FR2748412A1

FR2748412A1 - Cutting out plastic plaques such as integrated circuit cards

Info

Publication number: FR2748412A1
Application number: FR9605697A
Authority: FR
Inventors: Benoit Thevenot
Original assignee: Solaic SA
Current assignee: Solaic SA
Priority date: 1996-05-07
Filing date: 1996-05-07
Publication date: 1997-11-14
Anticipated expiration: 2016-05-07
Also published as: FR2748412B1

Abstract

Cutting out a plaque (5) of plastic material includes a stage of forming an image of the contour of the cut (7), on the plaque, by interferometry using an optical system (4) lite by a laser beam.

Description

La présente invention concerne un procédé de découpe d'une plaque en matière plastique, notamment bien que non exclusivement une plaque formant un corps de carte. The present invention relates to a method of cutting a plastic plate, in particular although not exclusively a plate forming a card body.

I1 existe des cas de plus en plus fréquents dans lesquels on souhaite disposer d'une carte de petite dimension montée de façon solidaire d'une carte de plus grande dimension tout en étant détachable de celle-ci sans utilisation d'un outil particulier. C'est le cas notamment des cartes à circuit intégré qui, pour une même application, sont susceptibles d'être utilisées sous deux formats. There are more and more frequent cases in which it is desired to have a small-sized card mounted integrally with a larger-sized card while being detachable from the latter without the use of a particular tool. This is particularly the case for integrated circuit cards which, for the same application, may be used in two formats.

La solution qui est apparue rapidement comme étant la plus exploitable consiste à découper la carte de petit format dans la carte de grand format tout en laissant des liaisons cassables entre la carte de petit format et la carte de grand format. Afin que la carte de petit format puisse être utilisée dans un lecteur où elle est généralement positionnée par référence à ses bords, il est nécessaire de réaliser une découpe propre sans déformation ni bavure. Par ailleurs il est souhaitable que la ligne de découpe de la carte de petit format soit d'une largeur aussi faible que possible afin de na pas risquer une séparation intempestive de la carte de petit format lors des manipulations de la carte de grand format.The solution which quickly appeared to be the most usable consists in cutting the small format card in the large format card while leaving breakable links between the small format card and the large format card. So that the small format card can be used in a reader where it is generally positioned with reference to its edges, it is necessary to make a clean cut without deformation or burr. Furthermore, it is desirable that the cutting line of the small format card be as small as possible in width so as not to risk inadvertent separation of the small format card when handling the large format card.

I1 a été envisagé d'effectuer une découpe de petit format à l'emporte-pièce ou par fraisage. Toutefois ces procédés mécaniques présentent l'inconvénient soit de ne pas réaliser une découpe propre dans le cas d'une découpe à l'emporte-pièce, ou d'être d'une mise en oeuvre très lente dans le cas d'une découpe par fraisage. I1 was envisaged to carry out a cutting of small format with the punch or by milling. However, these mechanical processes have the drawback either of not carrying out a clean cut in the case of a die cut, or of being very slow to implement in the case of a cut by milling.

I1 a également été envisagé de réaliser une machine de découpe utilisant la réflection d'un faisceau laser sur des miroirs tournants. Cette solution présente toutefois l'inconvénient d'un manque de fiabilité en raison de l'imprécision de positionnement des pièces en mouvement, et d'une perte d'énergie due aux multiples réflexions du faisceau, ces pertes étant d'au moins 30% avec les meilleurs traitements de surface des miroirs. It has also been envisaged to produce a cutting machine using the reflection of a laser beam on rotating mirrors. However, this solution has the disadvantage of a lack of reliability due to the inaccuracy of positioning of the moving parts, and of a loss of energy due to the multiple reflections of the beam, these losses being at least 30%. with the best mirror surface treatments.

Selon l'invention on prévoit un procédé de découpe d'une plaque en matière plastique comportant l'étape de former sur la plaque une image d'un contour de découpe par interférométrie au moyen d'un réseau optique éclairé par un faisceau laser. According to the invention there is provided a method of cutting a plastic plate comprising the step of forming on the plate an image of a cutting contour by interferometry by means of an optical network illuminated by a laser beam.

Ainsi la plaque à découper étant disposée de façon fixe en regard du réseau optique lui-même maintenu fixe, il est possible d'obtenir une découpe très précise de la plaque en matière plastique. En outre, le faisceau laser étant soumis à un nombre de réflexions très faible, une proportion très importante de la puissance émise est utilisée pour la découpe de la plaque et l'ensemble du contour de découpe est éclairé par le faisceau laser de sorte que l'opération de découpe est très rapide. Thus, the plate to be cut being arranged in a fixed manner facing the optical network itself kept fixed, it is possible to obtain a very precise cutting of the plastic plate. In addition, the laser beam being subjected to a very low number of reflections, a very large proportion of the emitted power is used for cutting the plate and the entire cutting contour is illuminated by the laser beam so that the he cutting operation is very fast.

