FR2613510A1 - Procede de realisation de cartes a memoire electronique et cartes a memoire ainsi obtenues - Google Patents

Procede de realisation de cartes a memoire electronique et cartes a memoire ainsi obtenues Download PDF

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE REALISATION DE CARTES A MEMOIRE ELECTRONIQUE. SELON CE PROCEDE, DE PREFERENCE, LE MODULE ELECTRONIQUE 10 DE LA CARTE COMPORTE UN SUPPORT ISOLANT 14 QUI EST EN POLYESTER. LE SUPPORT 14 EST TRAITE AVEC UN ALCOOL AROMATIQUE POUR LE RENDRE ADHERENT VIS-A-VIS D'UNE COLLE CLASSIQUE 52 TELLE QUE D'UNE RESINE EPOXY.

Description

PROCEDE DE REALISATION DE CARTES A MEMOIRE ELECTRONIOUE
ET CARTES A MEMOIRE AINSI OBTENUES
La présente invention concerne un procede de réalisation de cartes à mémoire électronique et des cartes à mémoire électronique obtenues par la mise en oeuvre dudit procédé
Comme cela est bien connu, une carte à mémoire électronique se compose essentiellement d'un corps de carte et d'un module électronique. Le corps de carte est constitué par un matériau plastique tel que du PVC ou de l'ABS et il comporte une cavité pour loger le module électronique. Le module électronique comprend essentiellement un support isolant sur lequel est fixée une pastille semi-conductrice.
Le support isolant est muni de metallisations pour former les plages de contact externes de la carte et une partie des connexions entre la pastille semi-conductrice et les plages de contact. Les bornes de la pastille semi-conductrice sont reliées aux métallisations par des fils conducteurs de très faible diamètre selon la technique dite du "wire bonding". Dans la pastille semi-conductrice est réalisé un circuit intégré qui peut consister simplement en une mémoire PROM et en ses circuit annexes ou, dans le cas de cartes à memoire plus élaborées, en un microprocesseur. Le module électronique est placé dans la cavité de la carte et fixé au corps de carte de telle manière que les plages de contact électrique affleurent une des faces principales du corps de carte.
Les cartes à mémoire doivent satisfaire à des critères de tenue mécanique sévères notamment en flexion. On comprend que Le mode de fixation du module électronique sur le corps de carte est donc un point crucial du procédé de réalisation de la carte.
En outre la cavité dans laquelle est logé le module électronique a nécessairement des dimensions supérieures à celles du module électronique. Pour assurer la tenue à la flexion il est donc nécessaire en outre de remplir au moins partiellement la partie de la cavité qui n'est pas occupée par le module électronique. De plus, comme on l'a déjà indiqué, le module électronique comprend des fils conducteurs de très faible diamètre. Il est donc indispensable que ces fils soient enrobés dans un matériau isolant présentant une rigidité suffisante pour les protéger mécaniquement.
Dans le cas où le support isolant du module électronique est un polyester, ce qui est particulièrement intéressant du fait de son coût réduit, un matériau qui permet de réaliser le collage du support isolant sur le corps de carte est le polyuréthane. Cependant ce matériau ne présente pas, en général, une rigidité suffisante pour assurer la protection des fils conducteurs. Il est donc nécessaire d'utiliser un premier matériau, le polyuréthane, pour le collage et un deuxième matériau, par exemple une résine époxy, pour réaliser l'enrobage des fils et éventuellement le remplissage de la cavité.Cette solution n'est pas très satisfaisante car le matériau d'enrobage lui-même doit adhérer au support isolant pour être vraiment efficace.
De toutes manières on comprend qu'une telle solution complique singulièrement le procédé de réalisation de la carte et le rend donc plus onéreux.
Pour remédier à cet inconvénient, un objet de l'invention est de fournir un procédé de réalisation de carte à mémoire électronique dans lequel un même matériau peut être utilisé pour assurer l'enrobage du module électronique et son collage sur le corps de la carte.
Pour atteindre ce but, selon l'invention, le procédé de réalisation d'une carte à mémoire électronique se caractérise en ce qu'il comprend les étapes suivantes:
On fournit un module électronique comprenant un support isolant réalisé en un matériau plastique muni de métallisations et une pastille semi-conductrice fixée sur une face dudit support isolant, ledit support isolant ayant été mis au contact, pendant un temps T, d'une solution comprenant au moins un-alcool aromatique choisi dans le groupe comprenant le metacrésol, le paracrésol et l'orthocresol;
On fournit un corps de carte en un matériau plastique comprenant une cavité ; et
On place ledit module dans ladite cavité et on colle ledit module sur ledit corps à l'aide d'un matériau adhésif de telle manière que ledit matériau adhésif enrobe ladite pastille.
De préférence ledit support isolant est réalise en polyester.
De préférence également ledit matériau adhesif est une colle cyano-acryate ou epoxy.
L'invention concerne également une carte à mémoire électronique comportant un corps de carte muni d'une cavité et un module électronique comprenant un support isolant en un matériau du type polyester sur lequel est fixée une pastille semi-conductrice ledit support isolant étant collé sur le corps de carte et ladite pastille étant enrobée à l'aide d'un même matériau adhésif.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de plusieurs modes de mise en oeuvre de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère au dessin annexé sur lequel:
La figure 1 est une vue en coupe verticale d'un module électronique utilisable dans l'invention;
La figure 2 est une vue en coupe verticale d'un corps de carte à mémoire électronique selon un premier mode de mise en oeuvre de l'invention;
La figure 3 est une vue en coupe verticale d'une carte à mémoire électronique selon un premier mode de mise en oeuvre de l'invention;
La figure 4 est une vue en coupe verticale d'un corps de carte à mémoire électronique selon un deuxième mode de mise en oeuvre de l'invention ; et
La figure 5 est une vue en coupe verticale d'une carte à mémoire électronique selon un deuxième mode de mise en oeuvre de l'invention.
Comme on l'a déjà brièvement indiqué un aspect essentiel de l'invention réside dans le fait que, avant de déposer le matériau adhésif sur le support isolant du module électronique, on place celui-ci dans un bain de composition particuliére pour permettre l'adhérence du matériau adhésif sur la surface du support isolant ou plus généralement, on le met au contact d'une solution ayant une composition particulière. On va donc décrire cet étape du procédé de l'invention avant de décrire l'ensemble du procédé.
Le bain est constitué par une solution d'un alcool aromatique cyclobenzênique qui est un metacrésol, un orthocrésol ou un paracrésol. Le support isolant ou l'ensemble du module électronique est plongé dans ce bain pendant une durée de l'ordre de 1 à 30 minutes puis il en est retiré.
