Brevet FR3108778A1 — publié le 20211001

L’invention concerne un module électronique (30) destiné à être maintenu en place sur un support (1) par un moyen de maintien (4), ledit module électronique (30) étant constitué de plusieurs couches, comprenant au moins un substrat (12), une face du substrat (12b) portant une ou plusieurs antennes (13), la ou lesdites antennes (13) étant connectées à un circuit intégré (14) via des liaisons de connexion (15), caractérisé en ce que ledit module électronique (30) comporte au moins une couche de sécurité de maintien en place (31) sur le support, ladite couche de sécurité ayant des caractéristiques techniques telles que les forces de liaison F ad1 de cette couche sont inférieures aux forces de liaison F ad2 du moyen de maintien (4). Figure pour l’abrégé : Fig. 3 Module électronique pour carte à puce L’invention concerne un module électronique destiné notamment à être intégré dans un objet portatif tel qu’une carte à puce dual comprenant une fonction d’échanges de données avec contact et une fonction sans contact. Le module électronique selon l’invention peut être intégré dans tout dispositif utilisant une technologie de couplage inductif pour réaliser des transactions ou de manière plus générale des échanges de données. Le module électronique selon l’invention peut être intégré dans tout dispositif portatif tel qu’une carte, utilisé dans le domaine identitaire, les transports, le domaine bancaire, le contrôle d’accès, de santé, et aussi dans le domaine des télécommunications. De par la technologie de couplage inductif, il est possible avec un peu d’expérience ou de moyens techniques, de désencarter proprement, sans détériorer son fonctionnement, un module électronique de la cavité dans laquelle il se trouve ou plus généralement de séparer le module électronique d’un support. Le module électronique peut ensuite être installé dans une autre carte, pour une utilisation frauduleuse des données contenues dans ce module électronique par une personne non titulaire de la carte. La figure 1 illustre un exemple de carte à puce sans contact 1 comprenant un module électronique 2. Le module électronique 2 est positionné dans une cavité 3 de la carte et maintenu en place grâce à un adhésif d’encartage 4. Dans cet exemple, le module électronique est constitué d’une superposition de plusieurs couches, comprenant une couche 10 supportant les contacts 11 sur une première face 10a. Sur la deuxième face 10b de la couche support sont disposées une ou plusieurs spires formant une antenne 13 permettant le couplage inductif. L’antenne 13 est reliée à une puce 14 via des fils de connexion 15, selon une technique connue de l’homme du métier. Les fils de connexion 15 sont liés par une deuxième extrémité aux contacts 11 de la face supérieure du module électronique positionné dans la carte via des ouvertures ou puits de bonding 16. La puce est tenue en place par un adhésif ou tout autre moyen de maintien 17. L’ensemble est protégé par une résine d’encapsulation 18 qui protège la puce et les connexions. La figure 2 illustre le résultat suite à un désencartage du module électronique. Sur la figure, on remarque que seul l’adhésif d’encartage est détérioré, une partie 4a restant sur la carte et une autre partie 4b sur le module, la fonctionnalité du module électronique étant conservée, ses liaisons n’ayant pas été abimées ou détruites. L’idée de la présente invention est de proposer un nouveau module électronique présentant notamment la caractéristique suivante : lors d’une séparation du module électronique de son support, par exemple par « désencartage », cette séparation va provoquer une « rupture » ou une délamination des couches internes du module électronique conduisant à une rupture des connexions avec l’antenne module et/ou de toutes les connexions avec le module électronique, ou encore une détérioration dans la structure de l’antenne elle-même. Pour cela, le module électronique va comporter au moins une couche adhésive selon l’invention présentant des caractéristiques spécifiques qui sera désignée sous l’expression « couche adhésive de sécurité » pour la différencier des couches adhésives utilisées dans le module électronique pour d’autres fonctions. Dans la suite de la description, on utilisera l’expression « couche de maintien en place » pour désigner un matériau tel qu’une couche adhésive utilisée pour maintenir en place le module électronique sur un support ou dans une cavité d’une carte, l’expression « couche adhésive de sécurité » ou « couche de sécurité » pour désigner la couche utilisée pour lier la couche support portant les contacts et la couche de substrat portant les antennes, et l’expression « adhésif de collage » pour désigner une couche utilisée pour maintenir une antenne sur un substrat. L’invention concerne un module électronique destiné à être maintenu en