Selon une version avantageuse de l'invention le réseau optique comporte un organe réfléchissant sur lequel le faisceau laser est projeté. I1 est ainsi plus aisé de réaliser un réseau optique présentant une grande finesse et définissant une ligne de découpe de faible largeur. According to an advantageous version of the invention, the optical network comprises a reflecting member on which the laser beam is projected. It is thus easier to produce an optical network having great finesse and defining a cutting line of small width.

Selon un autre aspect avantageux de l'invention le réseau est défini pour que le faisceau laser soit projeté sur la plaque avec une puissance affaiblie en au moins un point du contour de découpe. On obtient ainsi des points du contour de découpe où la matière constituant la plaque n'est pas attaquée sur toute l'épaisseur de la plaque et constitue des attaches qui maintiennent la carte de petit format solidaire de la carte de plus grand format tout en pouvant être aisément rompue lorsque l'on souhaite utiliser la carte de petit format. According to another advantageous aspect of the invention, the grating is defined so that the laser beam is projected onto the plate with a weakened power at at least one point of the cutting contour. Points of the cutting contour are thus obtained where the material constituting the plate is not attacked over the entire thickness of the plate and constitutes fasteners which hold the small format card integral with the larger format card while being able to be easily broken when you want to use the small format card.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention, en référence aux figures ci-jointes parmi lesquelles:
- la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention en regard d'une plaque représentée en coupe selon la ligne I-I de la figure 2,
- la figure 2 est une vue en élévation partielle très agrandie d'une plaque de matière plastique découpée par le procédé selon l'invention,
- la figure 3 est une représentation partielle très agrandie d'un organe réfléchissant selon l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description of a particular non-limiting embodiment of the invention, with reference to the attached figures among which:
FIG. 1 is a schematic representation of a device for implementing the method according to the invention opposite a plate shown in section along line II of FIG. 2,
FIG. 2 is a very enlarged partial elevation view of a plastic plate cut out by the method according to the invention,
- Figure 3 is a partial enlarged representation of a reflecting member according to the invention.

En référence aux figures, le dispositif mettant en oeuvre le procédé selon l'invention comporte une source de rayonnement laser 1, un miroir 2 disposé à 450 par rapport au faisceau laser émis par la source laser 1, et renvoyant celui-ci vers un organe réfléchissant 3 supportant un réseau optique 4 symbolisé par un pointillé épais sur la figure 1. Le réseau optique est par exemple formé par un dépôt métallique réfléchissant déposé sur un substrat de quartz et gravé selon un motif tel que représenté par la figure 3 sur laquelle les lignes noires correspondent aux lignes gravées qui ne réfléchissent pas le faisceau laser et les parties blanches correspondent aux zones réfléchissantes. Dans le mode de réalisation illustré, le réseau optique 4 est défini par une transformation de Fourrier du contour que l'on souhaite obtenir sur une plaque en matière plastique 5 placée en regard de l'organe réfléchissant 3 parallèlement à celui-ci. Dans ce mode de réalisation l'image virtuelle obtenue par l'organe réfléchissant 4 est focalisée par une lentille 6 disposée entre l'organe réfléchissant 4 et la carte 5. Referring to the figures, the device implementing the method according to the invention comprises a laser radiation source 1, a mirror 2 placed at 450 with respect to the laser beam emitted by the laser source 1, and returning it to an organ reflective 3 supporting an optical network 4 symbolized by a thick dotted line in FIG. 1. The optical network is for example formed by a reflective metallic deposit deposited on a quartz substrate and engraved according to a pattern as represented by FIG. 3 in which the black lines correspond to the engraved lines which do not reflect the laser beam and the white parts correspond to the reflecting zones. In the illustrated embodiment, the optical network 4 is defined by a Fourrier transformation of the outline which it is desired to obtain on a plastic plate 5 placed opposite the reflecting member 3 parallel to the latter. In this embodiment, the virtual image obtained by the reflecting member 4 is focused by a lens 6 placed between the reflecting member 4 and the card 5.

