Brevet FR2877463A1 — publié le 20060505

DISPOSITIF A MODULE ELECTRONIQUE INDEMONTABLE Cette invention concerne un dispositif comprenant un module électronique indémontable d'un support sans destruction de celui-ci et le module associé. En particulier, elle concerne un dispositif électronique comprenant un module collé sur un corps support par l'intermédiaire d'un adhésif; le module comporte un film support ayant une première métallisation sur une face supérieure et sur une face inférieure une puce de circuit intégré reliée à la première métallisation à travers le film. Elle trouve application notamment dans les cartes à puce nécessitant de la sécurité au niveau du démontage du micromodule du corps de carte, que ce soit pour des utilisations bancaires, Identité ou autres. Dans un contexte international de grande croissance de la sécurité et de l'authentification ainsi que de l'identité les fabricants de cartes à puces se doivent de proposer à leurs clients des cartes à puces où il n'est pas possible d'arracher le micromodule de sa carte sans le dégrader ou le détruire. Le démontage du micromodule est déjà rendu impossible sans destruction de celui-ci par d'autres techniques telles que le collage structural ou également par encrage mécanique de la puce dans une résine solidaire du fond de cavité d'un corps de carte en plastique. Ainsi, lors d'un arrachage du module, la puce reste collée au fond de la cavité en étant déconnectée des plages de contact et désolidarisée du film support diélectrique. Le collage structural performant n'est possible qu'avec un nombre restreint de matériau comme le PVC. II n'existe pas de collage efficace pour certain matériau polymère en particulier, le PET qui est particulièrement adapté aux cartes à longue durée de vie telles que les cartes mettant en oeuvre une application Identité. L'invention a pour objectif de proposer un dispositif comportant un module électronique sur un support et qui soit doté d'une fonction antiarrachement efficace indépendamment de la nature du support A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif électronique du type ci-dessus qui se distingue en ce qu'il comprend une couche d'amorce de séparation disposée entre la face inférieure du film et la puce et en ce que la couche adhère plus à la couche adhésive d'encartage qu'au film. L'invention a pour objet également deux types de modules électroniques comportant un film support ayant une première métallisation sur une face supérieure et sur une face inférieure une puce de circuit intégré reliée à la première métallisation à travers le film. Le premier se distingue en ce qu'il comprend une couche d'amorce de séparation non métallique disposée entre la face inférieure et la puce. Le second se distingue en ce que la couche d'amorce de séparation disposée entre la face inférieure et la puce présente une résistance au pelage comprise entre environ 1 et 5 N/cm qu'elle soit métallique ou non. L'invention est applicable aux circuits imprimés. L'invention a l'avantage de ne pas modifier les procédés actuels d'encartage de module dans un corps de carte. En particulier dans une version double face à fonction contact et sans contact. Il suffit de choisir des forces d'adhésion particulières des différents constituants. L'invention est décrite en relation avec des exemples illustrés sur les figures suivantes: La figure 1 illustre un dispositif de l'invention selon un premier 30 mode de réalisation, la puce étant montée face avant; La figure 2 illustre le comportement du dispositif de la figure 1 au cours d'un arrachage du module; La figure 3 illustre un dispositif de l'invention selon un second mode de réalisation, la puce étant montée face arrière; La figure 4 illustre le comportement du dispositif de la figure 3 au cours d'un arrachage du module; A la figure 1, le dispositif électronique 1 de l'invention, se présente sous forme de carte à puce. La carte comprend de manière classique un module ou micromodule électronique 2 fixé sur un corps de carte 3, en particulier dans une cavité 4 ménagée dans le corps. La fixation utilise un adhésif 5 notamment sous forme de couche ou film de type thermo-fusible ou thermo-adhésif communément appelé "hotmelt" avec éventuellement une phase thermodurcissable empêchant une nouvelle fusion ou ramollissement et décollement sous la chaleur. Une autre forme qu'une couche peut être éventuellement envisagée pour la colle par exemple, stries, cordons de colle, points de colle par exemple de type cyanoacrylate. Par simplification on utilisera l'expression "couche de colle" pour désigner tout moyen et forme de collage. L'adhésif est de préférence fixée sur le module notamment lorsqu'il est encore sous forme de ruban. Le module est ensuite découpé au format voulu extrait du ruban puis encarté dans la cavité du corps de carte. L'adhésif est choisi de préférence de manière à résister aux efforts de flexion/torsion imposée par la norme des cartes à puce en vigueur, en l'occurrence ISO 7816. L'adhésif confère une résistance au pelage en général comprise entre environ 10 à 30 N/cm. L'essai de pelage consiste par exemple à coller une bande de 1 cm de large et ensuite de tirer dessus (avec un angle de 90 par exemple) et d'enregistrer la force en Newton (N) nécessaire à délaminer la bande. Le module 2 quant à lui, comporte un film support diélectrique 6 notamment en polyimide ou composite verre/époxy ou PET ou PEN, comportant une face supérieure et inférieure (dans le sens de la figure). Sur sa face supérieure est fixée une première