EP4662589A1 - Carte à puce pourvue d'un écran d'affichage d'un code dynamique et son procédé de fabrication - Google Patents

Carte à puce pourvue d'un écran d'affichage d'un code dynamique et son procédé de fabrication

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Publication number
EP4662589A1
EP4662589A1 EP24707259.8A EP24707259A EP4662589A1 EP 4662589 A1 EP4662589 A1 EP 4662589A1 EP 24707259 A EP24707259 A EP 24707259A EP 4662589 A1 EP4662589 A1 EP 4662589A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electronic module
cavity
card body
card
display screen
Prior art date
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Pending
Application number
EP24707259.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Damien Aubert
Maxime DI BERNARDO
Sébastien MARMUGI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Smart Packaging Solutions SAS
Original Assignee
Smart Packaging Solutions SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Smart Packaging Solutions SAS filed Critical Smart Packaging Solutions SAS
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Pending legal-status Critical Current

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    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/0772—Physical layout of the record carrier
    • G06K19/07722—Physical layout of the record carrier the record carrier being multilayered, e.g. laminated sheets
    • G—PHYSICS
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    • G06K19/07766—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card comprising at least a second communication arrangement in addition to a first non-contact communication arrangement
    • G06K19/07769—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card comprising at least a second communication arrangement in addition to a first non-contact communication arrangement the further communication means being a galvanic interface, e.g. hybrid or mixed smart cards having a contact and a non-contact interface

Definitions

  • the present invention relates to a contact or dual-interface contact and contactless communication smart card provided with a display screen of a dynamic security cryptogram called "dCW", an acronym for the English expression “dynamic Card Verification Value”.
  • This smart card will then be called a “dynamic CW card” or more simply a “dCW card” in the following.
  • the invention also relates to the method for manufacturing such a dCW card.
  • a dCW card is intended to further secure e-commerce transactions and improve users' online shopping experience, compared to older cards that simply had a fixed verification code known as "Card Verification Value", also known as CW, which is a fixed code printed on the body of the card.
  • Card Verification Value also known as CW
  • dCW cards feature a 3-digit display embedded on the back of standard credit cards. Instead of the conventional 3-digit static CW code printed on the chip card that can be easily duplicated, this easy-to-use dynamic code solution will prevent card-not-present (CNP) fraud and is likely to provide consumers, merchants and banks with greater confidence in their online transactions.
  • CNP card-not-present
  • the dynamic CW card known as “eSecu” is a traditional EMV contactless payment card that displays a dynamic value that automatically refreshes based on a time-varying One Time Password (OTP).
  • dCW cards require the integration into the card body of a specific electronic module, for example such as that described in document WO 2021/206780 A1 (LINXENS) having both a contact terminal block compliant with the ISO 7816 standard on the front face, and a screen on the rear face for displaying the dCW code.
  • This type of module called “all in one” or “ “all in one” has the advantage of integrating all the electronic components necessary for the operation of the smart card, in particular the microelectronic chip and its software application, particularly of the banking type, as well as the screen for displaying the dCW code.
  • this architecture is therefore simple and allows such a module to be integrated with all the necessary electronic components in a cavity of the card body, without requiring the integration of discrete electronic components distributed on a printed circuit integrated into the card body.
  • a first problem that arises is to obtain a solution that allows the electronic module to be integrated and bonded into the machined cavity of the card body while maintaining sufficient transparency of the cavity bottom to allow good readability of the screen after its integration into the cavity of the card body.
  • the screen located on the back of the electronic module must indeed be clearly visible at the back of the smart card, while remaining protected from external aggression.
  • dCW modules can come from different manufacturers and have different dimensions, including varying thickness.
  • the structure of the smart card must be compatible with the manufacturers' standard card manufacturing processes, in particular with the hot lamination phases of the card body layers.
  • US 2014/0162286 A1 discloses a smart card having a display screen, an integrated battery, and an electrical switch.
  • the display is not integrated into an electronic module inserted into a cavity, but is directly integrated into a layer of the card body, facing a transparent window.
  • the general aim of the invention is to propose a new smart card structure provided with a module whose rear face has a screen for displaying a dynamic CW, and its manufacturing method, which is capable of solving all of the technical problems cited above.
  • the invention also has the particular aim of proposing a smart card structure making it possible to place the electronic module in the cavity of the card body while maintaining good transparency of the bottom of the cavity to ensure the readability of the screen located on the rear face of the electronic module through the bottom of the cavity of the card body, and while protecting the screen from external aggression.
  • the invention provides for using on the rear face of the card body (i.e. the face opposite that which carries the contact terminal block in the standardized format according to the ISO 7816 standard), a layer of transparent plastic material, in particular PVC, coated with a layer opaque to visible light, for example a white layer printed by screen printing or offset on the entire surface of the transparent PVC layer, with the exception of an unprinted area located at the position provided for the screen of the electronic module.
  • a layer of transparent plastic material in particular PVC
  • a layer opaque to visible light for example a white layer printed by screen printing or offset on the entire surface of the transparent PVC layer, with the exception of an unprinted area located at the position provided for the screen of the electronic module.
  • a transparent hot-melt adhesive is used, also called “hotmelt” in English terminology, and it is placed on the entire lower surface of the module or only along its periphery.
  • an optical resin or glue or a gel is used to bond the module and to wet the machined cavity bottom of the card body in order to improve the visibility of the screen through the bottom of the cavity.
  • the optical glue is chosen to be able to optimize the optical index of the bottom of the cavity.
  • microcapsules filled with a two-component pressure-activated adhesive also known as “PSA” for “Pressure Sensitive Adhesive”, or temperature-activated, are used to fix the module.
  • PSA Pressure Sensitive Adhesive
  • the invention also provides that the structure of the card is only made up of layers of different materials compatible with hot lamination (in particular PVC, PET, PC, etc.), and the structure of the card body must not include any electronic components or batteries, apart from the card antenna.