Le faisceau laser ainsi traité réalise dans la plaque en matière plastique 5 une découpe 7 aux endroits de la plaque où la puissance réfléchie par le réseau optique 4 est suffisante pour découper la matière plastique. A ce propos, le réseau optique 4 est de préférence défini pour que le faisceau laser soit projeté sur la plaque avec une puissance affaiblie sur au moins un point 8 du contour de découpe, deux points pour chaque contour de découpe dans le mode de réalisation illustré. Aux points 8 où le faisceau laser est projeté avec une puissance affaiblie, la plaque 5 est découpée sur une partie seulement de son épaisseur de sorte que des cartes de petite dimension 9 sont ainsi découpées dans la plaque en matière plastique 5 tout en restant solidaires de la plaque en matière plastique 5. The laser beam thus treated carries out in the plastic plate 5 a cut 7 at the locations of the plate where the power reflected by the optical network 4 is sufficient to cut the plastic material. In this regard, the optical network 4 is preferably defined so that the laser beam is projected onto the plate with a weakened power on at least one point 8 of the cutting contour, two points for each cutting contour in the illustrated embodiment . At the points 8 where the laser beam is projected with a weakened power, the plate 5 is cut out only over part of its thickness so that small-sized cards 9 are thus cut out from the plastic plate 5 while remaining integral with the plastic plate 5.

Dans le mode de réalisation illustré où le réseau optique est défini par une transformée de Fourrier de l'image de contour de découpe on obtient pour un même réseau optique deux contours de découpe symétriques par rapport à l'axe du faisceau. I1 est donc possible de réaliser deux cartes simultanément. On peut également mettre en oeuvre l'invention avec un dispositif analogue dans lequel le réseau optique est défini par une transformée de Fresnel. Sans qu'il soit nécessaire de prévoir une lentille 6 on obtient alors une seule image réelle du contour de découpe sur la plaque en matière plastique 5. In the illustrated embodiment where the optical network is defined by a Fourier transform of the cut contour image, two symmetrical cut contours are obtained for the same optical network. It is therefore possible to produce two cards simultaneously. The invention can also be implemented with a similar device in which the optical network is defined by a Fresnel transform. Without the need to provide a lens 6, a single real image of the cutting contour is then obtained on the plastic plate 5.

Le procédé selon l'invention permet de réaliser très rapidement des découpes dans une bande en matière plastique continue en faisant avancer celle-ci pas à pas sous le dispositif de projection laser puis en découpant la bande à un poste ultérieur afin de détacher une carte de grande dimension dans laquelle la carte de petite dimension est incluse. The method according to the invention makes it possible to very quickly make cuts in a strip of continuous plastic material by advancing it step by step under the laser projection device and then cutting the strip at a later station in order to detach a card from large dimension in which the small dimension card is included.

Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. Of course, the invention is not limited to the embodiment described and it is possible to make variant embodiments without departing from the scope of the invention as defined by the claims.

En particulier, bien que le procédé selon l'invention ait été illustré avec un réseau optique comportant un organe réfléchissant sur lequel le faisceau laser est projeté, on peut également prévoir un réseau optique formé par des fentes dans une plaque à travers lesquelles le faisceau laser est projeté. In particular, although the method according to the invention has been illustrated with an optical network comprising a reflecting member on which the laser beam is projected, it is also possible to provide an optical network formed by slots in a plate through which the laser beam is projected.

Bien que le dispositif de mise en oeuvre du procédé ait été illustré avec un miroir 2, disposé en amont du réseau optique 4 afin de projeter le faisceau laser perpendiculairement à celui-ci, ce qui simplifie les calculs pour la définition et la mise en oeuvre du réseau optique, on peut également prévoir de projeter le faisceau laser de façon oblique par rapport à l'organe réfléchissant formant le réseau optique, la lentille 6 et la plaque 5 étant alors disposée de façon symétrique par rapport à la source du faisceau laser. Although the device for implementing the method has been illustrated with a mirror 2, arranged upstream of the optical network 4 in order to project the laser beam perpendicularly to it, which simplifies the calculations for the definition and the implementation of the optical network, it is also possible to project the laser beam obliquely relative to the reflecting member forming the optical network, the lens 6 and the plate 5 then being arranged symmetrically with respect to the source of the laser beam.

Claims

1. Method for cutting a plate (5) made of plastic, characterized in that it comprises the step of forming on the plate a cutting contour image (7) by interferometry by means of an optical network ( 4) lit by a laser beam

2. Method according to claim 1, characterized in that the optical network (4) is produced on a reflecting member (3) on which the laser beam is projected.

3. Method according to claim 2, characterized in that the reflecting member (3) is arranged parallel to the plastic plate (5) and the laser beam is projected via a mirror (2).

4. Method according to claim 2 or claim 3, characterized in that the network is defined by a Fourier transform of the cutting contour image and in that a lens (5) is arranged between the reflective member 14) and the plate (5)

5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the optical network (4) is defined so that the laser beam is projected onto the plate with a power weakened at at least one point (8) of the contour of cutout (7)