Brevet FR3153170A1 — publié le 20250321

Carte à puce sans contact localement translucide intégrant un élément de sécurité de niveau 2 L'invention concerne un objet portable communicant (1) à fonctionnement sans contact, comportant un corps dans lequel est intégrée une antenne principale apte à recevoir par radiofréquence de l’énergie électrique d’un lecteur externe et à communiquer avec lui, et un module électronique pourvu d’un substrat diélectrique portant une puce microélectronique, caractérisé en ce que le substrat diélectrique du module électronique est réalisé en un matériau translucide et comporte une zone portant un motif de sécurité opaque, et en ce que les couches du corps disposées en regard dudit motif de sécurité sont suffisamment translucides dans la zone du module électronique pour permettre de visualiser ledit motif de sécurité (8) sous un éclairage externe dirigé vers la zone du motif de sécurité. Figure pour l’abrégé : figure 6 Carte à puce sans contact localement translucide intégrant un élément de sécurité de niveau 2 L’invention concerne les objets portables sécurisés et communicants tels que notamment les cartes ou documents d’identification à puce, pourvus d’un module microélectronique à fonctionnement sans contact. L’objet portable communicant comporte une antenne intégrée au corps de l’objet portable pour communiquer à distance avec un lecteur radiofréquence. A titre d’exemple et de simplification de l’exposé, l’invention sera décrite dans le cadre de son application aux cartes à puce, sans pour autant limiter la portée de l’invention à ce facteur de forme, l’invention étant applicable à d’autres objets portables ou à d’autres facteurs de forme. Cependant, les cartes à puce à fonctionnement sans contact et réalisées au format normalisé selon la norme ISO 7810 constituent l’exemple le plus répandu des cartes d’identification auxquelles s’applique l’invention. État de la technique Il existe depuis plusieurs années un grand nombre de réalisations de cartes à puce sans contact. Un problème qui se pose régulièrement est celui de la contrefaçon, de fausses cartes copiant l’aspect de cartes originales émises par des émetteurs légitimes étant mises sur le marché. Certaines de ces cartes à puce comportent des motifs de sécurité disposés en surface de la carte à puce. Ces motifs sont bien visibles et peuvent également être contrefaits. Il serait donc utile de concevoir une carte à puce pourvue d’un ou de plusieurs éléments de sécurité enterrés dans le corps de carte, voire dans le module électronique lui-même. Cela renforcerait la résistance de ces cartes à la contrefaçon. Le contrôle de la présence ou de l’absence des motifs de sécurité est alors rendu plus complexe et demande un équipement spécialisé, d’autant plus que le corps de carte et le module électronique sont généralement opaques à la lumière. But de l’invention Le but général de l’invention est par conséquent de proposer une nouvelle structure d’objet portable communicant à fonctionnement sans contact, notamment une nouvelle structure de carte à puce ou équivalent, qui soit dénuée des inconvénients ci-dessus, et en particulier une structure permettant d’intégrer discrètement un motif de sécurité de niveau 2 intégré directement sur le module électronique incorporé au corps de la carte à puce, tout en restant visible, à la demande, pour des vérifications. Un autre but de l’invention est de proposer une nouvelle structure de carte à puce permettant de vérifier l’existence d’un élément de sécurité à l’aide d’un simple contrôle visuel à l’aide d’une lampe de faible puissance, telle que celle couramment disponible sur des téléphones portables. Dans son principe, l’invention prévoit d’ajouter un élément de sécurité de niveau 2 au module électronique enterré dans le corps de la carte à puce, en utilisant pour le module électronique une structure translucide capable de recevoir un motif de sécurité visible à la demande sous un certain niveau d’éclairage. Par élément de sécurité de niveau 2, on entend un élément présentant un niveau de sécurité supérieur au niveau 1, qui suppose un élément de sécurité directement visible à l’œil nu, mais inférieur au niveau 3, dont la détection nécessite un matériel électronique sophistiqué. L’invention met en œuvre l’utilisation combinée d’un film translucide pour le substrat du module électronique, et une structure de carte spécialement adaptée dans la zone du module électronique pour permettre son examen en transmission (observation du côté opposé à la source lumineuse) à l’aide d’une simple torche du type de celles que l’on trouve communément comme accessoire sur les téléphones portables. L’invention porte par conséquent sur un objet portable communicant à fonctionnement sans contact, comportant un corps dans lequel est intégrée une antenne