Brevet FR3090469A1 — publié le 20200626

Description Titre de l'invention : Substrat film support de mise en boitier Domaine technique [0001] La présente invention concerne de façon générale le domaine des substrats de mise en boitier, et concerne un substrat film support de mise en boiticr et un procédé de préparation de celui-ci. Technique antérieure [0002] Un substrat film support pour la mise en boitier des cartes à puce est un matériau (le base spécial clé pour le conditionnement d'un module de carte à puce. Sa fonction est de protéger les puces et de servir d'interface entre des puces de circuit intégré et le monde extérieur. Il est largement utilisé dans les domaines de la finance, des moyens de paiement mobiles, de la sécurité sociale, des télécommunications, de la santé, de l'éducation, du transport, de la sécurité publique et dans d'autres domaines. Les cartes à puce sont de plus en plus largement utilisées avec la généralisation des cartes à puce bancaires dans le monde et le remplacement des cartes magnétiques traditionnelles, la popularité des cartes de sécurité sociale munies de fonctions financières, et la popularité de fonctions de paiement mobiles. [0003] Dans le processus de fabrication de cartes à puce, il y a un processus de mise en boiticr par colle sensible aux ultraviolets (UV) pour protéger la puce de la carte et les fils en or. Le document CN102543899A décrit un substrat de mise en boîtier souple et un procédé de fabrication pour celui-ci, comprenant une feuille durcie, un film et une feuille de cuivre pressés ensemble, le film étant situé entre la feuille durcie et la feuille de cuivre ; et le film et la feuille durcie comportant des trous de traversée. Le substrat de boîtier obtenu ne va pas devenir collant lorsqu'il est cuit à haute température. Toutefois, avec le développement progressif des cartes à puce, les exigences de hauteur de la norme industrielle des cartes à puce pour la colle UV est de plus en plus contraignante, habituellement dans la plage de 500 à 580 ?lm. En général, dans les processus de préparation, la colle UV ne peut pas s'étaler efficacement sur la surface du matériau, cc qui conduit souvent au problème dans lequel la hauteur de la colle UV dépasse la norme. La solution usuelle consiste en général à réduire la quantité de colle UV ou à réduire la hauteur d'une couche pour garantir que la hauteur finale est conforme aux exigences de l'application. En outre, le module est relié à la carte en matière plastique par l'intermédiaire d'un adhésif fondu à chaud dans le processus de fabrication de la carte, dans lequel le problème d'une force de liaison trop faible apparaît habituellement, entrainant qu'on ne respecte pas la norme industrielle de plus en plus stricte, demandant que la résistance de liaison soit supérieure à 90 N. 2 100041 Par conséquent il est nécessaire de développer un nouveau procédé de préparation du substrat film support de mise en boitier, de manière à résoudre le problème dans lequel la hauteur du module dépasse la norme dans le procédé de mise en boitier par colle UV. Résumé de l'invention [0005] L'objet de la présente invention est de prévoir un substrat film support de mise en boitier et un procédé de fabrication de celui-ci. Le substrat film support de mise en boitier prévu par la présente invention peut effectivement résoudre le problème dans lequel la hauteur du module dépasse la norme clans le processus de mise en boitier par colle UV, et en même temps peut améliorer la force de liaison entre le module et la carte. [0006] Afin d'atteindre un tel objectif, on va utiliser la solution technique suivante dans la présente invention. [0007] Dans le premier aspect, la présente invention prévoit un substrat film support de mise en boiticr comprenant, dans l'ordre du haut vers le bas, une feuille durcie, un film et une feuille métallique pressés ensemble. [0008] La rugosité de la face de la feuille durcie distante du film est de 3 à 10 pm, comme 3,5 pm, 4 pm, 4,5 pm, 5 pm, 5,5 pm, 