FR2818801A1 - Interconnexion par organe d'isolation decoupe et cordon de conduction - Google Patents

Interconnexion par organe d'isolation decoupe et cordon de conduction Download PDF

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Abstract

L'invention concerne la réalisation des connexions d'un dispositif (1) électronique comprenant au moins un élément d'interface (3) de communication et au moins un circuit intégré (8), avec au moins un plot de contact et une face arrière fixée sur le support. Pour cette connexion, on découpe des réservations (20), avant d'avoir placé en position l'organe d'isolation (17) et/ ou suite au placement de cet organe (17); on place en position l'organe d'isolation (17), découpé ou non, avec le passage (20) d'accès intérieur au droit du plot de contact et le passage d'accès extérieur au droit de l'élément d'interface (3) correspondant; on déformer l'organe d'isolation (17); on traite l'organe d'isolation (17) de sorte que ses propriétés d'adhésion soient activées; et on imprime le cordon de conduction (19) à travers les réservations. L'invention s'applique notamment à la fabrication d'objets portables, tels que cartes à puces ou étiquettes électroniques.

Description

1i 2818801 L'invention concerne la réalisation de connexions électriques,
dans le cadre
de la fabrication d'un dispositif électronique à circuit intégré.
D'une manière générale, l'invention s'applique donc à la fabrication de divers dispositifs électroniques. Mais pour plus de simplicité, elle est décrite dans son application aux dispositifs électroniques destinés à des objets portables intelligents. Ces objets sont des cartes à puces, des étiquettes électroniques, ou analogues. Dans cette application, les connexions sont étendues entre -et relient électriquement- au moins un circuit intégré tel que puce, à au moins une interface permettant la communication du dispositif avec l'extérieur. L'interface de communication comporte au moins un élément tel que plage de contact, antenne et/ou piste de liaison (raccordée électriquement à de telles plage de contact et/ou antenne). Le circuit intégré est raccordé à l'élément d'interface par un ou plusieurs
plots de contact, éventuellement via un bossage appelé " bump ".
En général, la connexion entre plot de contact et l'interface s'effectue par: - micro câblage ou soudage d'un organe filaire ("wire bonding"), ou
- dépôt d'un matériau électriquement conducteur.
La connexion filaire à l'avantage d'être courante et au point, pour divers types de circuits. Mais l'organe filaire souvent en métal rare tel qu'or et de dimensions minuscules, rend cette technique coûteuse et délicate. L'équipement de haute précision et séquentiel nécessaire, ralentit les cadences de fabrication. En outre, un enrobage ("potting") recouvre ensuite le circuit et ses connexions pour les protéger. Ceci augmente encore les coûts, ajoute une étape en ralentissant la fabrication. L'enrobage accroît également l'épaisseur du dispositif électronique obtenu, parfois de façon indésirable. Alors, une étape supplémentaire d'usinage ou
"grinding" de l'enrobage est à prévoir.
Pour sa part, la connexion par dépôt d'un matériau électriquement conducteur et de plus en plus souvent adhésif (comme par exemple dans le
document FR-A-2761498), pallie nombre des inconvénients évoqués.
2 2818801
Mais pour son industrialisation, elle mérite parfois d'être perfectionnée.
Ainsi, il est souhaitable de se passer de l'étape propre d'isolation des flancs de la puce. En général, le dispositif ainsi fabriqué nécessite un adhésif dédié pour son assemblage sur un corps de l'objet, tel qu'un corps de carte à puce. Il faut alors prévoir à cette fin des étapes propres de fabrication. De plus, il est difficile en pratique d'obtenir une modularité satisfaisante des connexions. En fait, il est actuellement ardu de fabriquer successivement avec un même équipement, des dispositifs électroniques avec des circuits et/ou interfaces variés. Sans pour autant
impliquer des modifications fastidieuses ces équipements.
Quant à l'impression de ces cordons par sérigraphie, elle n'est possible que si les plots et interfaces à connecter sont sensiblement disposés dans le même plan. Une grande précision de positionnement du motif de sérigraphie est aussi nécessaire pour que la connexion soit fiable, c'està-dire sans risque de faux ou de
perte de contact.
Par ailleurs, les connexions envisagées par dépôt d'un organe de connexion tel qu'un film synthétique, revêtu du matériau électriquement conducteur et adhésif, posent des problèmes de mise en concordance, bien qu'elles présentent un intérêt certain. Il convient en effet d'obtenir un positionnement précis de l'organe de connexion, pour placer en regard les régions de raccord du cordon de matériau conducteur et les plots de la puce et/ou éléments d'interface. Cette concordance conditionne la fiabilité de la connexion, à
l'instar de celle du motif de sérigraphie.