principale apte à recevoir par radiofréquence de l’énergie électrique d’un lecteur externe et à communiquer avec lui, et un module électronique pourvu d’un substrat diélectrique portant une puce microélectronique, caractérisé en ce que le substrat diélectrique du module électronique est réalisé en un matériau translucide et comporte une zone portant un motif de sécurité opaque, et en ce que les couches du corps disposées en regard dudit motif de sécurité sont suffisamment translucides dans la zone du module électronique pour permettre de visualiser ledit motif de sécurité sous un éclairage externe dirigé vers la zone du motif de sécurité depuis la face opposée à la face d’observation. Selon un mode de réalisation, les couches du corps disposées en regard dudit motif de sécurité sont suffisamment translucides dans la zone du module électronique pour permettre de visualiser ledit motif de sécurité sous un éclairage externe d’une puissance minimale de 50 lumen. Selon un mode de réalisation, le substrat diélectrique et le corps sont configurés de façon à présenter des taux de transmission lumineux différenciés, de manière à assurer la vision du motif de sécurité par contraste sous l’effet de l’éclairage externe. Selon un mode de réalisation, le module électronique comporte une antenne secondaire connectée à la puce microélectronique et couplée inductivement avec l’antenne principale du corps. Selon une variante de réalisation, le module électronique comporte des plots de contact qui sont connectés aux bornes de l’antenne principale du corps par des connexions galvaniques filaires ou des vias conducteurs. Selon un mode de réalisation, le matériau translucide du substrat diélectrique du module électronique présente un taux de transmission optique supérieur à 20 % pour des longueurs d’onde d’éclairage lumineux comprises entre 400 et 800 nm. Selon un mode de réalisation, l’empilement des couches du corps et du substrat diélectrique présente un taux de transmission optique compris entre 1% et 5%, de préférence d’environ 3%, pour des longueurs d’onde d’éclairage lumineux comprises entre 400 et 800 nm. Selon un mode de réalisation, le module électronique comporte une goutte de résine d’enrobage transparente protégeant la puce microélectronique, et ledit motif de sécurité est réalisé sur le substrat diélectrique translucide, à l’extérieur de ladite goutte de résine d’enrobage. Selon une variante de réalisation, ledit motif de sécurité est réalisé sur le substrat diélectrique translucide, à l’intérieur de ladite goutte de résine d’enrobage. De préférence, le corps comporte dans sa structure une couche opaque blanche de 50 à 150 micromètres d’épaisseur, et des couches supplémentaires sensiblement transparentes à la lumière visible. Selon un mode de réalisation, ledit motif de sécurité est un motif métallique réalisé par gravure chimique ou laser à partir d’une couche métallique disposée sur une face du substrat diélectrique translucide. De préférence, ledit motif de sécurité métallique est réalisé sur la même couche métallique que celle formant une antenne du module électronique. Selon un mode de réalisation, l’objet portable communicant selon l’invention est réalisé sous la forme d’une une carte à puce au format normalisé ISO 7810. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée effectuée dans l’application de l’invention à une carte à puce, et des dessins annexés dans lesquels : La FIG. 1 représente une vue en plan par transparence d’une carte à puce selon l’invention. La FIG. 2 représente une vue selon une coupe A-A de la carte à puce de la FIG. 1 . La FIG. 3 représente une vue selon une coupe B-B de la carte à puce de la FIG. 1 selon un premier mode de réalisation. La FIG. 4 représente une vue selon une coupe B-B de la carte à puce de la FIG. 1 selon un second mode de réalisation, et une vue de dessous du module électronique. La FIG. 5 représente une vue de dessus agrandie du module électronique pourvu de son motif de sécurité de niveau 2. La FIG. 6 représente un schéma de la procédure de contrôle d’une carte à puce selon l’invention. La FIG. 7 représente une courbe de la transmittance de la carte à puce au niveau du module électronique, en fonction de la longueur d’onde. Description détaillée On a représenté en FIG. 1 une vue en plan par transparence d’une carte à puce 1 selon l’invention. Elle comporte un corps (2) dans lequel est intégrée une antenne principale (3) apte à recevoir par radiofréquence de l’énergie électrique d’un lecteur externe et à communiquer avec lui, et un module électronique (4). De façon connue, celui-ci est pourvu d’un substrat diélectrique (5) portant une puce microélectronique (6) (visibles en FIG. 3 ). Dans le mode de réalisation schématisé, le module électronique (4) comporte lui-même une antenne de module (9) (visible