place sur un support par un moyen de maintien, ledit module électronique étant constitué de plusieurs couches, comprenant au moins un substrat, une face du substrat portant une ou plusieurs antennes, la ou lesdites antennes étant connectées à un circuit intégré via des liaisons de connexion, caractérisé en ce que ledit module électronique comporte au moins une couche de sécurité de maintien en place sur le support, ladite couche de sécurité ayant des caractéristiques techniques telles que les forces de liaison F ad1 de cette couche sont inférieures aux forces de liaison F ad2 du moyen de maintien. Le module électronique selon l’invention est par exemple inséré dans une cavité d’une carte. Le module comprend une première couche support portant des contacts, une première face de la couche support est en contact avec une première face d’un substrat, ledit substrat comprenant sur une deuxième face une ou plusieurs antennes, lesdites antennes étant reliées à un circuit intégré via des liaisons de connexion, ladite couche de sécurité est une couche adhésive disposée de façon à céder et provoquer la rupture des liaisons de connexion sous l’effet d’une force de traction exercée sur le module électronique. Selon un mode de réalisation, le substrat comporte sur une première face comportant une première couche adhésive une première antenne et sur une deuxième face comportant une deuxième couche adhésive une deuxième antenne, les deux antennes sont connectées à l’aide d’une connexion électrique par sertissage ou « crimp », et les forces de liaison associées aux couches adhésives, F ad3 sont inférieures aux forces de liaison F ad1 de la couche de maintien de sécurité. La couche de maintien de sécurité est, par exemple, choisie dans la liste des familles suivantes : un adhésif sensible à la pression tel que des acryliques, les silicones. La couche de maintien de sécurité peut être choisie parmi la liste suivante : un thermoplastique, tel qu’un copolyamide, des phénoliques ou du polyuréthane. La couche de maintien de sécurité peut aussi être choisie, parmi les thermodurcissables tels que des copolyamides, des phénoliques, du polyuréthane. Le substrat est réalisé, par exemple, dans un matériau choisi parmi la liste des matériaux suivants : le polyimide PI, le Naphtalate de polyéthylène PEN, le Polyéthylène téréphtalate PET, le verre-époxy, le Chlorure de polyvinyle PVC et Polycarbonate PC. Le circuit intégré peut être puce électronique. L’invention concerne aussi un procédé de de fabrication d’un module électronique selon l’invention caractérisé en ce qu’il comporte au moins les étapes suivantes : Utiliser une couche support portant un ou plusieurs contacts sur une première face, Réaliser un multicouche, ou complexe, en disposant une deuxième face de la couche support en contact avec une première face d’un substrat avec une couche de sécurité de maintien en place présentant une force de liaison F ad1 inférieure à la force de liaison F ad2 du matériau utilisé pour maintenir en place ledit module électronique sur un support, Réaliser le collage d’un circuit intégré sur la deuxième face de la couche su support, Relier électriquement au moins une antenne présente sur la deuxième couche du substrat et le support à contacts à un ou plusieurs plots du circuit intégré en utilisant des fils de connexion, Protéger l’ensemble constitué d’au moins le circuit intégré, du substrat et d’au moins l’antenne. Le procédé peut comporter une étape où l’on dépose une première couche adhésive pour maintenir en place une première antenne disposée sur une première face du substrat et une deuxième couche adhésive pour maintenir en place une deuxième antenne disposée sur une deuxième face du substrat, les couches adhésives ayant chacune une force de liaison F ad3 inférieure ou égale à la force de liaison F ad1 . D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d’exemple non limitatifs et qui représentent, respectivement : une vue d’une carte comprenant un module électronique, une vue de la carte de la figure 1 après désencartage du module électronique et la conservation de la fonctionnalité du module, une vue d’une carte comprenant un module électronique selon l’invention, une vue du résultat suite au désencartage du module électronique selon l’invention, une illustration de la dégradation suite à un désencartage du module électronique, un exemple de module électronique selon l’invention avec double antenne, un premier exemple de dégradation du module électronique suite à son retrait forcé de la carte, une deuxième illustration de la détérioration du module électronique suite à son retrait de la carte, un troisième exemple de détérioration de la structure du module électronique. Afin de bien faire comprendre la structure du module électronique selon l’invention, l’exemple qui suit est donné pour une carte dual ayant une