  • the invention therefore relates to a smart card comprising a card body formed by a stack of layers secured to each other and an electronic module provided on its upper face with a terminal block of metal contacts capable of interacting with the corresponding contacts of a smart card reader and comprising on its lower face a display screen, said electronic module being integrated in a cavity arranged on the upper face of the card body, and said display screen being positioned at the bottom of said cavity in a transparent layer of the card body so as to be visible from the lower face of the smart card, and said card body comprising a generally opaque layer arranged under said transparent layer and provided with a non-opaque reserve zone arranged opposite the display screen, characterized in that the bottom of said cavity has multiple machining depths, adapted to the thickness of the display screen and to the thickness of other electronic components arranged on the lower face of the electronic module.
  • said generally opaque layer is produced by an opaque white print on a layer of the card body, and the non-opaque reserve area is produced by an absence of opaque white print opposite the area provided for the display screen.
  • the layers of the card body comprise in order, starting from the upper face of the smart card:
  • the bottom of said cavity has multiple machining depths, adapted to the thickness of the display screen and to the thickness of other electronic components arranged on the lower face of the electronic module.
  • the electronic module is secured in the cavity of the card body by means of a transparent hot-melt adhesive film disposed on the underside of the electronic module on and around the display screen and other components thereof disposed in relief on the underside of the electronic module.
  • the electronic module is secured in the cavity of the card body by means of an opaque hot-melt adhesive film laminated to the periphery of the underside of the electronic module around the display screen and other components thereof.
  • the electronic module is fixed in the cavity of the card body by means of a transparent glue dispensed at the bottom of the cavity so as to surround and cover the display screen.
  • the electronic module is secured in the cavity of the card body by means of the combination of a hot melt adhesive film laminated around the periphery of the electronic module, and a transparent glue. dispensed at the bottom of the cavity in the area intended to be opposite the display screen.
  • the transparent glue is taken from:
  • a two-component epoxy adhesive that cures at room temperature An acrylic-based, pressure-sensitive liquid adhesive.
  • a two-component polyurethane adhesive that cures at around 80°C.
  • the invention also relates to a method for producing a smart card as described above, comprising steps consisting in forming a laminated multilayer card body, machining in the card body a cavity intended to receive an electronic module provided on its lower face with a display screen, transferring and gluing the electronic module in said cavity by orienting the lower face of the electronic module towards the lower face of the smart card, characterized in that the step of forming the card body comprises a step consisting in printing on a layer of the card body located under the electronic module, an opaque layer, in particular white, provided with a transparent reservation in the area intended to be located opposite the display screen after integration of the electronic module.
  • IA and IB represent an electronic module for a smart card, provided with a screen, the module being represented respectively in a top view from the contact terminal side, and in a bottom view from the screen side.
  • Figure 2 shows a schematic view of the electronic module of Figure IA, in cross section.
  • Figures 3A and 3B respectively represent a top view (front) and a bottom view (back) of a smart card integrating an electronic module of Figures 1A and 2 provided with a display screen.
  • FIG. 4 shows an exploded perspective view of a smart card according to the invention.
  • - Figure 5 represents a schematic sectional view of a card body according to the invention, before machining of the cavity intended to receive the electronic module.
  • - Figure 6 represents a schematic sectional view of a card body according to the invention, after machining of the cavity intended to receive the electronic module.
  • FIG. 7 represents a schematic sectional view of a smart card according to the invention, after insertion of the electronic module into the cavity of the card body.
  • FIG. 1A An electronic module 3 for a smart card.
  • This electronic module 3 is provided on the upper face ( Figure 1A) with a terminal block of metal contacts capable of interacting with the corresponding contacts of a smart card reader, as is well known.
  • This electronic module 3 is provided on its lower face ( Figure 1B) with a display screen 5 and one or more discrete or integrated electronic components 8, such as for example a conventional security electronic component ensuring the identification of the user of the smart card, or resistors or capacitors.
  • the electronic module 3 comprises a dielectric substrate 6 on which the contact terminal block (not shown) is mounted in the upper part, and the display screen 5 and the electronic components 8 in the lower part.
  • the figures do not represent the possible electrical interconnections between the different components of the electronic module 3.
  • Figures 3A and 3B show a smart card 1 according to the invention, respectively in top view and in bottom view. It integrates an electronic module 3 in accordance with Figures 1 and 2, the terminal block of the module 3 being visible on the upper face of the smart card 1 ( Figure 3A), and the display screen of the module 3 being visible on the lower face of the smart card 1 ( Figure 3B). Thanks to this structure, all the electronic components of the smart card, except a possible antenna for radiofrequency communication with a contactless reader, are integrated into the electronic module.
  • Figure 4 shows an exploded perspective view of the smart card 1 of Figure 3A. It comprises the electronic module 3, integrated into a card body formed by a stack of several layers of plastic material laminated together by a hot lamination process, i.e. at around 140°C +/- 20 degrees.
  • the card body includes:
  • a transparent protective top layer 11 also called “Overlay” in Anglo-Saxon terminology, typically in PVC with a thickness of around 40pm to 60pm.
  • An antenna insert 14 composed of a layer of PVC or PET and comprising the turns of an aluminum antenna/booster B, the assembly having a thickness of the order of 200pm to 250pm.
  • the entire complex 15 has a thickness of the order of 200 pm to 250 pm.
  • the opaque layer 10 of the complex 15 comprises a reservation 7 devoid of opaque material, opposite the area which will be occupied by the display screen 5.
  • the opaque layer 10 will be printed on the entire surface of the complex 15, with the exception of the area located opposite the display screen 5.
  • Figures 5 to 7 show a cross-sectional view of the smart card 1, passing through the area of the electronic module 3, at various stages of manufacture.
  • the same elements bear the same reference numbers in the different figures.
  • the thicknesses of the layers shown are modified from reality, for greater clarity.
  • Figure 5 shows the structure of the card body 2 composed of the laminated stack of layers 11 to 17 described in relation to Figure 4, before the machining of a cavity 4 intended to receive the electronic module 3.