en figure 9) qui peut être couplée électromagnétiquement avec l’antenne principale (3) du corps de carte (2). La FIG. 2 représente de façon schématique une vue en coupe de la carte à puce 1 selon le trait de coupe A-A de la FIG. 1 . Cette vue en coupe fait apparaître l’empilement des différentes couches qui constituent le corps de carte 2. Ainsi, dans l’exemple représenté, le corps de carte 2 se compose, de couches externes 20, 21, 23 en matière plastique transparentes, de couches opaques 22, 24, et d’au moins une couche 25 destinée à être imprimée avec une image personnalisée par l’émetteur de la carte à puce et visible de l’extérieur. Comme visible sur la FIG. 3 qui correspond à une vue en coupe selon le trait de coupe B-B de la FIG. 1 et passant par le module électronique (4), une cavité (12) est aménagée dans les couches centrales du corps de carte, pour recevoir le module électronique (4). Celui-ci comporte un substrat diélectrique (5) sur une face duquel est fixé une puce microélectronique (6) protégée par une goutte de résine d’enrobage (11). Selon l’invention, le substrat (5) du module électronique (4) est réalisé en un matériau translucide et il comporte une zone portant un motif de sécurité (8) opaque. Il peut s’agir notamment d’un motif métallique, réalisé, notamment par gravure, dans la même couche métallique que celle qui sert à réaliser l’antenne (9) du module ou encore pour réaliser des plots de contact pour la connexion galvanique avec l’antenne (3) du corps de carte (2). Dans une variante de réalisation représentée en FIG. 4 , le motif de sécurité (8) est disposé à l’extérieur de la goutte de résine d’enrobage (11). Il importe que le substrat diélectrique (5) soit translucide, de façon qu’un éclairage dirigé vers la carte dans la zone du module électronique (4) permette de distinguer la forme opaque du motif de sécurité (8) à travers le substrat (5), comme cela apparait plus en détail sur la FIG. 5 . Un substrat (5) présentant un taux de transmission de la lumière de l’ordre de 30 % pour les longueurs d’onde visibles est un choix possible, alors que les substrats en verre époxy habituellement utilisés pour les substrats de module sont en général bien plus opaques. Les couches (20, 21, 23) du corps (2) sont choisies suffisamment translucides, avec des transmittances de l’ordre de 80-85 %, alors que les couches blanches (22, 24) ne présentent qu’une transmittance de l’ordre de 10 à,20 % (pour des longueurs d’onde lumineuse entre 400 et 800 nm). au moins dans la zone du module électronique (4), pour permettre de visualiser ledit motif de sécurité (8) sous un éclairage externe (13) dirigé vers la zone (7) du motif de sécurité (8). Les couches 20 à 24 sont en matériau plastique, de préférence du Polycarbonate, mais d’autres matériaux comme le PVC ou le PET peuvent être mis en œuvre. Elles sont conformes en épaisseur aux couches habituellement utilisées pour ce type de carte. Avantageusement au moins une de ces couches est personnalisable/marquable par carbonisation au laser. Selon un mode de réalisation testé, au voisinage du motif de sécurité (8), l’empilement de l’ensemble des couches du corps de carte y compris celle du substrat du module (4) peut ne présenter qu’une transmittance de l’ordre de 1% à 5% comme représenté en FIG. 7 , tout en assurant la visibilité du motif de sécurité (8) sous un éclairage adéquat, par exemple une lampe (13) présentant une puissance de l’ordre de 50 lumen. Ce type de lampe est très répandu, on en trouve notamment dans les téléphones portables. Pour vérifier l’existence d’un motif de sécurité (8) au sein de la carte à puce selon l’invention, il suffit alors pour un contrôleur (14) de procéder comme schématisé en FIG. 6 , par un examen en transmission, en envoyant le flux lumineux de la lampe (13) sur une face de la carte à puce, tout en observant la face opposée. L’aspect opaque du motif de sécurité se verra par contraste par rapport au substrat (5) translucide et aux couches transparentes du corps de carte. Les positions du contrôleur et du flux lumineux peuvent être permutées pour cette observation. Avantages de l’invention En définitive, l’invention permet à un objet portable communicant, notamment une carte à puce ou un passeport électronique, d’atteindre les buts visés. En particulier, l’invention permet d’incorporer à la carte à puce un motif de sécurité de niveau 2, invisible de l’extérieur en usage normal, mais dont la présence est simplement détectable lors d’un examen visuel de la carte à puce à l’aide d’une simple lampe torche de puissance modérée. Le motif de sécurité peut adopter une grande variété de formes, et il reste à l’abri à l’intérieur de la carte à puce, hors d’atteinte des tentatives d’effacement ou de contrefaçon. Sa réalisation ne nécessite pas d’étape de fabrication