fonction avec contact et une fonction sans contact comprenant un module électronique ou puce. La figure 3 illustre un exemple de module électronique selon l’invention. Le module électronique 30 est positionné dans une cavité 3 d’une carte à puce 1 selon des techniques connues de l’homme du métier et maintenu en place au moyen d’un adhésif d’encartage 4. Dans cet exemple, le module électronique est constitué d’une superposition de plusieurs couches, comprenant une couche 10 supportant les contacts 11 (pour une lecture avec un lecteur de carte non représenté pour des raisons de simplification) sur une première face 10a. Une deuxième face 10b de la couche support est en contact avec une première face 12a d’un substrat 12. Sur la deuxième face du substrat 12b sont disposées une ou plusieurs spires formant une antenne 13 permettant le couplage inductif. L’antenne 13 est reliée à un circuit intégré tel qu’une puce électronique 14 via une première extrémité 15a de fils de connexion 15, selon une technique connue de l’homme du métier. Les fils de connexion 15 sont liés par une deuxième extrémité aux contacts 11 de la face supérieure du module électronique positionné dans la carte via des ouvertures ou puits de bonding 16. La puce électronique est tenue en place par un adhésif ou tout autre moyen de maintien 17. L’ensemble est protégé par une résine d’encapsulation 18, par exemple, qui protège la puce et les connexions. En plus de ces éléments, le module électronique comprend une couche adhésive de sécurité 31 qui, dans l’exemple, est disposée entre la face interne 10b de la couche support 10 (deuxième face 10b) portant les contacts 11 et la face 12a du substrat 12 portant l’antenne 3. Les caractéristiques du matériau formant la couche adhésive de sécurité sont notamment choisies en fonction de la matière utilisée pour l’adhésif d’encartage. Ses caractéristiques physico-chimiques sont choisies de façon telle que lorsque l’on cherche à retirer le module électronique de la carte, la « traction » exercée pour séparer le module électronique de son support (ou l’extraction de celui-ci de la cavité de la carte) provoque une détérioration en premier au niveau de la couche adhésive de sécurité, tel qu’il sera illustré aux figures 4, 5, 7 et 8. Les liaisons avec cette couche adhésive vont rompre avant les liaisons procurées par l’adhésif d’encartage, par exemple. C’est-à-dire qu’il va y avoir rupture des connexions nécessaires au bon fonctionnement du module électronique. Les forces d’adhésion sont schématisées sur la figure 4 (partie basse de la figure). En faisant référence à des forces de liaison assurant une adhérence maximale ou au moins suffisante au maintien en place des différents éléments on désigne par : F ad1 la force de liaison permettant au matériau formant la couche adhésive de sécurité de maintenir en place le module électronique sur un support, F ad2 la force de liaison assurant le maintien du module électronique avec la carte, maintien dans la cavité de la carte, ou sur un support. Les caractéristiques de la couche adhésive de sécurité sont telles que la force de liaison F ad1 est inférieure à la force de liaison F ad2 . De cette façon, lorsqu’une personne va chercher à retirer le module électronique de son emplacement, la couche adhésive de sécurité va céder la première, ce qui provoquera une détérioration du fonctionnement du module électronique. Le matériau adhésif constituant cette couche adhésive de sécurité, sera choisi, par exemple, parmi la liste des familles d’adhésifs suivants : les adhésifs sensibles à la pression connus sous l’abréviation PSA (Pressure Sensitive Adhesive), les thermoplastiques et les thermodurcissables. Parmi les adhésifs sensibles à la pression, on peut citer les acryliques, les silicones ou encore les polyéthylènes terephthalates ou PET. Parmi les thermoplastiques on trouve le copolyamide, les phénoliques, le polyuréthane. Parmi les thermodurcissables on peut utiliser des bases époxy ou encore des polyuréthanes ou tout autre matériau ayant une fonction similaire. La liste des matériaux est donnée à titre illustratif, nullement limitatif et tout matériau présentant des propriétés permettant de réaliser la couche adhésive de sécurité pourra être utilisé sans sortir du cadre de l’invention. La figure 4 illustre le résultat d’un « désencartage forcé » du module électronique selon l’invention. Les fils de connexion liant la puce et les contacts sont rompus, une partie des fils de connexion restant accrochés sur la puce, une autre partie aux contacts. La figure 5 illustre un autre mode de dégradation dans lequel il y a rupture de la couche d’encapsulation. La figure 6 illustre un autre mode de réalisation du module électronique comportant une antenne double face. , Selon un autre mode de réalisation, le module électronique selon l’invention peut comporter un