métallisation 7 tandis qu'une puce de circuit intégré 8 est fixée par collage sur sa face inférieure. La métallisation 7, en cuivre notamment, est constituée dans l'exemple par des plages de contact électrique, destinées à être lu par un lecteur externe. La puce est reliée à la première métallisation à travers le film. Ces plages peuvent être obtenues par lamination d'une couche de cuivre sur le diélectrique puis gravage chimique. Un motif quelconque métallique peut être réalisé selon différentes techniques connues de l'homme de l'art, par exemple par découpage mécanique ou par gravure chimique voire même par sérigraphie de matière conductrice. La métallisation 7 peut être également une interface de communication sous forme d'antenne. Selon l'invention, le dispositif comprend une couche d'amorce de séparation 9 (ou élément d'interposition) disposée entre la face inférieure 10 du diélectrique et la puce 8. La couche de séparation 9 dans l'exemple est une seconde métallisation réalisée notamment comme la première métallisation (par lamination, la métallisation inférieure peut aussi être une couche métallique déposée par électrochimie) mais avec un motif différent et une adhésion particulière. Le module est alors appelé un "double face". La couche d'amorce et les adhésifs impliqués sont choisis de manière à ce que la couche d'amorce de séparation adhère plus à la couche adhésive d'encartage qu'au film. Pour un fonctionnement correct de l'invention, il est préconisé d'avoir au moins un écart significatif des forces d'adhésion de la couche d'amorce de séparation relativement à la couche adhésive d'encartage et au film diélectrique, par exemple au moins de l'ordre de 1 à 2 Nlcm. Selon une caractéristique, la couche d'amorce de séparation présente une adhésion au diélectrique inférieure à 8 Nlcm). Cette valeur de 8 N/cm2 est en général utilisée pour l'adhésion d'une métallisation sur un diélectrique. Dans l'exemple, on préfère avoir une adhésion de la couche de séparation au diélectrique comprise entre 3 et 5 Nlcm); ce qui permet un bon compromis entre la capacité à amorcer la séparation eu égard le pouvoir d'adhésion de l'adhésif d'encartage utilisé et une bonne tenue mécanique du module par rapport à des efforts de flexion l torsion de son support et autres tests normalisés. La puce 8 repose au moins en partie sur cette couche de séparation. Dans l'exemple, la puce est fixée face avant sur cette couche de séparation de manière que ses plots électriques 11 (communément appelés "bumps") y soient connectés (procédé de connexion par flip chip). Pour la fixation, on peut utiliser un adhésif 13 devenant conducteur en fonction de la pression ou colle non-conductrice ou colle conductrice anisotropique par exemple. D'autre part, la couche d'amorce de séparation présente 20 également une adhésion à l'adhésif d'encartage 5 supérieure ou égale à 10 Nlcm). De préférence, on utilise un adhésif et/ou des moyens d'encrage de la couche de séparation dans l'adhésif de manière que la force d'adhésion ou inversement de pelage soit comprise entre 10 et 30 Nlcm. Elle peut être supérieure à 30 Nlcm. Le module comporte des vias métallisés 12 traversant le diélectrique et assurant la connexion entre les plages de contact et la couche de séparation métallique. A la figure 2, un arrachement du module exercé par une force F 30 provoque une délamination du diélectrique par rapport à la couche de séparation qui reste collée dans la cavité avec la puce. Les vias métallisés 12 sont sectionnés et le module devient inutilisable. A la figure 3, un autre dispositif 1' comprend une puce 8 fixée par sa face arrière (opposée aux plots de connexion) par un adhésif 18 à la seconde métallisation 14. La puce est directement connectée aux plages de contact à l'aide de fils conducteurs 15 qui traversent le diélectrique au niveau de perforations 16 pour accéder aux plages de contact. La puce comporte de préférence un enrobage 17 notamment en résine, destiné à protéger la puce et les connexions électriques. La métallisation peut représenter des pistes électriques destinées à connecter la puce à une antenne notamment par des vias conducteurs traversant le corps. L'antenne peut être insérée dans des feuilles laminées constituant le corps. L'antenne peut être également constituée par la couche d'amorce de séparation en forme de spirale. Dans ce cas, le module constitue un module à deux interfaces de communication contact et sans contact. A la figure 4, un arrachement du module initié de la même manière que précédemment provoque une délamination du diélectrique 6 par rapport à la couche de séparation 14 qui reste collée dans la cavité avec la puce. Les connexions 15 avec la première métallisation sont sectionnées et rendent le module inutilisable dans sa fonction à contact. Par contre, une fonction éventuelle sans contact dans le cas carte à deux interfaces peut fonctionner encore. Le module n'est plus transposable dans une autre cavité de corps de carte à des fins de fraude. D'une manière générale, le module peut comporter une couche d'amorce de séparation qui soit non métallique ou isolante électriquement. La couche peut être remplacée par un élément d'interposition ayant un motif particulier, par exemple une spirale, des quadrillages etc. La couche de séparation peut comprendre un état de surface notamment suite à un traitement abrasif ou acide ou plasma ou un polissage pour faire varier l'adhésion de ses faces et améliorer l'efficacité de la fonction antiarrachement. Le dosage des différentes