Brevet FR2919756A1 — publié le 20090206

L'invention concerne un procédé de protection de composant électronique La présente invention entre dans le domaine de l'encapsulation de composants électroniques et de l'intégration de composants dans des produits fabriqués en injection plastique. Les domaines d'utilisation des produits obtenus par la mise en oeuvre du procédé sont multiples. Les domaines de l'identification de personnes ou d'objets, celui du comptage, celui de la sécurité, et celui de la traçabilité, sont plus particulièrement concernés. L'invention concerne plus particulièrement l'encapsulation de composants électroniques tels que circuits intégrés, puces, micropuces, notamment selon la technologie RFID , ou analogues. En effet, de tels composants électroniques sont, en tant que tels, fragiles et sensibles aux agressions, aux intempéries, aux chocs, et ne peuvent pas être utilisés sans protection. Il est nécessaire de leur procurer une protection étanche. Par ailleurs, dans nombre d'utilisations de ces composants, il est préférable que ceux-ci restent cachés à la vue des utilisateurs potentiels, par exemple dans le cas de dispositifs anti-vol. Il s'agit donc d'intégrer des composants électroniques dans 25 un support étanche, inviolable, et d'aspect adapté à leur utilisation. La miniaturisation des composants électroniques permet leur intégration dans des objets de très petite taille, tels que par exemple des boutons. 30 La fiabilité du procédé d'intégration doit être parfaite. Par ailleurs le coût de production doit rester très modéré pour permettre l'utilisation des composants enrobés produits avec le procédé selon l'invention dans tout type d'industrie ou de commerce, notamment de détail. 35 En particulier, des fabrications de produits plastiques intégrant des composants électroniques, notamment RFID, comme moyens de traçabilité ou d'identification, ouvrent les portes à des marchés très variés. On connaît la protection de composants électroniques par enfermement dans une coque, composée de deux demi-coques en matière plastique collées par ultra-sons. Cette solution n'offre généralement pas une bonne résistance face aux contraintes thermiques ou mécaniques. Aussi il a été recherché des solutions de surmoulage pour de tels composants. Néanmoins des problèmes techniques doivent être surmontés, dans le cas du surmoulage d'un composant électronique: le choc thermique et le choc mécanique lors de l'injection sur le composant électronique génèrent des contraintes qui se traduisent, souvent, par la détérioration de ce composant. Dans ce cadre, il est nécessaire, pour des produits injectés, de protéger préalablement le composant électronique pour qu'il puisse supporter les pressions et températures des opérations d'injection. Différentes tentatives ont été faites pour tenter de 20 résoudre ces problèmes. Un document FR 2795520 décrit un procédé d'intégration par surmoulage de dispositifs électroniques dans un produit, en s'affranchissant des inconvénients liés au choc thermique provoqué par le matériau d'injection, et au choc mécanique 25 engendré par la pression du matériau. Selon ce procédé, les composants actifs sont regroupés dans un support qui est ensuite résiné pour former une pièce monobloc, puis cette pièce monobloc est intégrée par surmoulage avec un matériau thermoplastique compatible. 30 Le document EP968078 décrit un procédé d'inclusion d'une étiquette électronique dans la paroi d'un objet thermoformé, selon lequel : -l'étiquette est protégée par une perle de résine ; - l'étiquette électronique est fixée par adhésif sur un 35 support de matière plastique ; le support est fixé par adhésif à la paroi du moule ; on injecte la matière pour former l'objet thermoformé, qui vient fondre partiellement le support dans la zone de liaison. Le document FR 2 379 910 décrit un procédé d'enrobage d'un composant semi-conducteur, consistant dans un premier temps à enrober le composant dans un cocon en matière thermodurcissable telle qu'une résine époxy, et dans une deuxième temps, à surmouler sur le cocon, une enveloppe en matière thermoplastique mousseuse. Ce procédé permet de ne pas endommager lors de l'injection thermoplastique, les fils de liaison du composant avec les broches de connexion. Le brevet EP 361 194 décrit un procédé d'enrobage d'un composant électronique fixé sur un support, qui consiste à procéder à une première injection d'une première matière souple et laissant dans le moule des espaces libres, puis à procéder à une deuxième injection d'un second matériau qui entoure la première matière, ledit second matériau étant chimiquement et mécaniquement stable. Le brevet EP 968.078 divulgue une puce intégrée dans une paroi en plastique, mais obligatoirement en surface de la paroi. Les technologies connues utilisent des résines epoxy, qui présentent l'inconvénient de fondre vers 250 C, et qui de ce fait ne peuvent constituer une barrière thermique en cas de surmoulage à une température supérieure à 300 C par exemple. Par ailleurs, les utilisateurs réclament des composants enrobés, qui possèdent les plus faibles dimensions possibles. Il convient donc de proposer une solution qui permette une