supplémentaire, dans la mesure où il peut être gravé dans la couche métallique de l’antenne du module électronique et réalisé en même temps qu’elle. Le contrôle n’est pas destructif. En outre, la structure de la carte à puce permet de continuer à utiliser les procédés de fabrication et les équipements existants, permettant de former des corps de carte constitués d’un empilement de couches en matière plastique et d’une cavité dans laquelle est reporté et fixé un module électronique. Objet portable communicant (1) à fonctionnement sans contact, comportant un corps (2) dans lequel est intégrée une antenne principale (3) apte à recevoir par radiofréquence de l’énergie électrique d’un lecteur externe et à communiquer avec lui, et un module électronique (4) pourvu d’un substrat diélectrique (5) portant une puce microélectronique (6), caractérisé en ce que le substrat diélectrique (5) du module électronique (4) est réalisé en un matériau translucide et comporte une zone (7) portant un motif de sécurité (8) opaque, et en ce que les couches du corps (2) disposées en regard dudit motif de sécurité (8) sont suffisamment translucides dans la zone du module électronique (4) pour permettre de visualiser ledit motif de sécurité (8) sous un éclairage externe (13) dirigé vers la zone (7) du motif de sécurité (8) depuis la face opposée à la face d’observation. Objet portable communicant (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les couches du corps (2) disposées en regard dudit motif de sécurité (8) sont suffisamment translucides dans la zone du module électronique (4) pour permettre de visualiser ledit motif de sécurité (8) sous un éclairage externe (13) d’une puissance minimale de 50 lumen. Objet portable communicant (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le substrat diélectrique (5) et le corps (2) sont configurés de façon à présenter des taux de transmission lumineux différenciés, de manière à assurer la vision du motif de sécurité (8) par contraste sous l’effet de l’éclairage externe (13). Objet portable communicant (1) selon quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module électronique (4) comporte une antenne secondaire (9) connectée à la puce microélectronique (6) et couplée inductivement avec l’antenne principale (3) du corps (2). Objet portable communicant (1) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le module électronique (4) comporte des plots de contact (10) qui sont connectés aux bornes de l’antenne principale (3) du corps par des connexions galvaniques filaires ou des vias conducteurs. Objet portable communicant (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau translucide du substrat diélectrique (5) du module électronique (4) présente un taux de transmission optique supérieur à 20 % pour des longueurs d’onde d’éclairage lumineux comprises entre 400 et 800 nm. Objet portable communicant (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’empilement des couches du corps (2) et du substrat diélectrique (5) présente un taux de transmission optique global compris entre 1% et 5%, de préférence d’environ 3%, pour des longueurs d’onde d’éclairage lumineux comprises entre 400 et 800 nm. Objet portable communicant (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module électronique (4) comporte une goutte de résine d’enrobage transparente (11) protégeant la puce microélectronique (6), et en ce que ledit motif de sécurité (8) est réalisé sur le substrat diélectrique (5) translucide, à l’extérieur de ladite goutte de résine d’enrobage (11). Objet portable communicant (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le module électronique (4) comporte une goutte de résine d’enrobage (11) transparente protégeant la puce microélectronique (6), et en ce que ledit motif de sécurité (8) est réalisé sur le substrat diélectrique translucide (5), à l’intérieur de ladite goutte de résine d’enrobage (11). Objet portable communicant (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (2) comporte dans sa structure des couches opaques blanches (22, 24) de 50 à 150 micromètres d’épaisseur, et des couches (20, 21, 23) sensiblement transparentes à la lumière visible. Objet portable communicant (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce ledit motif de sécurité (8) est un motif métallique réalisé par gravure chimique ou laser à partir d’une couche métallique disposée sur une face du substrat diélectrique translucide (5). Objet portable communicant (1) selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit motif de sécurité métallique est réalisé sur la même couche métallique que celle formant une antenne (9) du module électronique (4). Objet portable communicant (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il est réalisé sous la forme d’une une carte à puce au format normalisé ISO 7810.