adhérences est à la portée de l'homme de l'art. La couche de séparation peut comprendre des moyens d'encrage mécaniques dans l'adhésif pour améliorer l'adhésion par ancrage mécanique et augmenter l'écart d'adhérence avec le diélectrique. Une métallisation sous forme de cuivre double face ou d'élément d'interposition doit avoir des dimensions telles qu'une partie de celuici soit en vis-à-vis de l'adhésif d'encartage de façon à être pris dans la masse adhésive solidairement au corps de carte. La surface de la couche d'amorce de séparation peut être équivalente à celle du module. Elle peut notamment s'étendre jusqu'au bord du module. Le phénomène de délamination ne peut être obtenu que s'il existe une conception particulière du micromodule en ce qui concerne l'adhésion (ou accroche mécanique) entre l'élément d'interposition et le diélectrique et des propriétés spécifiques de l'adhésif utilisé lors de l'encartage par rapport à la surface et au matériau du corps de carte. C'est bien la conjugaison de tous ces paramètres dans des plages d'adhésion bien ciblées qui permettent la destruction du système lors d'une tentative de démontage. Le contrôle du pouvoir adhésif du cuivre double face ou de l'élément d'interposition sur le diélectrique peut être fait par choix du matériau adhésif et de son pouvoir adhérent ou par altération ultérieure de son adhésion, par exemple, fragilisation de l'interface adhésive par mise en température. Le contrôle du pouvoir adhésif peut également s'effectuer par utilisation d'un diélectrique facile à délaminer par nature (du fait qu'il présente une adhésion difficile) comme par exemple le PET (Polyéthylène Téréphtalate) ou PEN (Polyéthylène Naphtalate du groupe des polyesters mais plus haute résistance en température que le PET) Il a été constaté que la délamination de la couche d'amorce de séparation est d'autant plus facile que le diélectrique est plus souple que la couche d'amorce de séparation (par exemple une couche d'amorce de séparation en cuivre est caractérisée par un module d'Young inférieur à environ 100000 Mpa et un diélectrique en polyester a un module d'Young de l'ordre de 1000Mpa) Le principe de l'invention peut être étendu à la délamination de tout élément interposant la puce collée à un support ou substrat isolant; ce peut être bien sur le cas d'un cuivre sur une plaque d'un circuit imprimé mono ou multicouches. Le circuit imprimé peut comporter de la même manière une couche d'amorce de séparation entre une puce ou un composant quelconque et une métallisation. A cet effet, le circuit imprimé qui comprend une métallisation sur une plaque diélectrique et au moins un composant électrique/électronique relié à cette métallisation, comprend également la couche d'amorce de séparation placée entre le composant et la plaque diélectrique. 9 REVENDICATIONS 1. Dispositif électronique comprenant un module collé sur un corps support par l'intermédiaire d'une couche adhésive d'encartage, ledit 5 module comportant un film support ayant une première métallisation sur une face supérieure et sur une face inférieure une puce de circuit intégré reliée à la première métallisation à travers le film, caractérisé en ce qu'il comprend une couche d'amorce de séparation (9, 14) disposée entre la face inférieure (10) et la puce (8) et 10 en ce que la couche adhère plus à la couche adhésive d'encartage (5) qu'au film. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche d'amorce de séparation présente une force d'adhésion au diélectrique inférieure à 8 N/cm.. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche d'amorce de séparation (9, 14) présente une force d'adhésion au diélectrique comprise entre 3 et 5 N/cm. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche d'amorce de séparation présente une adhésion à l'adhésif (5) supérieure à 10 N/cm. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche d'amorce de séparation constitue une seconde métallisation du film. 6. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce 25 que la puce est également connectée à la seconde métallisation. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la seconde métallisation présente un motif d'antenne spiralée. 8. Module électronique comportant un film support ayant une première métallisation sur une face supérieure et sur une face inférieure 30 une puce de circuit intégré reliée à la première métallisation à travers le film, caractérisé en ce qu'il comprend une couche d'amorce de séparation non métallique disposée entre la face inférieure (10) et la puce (8). 9. Module électronique comportant un film support ayant une première métallisation sur une face supérieure et sur une face inférieure une puce de circuit intégré reliée à la première métallisation à travers le film, caractérisé en ce qu'il comprend une couche d'amorce de séparation (9, 14) disposée entre la face inférieure (10) et la puce (8) présentant une résistance au pelage comprise entre environ 1 et 5 N/cm. 10. Module selon la revendication 9, caractérisé en ce que la couche d'amorce de séparation constitue une seconde métallisation du film. 11. Module selon la revendication 10, caractérisé en ce que la puce est également connectée à la seconde métallisation cette dernière présentant un motif d'antenne spiralée. 12. Circuit imprimé comprenant une métallisation sur une plaque diélectrique et au moins un composant électrique/électronique relié à cette métallisation, caractérisé en ce qu'il comprend une couche d'amorce de séparation placée entre le composant et la plaque diélectrique.