Au lieu de plonger le support isolant dans le bain il est possible de pulvériser la solution d'alcool aromatique sur la surface du support isolant aux emplacements à traiter.
Les expérimentations faites par le déposant ont montré que, de façon surprenante, ce traitement très simple permet de faire adhérer sur la surface du matériau isolant ainsi traité presque tous les types de matériaux adhésifs usuels et notamment ceux qui présentent une rigidité acceptable pour l'enrobage du module électronique, tels que les colles epoxy.
Il semble que ce bain produise une décomposition superficielle du matériau isolant, en particulier s'il s'agit de polyester, qui confère à la surface du matériau isolant une rugosité suffisante pour permettre l'accrochage du matériau adhésif.
Plus précisément plusieurs modes de mise en oeuvre sont possibles. Un premier mode consiste à placer dans le bain le support isolant avant la fixation de la pastille semi-conductrice. Le support isolant place dans le bain peut bien sur correspondre à plusieurs modules électroniques, la bande de matériau isolant étant en suite découpée pour séparer les différents supports. Selon un deuxième mode de mise en oeuvre le support isolant est plongé dans le bain après qu'on y est fixé la pastille semi-conductrice. Dans ce cas encore, î'éîément plongé dans le bain peut être soit un module électronique isolé soit une réglette portant plusieurs pastilles semi-conductrices auquel cas la réglette est ultérieurement découpée pour individualiser les modules électroniques.Cependant dans certains cas l'immersion de l'ensemble du module électronique dans le bain peut entrainer des dégradations du module, il est donc préférable d'utiliser le premier mode de mise en oeuvre.
On va donner ci-apres un exemple particulier de mise en oeuvre de cette étape du procédé. Le bain est constitué uniquement par du metacrésole à 99% commercialisé par la société PROLABO. Le support isolant est en polyéthylene-térephtalate (PET). Le support seul est plongé dans le bain décrit précédemment pendant 2 minutes, nettoyé avec de l'alcool et séché. On obtient un support qui peut être collé aisément avec une colle époxy.
En se référant maintenant aux figures 1 à 3, on va décrire un premier mode complet de mise en oeuvre de l'invention.Sur la figure 1 on a représenté un exemple de module électronique utilisable dans l'invention. Le module électronique 10 comprend un support isolant 12 en polyester, typiquement en PET. Le support 12 a été traité comme indiqué ci-dessus. Sur une des faces du support 12 on a réalisé une couche métallique conductrice 14 qui est gravée chimiquement pour définir des plages de contact electrique, seules les plages 16, 18 et 20 étant visibles sur la figure 1. Le support isolant 12 est percé d'une fenêtre centrale 22 et de fenêtres périphériques, seules les fenêtres périphériques 24 et 26 étant visibles sur la figure 1.Une pastille semi-conductrice 28 est placée dans la fenêtre centrale 22 et sa face 28a est collée sur la plage de contact électrique 18 à l'aide d'une colle conductrice. Des fils conducteurs, seuls les fils conducteurs 30 et 32 étant visibles sur la figure 1, relient électriquement une borne 28b de la pastille 28 à une plage de contact électrique, les plages 16 et 20 sur la figure 1.
Sur la figure 2 on a représenté une partie d'un corps de carte 40 utilisable dans l'invention. Le corps de carte 40 qui est en PVC dans l'exemple décrit comporte une cavité 42 qui est formée par un premier logement 44 débouchant dans la face supérieure 40a du corps de carte et par un deuxième logement 46, de dimensions inférieures au logement 44, qui débouche dans la face inférieure 40b du corps de carte. Le fond 48 du logement 44 est muni d'une pluralité d'aspérités 50 dont la hauteur est sensiblement inférieure à la profondeur du logement 44.
Le module électronique 10 est placé sur le corps de carte 40 de telle manière que le support isolant 12 pénètre dans le logement 44 en contact avec les aspérités 50 et que la pastile 28 avec ses fils conducteurs pénètrent dans le logement 46 Puis on ramollit les aspérités 50 et on exerce une pression sur le module électronique en écrasant ainsi les têtes des aspérités 50 pour amener les plages de contact 16 ,18 , 20 etc dans le plan de la face 40a du corps de carte et assurer un préaccrochage du module 10 au corps de carte 40.
Dans l'étape suivante on retourne le corps de carte et on introduit une colle epoxy 52 dans la cavité 42 par le logement 46. La colle remplit la partie du logement 44 et du logement 46 qui n'est pas occupée par le module électronique. On réalise ainsi une triple opération collage de la périphérie de la face 12a du support isolant sur le fond 48 du logement 44 ; enrobage des fils conducteurs et de la pastille semi-conductrice; et remplissage de la cavité 42
Aprés le durcissement de la colle 52 on obtient une carte a mémoire qui satisfait aux tests de résistance mécanique et dans laquelle le module électronique est convenablement protégé.
En se référant maintenant aux figures 1, 4 et 5, on va décrire un autre type de carte à mémoire électronique réalisée selon l'invention. Le corps de carte 60 comprend une cavité 62 qui est constituée par un logement supérieur 64 qui débcuche dans la face 60a du corps de carte et par un logement inférieur 66 non débouchant. Le fond 68 du logement supérieur 64 est muni d'aspérités 70 dont la hauteur est inférieure à la profondeur du logement 64.
La carte est réalisée de la maniére suivante: Une goutte de colle epoxy 72 est déposée au fond du logement inférieur 66. On place le module électronique de la figure 1 sur le corps de carte comme cela a déjà été décrit en liaison avec la figure 3. Puis, comme dans l'exemple précédent, on ramollit les aspérités et on applique avec pression le module électronique pour provoquer un pré-accrochage du module sur le corps de carte. En suite l'ensemble est retourné. Il en résulte que la colle epoxy recouvre par gravité la pastille semi-conductrice et les fils de connexion et pénètre dans l'espace séparant le support isolant du module du fond 68 du logement 64. En faisant polymériser la colle on obtient un collage efficace du module sur le corps de carte et un enrobage correct de la pastille semi- conductrice et des fils conducteurs.
Il découle de la description précédente que, grâce au traitement particulier du support isolant, on peut d'une part utiliser un module électronique ayant un circuit imprimé en polyester ce qui abaisse sensiblement le coût de fabrication, et d'autre.part coller le module sur le corps de carte avec une colle epoxy ce qui est très favorable puisque le comportement de cette colle dans le cadre des cartes à mémoire électronique est bien connu du fait qu'elle était couramment utilisée avec des circuits imprimés en verre epoxy.

