Brevet FR3033524A1 — publié le 20160916

Document d'identification pourvu d'un marquage interne de sécurité La présente invention concerne un document d'identification, du type comportant un marquage interne de sécurité situé dans le corps du document, et visible à l'oeil nu. Ces documents servent à identifier leur porteur, soit par communication électronique avec un dispositif d'identification adapté, ou simplement par examen visuel par une autorité habilitée. Un grand nombre de documents d'identification possède un corps multicouches. C'est souvent le cas des documents de sécurité sous forme de cartes à puce, à 10 fonctionnement par voie radiofréquence, qui comportent un insert. Suivant des modes de réalisation, un tel document peut comporter une ou plusieurs puces avec ou sans contact. L'insert est placé entre des couches de couvertures en matière plastique, et les différentes couches de matières plastiques sont laminées ensemble dans des conditions définies de température et de pression, afin de les rendre solidaires les unes des autres et 15 de former un document plan. L'opération d'assemblage des couches constituant le document est souvent réalisée à l'aide d'un fer à souder thermique, mais dans certain cas, il est fait appel à des techniques d'assemblages par soudures ultrasons de plusieurs couches de matières plastiques afin de les solidariser plus solidement entre elles, car cette technique par ultrason permet d'obtenir 20 une liaison plus forte entre les couches assemblées du document. Les soudures par ultrasons sont habituellement positionnées et réalisées pour obtenir des liaisons entre les couches invisibles sur les produits finis. Dans le domaine des documents d'identification, le problème de la détectabilité d'une falsification du document est un problème crucial. Pour permettre de déceler d'éventuelles 25 falsifications, il est connu de réaliser plusieurs inscriptions et marquages, notamment des impressions de sécurité, des hologrammes, des gravures, réalisés sur les différentes couches du document par des modes d'impression et de dépôt différents, et à des stades différents de la fabrication du document. On connaît aussi un procédé consistant à inscrire par laser des informations dans 30 telle ou telle couche du document. Mais pour modifier les inscriptions sur le document, les faussaires se livrent parfois à une séparation de ses différentes couches constitutives, à une modification des inscriptions figurant sur celles-ci et à un réassemblage du document par une nouvelle opération de laminage de ces couches de matières plastiques. 35 Une autre technique de falsification consiste à poncer les couches externes du document pour en effacer les données ou autres inscriptions de sécurité, puis de relaminer des couches falsifiées. 2 3033524 Il est alors difficile par simple observation visuelle du document de détecter que celui- ci a été ainsi falsifié, sauf à effectuer un examen très minutieux, parfois impossible seulement visuellement sans l'aide de moyens de grossissement. L'invention a pour but général de proposer un mode simple de sécurisation d'un document d'identification, permettant de rendre une tentative de falsification repérable par un simple examen visuel. Un autre but de l'invention est de proposer un procédé de sécurisation d'un document d'identification, qui n'affecte pas les caractéristiques géométriques, et en particulier la planéité du document. Un autre but de l'invention est de créer un motif de sécurité qui résiste et reste apparent après un éventuel démontage puis remontage des composants du document. Ces buts sont atteints grâce au document d'identification et au procédé de fabrication d'un tel document, conformes à l'invention. Le principe de l'invention consiste à créer localement dans le corps du document, une marque visible et indélébile. Dans le cas d'un document multicouche, cette marque sera réalisée à cheval entre plusieurs couches. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, on procède localement à une soudure interne de plusieurs couches de matières, à l'aide d'ultrasons réglés pour transformer localement la matière plastique en une matière thermo-durcie présentant une perturbation locale visible. La structure moléculaire est localement modifiée dans la zone d'application des ultrasons. On y solidifie à coeur la matière plastique qui est ainsi thermo-durcie, ce qui constitue un état irréversible, et même une lamination ultérieure ne peut plus la rendre plastique dans la zone thermodurcie. Le motif marqué par ultrasons est donc visible et ineffaçable. Alors que dans les documents d'identification connus, les soudures entre couches sont conçues pour rester invisibles, l'invention prévoit une soudure locale aux ultrasons d'un matériau thermodurcissable ou thermoplastique, ce qui a la particularité de solidifier ou de figer la matière en son coeur, par une opération irréversible. Il en découle qu'il sera inutile de faire chauffer la matière thermo durcie en espérant de faire fondre le marquage obtenu. Le marquage local obtenu par ultrasons formera un bloc ou une carotte solide, visible à l'oeil nu, et qui résiste à une lamination ultérieure, même à une lamination sous forte pression et chaleur. Lorsque la profondeur de la soudure locale dépassera l'épaisseur d'une couche de matériau, la soudure locale aura une double fonction, à savoir la solidarisation mécanique des couches, et la création d'un marquage visible indélébile. 3 3033524 L'invention a donc pour objet un document d'identification comportant un corps et une couverture comprenant au moins un film externe en polymère transparent et un film interne en polymère transparent ou opaque, lesdits deux films étant laminés l'un sur l'autre, et la couverture étant rapportée sur le corps du document, caractérisée en ce que ladite 5 couverture est en un matériau thermodurcissable ou thermoplastique et comporte dans son épaisseur une soudure locale réalisée par ultrason de manière à former un motif thermodurci et visuellement repérable. Grace à cette structure et à ce mode de réalisation, le document d'identification obtenu est quasi-infalsifiable, dans la mesure où on ne pourra pas ouvrir ou réutiliser tout ou 10 partie du document sans qu'il ne soit détecté une quelconque fraude. Suivant des modes de réalisation particuliers, le document d'identification comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - la couverture comporte un film externe transparent et un film interne transparent, et ledit motif thermo-durci est réalisé dans le film interne transparent. 15 - le corps du document est également en un matériau thermodurcissable ou thermoplastique, et le motif thermo-durci forme une carotte qui s'étend à cheval entre des couches de la couverture, et au moins une fraction de l'épaisseur du corps du document. - ledit motif thermo-durci forme une carotte qui s'étend à cheval entre le corps et au moins une couverture du document. 20 - ledit motif thermo-durci s'étend à cheval entre les deux couvertures et le corps du document de manière à former un rivet thermo-durci visuellement repérable. L'invention a également pour objet un procédé original de fabrication d'un document d'identification. Ce procédé de fabrication comprend les étapes successives suivantes : 25 fourniture d'une ébauche de document comprenant un empilement de films, dont le film supérieur est transparent, l'empilement étant laminé sur le corps du document. soudage local par ultrason d'au moins certains des films l'un à l'autre suivant un motif thermo-durci visuellement repérable. 30 Les polymères transparents sont notamment du PVC (polychlorure de vinyle), du PC (polycarbonate), du TPU (polyuréthane thermoplastique), du PEC (matière constituée d'un mélange de polycarbonate et de polyéthylène téréphtalate glycolisé), du Polyester, d'ABS (acrylonitrile butadiène styrène), et de bioplastiques, comme le PLA (acide polylactique). 