6 pm, 6,5 pm, 7 pm, 7,5 pm, 8 pm, 8,5 pm, 9 pm, 9,5 pm, etc. [0009] Dans la présente invention, la face de la feuille durcie distante du film fait référence à la face sur laquelle la feuille durcie n'est pas pressée contre le film. La feuille durcie comporte deux faces, une face étant pressée contre le film, et l'autre face ayant une rugosité de 3 à 10 pm. [0010] À la différence du procédé généralement utilisé dans l'art antérieur, c'est-à-dire la réduction de la hauteur d'une certaine couche ou la réduction de la quantité de colle UV, la présente invention peut contrôler la rugosité (Rz) de la feuille durcie dans la plage de 3 à 10 pm, cc qui peut effectivement résoudre le problème dans lequel la hauteur du module dépasse la norme dans le processus de mise en boiticr par colle UV, et en même temps améliorer la force de liaison entre le module et la carte. La raison est que la feuille durcie sans traitement de rugosité a habituellement une faible énergie de surface, et que la colle UV ne peut pas efficacement s'étaler sur la surface du matériau, amenant la hauteur de la colle UV à dépasser la norme, de sorte que la hauteur du module complet dépasse la norme. Le traitement de rugosité pour améliorer l'énergie de surface du matériau peut faire que la colle UV s'étale efficacement, pénètre, imprègne la surface du matériau, ce qui ne présente pas le problème dans lequel la hauteur de la colle UV dépasse la norme. [0011] Dans la présente invention, la feuille durcie a une rugosité de 3 à 10 pm. Lorsque la 3 rugosité est inférieure à 3 pm, le problème dans lequel la hauteur de colle UV dépasse la norme a encore lieu. Lorsque la rugosité est trop élevée, la région de diffusion de la colle est trop grande, ce qui conduit au risque d'exposer la puce ou les fils en or. Par ailleurs, une région de diffusion excessive peut aussi affecter des lignes voisines. [0012] Dc préférence, les deux faces de la feuille durcie ont une rugosité de 3 à 10µm, par exemple de 3,5 pm, 4 pm, 4,5 pm, 5 pm, 5,5 pm, 6 pm, 6,5 pm, 7 pm, 7,5 pm, 8 pm, 8,5 pm, 9 pm, 9,5 pm et similaire. [0013] Le traitement de rugosité peut être réalisé sur une face ou sur les deux faces de la feuille durcie dans la présente invention, tant qu'on assure que la face de la feuille durcie distante du film finalement obtenue a une rugosité de 3 à 10 pm. [0014] Dc préférence, la feuille durcie est obtenue en durcissant complètement une feuille de liaison semi-durcie. [0015] Dc préférence, la feuille de liaison semi-durcie comprend un tissu de fibre de verre et une composition de résine imprégnée sur le tissu dc fibre dc verre. [0016] Dans la présente invention, le tissu de fibre de verre peut, mais sans être limité à cela, être des modèles suivants : 106, 1078, 1080, 3313, 2116 et similaire. [0017] Dc préférence, la composition de résine est une composition de résine époxy. [0018] Dc préférence, le film comprend un adhésif. [0019] Dc préférence, le film et la feuille durcie sont perforés avec des trous traversants. [0020] Dc préférence, la feuille métallique est une feuille de cuivre. [0021] De préférence, la feuille de cuivre comprend une feuille de cuivre roulée ou une feuille de cuivre électrolytique. [0022] Dans le deuxième aspect, la présente invention prévoit un procédé de préparation du substrat film support de mise en boitier selon le premier aspect, comprenant les étapes suivantes : (1) rendre rugueuse une feuille durcie pour avoir une rugosité de 3 à 10 In sur une face (par exemple 3,5 pm, 4 pin, 4,5 pm, 5 pm, 5,5 pm, 6 pm, 6,5 pm, 7 pm, 7,5 pm, 8 Mm, 8,5 pm, 9 pm, 9,5 pm, etc.) ; et (2) disposer successivement un film et une feuille métallique sur l'autre face de la feuille durcie pour obtenir le substrat film support de mise en boitier. [0023] Dans la présente invention, le traitement de rugosité comprend l'un des traitements du groupe constitué du sablage, du brossage, du transfert mécanique, du traitement Corona, du traitement par plasma, et d'une combinaison d'au moins deux traitements