  • Figure 5 shows the zone 7 for reserving the opaque layer 10, as described above.
  • Figure 6 shows the same structure of card body 2, after machining a cavity 4 intended to receive the electronic module 3.
  • the bottom of the cavity 4 located in the transparent layer 15 is machined at several machining depths P1, P2, P3, depending on the thickness of the substrate of the module 3, of the screen 5 and of the other electronic components 8 which are in relief on the lower face of the electronic module 3.
  • Figure 7 shows the smart card 1 in cross-sectional view, after integration of the electronic module 3.
  • the display screen 5 of the module 3 is at the bottom of the cavity 4, opposite a part of the transparent complex 15, and especially opposite the reservation 7 arranged in the opaque layer 10 thereof. Since the lower layer 17 is also transparent, it follows that the display screen 5 is clearly visible from the lower face of the smart card 1.
  • the other electronic components 8 are not placed opposite the reservation 7 of the opaque layer 10. They therefore remain invisible from the outside of the smart card 1.
  • the bottom of the cavity 4 Since the display screen 5 and the discrete components 8 typically have different thicknesses, it is useful for the bottom of the cavity 4 to have machining at multiple and differentiated depths, adapted on a case-by-case basis depending on the thickness of the display screen 5 and the discrete components 8 corresponding to the different types of electronic modules 3 to be integrated into the card body. In this way, the fixing of the electronic module 3 in the cavity 4 using glue will be optimal. Several methods are possible for optimizing the fixing of the electronic module 3 in the cavity 4 of the card body 2, and for optimizing the visibility of the display screen 5 from the lower face of the smart card.
  • the electronic module 3 is fixed in the cavity 4 of the card body 2 by means of a hot-melt adhesive film 9 (also called “hotmelt”) arranged on the lower face of the electronic module 3 on and around the display screen 5 and the other components 8 thereof which are in relief on the lower face of the electronic module.
  • a hot-melt adhesive film 9 also called “hotmelt”
  • the hot melt adhesive 9 must be transparent because it covers the entire lower surface of the module 3 including the screen 5.
  • the hot melt adhesive 9 may in particular be a co-polyamide thermoplastic film or an epoxy-based film.
  • the electronic module 3 is fixed in the cavity 4 of the card body 2 by means of an opaque hot-melt adhesive film 9 laminated only on the periphery of the lower face of the electronic module 3 around the display screen 5 and the other components 8 thereof.
  • the hot-melt adhesive 9 may in this case be a nitrile phenolic film, a co-polyamide thermoplastic film or an epoxy-based film.
  • the electronic module 3 is fixed in the cavity 4 of the card body 2 by means of a transparent glue 20 dispensed at the bottom of the cavity 4 so as to completely surround and cover the display screen 5.
  • a transparent glue 20 dispensed at the bottom of the cavity 4 so as to completely surround and cover the display screen 5.
  • the gluing of the module 3 in the cavity 4 is simply carried out using a transparent liquid glue 20.
  • the latter can also improve the readability of the screen 5 using its optical properties. Indeed, the bottom of the cavity 4 being machined, the PVC of the complex 15 can therefore have been “scratched” by the machining operation.
  • the liquid glue 20 will be able to fill the roughness caused by the machining and thus improve the readability of the screen 3 through the transparent PVC window of the complex 15 and through the reservation 7 of its opaque layer 10.
  • a fourth method of fixing the electronic module 3 consists in combining the use of a hot-melt adhesive 9 and a liquid glue 20.
  • the electronic module 3 is fixed in the cavity 4 of the card body 2 by means of the combination of a hot-melt adhesive film 9 laminated around the periphery of the electronic module 3, and of a transparent glue 20 dispensed only at the bottom of the cavity 4 in the area intended to be opposite the display screen 5.
  • the hot-melt adhesive 9 is laminated only on the periphery of the module and not on the screen 5.
  • the hot-melt adhesive 9 may be a nitrile phenolic film, a co-polyamide thermoplastic film or an epoxy-based film.
  • the liquid glue 20 is dispensed only in the deepest areas of the cavity 4, and not in the shallowest areas (PI) which are covered by the hot-melt adhesive 9. In the case where the hot-melt adhesive is sufficient to ensure sufficient adhesion of the module 3 in the cavity 4, then the liquid glue 20 may be used only to improve the readability of the screen 5 using its optical properties.
  • the transparent liquid glue 20 used can be:
  • a UV-curable acrylic or cyanoacrylate adhesive A single-component epoxy adhesive that can be pre-activated by UV A two-component epoxy adhesive that can be cured at room temperature A liquid pressure-sensitive adhesive based on acrylic A two-component polyurethane adhesive that can be cured at around 80°C.
  • the invention achieves the set objectives.
  • it has the advantage of integrating in a clearly readable manner into a smart card a display screen embedded in the back of the module while simultaneously gluing the module into the cavity and ensuring good readability of the display, in particular the display of a dCW code.
  • the invention is applicable to other types of smart cards and applications, as long as the smart card has a display screen.
  • the invention makes it possible to obtain a smart card provided with a transparent window showing the screen from the back face of the smart card.
  • the opaque white layer arranged outside the screen area will make it possible to opaque everything that one does not want to see in the card and under the electronic module, in particular the antenna of the card body, the electronic components and the substrate of the module.
  • the opaque non-printed area will make it possible to see only the screen of the module.
  • the graphic personalization of the smart card can then be printed on this opaque white layer, as on classic smart cards without a screen.
  • the integration of the electronic module with its screen is particularly clean, without requiring buttons or other components in the card body or on its surface.
  • the invention makes it possible to avoid having a module opening out on the back of the smart card, and the transparent lower layer will protect the screen from external aggression, while ensuring its perfect visibility.
  • the solution according to the invention makes it possible to advantageously replace dCW cards which embed the screen and its control electronics on a PCB substrate located in the card body, away from the electronic module.
  • a smart card provided with such a module having on its rear face a dCW display screen can be manufactured using a process using proven, reliable and economical techniques, including the machining of a cavity in the card body, then the transfer and gluing of the electronic module in the cavity.