35 Le soudage ultrason est de préférence réalisé par vibration d'une sonotrode à une fréquence comprise entre 20 kHz et 70 kHz, sur une amplitude de sortie comprise entre 10 4 3033524 et 40 pm, et avec une énergie de soudage comprise entre comprise entre 400 Watts et 900 Watts. Le soudage est effectué de préférence pendant un temps très court, de l'ordre de quelques millisecondes. Il est à noter que l'invention s'applique, sans limitation, a des documents de sécurité 5 ou d'identification de tout facteur de forme présentant des couches de matières plastiques thermoplastiques et thermodurcissables. L'invention s'applique en particulier et sans aucun caractère limitatif, à des documents sous forme de carte plastique à puce ou à bande magnétique. Ces cartes peuvent être notamment au format dit ID-1 (85,60mm x 53,98mm), ou à d'autres formats selon la norme IS0-7810, ou encore au format dit ID-3 (125mm x 10 88mm), ou encore au format dit ID-2 (105mmx74mm) d'une carte d'identité, ou encore au format ID-000 (25mm x 15mm) d'une carte SIM. Dans la suite de la description, on fera l'hypothèse non limitative que le document d'identification est une carte d'identification à puce, au format dit ID-1. La description est faite en se référant aux dessins sur lesquels : 15 - la figure 1 est une vue en perspective d'une carte d'identification selon l'invention ; la figure 2 est une vue en coupe transversale de la carte de la figure 1 selon un plan de coupe passant par le module électronique et par la soudure ultrason ; la figure 3 est une vue en élévation d'une installation de fabrication de la carte 20 des figures 1 et 2 ; la figure 4 est une vue en perspective de la sonotrode utilisée dans l'installation de la figure 3 ; et la figure 5 est une vue en bout de la sonotrode de la figure 4. La carte 1 illustrée sur la figure 1 est par exemple une carte d'identité nationale. Elle 25 est de préférence de forme rectangulaire. Elle présente des dimensions permettant d'être rangée dans un portefeuille ou un porte-carte. Comme connu en soi, elle comporte des informations imprimées 12 visibles sur au moins l'une de ses faces permettant d'identifier la carte et le porteur. La carte 1 comporte avantageusement une ou plusieurs puces électroniques 18 30 permettant le stockage de données et de l'identité du porteur et qui sont accessibles par lecture de la puce par un dispositif électronique adapté. Selon le principe de l'invention, la carte 10 comporte, visible en surface, ou visible au travers de certaines couches superficielles transparentes, un motif de sécurité 21, distinctif et repérable visuellement, obtenu par soudure locale 20 pour rendre la matière du motif de 35 sécurité 21 thermo-durcie et non effaçable. Cette soudure est réalisée par ultrason, dans des conditions qui seront décrites plus loin. 5 3033524 La carte 1 peut avoir une structure différente, un exemple de réalisation pratique étant représenté dans les figures, sans caractère limitatif. La carte 10 représentée en coupe sur la figure 2 selon un plan de coupe passant par le module électronique 18 et par le motif de sécurité 21, comporte un corps de carte 22 5 disposé entre deux couvertures ou couches de structure 24, 26 identiques. Comme connu en soi, le corps de carte 22 peut être constitué d'un cadre ou squelette 30 définissant intérieurement un logement 32 de forme rectangulaire dans lequel est logé un insert 34 de forme complémentaire, mais le cadre 30 n'est pas indispensable. Le cadre 30 et l'insert 34 sont sensiblement de même épaisseur et forment ensemble 10 le corps de carte 22. L'insert 34 est formé par exemple de plusieurs couches et, dans le cas d'une carte à puce à fonctionnement sans contact, renferme en son sein une ou plusieurs antennes radio fréquence. Le corps de carte 22 comporte typiquement des inscriptions sur chacune de ses deux 15 faces, par exemple des inscriptions relatives à l'identité de son porteur. Les couches externes 24, 26 sont identiques et sont formées de polymères, leurs couches externes 40 étant de préférence transparentes. Chaque couche comprend par exemple deux films 40, 42 superposés. Le film interne 42, au contact du corps de carte 22, est une feuille thermo durcissable 20 ou thermoplastique. Elle est formée par exemple en polycarbonate et a une épaisseur comprise entre 100pm et 300 pm, de préférence sensiblement égale à 150 pm, pour assurer un bon effet visuel de profondeur de la marque. Le film transparent externe 40 forme la surface extérieure de la carte. Il est formé par exemple de polycarbonate. Son épaisseur est comprise entre 50pm