sélectionnés parmi ces derniers, de préférence le sablage. [0024] Le contrôle de la rugosité par sablage a une haute précision. Le traitement de rugosité par brossage a une uniformité relativement mauvaise, et peut facilement s'user. La rugosité du traitement de rugosité par traitement Corona et par plasma est habituellement faible et présente une certaine sensibilité dans le temps. Par conséquent le sablage est préférable dans la présente invention. [0025] De préférence, les deux faces de la feuille durcie dans l'étape (1) sont rendues rugueuses de manière à avoir une rugosité de 3 à 10 pm, par exemple 3,5 pm, 4 pm, 4,5 pm, 5 pm, 5,5 pm, 6 pm, 6,5 pm, 7 pm, 7,5 pm, 8 pm, 8,5 pm, 9 pm, 9,5 pm et similaire. [0026] De préférence, la feuille durcie est préparée en traitant une feuille de liaison semi- durcie à 100 à 250 °C (par exemple 120 °C, 150 °C, 180 °C, 200 °C, 230 °C, etc.) pendant 0,01 à 2,5 h (par exemple 0,05 h, 0,1 h, 0,5 h, 1 h, 1,5 h, 2 h, etc.). [0027] De préférence, le film et la feuille métallique sont disposés successivement dans l'étape (2) sur la face de la feuille durcie distante de la face ayant le traitement de rugosité, par pressage à chaud. [0028] De préférence, le film est disposé dans l'étape (2) par pressage à chaud sur la face de la feuille durcie distante de la face ayant le traitement de rugosité et perforé, puis la feuille métallique est disposée par pressage à chaud. [0029] De préférence, les températures des deux pressages à chaud sont de manière indé- pendante comprises entre 50 et 150 °C, comme 80 °C, 100 °C, 120 °C, etc. ; et les pressions sont de manière indépendante comprises entre 0,01 et 1 MPa, par exemple 0,05 MPa, 0,1 MPa, 0,5 MPa, 0,8 MPa, etc. [0030] Dans l'étape (2), le film est disposé de telle manière qu'un film antiadhésif est pressé après qu'un adhésif a été appliqué sur la feuille durcie, et le film antiadhésif est retiré avant le pressage à chaud de la feuille métallique. [0031] En tant que solution technique préférée de la présente invention, le procédé de pré- paration comprend les étapes suivantes : (1) obtenir une feuille durcie en traitant une feuille de liaison semi-durcie à une température de 100 à 250 °C pendant 0,01 à 2,5 h, puis soumettre la feuille durcie à l'un quelconque ou à au moins deux traitements choisis dans le groupe constitué du sablage, du brossage, du transfert mécanique, du traitement Corona et par plasma, pour rendre la rugosité sur les deux faces comprise entre 3 et 10 pm ; et (2) presser à chaud un film antiadhésif après l'application d'un adhésif sur une face de la feuille durcie, puis perforer, retirer le film antiadhésif, puis disposer une feuille métallique par pressage à chaud pour obtenir le substrat film support de mise en boitier, les températures des deux pressages à chaud étant de manière indépendante comprises entre 50 et 150 °C, et les pressions de manière indépendante comprises entre 0,01 et 1 MPa. [0032] Par rapport à l'art antérieur, la présente invention présente les avantages suivants. [0033] La rugosité (Rz) de la feuille durcie est contrôlée pour être dans la plage de 3 à 10 pm, ce qui peut effectivement résoudre le problème dans lequel la hauteur du module dans le procédé de mise en boitier par colle UV dépasse la norme, et peut améliorer la force de liaison entre le module et la carte. En utilisant le substrat film support de mise en boitier de la présente invention, on fait en sorte que la hauteur de la colle UV soit comprise entre 500 et 580 pm, ce qui peut parfaitement satisfaire les exigences de l'application. Finalement, la force de liaison entre le module et la carte est supérieure à 90 N, ce qui peut aussi satisfaire les exigences de liaison entre le module et la carte. Description des modes de réalisation [0034] On va décrire ci-après la solution technique (le la présente invention par des modes de réalisation spécifiques. L'homme de l'art comprendra que les exemples ne sont utilisés que pour la compréhension de la présente invention, et