  • the resulting smart card is fully compatible with the existing credit card system, easy to deploy on both the merchant and user side.

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Abstract

L'invention concerne une carte à puce (1) comportant un corps de carte (2) formé par un empilement de couches solidaires entre elles et un module électronique (3) intégré dans une cavité (4) aménagée sur la face supérieure du corps de carte (2), ledit module électronique (3) comportant un écran d'affichage (5) sur sa face inférieure, caractérisée en ce que ledit écran d'affichage (5) est positionné au fond de ladite cavité (4) dans une couche transparente (15) du corps de carte (2) de façon à être visible depuis la face inférieure de la carte à puce, et en ce que ledit corps de carte (2) comporte une couche généralement opaque (10) disposée sous ladite couche transparente (15) et pourvue d'une zone de réserve non opaque (7) aménagée en regard de l'écran d'affichage (5).

Description

DESCRIPTION
Titre : Carte à puce pourvue d'un écran d'affichage d'un code dynamique et son procédé de fabrication
La présente invention concerne une carte à puce à contact ou à double interface de communication à contact et sans contact pourvue d'un écran d'affichage d'un cryptogramme de sécurité dynamique appelé « dCW », acronyme pour l'expression anglo-saxonne « dynamic Card Verification Value ». Cette carte à puce sera alors appelée « carte à CW dynamique » ou plus simplement « carte à dCW » dans la suite. L'invention concerne également le procédé de fabrication d'une telle carte à dCW.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Une carte à dCW est destinée à davantage sécuriser les transactions de commerce électronique et à améliorer l'expérience d'achat en ligne des utilisateurs, par rapport aux cartes plus anciennes pourvues simplement d'un code de vérification fixe connu sous l'expression anglo-saxonne « Card Verification Value », encore notée CW, qui est un code fixe imprimé sur le corps de carte.
Les cartes à dCW connues disposent d'un affichage à 3 chiffres intégré au dos de cartes de crédit standard. Au lieu du code CW statique conventionnel à 3 chiffres imprimé sur la carte à puce et qui peut être facilement reproduit, cette solution à code dynamique facile à utiliser empêchera la fraude dite « par carte absente » (CNP) et est susceptible de donner davantage confiance aux consommateurs, aux commerçants et aux banques dans leurs transactions en ligne. A titre d'exemple, la carte à CW dynamique dite « eSecu » est une carte de paiement sans contact EMV classique qui affiche une valeur dynamique qui se rafraîchit automatiquement en fonction d'un mot de passe à usage unique (« One Time Password », ou OTP) qui varie en fonction du temps.
Ces cartes à dCW connues nécessitent l'intégration dans le corps de carte d'un module électronique spécifique, par exemple tel que celui décrit dans le document WO 2021/206780 Al (LINXENS) disposant à la fois d'un bornier de contacts conforme à la norme ISO 7816 en face avant, et d'un écran en face arrière pour l'affichage du code dCW. Ce type de module dit « all in one » ou « tout en un » présente l'avantage d'intégrer tous les composants électroniques nécessaires au fonctionnement de la carte à puce, en particulier la puce microélectronique et son application logicielle, notamment de type bancaire, ainsi que l'écran pour l'affichage du code dCW.
Dans son principe, cette architecture est donc simple et permet d'intégrer un tel module avec l'ensemble des composants électroniques nécessaires dans une cavité du corps de carte, sans nécessiter l'intégration de composants électroniques discrets répartis sur un circuit imprimé intégré au corps de carte.
Cependant, cette architecture connue pose de nouveaux problèmes techniques en pratique. Un premier problème qui se pose est d'obtenir une solution qui permette d'intégrer et coller le module électronique dans la cavité usinée du corps de carte tout en gardant une transparence suffisante du fond de cavité pour permettre une bonne lisibilité de l'écran après son intégration dans la cavité du corps de carte. L'écran situé au dos du module électronique doit en effet pouvoir être bien visible à l'arrière de la carte à puce, tout en restant protégé des agressions extérieures.
Un autre problème réside dans le fait que des modules dCW peuvent provenir de divers fabricants et présenter des dimensions différentes, notamment une épaisseur variable. Afin de proposer les coûts de fabrication les plus faibles aux fabricants de cartes à puce qui ont vocation à intégrer ces modules dans leurs corps de carte, il est donc nécessaire que la structure du corps de carte et le processus de fabrication permettent de compenser aisément les différences d'épaisseur des modules dCW, selon l'axe Z correspondant à l'épaisseur de la carte à puce.
En outre, la structure de la carte à puce doit pouvoir être compatible avec les procédés de fabrication de cartes standard des fabricants, en particulier avec les phases de lamination à chaud des couches du corps de carte.
On connaît par le document US 2016/260005 Al (KARAFOTIS ET AL) une carte à puce pourvue d'un écran encapsulé dans une couche de matériau transparent et restant visible à travers une fenêtre transparente du corps de carte située en face de l'écran. Le document US 2014/016286 Al (FISCHE ET AL) décrit un module électronique pourvu d'un écran d'affichage et d'autres composants discrets, ledit module étant destiné à être incorporé dans une carte à puce. Les différents composants discrets et l'écran ont la même épaisseur, et la cavité du corps de carte recevant le module est d'épaisseur uniforme.
Le document US 2014/0162286 Al (TATSU JINTARO) décrit une carte à puce pourvue d'un écran d'affichage, d'une batterie intégrée et d'un commutateur électrique. L'écran n'est pas intégré à un module électronique inséré dans une cavité, mais est directement intégré à une couche du corps de carte, en face d'une fenêtre transparente.
BUT DE L'INVENTION
L'invention a pour but général de proposer une nouvelle structure de carte à puce pourvue d'un module dont la face arrière présente un écran d'affichage d'un CW dynamique, et son procédé de fabrication, qui soit apte à résoudre l'ensemble des problèmes techniques cités ci-dessus.