et 100 pm et de 25 préférence son épaisseur est de 50pm. Les deux films 40, 42 formant chaque couche de couverture 24, 26 sont laminés l'un sur l'autre et les couches de couverture 24, 26 sont laminées sur le corps de carte 22 lorsque la carte est achevée. Le corps 22 du document ou de la carte est également dans une matière 30 thermodurcissable ou thermoplastique afin que la soudure locale par ultrasons puisse s'étendre jusque dans l'épaisseur du corps de carte pour former une marque 21 sensiblement en forme de carotte ou de cylindre. L'invention prévoit de réaliser une soudure 20 locale dans une zone de la carte, par exemple dans l'exemple considéré, à l'interface entre la couverture 24, 26 et le corps de 35 carte 22. Afin d'obtenir une localisation parfaite, cette soudure locale 20 est de préférence 6 3033524 obtenue par des ultrasons émis par une sonotrode. La puissance et les caractéristiques de la sonotrode, ainsi que les paramètres d'application (durée, pression, ...) conditionneront la profondeur de la marque 21, et plus généralement ses caractéristiques dimensionnelles. 5 L'endroit spécifique de réalisation de la soudure conditionnera également l'apparence finale de la marque 21. Ainsi, si la soudure est réalisée à l'interface entre des films externes 40, 42 tous deux transparents, on obtiendra une soudure locale transparente mais avec une perturbation visible dans la transparence, une sorte d'empreinte à coeur visible à l'oeil nu, qui forme la 10 marque indélébile 21. Si le film supérieur 40 est transparent et le film inférieur 42 est blanc, la soudure locale 20 solidifiée aura l'apparence d'une empreinte tridimensionnelle dans l'épaisseur du film 40, sur fond blanc. Le film supérieur 40 est de préférence toujours transparent. D'autres combinaisons 15 sont théoriquement possibles pour les films 40, 42, à savoir : un film 40 transparent sur un film 42 également transparent, un film 40 transparent sur un film 42 blanc, un film 40 blanc sur un film 42 transparent, un film 40 blanc sur un film 42 blanc. 20 Mais la combinaison d'un film 40 transparent sur un film 42 blanc produit les meilleurs effets visuels. Dans ces combinaisons, le blanc peut être remplacé par une autre couleur opaque ou translucide. Selon des variantes de réalisation, il est possible d'imprimer à l'interface entre la couche transparente supérieure 40 et la couche inférieure 42, ou entre la couche 42 et le 25 corps 22, des encres de sécurité, par exemple des encres métallisées qui changent d'apparence en fonction de l'angle d'observation, des encres dichroïques ou iridescentes, des encres à cristaux liquides, des encres réactives aux UV, aux IR, ou autres spectres lumineux, ou encore un film métallisé en aluminium ou tout autre substrat, de façon générale n'importe quel moyen susceptible de créer un nouvel effet visuel sous l'effet de la soudure 30 locale. La soudure locale 20 constitue une marque indélébile même après laminage, du fait du thermodurcissage intervenu localement au coeur de la carte ou du document. Selon un mode de réalisation avantageux correspondant à la figure 3, la profondeur de la soudure locale 20 pourrait s'étendre jusqu'à la face opposée de la carte. On obtiendrait 35 alors une marque 21 en forme de carotte thermo-durcie et traversante d'une face à l'autre, de sorte qu'on aurait deux marques visibles, une sur chaque face de la carte. 7 3033524 Mais une soudure moins profonde est également possible dans le cadre de l'invention. Elle pourrait ne s'étendre que dans l'épaisseur d'un des films superficiels 40, 42, sans atteindre l'insert ou le corps de carte 22. On obtiendrait alors une simple marque indélébile à fleur ou à proximité de l'extérieur de la carte. Bien entendu dans ce cas l'effet de 5 sécurisation obtenu pour la carte ou le document serait moindre. L'apparence de la soudure locale peut être soit une perturbation locale 21 visible mais sans signification, soit une marque interprétable, comme par exemple une lettre de l'alphabet, un chiffre, un logo, ou tout autre signe connu. Ce signe peut être le même pour un lot de cartes, ou il peut être individualisé pour chaque carte unitaire. 