Le but de l'invention est de perfectionner la connexion par dépôt d'un
matériau adhésif.
Et de permette en pratique d'atteindre une cadence élevée de connexion, et plus généralement de fabrication. Dans l'idéal, la connexion devrait être effectuée en ligne et en continu dans le cadre d'un procédé de fabrication de dispositif électronique, et sur un équipement intégré à ce procédé. Tout en résolvant les problèmes évoqués de précision, d'isolation, de fiabilité et d'assemblage. Tandis que la connexion selon l'invention doit présenter un
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encombrement significativement moindre que celui des connexions traditionnelles
: ceci afin de réduire la hauteur des dispositifs électroniques la comportant.
Notons ici que par la suite, le terme " conducteur " se rapporte à une
propriété de conduction électrique, et non de conduction thermique.
A cet effet, un objet de l'invention vise un procédé de connexion destiné à raccorder électriquement au moins un plot de contact d'un circuit intégré tel que puce, avec un élément d'interface correspondant, dans le cadre de la fabrication
d'un dispositif électronique par exemple destiné à un objet portable intelligent.
Ce procédé de connexion comporte les étapes prévoyant de: - déterminer l'emplacement d'au moins deux réservations correspondant d'une part au plot de contact et d'autre part à l'élément d'interface à raccorder, dans au moins un organe d'isolation comportant un film déformable; au moins une face porteuse destinée à venir en regard du circuit intégré étant apte à présenter des propriétés adhésives ainsi que d'isolation électrique; découper ces réservations, avant d'avoir placé en position l'organe d'isolation et/ou suite au placement de cet organe; une réservation formant un passage d'accès interne au plot de contact, tandis que l'autre forme un passage d'accès externe à l'élément d'interface, à travers l'organe d'isolation; - placer en position l'organe d'isolation, découpé ou non, avec le passage d'accès intérieur au droit du plot de contact et le passage d'accès extérieur au droit de l'élément d'interface correspondant; - déformer l'organe d'isolation contre au moins une partie à isoler du circuit intégré, avec chaque emplacement et/ou réservation formant passage respectivement au droit du plot du contact et/ou de l'élément d'interface correspondant; - traiter l'organe d'isolation de sorte que ses propriétés d'adhésion soient activées et qu'il protège en partie le circuit intégré; et
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- imprimer au moins un cordon de conduction à travers les réservations, depuis le plot du circuit intégré et jusqu'à l'élément d'interface, par exemple par jet de matériau ou apport en offset; le matériau du cordon de conduction étant apte à présenter des propriétés de conduction électrique, et recouvrant en partie l'organe d'isolation. Selon une caractéristique, l'étape de découpe est au moins en partie effectuée avant l'étape de placement et de déformation; par exemple la réservation formant passage interne est découpée après une étape de dépôt d'un bossage saillant ou " bump " sur le plot de contact du circuit intégré et/ou la réservation formant passage externe est découpée après l'étape de déformation de
l'organe d'isolation.
Une caractéristique prévoit que le plot de contact du circuit intégré est
pourvu, suite à l'étape de découpe, placement, déformation et/ou traitement, c'est-
à-dire préalablement à l'étape d'impression, d'au moins un bossage appelé "bump"; ce bossage étant réalisé par exemple par micro soudure avec placement et fonte
d'un apport de matière électriquement conductrice telle que métal.
Dans une autre réalisation, une étape de dépôt d'au moins une piste de liaison sur l'élément d'interface est effectuée avant l'étape de placement et éventuellement de découpe de l'organe isolant; par exemple une piste de liaison est déposée sensiblement après une étape de dépôt d'un bossage saillant ou
" bump " sur le plot de contact du circuit intégré.
Selon une autre caractéristique, I'étape de découpe est entièrement effectuée après l'étape de placement et/ou de déformation; par exemple les réservations formant passage interne et externe sont découpées par attaque de
I'organe d'isolation avec un faisceau laser, physico-chimique ou analogues.
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Selon encore une autre caractéristique, I'étape de déformation est au moins en partie effectuée après l'étape de traitement; par exemple des propriétés d'assouplissement et éventuellement d'adhésion de l'organe d'isolation sont
activées préalablement à l'étape de déformation.