L'invention a également pour but particulier de proposer une structure de carte à puce permettant de reporter le module électronique dans la cavité du corps de carte tout en gardant une bonne transparence du fond de la cavité pour assurer la lisibilité de l'écran situé sur la face arrière du module électronique à travers le fond de la cavité du corps de carte, et tout en protégeant l'écran des agressions extérieures.
OBJET DE L'INVENTION
Dans son principe, l'invention prévoit d'utiliser sur la face arrière du corps de carte (à savoir la face opposée à celle qui porte le bornier de contacts au format normalisé selon la norme ISO 7816), une couche en matériau plastique transparent, notamment en PVC, revêtue d'une couche opaque à la lumière visible, par exemple une couche blanche imprimée par sérigraphie ou offset sur toute la surface de la couche transparente en PVC, à l'exception d'une zone non imprimée située au niveau de la position prévue pour l'écran du module électronique.
Plusieurs solutions sont envisageables pour réaliser et fixer le module électronique pourvu de son écran dans la cavité du corps de carte, situé en regard de la zone non imprimée d'une couche opaque blanche. Selon un mode de réalisation, on utilise un adhésif transparent thermofusible, encore appelé « hotmelt » en terminologie anglo-saxonne, et on le dispose sur toute la surface inférieure du module ou uniquement le long de sa périphérie.
Selon un autre mode de réalisation, on utilise une résine ou colle optique ou un gel permettant de coller le module et de mouiller le fond de cavité usinée du corps de carte afin d'améliorer la visibilité de l'écran à travers le fond de la cavité. Pour cela, la colle optique est choisie pour pouvoir optimiser l'indice optique du fond de la cavité.
Selon un autre mode de réalisation, on utilise pour fixer le module des microcapsules remplies d'un adhésif bi-composant activable par la pression, encore noté « PSA » pour « Pressure Sensitive Adhesive », ou activable par la température.
L'invention prévoit aussi que la structure de la carte soit uniquement constituée de couches de différents matériaux compatibles avec la lamination à chaud (notamment PVC, PET, PC ...), et la structure du corps de carte ne doit comporter aucun composant électronique ou batterie, mis à part l'antenne de la carte.
L'invention a par conséquent pour objet une carte à puce comportant un corps de carte formé par un empilement de couches solidaires entre elles et un module électronique pourvu sur sa face supérieure d'un bornier de contacts métalliques susceptibles d'interagir avec les contacts correspondants d'un lecteur de carte à puce et comportant sur sa face inférieure un écran d'affichage, ledit module électronique étant intégré dans une cavité aménagée sur la face supérieure du corps de carte, et ledit écran d'affichage étant positionné au fond de ladite cavité dans une couche transparente du corps de carte de façon à être visible depuis la face inférieure de la carte à puce, et ledit corps de carte comportant une couche généralement opaque disposée sous ladite couche transparente et pourvue d'une zone de réserve non opaque aménagée en regard de l'écran d'affichage, caractérisée en ce que le fond de ladite cavité présente des profondeurs d'usinage multiples, adaptées à l'épaisseur de l'écran d'affichage et à l'épaisseur d'autres composants électroniques disposés sur la face inférieure du module électronique.
Selon un mode de réalisation, ladite couche généralement opaque est réalisée par une impression opaque blanche sur une couche du corps de carte, et la zone de réserve non opaque est réalisée par une absence d'impression opaque blanche en regard de la zone prévue pour l'écran d'affichage. Selon un mode de réalisation, les couches du corps de carte comportent dans l'ordre, à partir de la face supérieure de la carte à puce :
- Une couche de protection supérieure transparente
- Une première couche imprimée pourvue d'une personnalisation graphique
- Une couche opaque, notamment en PVC blanc
- Un insert pourvu d'une antenne
- Une couche transparente dans laquelle s'étend le fond de ladite cavité, revêtue de ladite impression opaque blanche à l'exception de ladite zone de réserve
- Une seconde couche imprimée pourvue d'une personnalisation graphique,
- Une couche de protection inférieure transparente.
Selon un mode de réalisation, le fond de ladite cavité présente des profondeurs d'usinage multiples, adaptées à l'épaisseur de l'écran d'affichage et à l'épaisseur d'autres composants électroniques disposés sur la face inférieure du module électronique.
Selon un mode de réalisation, le module électronique est fixé dans la cavité du corps de carte au moyen d'un film adhésif thermofusible transparent disposé sur la face inférieure du module électronique sur et autour de l'écran d'affichage et des autres composants de celui-ci disposés en relief sur la face inférieure du module électronique.
Selon un autre mode de réalisation, le module électronique est fixé dans la cavité du corps de carte au moyen d'un film adhésif thermofusible opaque laminé sur la périphérie de la face inférieure du module électronique autour de l'écran d'affichage et des autres composants de celui-ci.
Selon un autre mode de réalisation, le module électronique est fixé dans la cavité du corps de carte au moyen d'une colle transparente dispensée au fond de la cavité de manière à entourer et recouvrir l'écran d'affichage.
Selon un autre mode de réalisation, le module électronique est fixé dans la cavité du corps de carte au moyen de la combinaison d'un film adhésif thermofusible laminé autour de la périphérie du module électronique, et d'une colle transparente dispensée au fond de la cavité dans la zone destinée à se trouver en regard de l'écran d'affichage. Dans ce cas, l'invention prévoit que la colle transparente est prise parmi :
Une colle acrylique ou cyanoacrylate polymérisable par UV
Une colle époxy mono-composant pré-activable par UV
Une colle époxy bi-composant polymérisable à température ambiante Une colle liquide sensible à la pression, à base acrylique
Une colle bi-composant polyuréthane polymérisable à environ 80 °C.