ne doivent pas être considérés comme limitant la présente invention. Exemple 1 [0035] Un substrat film support de mise en boitier est préparé de la manière suivante : (1) premièrement imprégner un tissu de fibre de verre du type 106 avec une composition de résine époxy sur une machine à encoller, et utiliser le four de la machine à encoller pour obtenir une feuille de liaison semi-durcie, puis cuire la feuille de liaison semi-durcie à 190 °C. pendant 1,5 h pour obtenir une feuille durcie, et rendre rugueuse la feuille durcie par sablage et contrôler les valeurs Rz de rugosité pour qu'elles soient de 3 pm sur ses deux faces ; et (2) appliquer un adhésif sur une face de la feuille durcie, presser à chaud (50 °C/1 MPa) un film antiadhésif, puis perforer, retirer le film antiadhésif puis disposer une feuille métallique par pressage à chaud (150 'C/0,01 MPa) pour obtenir un substrat film support de mise en boitier. Exemple 2 [0036] Un substrat film support de mise en boitier est préparé de la manière suivante : (1) premièrement imprégner un tissu de fibre de verre du type 1080 avec une composition de résine époxy sur une machine à encoller, et utiliser le four de la machine à encoller pour obtenir une feuille de liaison semi-durcie, puis cuire la feuille de liaison semi-durcie à 200 °C. pendant 1 h pour obtenir une feuille durcie, et rendre rugueuse la feuille durcie par sablage et contrôler les valeurs Rz de rugosité pour qu'elles soient à 6,5 pm sur ses deux faces ; et (2) appliquer un adhésif sur une face de la feuille durcie, presser à chaud (100 'C/0,3 MPa) un film antiadhésif, puis perforer, retirer le film antiadhésif puis disposer une feuille métallique par pressage à chaud (150 °C/0,01 MPa) pour obtenir un substrat film support de mise en boitier. Exemple 3 [0037] Un substrat film support de mise en boitier est préparé de la manière suivante : (1) premièrement imprégner un tissu de fibre de verre du type 2116 avec une composition de résine époxy sur une machine à encoller, et utiliser le four de la machine à 6 encoller pour obtenir une feuille de liaison semi-durcie, puis cuire la feuille de liaison semi-durcie à 100 °C pendant 2,5 h pour obtenir une feuille durcie, et rendre rugueuse la feuille durcie par sablage et contrôler les valeurs Rz de rugosité pour qu'elles soient de 10 pm sur ses deux faces ; et (2) appliquer un adhésif sur une face de la feuille durcie, presser à chaud (80 °C, 0,5 MPa) un film antiadhésif, puis perforer, retirer le film antiadhésif puis disposer une feuille métallique par pressage à chaud (90 °C/0,4 MPa) pour obtenir un substrat film support de mise en hoitier. Exemple 4 [0038] Un substrat film support de mise en hoitier est préparé de la manière suivante : (1) premièrement imprégner un tissu de fibre de verre du type 2116 avec une composition de résine époxy sur une machine à encoller, et utiliser le four de la machine à encoller pour obtenir une feuille de liaison semi-durcie, puis cuire la feuille de liaison semi-durcie à 250 °C pendant 0,01 h pour obtenir la feuille durcie, et rendre rugueuse la feuille durcie par un traitement par plasma et contrôler les valeurs Rz de rugosité pour qu'elles soient à 3,5 pm sur ses deux faces ; et (2) appliquer un adhésif sur une face de la feuille durcie, presser à chaud (100 'C/0,3 MPa) un film antiadhésif, puis perforer, retirer le film antiadhésif puis disposer une feuille métallique par pressage à chaud (100 °C/0,3 MPa) pour obtenir un substrat film support de mise en hoitier. Exemple 5 [0039] Un substrat film support de mise en boitier est préparé de la manière suivante : (1) premièrement imprégner un tissu de fibre de verre du type 2116 avec une composition de résine époxy sur une machine à encoller, et utiliser le four de la machine à encoller pour obtenir une feuille de liaison semi-durcie, puis cuire la feuille de liaison semi-durcie à 180 °C pendant 2 h pour obtenir une feuille durcie, et rendre rugueuse la feuille durcie par brossage et contrôler les valeurs