Dans une réalisation, les étapes de placement, déformation et traitement sont effectuées par laminage; par exemple la déformation de l'organe d'isolation est au moins effectuée par projection de flux d'apport thermique tel qu'air chaud, localement à l'emplacement du circuit intégré, tandis qu'elle est effectuée par
laminage avec contact et sollicitation physique autour de ce circuit intégré.
Une caractéristique prévoit que les étapes de détermination d'emplacement et/ou découpe et/ou placement et/ou traitement et/ou impression sont effectuées sous le contrôle et/ou la commande d'un système de positionnement et
visualisation assisté par ordinateur (VAO).
Selon une caractéristique, plusieurs cordons de conduction sont déposés selon un motif destiné à permettre la connexion sensiblement simultanée de plusieurs couples de plots de contact et éléments d'interface d'un même dispositif
électronique de destination.
Encore une autre caractéristique prévoit avant l'étape de découpe, éventuellement de placement de l'organe d'isolation et/ou après l'étape d'impression, une étape de dé bobinage respectivement de rembobinage de
l'organe d'isolation notamment.
Selon une caractéristique, I'étape d'impression du cordon de conduction est effectuée par distribution linéaire ou " dispense ", à grande cadence, en ligne
et en continu après l'étape de déformation ou traitement de l'organe d'isolation.
Selon une autre caractéristique, la face porteuse de l'organe d'isolation apte à présenter des propriétés adhésives est au moins en partie recouverte de matière adhésive en permanence; cette matière adhésive en permanence étant par exemple initialement masquée par un opercule, ce dernier est retiré avant
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l'étape de placement ou de déformation, notamment lors de l'étape de traitement. Selon encore une caractéristique, on confère ses propriétés adhésives à la face de l'organe d'isolation sous l'effet d'un traitement d'apport de température, tandis que cet organe comporte par exemple un matériau synthétique tel que
thermoplastique dit " hot melt " ou analogues.
Selon un mode de réalisation, le matériau du cordon de conduction apte à présenter des propriétés conductrices comporte au moins un métal, polymère conducteur et/ou matériau à propriétés d'adhésion, dans lequel sont noyées des
particules conductrices.
Selon un mode de réalisation, l'organe d'isolation acquiert au moins en partie ses propriétés adhésives sous l'effet d'un traitement d'apport de température, par exemple par effet physique, notamment vibratoire ou de
rayonnement, et/ou flux de gaz chaud.
Dans une réalisation, la découpe d'une réservation est effectuée par des moyens mécaniques de précision tels que poinçonnage et/ou électrophysiques tels
que laser ou analogues.
Selon une forme de réalisation, le placement en position de l'organe d'isolation et/ou la déformation de ce dernier, vise à placer au moins une partie de cet organe contre une tranche, par exemple conductrice, à protéger du circuit intégré. Un autre objet de l'invention vise un procédé de fabrication d'un dispositif électronique par exemple destiné à un objet portable intelligent tel que carte à puce ou étiquette électronique. Ce dispositif électronique comprend une fois achevé un support pourvu d'au moins un élément d'interface de communication et au moins un circuit intégré, avec au moins un plot de contact, une face arrière
fixée sur le support et un flanc conducteur.
Ce procédé de fabrication qui intègre le procédé de connexion évoqué, comporte une étape prévoyant de fixer le circuit intégré sur le support, par
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exemple par collage, préalablement à l'étape de placement, déformation et/ou traitement, et éventuellement avant une étape de dépôt d'au moins un bossage
appelé "bump" sur le plot de contact du circuit intégré.
Dans une réalisation, le support comporte au moins un puits qui relie un côté de réception o est fixé le circuit intégré, à un côté d'interfaçage de ce support opposée à la face avant, et en ce que ce côté de réception est pourvu d'au moins une plage de contact telle que bornier et/ou antenne de communication sans contact, en saillie au droit de l'ouverture du puits; la réservation correspondante découpée dans l'organe isolant venant en regard de ce
puits.
Selon une réalisation, le support est placé sur ou fait partie d'un film apte à
être embobiné.
Dans une réalisation, à l'issue de la déformation et/ou de l'application de traitement, le circuit intégré, I'organe d'isolation et le support définissent un ensemble physiquement solidaire, par exemple en formant un micromodule unitaire; le procédé de fabrication comportant une étape de détachement de cet
ensemble unitaire selon une forme prédéterminée.