L'invention a également pour objet un procédé de réalisation d'une carte à puce telle que décrite ci-dessus, comportant des étapes consistant à former un corps de carte multicouche laminé, usiner dans le corps de carte une cavité destinée à recevoir un module électronique pourvu sur sa face inférieure d'un écran d'affichage, reporter et coller le module électronique dans ladite cavité en orientant la face inférieure du module électronique vers la face inférieure de la carte à puce, caractérisé en ce que l'étape de formation du corps de carte comporte une étape consistant à imprimer sur une couche du corps de carte située sous le module électronique, une couche opaque, notamment blanche, pourvue d'une réservation transparente dans la zone destinée à se trouver en regard de l'écran d'affichage après intégration du module électronique.
DESCRIPTION DETAILLEE
L'invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins, dans lesquels:
- Les figures IA et IB représentent un module électronique pour carte à puce, pourvu d'un écran, le module étant représenté respectivement en vue de dessus du côté du bornier de contacts, et en vue de dessous du côté de l'écran.
- La figure 2 représente une vue schématique du module électronique de la figure IA, en coupe transversale.
- Les figures 3A et 3B représentent respectivement en vue de dessus (recto) et en vue de dessous (verso) une carte à puce intégrant un module électronique des figures IA et 2 pourvu d'un écran d'affichage.
- La figure 4 représente une vue en perspective éclatée d'une carte à puce selon l'invention.
- La figure 5 représente une vue schématique en coupe d'un corps de carte selon l'invention, avant usinage de la cavité destinée à recevoir le module électronique. - La figure 6 représente une vue schématique en coupe d'un corps de carte selon l'invention, après usinage de la cavité destinée à recevoir le module électronique.
- La figure 7 représente une vue schématique en coupe d'une carte à puce selon l'invention, après l'insertion du module électronique dans la cavité du corps de carte.
On se réfère aux figures 1 et 2 représentant un module électronique 3 pour carte à puce. Ce module électronique 3 est pourvu en face supérieure (figure IA) d'un bornier de contacts métalliques susceptibles d'interagir avec les contacts correspondants d'un lecteur de carte à puce, comme cela est bien connu. Ce module électronique 3 est pourvu sur sa face inférieure (figure IB) d'un écran d'affichage 5 et d'un ou de plusieurs composants électroniques discrets ou intégrés 8, comme par exemple un composant électronique de sécurité classique assurant l'identification de l'utilisateur de la carte à puce, ou des résistances ou capacités.
Comme visible sur la coupe transversale de la figure 2, le module électronique 3 comporte un substrat diélectrique 6 sur lequel est monté en partie supérieure le bornier de contacts (non représenté), et en partie inférieure l'écran d'affichage 5 et les composants électroniques 8. Les figures ne représentent pas les éventuelles interconnexions électriques entre les différents composants du module électronique 3.
En figures 3A et 3B on a représenté une carte à puce 1 selon l'invention, respectivement en vue de dessus et en vue de dessous. Elle intègre un module électronique 3 conforme aux figures 1 et 2, le bornier du module 3 étant visible sur la face supérieure de la carte à puce 1 (figure 3A), et l'écran d'affichage du module 3 étant visible sur la face inférieure de la carte à puce 1 (figure 3B). Grâce à cette structure, tous les composants électroniques de la carte à puce, sauf une éventuelle antenne pour la communication radiofréquence avec un lecteur sans contact, sont intégrés dans le module électronique.
En figure 4 on a représenté une vue en perspective éclatée de la carte à puce 1 de la figure 3A. Elle comporte le module électronique 3, intégré à un corps de carte formé par un empilement de plusieurs couches en matière plastique laminées ensemble par un procédé de lamination à chaud, c'est-à-dire aux alentours de 140 °C +/- 20 degrés. Dans le détail, le corps de carte comporte :
- Une couche supérieure de protection transparente 11, encore appelée « Overlay » en terminologie anglo-saxonne, typiquement en PVC d'une épaisseur de l'ordre de 40pm à 60pm.
- Une couche 13 en PVC blanc de 200pm à 250pm d'épaisseur, pourvue sur sa face supérieure d'une personnalisation graphique 12 correspondant à l'émetteur de la carte à puce.
- Un insert d'antenne 14 composé d'une couche de PVC ou de PET et comportant les spires d'une antenne/booster B en aluminium, l'ensemble ayant une épaisseur de l'ordre de 200pm à 250pm.
- Un complexe 15 formé par une couche de PVC transparent comportant sur sa face inférieure une couche opaque 10 (figure 5), notamment une couche opaque blanche formée par impression par sérigraphie ou offset, et la couche opaque 10 étant pourvue sur sa face inférieure d'une personnalisation graphique 16 imprimée. L'ensemble du complexe 15 présente une épaisseur de l'ordre de 200pm à 250pm. Afin d'assurer la visibilité de l'écran d'affichage 5 du module 3 à partir de la face inférieure de la carte à puce, il est essentiel que la couche opaque 10 du complexe 15 comporte une réservation 7 dépourvue de matériau opaque, en regard de la zone qui sera occupée par l'écran d'affichage 5. Autrement dit, la couche opaque 10 sera imprimée sur toute la surface du complexe 15, à l'exception de la zone située en regard de l'écran d'affichage 5.
- Enfin, une couche inférieure de protection transparente 17, encore appelée « Overlay » en terminologie anglo-saxonne, typiquement en PVC d'une épaisseur de l'ordre de 40pm à 60pm.
Les figures 5 à 7 représentent une vue en coupe transversale de la carte à puce 1, passant par la zone du modulé électronique 3, à divers stades de fabrication. Les mêmes éléments portent les mêmes numéros de référence sur les différentes figures. Les épaisseurs des couches représentées sont modifiées par rapport à la réalité, pour plus de clarté. En figure 5 on a représenté la structure du corps de carte 2 composé par l'empilement laminé des couches 11 à 17 décrites en relation avec la figure 4, avant l'usinage d'une cavité 4 destinée à recevoir le module électronique 3. En particulier, la figure 5 fait apparaitre la zone 7 de réservation de la couche opaque 10, comme décrit plus haut.