protection parfaite du composant, tout en conservant un volume compact. L'invention a pour but de pallier les inconvénients de l'état de la technique en proposant une solution de mise en oeuvre économique, qui permette de fabriquer un composant électronique surmoulé, tout en garantissant sa protection pendant son élaboration. A cet effet, l'invention concerne un procédé de protection de composant électronique caractérisé par le fait qu'on effectue une encapsulation dudit composant dans une résine à froid de type polyester : - on prépare une résine polyester liquide ; - selon le cas, on colore ladite résine polyester ; - on moule une première platine en résine polyester, par moulage de ladite résine polyester liquide ; - on réserve une première chambre, conçue apte à la réception d'un composant électronique, dans cette platine, lors du moulage, ou par usinage après séchage de ladite première platine; - on dépose ledit composant électronique, tel qu'une micropuce RFID , dans ladite première chambre; - on recouvre ledit composant de résine polyester liquide; - on procède au séchage complet de ladite résine polyester. Selon une caractéristique de l'invention, l'épaisseur de résine polyester autour dudit composant est supérieure ou égale à 0,5 mm. Selon une autre caractéristique, ladite épaisseur est inférieure ou égale à 1 mm. Selon une caractéristique de l'invention, on effectue, après ladite encapsulation, un surmoulage dudit composant encapsulé. Selon une autre caractéristique, après ladite encapsulation, on intègre ledit composant encapsulé dans une masse d'enrobage, telle que du béton, dont on l'enrobe. Selon l'invention, le composant peut être dépourvu de fils de liaison. De plus, le composant est destiné à être complètement intégré dans un produit obtenu en injection plastique, ou encore dans tout type de protection volumique, par exemple dans un produit en béton ou analogue. L'invention présente l'avantage de mettre au point un produit qui peut être au contact de l'eau, de la chaleur, ou encore du métal, ce qui permet de proposer à la clientèle des solutions innovantes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 représente de façon schématisée et en coupe 5 une première platine de mise en oeuvre de l'invention; - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 présentant un composant électronique logé dans ladite platine ; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 ; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 2, 10 présentant l'enrobage dudit composant dans de la résine polyester ; - la figure 5 est une vue analogue à la figure 4 ; -la figure 6 est une vue analogue à la figure 5, dans laquelle ledit composant est enfermé par une seconde platine ; 15 - la figure 7 est une vue analogue à la figure 6, dans laquelle le composant est enrobé de résine polyester entre les deux platines ; - la figure 8 représente de façon schématisée et en coupe l'immersion d'un composant maintenu par des moyens de maintien, 20 dans une résine polyester liquide ; - la figure 9 représente de façon schématisée et en coupe un composant enrobé ; - la figure 10 représente de façon schématisée et en coupe l'immersion d'un composant enrobé maintenu par des moyens de 25 maintien, dans une masse d'enrobage liquide L'invention entre dans le domaine de l'encapsulation de composants électroniques. Différents modes de réalisation de l'invention sont illustrés sur les figures. 30 Selon un premier mode de réalisation : - on prépare une résine polyester liquide ; - selon le cas, on colore ladite résine polyester ; - on moule une première platine 2 en résine polyester, par moulage de ladite résine polyester liquide, tel que visible sur 35 la figure 1; - on réserve une première chambre 3, conçue apte à la réception d'un composant électronique 1, dans cette platine 2, lors du moulage, ou par usinage après séchage de ladite première platine 2; - on dépose ledit composant électronique 1, tel qu'une 5 micropuce RFID , dans ladite première chambre 3, tel que visible sur la figure 2 ou 3; - on recouvre ledit composant de résine polyester liquide, tel que visible sur la figure 4 ou 5; - on procède au séchage complet de ladite résine polyester. 10 Selon un second mode de réalisation : - on prépare une résine polyester liquide ; - selon le cas, on colore ladite résine polyester ; - on moule une première platine 2 en résine polyester, par moulage de ladite résine polyester liquide ; 15 - on réserve une première chambre 3, conçue apte à la réception d'un composant électronique 1, dans cette platine 2, lors du moulage, ou par usinage après séchage de ladite première platine 2; - on moule une seconde platine 5 en résine polyester, 20 conçue apte à coopérer avec ladite première platine 2 et comportant une seconde chambre 6, conçue apte à la réception dudit composant électronique 1, lors du moulage, ou par usinage après séchage de ladite seconde platine 5, tel que visible sur la figure 6; 25 - on dépose un composant électronique 1, tel qu'une micropuce RFID , dans ladite première chambre 3 de ladite première platine 2; - on recouvre ledit composant de résine polyester liquide 4, tel que visible sur la figure 7; 30 - on superpose