Claims (8)

REVENDICATIONS
1. Procédé de réalisation d'une carte à mémoire électronique
caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes
- on fournit un module électronique comprenant un support
isolant réalisé en un matériau plastique muni de
métallisations et une pastille simi-conductrice fixée sur
une face dudit support isolant, ledit support isolant
ayant été soumis au contact, pendant un temps T, d'une
solution comprenant au moins un alcool aromatique choisi
dans le groupe comprenant : le métacrésol, l'orthocrésol
et le paracrésol
- on fournit un corps de carte en un matériau plastique
comprenant une cavité,
- on place ledit module dans ladite cavité et on colle
ledit module sur ledit coprs à l'aide d'un matériau
adhésif de telle manière que ledit matériau adhésif
enrobe ladite pastille.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que
ledit support isolant est en polyester.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que
ledit matériau adhésif est une colle cyano-acrylate ou
epoxy.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 et
caractérisé en ce que ladite solution consiste
sensiblement uniquement en du-métacrésol.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4,
caractérisé en ce que ledit support isolant du module
électronique est mis au contact de ladite solution avant
la fixation de ladite pastille.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5,
caractérisé en ce que ledit support isolant est mis au
contact de ladite solution pendant une durée T comprise
entre 1 minute et 30 minutes.
7. Carte à mémoire électronique comprenant un corps de carte
muni d'une cavité et un module électronique comprenant ur
support isolant et une pastille semi-conductrice fixée
sur ledit support caractérisée en ce que ledit support
isolant est un polyester, et en ce que ladite pastille
est enrobée dans un matériau adhésif- isolant qui est le
même que celui qui sert au collage dudit module
électronique sur ledit corps de carte.
8. Carte à mémoire électronique selon la revendication 7,
caractérisée en ce que ledit matériau adhésif isolant est
une colle epoxy.
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