La figure 6 représente la même structure de corps de carte 2, après usinage d'une cavité 4 destinée à recevoir le module électronique 3. Le fond de la cavité 4 situé dans la couche transparente 15 est usiné à plusieurs profondeurs d'usinage Pl, P2, P3, en fonction de l'épaisseur du substrat du module 3, de l'écran 5 et des autres composants électroniques 8 qui sont en relief sur la face inférieure du module électronique 3.
La figure 7 représente la carte à puce 1 en vue en coupe, après intégration du module électronique 3. Comme on le voit, l'écran d'affichage 5 du module 3 se retrouve au fond de la cavité 4, en face d'une partie du complexe transparent 15, et surtout en face de la réservation 7 aménagée dans la couche opaque 10 de celui-ci. Comme la couche inférieure 17 est également transparente, il s'ensuit que l'écran d'affichage 5 est bien visible à partir de la face inférieure de la carte à puce 1. En revanche, les autres composants électroniques 8 ne sont pas placés en regard de la réservation 7 de la couche opaque 10. Ils restent donc invisibles depuis l'extérieur de la carte à puce 1.
L'écran d'affichage 5 et les composants discrets 8 ayant typiquement des épaisseurs différentes, il est utile que le fond de la cavité 4 présente des usinages à des profondeurs multiples et différenciées, adaptées au cas par cas en fonction de l'épaisseur de l'écran d'affichage 5 et des composants discrets 8 correspondant aux différents types de modules électroniques 3 à intégrer au corps de carte. De cette manière, la fixation du module électronique 3 dans la cavité 4 à l'aide d'une colle sera optimale. Plusieurs méthodes sont envisageables pour optimiser la fixation du module électronique 3 dans la cavité 4 du corps de carte 2, et pour optimiser la visibilité de l'écran d'affichage 5 à partir de la face inférieure de la carte à puce.
Selon un premier mode de fixation, le module électronique 3 est fixé dans la cavité 4 du corps de carte 2 au moyen d'un film adhésif thermofusible 9 (encore appelé « hotmelt ») disposé sur la face inférieure du module électronique 3 sur et autour de l'écran d'affichage 5 et des autres composants 8 de celui-ci qui se trouvent en relief sur la face inférieure du module électronique.
Dans ce cas l'adhésif thermofusible 9 doit être transparent car il couvre toute la surface inférieure du module 3 y compris l'écran 5. L'adhésif thermofusible 9 peut notamment être un film thermoplastique co-polyamide ou bien un film sur base époxy.
Selon un second mode de fixation, représenté en figure 7, le module électronique 3 est fixé dans la cavité 4 du corps de carte 2 au moyen d'un film adhésif thermofusible 9 opaque laminé uniquement sur la périphérie de la face inférieure du module électronique 3 autour de l'écran d'affichage 5 et des autres composants 8 de celui-ci. L'adhésif thermofusible 9 peut être dans ce cas un film phénolique nitrile, un film thermoplastique co-polyamide ou bien un film sur base époxy.
Selon un troisième mode de fixation, le module électronique 3 est fixé dans la cavité 4 du corps de carte 2 au moyen d'une colle transparente 20 dispensée au fond de la cavité 4 de manière à entourer et recouvrir complètement l'écran d'affichage 5. Dans ce cas il n'y a pas de lamination de l'adhésif. Le collage du module 3 dans la cavité 4 est simplement réalisé à l'aide d'une colle liquide transparente 20. Cette dernière peut aussi permettre d'améliorer la lisibilité de l'écran 5 à l'aide de ses propriétés optiques. En effet, le fond de la cavité 4 étant usiné, le PVC du complexe 15 peut donc avoir été « rayé » par l'opération d'usinage. La colle liquide 20 va pouvoir remplir les aspérités provoquées par l'usinage et ainsi améliorer la lisibilité de l'écran 3 à travers la fenêtre en PVC transparent du complexe 15 et à travers la réservation 7 de sa couche opaque 10.
Un quatrième mode de fixation du module électronique 3 consiste à combiner l'usage d'un adhésif thermofusible 9 et d'une colle liquide 20. Dans ce cas, le module électronique 3 est fixé dans la cavité 4 du corps de carte 2 au moyen de la combinaison d'un film adhésif thermofusible 9 laminé autour de la périphérie du module électronique 3, et d'une colle transparente 20 dispensée uniquement au fond de la cavité 4 dans la zone destinée à se trouver en regard de l'écran d'affichage 5. Dans ce cas, l'adhésif thermofusible 9 est laminé uniquement sur la périphérie du module et non sur l'écran 5. L'adhésif thermofusible 9 peut être un film phénolique nitrile, un film thermoplastique co-polyamide ou bien un film sur base époxy. La colle liquide 20 est dispensée uniquement dans les zones les plus profondes de la cavité 4, et non dans les zones les moins profondes (PI) qui sont recouvertes par l'adhésif thermofusible 9. Dans le cas où l'adhésif thermofusible est suffisant pour assurer l'adhésion suffisante du module 3 dans la cavité 4, alors la colle liquide 20 peut être utilisée uniquement pour améliorer la lisibilité de l'écran 5 à l'aide de ses propriétés optiques.
La colle liquide transparente 20 utilisée peut être :
Une colle acrylique ou cyanoacrylate polymérisable par UV Une colle époxy mono-composant pré-activable par UV Une colle époxy bi-composant polymérisable à température ambiante Une colle liquide sensible à la pression à base acrylique Une colle bi-composant polyuréthane polymérisable à environ 80 °C.
AVANTAGES DE L'INVENTION
L'invention atteint les objectifs fixés. En particulier, elle possède l'avantage d'intégrer de façon bien lisible dans une carte à puce un écran d'affichage embarqué à l'arrière du module tout en collant simultanément le module dans la cavité et en assurant une bonne lisibilité de l'affichage, en particulier l'affichage d'un code dCW. Cependant l'invention est applicable à d'autres types de cartes à puce et d'applications, dès lors que la carte à puce possède un écran d'affichage.
