, caractérisé en ce que le module de circuit intégré (204) comporte un processeur ayant pour fonction d'effectuer une fonction et en ce que les instructions ayant pour fonction d'amener la machine à communiquer avec le module de circuit intégré comprennent en outre des instructions ayant pour fonction d'amener la machine à inviter le processeur à effectuer ladite fonction. 30. Article, caractérisé en ce qu'il comprend un support pouvant être lu par une machine qui stocke des instructions pouvant être exécutées par une machine, lesdites instructions ayant pour fonction d'amener la machine à: sélectionner un module de carte (202) dans une feuille comprenant une pluralité de modules de carte, ledit module de carte comportant une antenne (205) et un module de circuit intégré (206) qui possède un processeur et une mémoire; effectuer une liaison entre l'antenne et le module de circuit intégré dans le module de carte sélectionné en un ou plusieurs sites d'interconnexion; et programmer le module de carte sélectionné se trouvant dans la feuille via des ondes électromagnétiques. 31. Article selon la revendication 30, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des instructions ayant pour fonction d'amener la machine à séparer le module de carte sélectionné vis-à-vis de la feuille. 32. Article selon la revendication 30, caractérisé en ce que les instructions ayant pour fonction d'amener la machine à programmer comprennent des instructions ayant pour fonction d'amener la machine à initialiser le processeur se trouvant dans le module de carte sélectionné (202) au moyen d'informations associées à une pluralité d'autres modules de carte de la feuille. 33. Article selon la revendication 30, caractérisé en ce que les instructions ayant pour fonction d'amener la machine à programmer comprennent des instructions ayant pour fonction d'amener la machine à personnaliser le processeur se trouvant dans le module de carte sélectionné (202) au moyen d'informations qui sont propres au module de carte sélectionné de la feuille.