10 Il est à noter qu'en cas de désassemblage des couches du document selon l'invention, on détruit nécessairement les couches au voisinage de la soudure locale 20, ce qui n'est pas le cas pour les documents connus dépourvus d'une soudure locale aux ultrasons, car ils restent thermoplastiques et peuvent être désassemblés par application de 15 chaleur et réassemblés. La carte des figures 1 et 2 est réalisée par mise en oeuvre notamment du procédé illustré sur la figure 3. Pour fabriquer la carte, une ébauche de celle-ci est d'abord réalisée par assemblage préalable de l'insert 34 dans le cadre 22 et mise en place des couches de couverture 24 et 20 26. L'ébauche ainsi obtenue est formée d'un empilement de films et du corps de carte non liés les uns aux autres suivant l'épaisseur. Dans ce cas en particulier, les films 40, 42 ne sont pas liés et sont seulement superposés, de même que le corps de carte 22 et les films internes 42. L'ensemble ainsi formé est placé dans une installation de soudage par ultrason telle 25 qu'illustrée sur la figure 3. Sur cette figure, on reconnaît l'ébauche de la carte 10 posée sur un support plan 50. Un équipement de soudage par ultrason 60 est placé en regard du support 50. Il comporte comme connu en soi une sonotrode 62 représentée plus en détail sur les figures 4 et 5 et un transducteur électromagnétique 64 propre à transformer un courant 30 électrique produit par un générateur haute fréquence 66 en une vibration ultrasonore de la sonotrode 62. Pour le soudage, l'ébauche de carte est maintenue entre le support 50 et la sonotrode 62. La fréquence utilisée pour l'opération de soudure par ultrason est typiquement 35 comprise entre 20kHz et 70kHz et de préférence est égale à 35kHz, et l'amplitude des vibrations de la sonotrode 62 est comprise entre 10 pm et 40 pm, et de préférence est sensiblement égale à 16 pm. 8 3033524 Le soudage s'effectue de préférence pendant un temps très court, avec une énergie de soudage comprise entre 400 Watts et 900 Watts. Les combinaisons des différents paramètres de l'opération de soudure par ultrason (fréquence et puissance de la sonotrode, force d'application de la sonotrode sur la carte, 5 durée d'application, ...) en fonction des caractéristiques recherchées pour le marquage de sécurité 21, sont à la portée de l'homme du métier et ne seront pas décrites en détail. Comme illustré sur la figure 4, la sonotrode 62 est formée d'une pièce sensiblement de révolution 64 présentant à une extrémité une face plane 70, d'où fait saillie un relief 72 décrivant sur sa surface supérieure le motif distinctif 21 dont la soudure aura la forme. 10 La sonotrode 62 est adaptée pour vibrer axialement. En particulier, l'amplitude de vibration de la sonotrode 62 à laquelle il est fait référence plus haut est une amplitude axiale. Dans l'exemple illustré, ce motif distinctif 21 est formé de la combinaison des deux lettres LZ. Tout autre motif constitué de lettres, chiffres, ou symboles est envisageable. Avantageusement, plusieurs cartes sont réalisées simultanément, à l'aide de 15 plusieurs sonotrodes, puis sont découpées après réalisation de la soudure 20. Avantageusement, pour permettre le maintien des différents films formant les différentes cartes non encore découpées, d'autres points de soudure sont réalisés simultanément au motif 21 entre les différents films, notamment dans des zones extérieures aux zones formant les cartes, qui disparaissent après découpage. 20 Lors de la fabrication, la ou chaque puce 18 est de préférence intégrée à la carte ou au document après réalisation du motif 21. On conçoit que, du fait de la transparence des films 40 et 42, la soudure formant le motif visible 21 sur la figure 2 est visuellement observable par l'opérateur, permettant ainsi à celui-ci de s'assurer que la carte n'a pas été démontée et réassemblée. 