L'invention permet d'obtenir une carte à puce pourvue d'une fenêtre transparente montrant l'écran à partir de la face arrière de la carte à puce. La couche blanche opaque disposée en-dehors de la zone de l'écran va permettre d'opacifier tout ce qu'on ne veut pas voir dans la carte et sous le module électronique, notamment l'antenne du corps de carte, les composants électroniques et le substrat du module. De plus, la zone sans impression opaque va permettre de voir uniquement l'écran du module. La personnalisation graphique de la carte à puce peut ensuite être imprimée sur cette couche blanche opaque, comme sur les cartes à puce classiques dépourvues d'écran.
L'intégration du module électronique pourvu de son écran est particulièrement propre, sans nécessiter de boutons ou d'autres composants dans le corps de carte ou à sa surface.
En outre, l'invention permet de ne pas avoir un module débouchant au dos de la carte à puce, et la couche inférieure transparente protégera l'écran des agressions extérieures, tout en assurant sa parfaite visibilité.
En définitive, la solution selon l'invention permet de remplacer de façon avantageuse les cartes à dCW qui embarquent l'écran et son électronique de pilotage sur un substrat PCB déporté dans le corps de carte, à l'écart du module électronique.
Une carte à puce pourvue d'un tel module comportant sur sa face arrière un écran d'affichage dCW peut être fabriquée à l'aide d'un procédé utilisant des techniques éprouvées, fiables et économiques, incluant l'usinage d'une cavité dans le corps de carte, puis le report et collage du module électronique dans la cavité.
La carte à puce ainsi obtenue est entièrement compatible avec le système de cartes de crédit existant, facile à déployer aussi bien du côté des commerçants que des utilisateurs.

Claims

REVENDICATIONS
1. Carte à puce (1) comportant un corps de carte (2) formé par un empilement de couches solidaires entre elles et un module électronique (3) pourvu sur sa face supérieure d'un bornier de contacts métalliques susceptibles d'interagir avec les contacts correspondants d'un lecteur de carte à puce et comportant sur sa face inférieure un écran d'affichage (5), ledit module électronique étant intégré dans une cavité (4) aménagée sur la face supérieure du corps de carte (2), , et ledit écran d'affichage (5) étant positionné au fond de ladite cavité (4) dans une couche transparente (15) du corps de carte (2) de façon à être visible depuis la face inférieure de la carte à puce, et ledit corps de carte (2) comportant une couche généralement opaque (10) disposée sous ladite couche transparente (15) et pourvue d'une zone de réserve non opaque (7) aménagée en regard de l'écran d'affichage (5), caractérisée en ce que le fond de ladite cavité (4) présente des profondeurs d'usinage multiples, adaptées à l'épaisseur de l'écran d'affichage (5) et à l'épaisseur d'autres composants électroniques (8) disposés sur la face inférieure du module électronique (3).
2. Carte à puce selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite couche généralement opaque (10) est réalisée par une impression opaque blanche sur une couche transparente (15) du corps de carte, et en ce que la zone de réserve non opaque (7) est réalisée par une absence d'impression opaque blanche en regard de la zone prévue pour l'écran d'affichage (5).
3. Carte à puce (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les couches du corps de carte (2) comportent dans l'ordre :
- Une couche de protection supérieure transparente (11)
- Une première couche imprimée (13) pourvue d'une personnalisation graphique (12)
- Un insert (14) pourvu d'une antenne
- Une couche transparente (15) dans laquelle s'étend le fond de ladite cavité (4), revêtue de ladite impression opaque blanche (10) à l'exception de ladite zone de réserve (7) - Une seconde couche imprimée (16) pourvue d'une personnalisation graphique,
- Une couche de protection inférieure transparente (17).
4. Carte à puce (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module électronique (3) est fixé dans la cavité (4) du corps de carte (2) au moyen d'un film adhésif thermofusible transparent (9) disposé sur la face inférieure du module électronique (3) sur et autour de l'écran d'affichage (5) et des autres composants (8) de celui-ci disposés en relief sur la face inférieure du module électronique (3).
5. Carte à puce (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le module électronique (3) est fixé dans la cavité (4) du corps de carte (2) au moyen d'un film adhésif thermofusible (9) opaque laminé sur la périphérie de la face inférieure du module électronique (3) autour de l'écran d'affichage (5) et des autres composants (8) de celui-ci.
6. Carte à puce (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le module électronique (3) est fixé dans la cavité (4) du corps de carte (2) au moyen d'une colle liquide transparente (20) dispensée au fond de la cavité (4) de manière à entourer et recouvrir l'écran d'affichage (5).
7. Carte à puce (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le module électronique (3) est fixé dans la cavité (4) du corps de carte (2) au moyen de la combinaison d'un film adhésif thermofusible (9) laminé autour de la périphérie du module électronique (3), et d'une colle liquide transparente (20) dispensée au fond de la cavité (4) dans la zone destinée à se trouver en regard de l'écran d'affichage (5).
8. Carte à puce (1) selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisée en ce que la colle liquide transparente (20) est prise parmi :
- Une colle acrylique ou cyanoacrylate polymérisable par UV
- Une colle époxy mono-composant pré-activable par UV
- Une colle époxy bi-composant polymérisable à température ambiante
- Une colle liquide sensible à la pression à base acrylique
- Une colle bi-composant polyuréthane polymérisable à environ 80 °C.
9. Procédé de réalisation d'une carte à puce (1) selon l'une des revendications précédentes, comportant des étapes consistant à former un corps de carte
(2) multicouche laminé, usiner dans le corps de carte une cavité (4) destinée à recevoir un module électronique (3) pourvu sur sa face inférieure d'un écran d'affichage (5), reporter et coller le module électronique (3) dans la cavité (4) en orientant la face inférieure du module électronique (3) vers la face inférieure de la carte à puce, caractérisé en ce que l'étape de formation du corps de carte (2) comporte une étape consistant à imprimer sur une couche (15) du corps de carte (2) située sous le module électronique (3), une couche blanche opaque (10) pourvue d'une réservation transparente (7) dans la zone destinée à se trouver en regard de l'écran d'affichage (5) après intégration du module électronique
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