ladite seconde platine 5 à ladite première platine 2 de façon à enfermer ledit composant 1 dans ladite seconde chambre 6 de ladite seconde platine 5 - on procède au séchage complet de ladite résine polyester. Selon un troisième mode de réalisation, on reprend le 35 second mode de réalisation, et on enduit la jonction desdites première 2 et seconde 5 platines de résine polyester liquide 4 avant de les superposer l'une à l'autre, après quoi l'on procède au séchage complet de ladite résine polyester. Selon un quatrième mode de réalisation : - on prépare une résine polyester liquide; - selon le cas, on colore ladite résine polyester; - on moule une première platine 2 en résine polyester, par moulage de ladite résine polyester liquide ; - on réserve une première chambre 3, conçue apte à la réception d'un composant électronique 1, dans cette platine 2, lors du moulage, ou par usinage après séchage de ladite première platine 2; - on moule une seconde platine 5 en résine polyester, conçue apte à coopérer avec ladite première platine 2 et comportant une seconde chambre 6, conçue apte à la réception dudit composant électronique 1, lors du moulage, ou par usinage après séchage de ladite seconde platine 5; - on dépose un composant électronique 1, tel qu'une micropuce RFID , dans ladite première chambre 3 de ladite première platine 2; - on superpose ladite seconde platine 5 à ladite première platine 2 de façon à enfermer ledit composant 1 dans ladite seconde chambre 6 de ladite seconde platine, et on les colle l'une à l'autre. Selon un cinquième mode de réalisation, on reprend le quatrième mode de réalisation, et on enduit la jonction desdites première 2 et seconde 5 platines de résine polyester liquide avant de les superposer l'une à l'autre, après quoi l'on procède au séchage complet de ladite résine polyester. La conception des platines, dans tous ces modes de réalisation, est faite de façon à permettre une éventuelle reprise par usinage du composant encapsulé 10 obtenu après séchage de la résine 4 ou après achèvement du collage. Selon une réalisation préférée de l'invention, la première platine 2, ou, selon le cas, la première 2 et la seconde 5 platine, et la première chambre 3, ou, selon le cas la première 3 et la seconde 6 chambre, sont dimensionnées de façon à garantir une épaisseur minimale de 0,5mm de résine polyester 4 autour dudit composant 1 après séchage complet de ladite résine polyester. Dans une réalisation préférée, cette épaisseur de résine polyester autour dudit composant est limitée à une valeur maximale donnée. Dans une version particulière, cette épaisseur est inférieure ou égale à 1 mm. Pour la conduite de ces différents modes d'encapsulation du composant dans la résine polyester, de façon préférée les opérations sont réalisées dans une salle blanche, avec régulation des paramètres de température et d'hygrométrie. Un composant encapsulé 10, peut avantageusement être utilisé tel que, selon le besoin de l'utilisateur final. Bien souvent, le besoin d'un produit 10 surmoulé ou enrobé est exprimé par l'utilisateur. On peut donc, avantageusement, effectuer, après cette encapsulation, un surmoulage du composant encapsulé 10, avec tout type de matière plastique ou de produit d'enrobage. En effet, l'encapsulation du composant 1 sous résine polyester effectuée selon l'invention procure au composant encapsulé 10 les qualités de résistance mécanique, ainsi que de bouclier thermique, qui permettent son surmoulage avec l'une quelconque des matières plastiques usuelles, sans risque de détérioration du composant électronique &. Pour d'autres utilisations, notamment dans les domaines de la voirie, ou du génie civil, il est possible, après l'encapsulation, d'intégrer ce composant encapsulé 10 dans une masse d'enrobage liquide 9, notamment de matériau composite, tel que du béton, ou similaire, dont on l'enrobe. Selon l'invention, le composant peut être dépourvu de fils de liaison. Dans un mode préféré, pour garantir un bon positionnement du composant encapsulé 10 au sein d'une masse d'enrobage liquide 9 dans laquelle on le noie, il est envisageable d'utiliser des moyens de positionnement 8, tel que visible sur la figure 10. Ces moyens de positionnement 8 peuvent être constitués par au moins un outillage, ou encore par au moins une attache perdue, ou encore par au moins une attache fusible, ce qui est particulièrement pratique quand le composant encapsulé 10 est enrobé dans une masse d'enrobage 9, qui peut notamment être constituée de résine polyester 4, à haute température. On notera, à ce propos, qu'un sixième mode de réalisation du composant encapsulé 10 est réalisable, par immersion de ce composant, muni de tels moyens de positionnement 8, dans une masse de résine polyester liquide 4, tel que visible sur la figure 8. Dans l'application préférée de moyens de positionnement 8 constitués par au moins une attache fusible, on soumet, après séchage de la résine polyester, le composant encapsulé 10 à une température supérieure à la température de fusion de ladite attache 8. L'invention concerne en particulier l'application à l'intégration de composants enrobés 10 dans des boutons. L'invention concerne, de façon générale, l'utilisation de composants enrobés 10 fabriqués selon l'invention comme moyens de surveillance ou de traçabilité. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples illustrés et décrits précédemment qui peuvent présenter des variantes et modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de protection de composant électronique (1), caractérisé par le fait qu'on effectue une encapsulation dudit composant (1) dans une résine à froid de type polyester : - on prépare une résine polyester liquide ; -selon le cas, on colore ladite résine polyester ; - on moule une première platine (2) en résine polyester, par moulage de ladite résine polyester liquide ; - on réserve une première chambre (3, conçue apte à la réception d'un composant électronique (1), dans cette platine (2), lors du moulage, ou par usinage après séchage de ladite première platine (2); - on dépose ledit composant électronique (1), tel qu'une micropuce RFID , dans ladite première chambre (3); - on recouvre ledit composant de résine polyester liquide (4) ; - on procède au séchage complet de ladite résine polyester. 2. Procédé de protection de composant électronique (1), caractérisé par le fait qu'on effectue une encapsulation dudit composant (1) dans une résine à froid de type polyester : - on prépare une résine polyester liquide ; -selon le cas, on colore ladite résine polyester ; - on moule une première platine (2) en résine polyester, 25 par moulage de ladite résine polyester liquide ; - on réserve une première chambre (3, conçue apte à la réception d'un composant électronique (1), dans cette platine (2), lors du moulage, ou par usinage après séchage de ladite première platine (2); 30 - on moule une seconde platine (5) en résine polyester, conçue apte à coopérer avec ladite première platine (2) et comportant une seconde chambre (6), conçue apte à la réception dudit composant électronique (1), lors du moulage, ou par usinage après séchage de ladite seconde platine (5); 35 - on dépose un composant électronique (1), tel qu'une micropuce RFID , dans ladite première chambre (3) de ladite 10première platine (2); - on recouvre ledit composant de résine polyester liquide (4) ; - on superpose ladite seconde platine (5) à ladite première 5 platine 2 de façon à enfermer ledit composant (1) dans ladite seconde chambre (6) de ladite seconde platine (5) ; - on procède au séchage complet de ladite résine polyester. 3. Procédé de protection de composant électronique (1), caractérisé par le fait qu'on effectue une encapsulation dudit 10 composant (1) dans une résine à froid de type polyester : - on prépare une résine polyester liquide ; - selon le cas, on colore ladite résine polyester ; - on moule une première platine (2) en résine polyester, par moulage de ladite résine polyester liquide ; 15 - on réserve une première chambre (3), conçue apte à la réception d'un composant électronique (1), dans cette platine (2), lors du moulage, ou par usinage après séchage de ladite première platine (2); - on moule une seconde platine (5) en résine polyester, 20 conçue apte à coopérer avec ladite première platine (2) et comportant une seconde chambre (6), conçue apte à la réception dudit composant électronique (1), lors du moulage, ou par usinage après séchage de ladite seconde platine (5); - on dépose un composant électronique (1), tel qu'une 25 micropuce RFID , dans ladite première chambre (3) de ladite première platine (2); -on superpose ladite seconde platine (5) à ladite première platine (2) de façon à enfermer ledit composant (1) dans ladite seconde chambre (6) de ladite seconde platine (5), et on les 30 colle l'une à l'autre. 4. Procédé de protection de composant électronique (1), selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'on enduit la jonction desdites première (2) et seconde (5) platines de résine polyester liquide (4) avant de les superposer l'une à 35 l'autre, après quoi l'on procède au séchage complet de ladite résine polyester. 5. Procédé de protection de composant électronique (1), selon une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on dispose une épaisseur de résine polyester (4) autour dudit composant 1 supérieure ou égale à 0,5 mm. 6. Procédé de protection de composant électronique, selon une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on dispose une épaisseur de résine polyester (4) autour dudit composant 1 inférieure ou égale à 1 mm. 7. Procédé de protection de composant électronique (1), selon une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on effectue, après ladite encapsulation, un surmoulage dudit composant encapsulé (10), ou qu'on l'intègre dans une masse d'enrobage liquide (9), notamment de matériau composite, tel que du béton, dont on l'enrobe. 8. Procédé de protection de composant électronique (1), selon une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on utilise des moyens de positionnement (8) dudit composant (1) constitués par au moins un outillage, ou par au moins une attache perdue, ou encore par au moins une attache fusible. 9. Composant encapsulé (10) obtenu selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit composant électronique (1) est une micropuce de type RFID .