25 Avantages de l'invention : Le document d'identification selon l'invention et son procédé de fabrication répondent aux buts fixés. Le motif visuel localisé obtenu grâce à la soudure ultrason reste visible, et cela 30 quelles que soient les opérations ultérieures de lamination ou de délamination de la carte ou du document, contrairement à une soudure purement thermique, qui ne laisserait pas subsister d'effet visuel, puisque que dans l'étape ultérieure de lamination la soudure thermique s'effacerait. De ce fait, la détection d'une tentative de falsification de la carte ou du document s'en 35 trouve nettement renforcée. En outre, comme il est possible de laminer les couches entre elles après le marquage local par ultrason, la lamination ultérieure permet de s'assurer de la planéité de la surface de 9 3033524 la carte ou du document. Aucun relief ou creux n'est visible au niveau du marquage ultrasonique après laminage des couches polymères. Le procédé de marquage par soudure ultrason n'a donc pas d'impact sur la planéité du produit final. 10 REVENDICATIONS1 - Document d'identification (10) comportant : - un corps (22), et une couverture (24, 26) comprenant au moins un film externe (40) en polymère transparent et un film interne (42) en polymère transparent ou opaque, lesdits deux films (40, 42) étant laminés l'un sur l'autre, et la couverture (24,26) étant rapportée sur le corps (22), caractérisé en ce que ladite couverture (24, 26) est en un matériau thermodurcissable ou thermoplastique et comporte dans son épaisseur, une soudure locale (20) réalisée par ultrason de manière à former un motif thermo-durci (21) et visuellement repérable. 2 - Document d'identification (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couverture (24, 26) comporte un film externe (40) transparent et un film interne (42) transparent, et en ce que ledit motif thermo-durci (21) est réalisé dans le film interne (42) transparent. 3 - Document d'identification (10) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le corps (22) est également en un matériau thermodurcissable ou thermoplastique, et en ce que le motif thermo-durci (21) forme une carotte qui s'étend à cheval entre des couches (40,42) de la couverture (24,26), et au moins une fraction de l'épaisseur du corps (22). 4- Document d'identification (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit motif thermo-durci (21) forme une carotte qui s'étend à cheval entre le corps (22) et au moins une couverture (24, 26) du document. 5- Document d'identification (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit motif thermo-durci (21) s'étend à cheval entre les deux couvertures (24, 26) et le corps (22) de manière à former un rivet thermo-durci visuellement repérable. 6 - Document d'identification selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'une carte d'identification, à puce ou à bande magnétique, notamment au format dit ID-1, ID-2 ou ID-3. 11 3033524 7 - Procédé de fabrication d'un document ou d'une carte d'identification (10) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes : fourniture d'une ébauche de document ou de carte comprenant un empilement de 5 films polymères transparents (40, 42) l'un sur l'autre formant une couverture (24,26) et laminés avec un corps (22), les films (40, 42) n'étant pas liés l'un à l'autre suivant l'épaisseur de l'empilement, et soudage local par ultrason des films (40, 42) l'un à l'autre suivant un motif (21) thermo-durci visuellement repérable, ou 10 soudage local par ultrason des films (40, 42) et du corps (22) ensemble suivant un motif (21) thermo-durci visuellement repérable. 8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les polymères transparents sont du PVC, du PC, du TPU, du PEC, de l'ABS, du PLA, ou du 15 Polyester. 9 - Procédé de fabrication selon la revendication 8, caractérisé en ce que le soudage est réalisé par vibration d'une sonotrode (62) à une fréquence comprise entre 20 kHz et 70 kHz. 20 10 - Procédé de fabrication selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le soudage est réalisé par vibration d'une sonotrode (62) sur une amplitude de sortie comprise entre 10 et 40 pm. 25 11 - Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le soudage est réalisé, avec une énergie de soudage comprise entre comprise entre 400 Watts et 900 Watts. 12 - Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, 30 caractérisé en ce que le soudage est effectué de préférence pendant un temps très court, de l'ordre de quelques millisecondes.