Rz de rugosité pour qu'elles soient à 7 pm sur ses deux faces ; et (2) appliquer un adhésif sur une face de la feuille durcie, presser à chaud (80 °C/0,5 MPa) le film antiadhésif, puis perforer, retirer le film antiadhésif puis disposer une feuille métallique par pressage à chaud (80 °C/0,5 MPa) pour obtenir un substrat film support de mise en boitier. Exemple 6-7 [0040] La seule différence par rapport à l'exemple 1 est que le traitement de rugosité est le procédé Corona (exemple 6), et le procédé de transfert mécanique (exemple 7). Exemple comparatif 1 [0041] La seule différence par rapport à l'exemple 2 est que le traitement de rugosité n'a pas été réalisé, et la rugosité Rz de la feuille durcie en elle-même est de 2 pm. 7 Exemple comparatif 2 [0042] La seule différence par rapport à l'exemple 3 est que la rugosité de la feuille durcie après le sablage est de 12 pm. Test de performance [0043] Les performances des substrats en bande de réception de boitier prévus dans les exemples 1 à 7 et dans les exemples comparatifs 1 et 2 ont été testés de la manière suivante : (1) hauteur de colle UV : mesurée à l'aide d'un micromètre ; (2) force de liaison entre le module et la carte : traiter la carte préparée en utilisant le substrat film support de mise en boiticr, évider le dos de la carte, exposer le module, pousser le module en arrière en utilisant une machine de poussée, enregistrer la poussée comme étant la force de liaison entre le module et la carte. [0044] Les résultats des tests dans les exemples et dans les exemples comparatifs sont re- présentés dans le tableau 1. [0045] [Tableauxl] Échantillons Traitement de rugosité Rugosité (Rz, [tm) Hauteur de colle UV/µm Force de liaison/N Exemple 1 Sablage 3 570 100 Exemple 2 Sablage 6,5 540 110 Exemple 3 Sablage 10 510 120 Exemple 4 Traitement plasma 3.5 565 95 Exemple 5 Brossage 7 530 115 Exemple 6 Traitement Corona 3 575 90 Exemple 7 Transfert mécanique 3 560 93 Exemple comparatif 1 2 610 70 Exemple comparatif 2 Sablage 12 480 125 [0046] Pendant le processus d'application effectif, la hauteur de la colle UV doit satisfaire les exigences d'application de 500 à 580 pm, et la force de liaison entre le module et la carte doit être supérieure à 90 N. [0047] On peut voir d'après les exemples et d'après les tests de performance que le substrat 8 film support de mise en hoitier prévu par la présente invention permet d'obtenir une hauteur de colle UV dans la plage de 500 à 580 pm, ce qui peut parfaitement satisfaire les exigences d'application, et que la force de liaison entre le module et la carte est supérieure à 90 N, ce qui peut aussi satisfaire les exigences de liaison entre le module et la carte. [0048] Dans les exemples 4 et 6, bien que le traitement par plasma et le traitement Corona puissent tous les deux satisfaire les exigences d'application, la rugosité et l'énergie de surface restent sensibles au temps dans des applications pratiques, et habituellement ne durent qu'environ une semaine. Dans les exemples 5 et 7, bien que la hauteur de la colle UV et la force de liaison entre le module et la carte puissent satisfaire les exigences d'application, il y a en fait des points individuels sur la feuille durcie qui sont usés. Par conséquent, on peut voir en comparant l'exemple 1 et les exemples 4 à 7 que le traitement de rugosité par sablage est préféré dans la présente invention. Dans le cas d'une même rugosité, le traitement par sablage va donner une meilleure force de liaison et une meilleure précision, alors que d'autres traitements physiques amènent une mauvaise uniformité et un risque d'usure de la feuille durcie. La rugosité obtenue par d'autres traitements chimiques est en général faible et présente une certaine sensibilité dans le temps. [0049] En comparant l'exemple 1 et les exemples comparatifs 1 et 2, on peut voir que la feuille durcie de la présente invention peut parfaitement satisfaire les exigences d'application lorsque la rugosité de la feuille durcie est dans la plage de 3 à 10 pin. 9