substrat comprenant sur chaque face une antenne double face. Les éléments identiques du module à ceux de la figure 3 portent les mêmes références. Une première antenne 50 est déposée sur une première surface 53a du substrat, une deuxième antenne 51 est déposée sur une deuxième surface 53b du substrat 53. Les deux antennes sont connectées par une connexion électrique par sertissage entre des mors avec force et ultrasons, plus connue sous la dénomination anglo-saxonne crimp 52. Dans cette structure un adhésif de collage 54, 55, est utilisé pour maintenir en place chacune des antennes sur une face du substrat. Les forces de liaison associées aux couches adhésives 54, 55 (adhésif de collage), F ad3 sont inférieures ou égales aux forces de liaison F ad1 à l’adhésif de sécurité (tape contact/antenne), (figure 9 en partie basse), elles-mêmes inférieures aux forces de liaison de F ad2 de l’adhésif d’encartage (hotmelt : module/support). La figure 7 illustre la rupture dans les connexions lors d’un désencartage forcé du module électronique, la puce 14 reste sur le support 10, une partie de la couche de sécurité 31 reste sur le support, une autre partie reste sur le substrat et les connexions entre la puce et l’antenne sont rompues. La figure 8 illustre la dégradation observée pour le module électronique avec le substrat qui reste sur l’adhésif d’encartage et la figure 9, une autre dégradation où l’on observe que le substrat 53 est séparé, une partie restant sur l’adhésif d’encartage et une autre partie restant sur le support 10. Selon un mode de fabrication du module, la couche portant les supports et le substrat portant l’antenne seront laminés ensemble, la couche adhésive de sécurité étant de fait laminée. Ceci assurera un meilleur maintien dans le temps pour les différentes couches. Le matériau utilisé pour réaliser l’antenne pourra être choisi parmi la liste suivante : Or, aluminium, ou tout autre matériau métallique électriquement conducteur présentant des propriétés équivalentes. Le matériau adhésif sera choisi de façon à être compatible au matériau de l’antenne afin de solidariser le film à contact avec le substrat portant l’antenne. La réalisation de l’antenne se fera, par exemple, en utilisant des techniques connues de l’homme du métier, par exemple, une technique de gravure, ou encore un procédé additif, procédé où la surface du motif souhaité est activée pour permettre la croissance ou le report direct du conducteur, par sérigraphie ou par transfert, par exemple. Le substrat est, par exemple, une couche constituée d’un matériau rigide ou d’un matériau lui conférant de la souplesse. Il peut être choisi parmi la liste des matériaux suivant : le polyimide PI, le Naphtalate de polyéthylène PEN, le Polyéthylène téréphtalate PET, le verre-époxy ou encore le Chlorure de polyvinyle PVC. Le matériau choisi sera compatible avec l’adhésif supplémentaire. Selon une variante de réalisation, la puce peut être collée directement ou positionnée selon la technique « puce retournée » connue sous l’expression anglo-saxonne « flip-chip ». La fabrication du module électronique peut être réalisée en utilisant des techniques connues de l’homme du métier. Par exemple, le procédé de fabrication du module selon l’invention peut comporter au moins les étapes suivantes : Utiliser une couche support 10 portant des contacts 11 sur une première face 10a, Réaliser un multicouche ou complexe en disposant la deuxième face 10b de la couche support en contact avec une première face 12a du substrat 12 avec une couche adhésive de sécurité présentant une force de liaison F ad1 inférieure à la force de liaison F ad2 du matériau qui sera utilisé pour maintenir en place le module dans une cavité de la carte finale. Réaliser le collage d’une puce électronique 14 sur la face complexée 10b par un procédé de collage standard ou par flip-chip. Dans le cas d’une puce électronique collée par un collage standard (hors flip-chip), relier électriquement au moins une antenne 13 présente sur la deuxième couche 12b du substrat 12 et le support à contacts 11 à un ou plusieurs plots de la électronique 14 (ou du circuit intégré) en utilisant des fils de connexion en utilisant des fils de connexion en Or, Cuivre, Argent, Aluminium ou tout autre matériau précieux et semi précieux utilisé dans le domaine technique du câblage par fil ou « wire-bonding ». Protéger l’ensemble avec une résine de protection ou tout autre matériau ayant une fonction similaire. Dans le cas d’une antenne double, telle que représentée à la figure 6, le procédé comportera en plus une étape dans laquelle on dépose une couche adhésive 54, 55, pour maintenir en place une première antenne 50 et une deuxième antenne 51 disposées sur chaque face 53a, 53b du substrat 53. La fonctionnalité du module électronique selon l’invention sera détériorée, voir détruite suite à un « désencartage » ou une séparation du module électronique du support auquel il est associé. Le module sera séparé au niveau de ses couches internes entraînant la rupture des connexions avec l’antenne module et éventuellement de toutes celles connectés à la puce. Module électronique (30) destiné à être maintenu en place sur un support (1) par un moyen de maintien (4), ledit module électronique (30) étant constitué de plusieurs couches, comprenant au moins un substrat (12), une face du substrat (12b) portant une ou plusieurs antennes (13), la ou lesdites antennes (13) étant connectées à un circuit intégré (14) via des liaisons de connexion (15), caractérisé en ce que ledit module électronique (30) comporte au moins une couche de sécurité de maintien en place (31) sur le support, ladite couche de sécurité (31) ayant des caractéristiques techniques telles que les forces de liaison F ad1 de cette couche sont inférieures aux forces de liaison F ad2 du moyen de maintien (4). Module électronique (30) selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’il est destiné à être inséré dans une cavité (3) d’une carte (1) et en ce qu’il comprend une première couche support (10) portant un ou plusieurs contacts (11), une première face (10b) de la couche support (10) est en contact avec une première face (12a) d’un substrat (12), ledit substrat (12) comprenant sur une deuxième face (12b) une ou plusieurs antennes (13), lesdites antennes étant reliées à un circuit intégré (14) via des liaisons de connexion (15), ladite couche de sécurité (31) est une couche adhésive ayant une force de liaison F ad1 plus faible que la force de liaison F ad2 du moyen de maintien (4) du module dans la cavité afin de provoquer la rupture des liaisons de connexion (15) sous l’effet d’une force de traction exercée sur le module électronique. Module électronique selon la revendication 2 caractérisé en ce que le substrat (53) comporte sur une première face (53a) comportant un adhésif de collage (54) une première antenne (50) et sur une deuxième face (53b) comportant un adhésif de collage (55) une deuxième antenne (51), les deux antennes sont connectées à l’aide d’une connexion électrique par sertissage (52), et en ce que les forces de liaison F ad3 associées aux adhésifs de collage (54, 55) sont plus faibles ou égales aux forces de liaison F ad1 de la couche de sécurité (31). Module électronique selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que le matériau de la couche de sécurité (31) est choisie dans la liste des familles suivantes : un adhésif sensible à la pression tel que des acryliques, les silicones. Module électronique selon l’une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le matériau de la couche de maintien de sécurité est un thermoplastique, tel qu’un copolyamide, des phénoliques ou du polyuréthane. Module électronique selon l’une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le matériau de la couche de maintien de sécurité est choisi parmi la liste suivante : des thermodurcissables tels que des copolyamides, des phénoliques, du polyuréthane. Module électronique selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que le substrat est dans un matériau choisi parmi la liste des matériaux suivants : le polyimide PI, le Naphtalate de polyéthylène PEN, le Polyéthylène téréphtalate PET, le verre-époxy, le Chlorure de polyvinyle PVC et Polycarbonate PC. Module électronique selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que le circuit intégré (14) est une puce électronique. Procédé de fabrication d’un module électronique selon l’une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu’il comporte au moins les étapes suivantes : - Utiliser une couche support (10) portant un ou plusieurs contacts (11) sur une première face (10a), - Réaliser un multicouche ou complexe en disposant une deuxième face (10b) de la couche support (10) en contact avec une première face (12a) d’un substrat (12) avec une couche de sécurité de maintien en place (31) présentant une force de liaison F ad1 inférieure à la force de liaison F ad2 du matériau utilisé pour maintenir en place ledit module électronique sur un support, - Réaliser le collage d’un circuit intégré (14) sur la deuxième face (10b), - Relier électriquement au moins une antenne (13) présente sur la deuxième couche (12b) du substrat (12) et le support à contact (11) à un ou plusieurs plots du circuit intégré (14) en utilisant des fils de connexion (15). - Protéger l’ensemble constitué d’au moins le circuit intégré, du substrat et d’au moins l’antenne (13). Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce qu’il comporte une étape de dépôt d’une couche adhésive (54, 55) pour maintenir en place une première antenne (50) disposée sur une première face (53a) du substrat et une deuxième antenne (51) disposée sur une deuxième face (53b) du substrat (53).