Dans une réalisation, le support comporte au moins un puits qui relie une face avant o est fixé le circuit intégré, à une face arrière de ce support opposée à la face avant, et en ce que cette face arrière est pourvue d'au moins une plage ou piste de contact et/ou antenne affleurante, en saillie au droit de l'ouverture du puits la réservation correspondante découpée dans l'organe isolant venant en regard de
ce puits.
Une caractéristique prévoit que le support comporte au moins une plage ou piste de contact et/ou antenne, au moins en partie fixée et/ou imprimée sur une face arrière du support opposée à celle o est fixé le circuit intégré et/ou sur une
face avant du support.
Selon une de réalisation, d'une part le circuit intégré, support et/ou organe d'isolation sont respectivement regroupés initialement en rouleaux, par exemple sur
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films, tandis que d'autre part les étapes de découpage, placement, déformation, traitement et/ou impression, sont effectuées de manière sensiblement linéaire et successive. Un autre objet de l'invention est un dispositif électronique destiné à un objet portable intelligent tel que carte à puce ou étiquette électronique. Ce dispositif comprend: un support pourvu d'au moins un élément d'interface de communication tel que plage de contact, antenne ou analogues; au moins un circuit intégré, avec au moins un plot de contact et une face arrière fixée sur le support. Un tel dispositif électronique est fabriqué et/ou connecté selon l'un et/ou
l'autre des procédés évoqués.
Selon l'invention, un organe d'isolation comporte, pour connecter électriquement au plot du circuit intégré avec l'élément d'interface, au moins une réservation, tandis qu'un cordon de matière conductrice est en partie étendu sur une zone d'interposition de l'organe d'isolation; ce cordon possédant au moins deux régions de raccord, l'une interne raccordée au plot de contact, l'autre externe
raccordée à l'élément d'interface.
Encore un autre objet de l'invention est un objet portable intelligent tel que carte à puce ou étiquette électronique. Il comporte au moins un dispositif électronique tel qu'évoqué plus haut et/ou est fabriqué selon le procédé exposé
plus haut.
Encore un objet de l'invention, découlant des précédents, est une machine pour la fabrication de dispositifs électroniques. Cette machine opère la connexion selon le procédé et/ou est destinée à la fabrication d'un dispositif électronique tel que module électronique et/ou d'un objet portable intelligent tel que carte à puce
ou analogues, qui ont été évoqués.
L'invention est maintenant décrite en référence à des exemples de mise en
oeuvre non limitatifs et illustrés par les dessins annexés.
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Dans ces dessins la figure 1 représente de manière schématique en section transversale d'élévation un dispositif électronique avant connexion, et
pourvu de bossages saillants.
La figure 2 représente de manière schématique en section transversale, une variante pourvue de plages de contact, du dispositif de la figure 1. La figure 3 montre en section transversale schématique une réalisation d'organe d'isolation électrique selon l'invention, dans lequel sont découpées des réservations. La figure 4 représente en section transversale schématique un module avec un dispositif électronique selon la figure 1, sur lequel a été appliqué et déformé un organe d'isolation selon la figure 3, mais avant achèvement de sa connexion. La figure 5 représente en section schématique un dispositif électronique
selon la figure 4, en fin de connexion.
La figure 6 est une vue schématique partielle, en plan et de dessus d'une configuration en motif rayonnant de dépôts de matière sur un film déformable
formant l'organe d'isolation selon l'invention.
La figure 7 représente schématiquement une machine pour la mise en
oeuvre de l'invention.
La figure 8 représente en section schématique un dispositif électronique
selon la figure 2, en fin de connexion.
Décrivons pour commencer, la structure d'un dispositif électronique 1 tel que celui de la figure 5. Ce dispositif 1 comprend un support 2 pourvu d'au moins un élément d'interface de communication 3. Quand le dispositif 1 communique par contact, comme dans le cas d'une carte à puce usuelle, des éléments 3 sont des plages de contact 4, comme sur les figures 1 à 5. Sur les figures 2 et 8, les éléments 3 sont raccordées à des pistes de liaison 5. Quand il s'agit d'un dispositif électronique 1 communiquant sans contact, le ou les éléments 3 sont des
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antennes. Et dans les dispositifs 1 hybrides ou" combi ", sont prévus à la fois des
plages 4 et des antennes.
En se reportant à la figure 1 notamment, on voit que le support 2 comporte des puits 6. Ils (6) relient chacun un côté de réception 7 du support 2 o est fixé un circuit intégré ou circuit intégré 8 par une face arrière 9, à un côté
d'interfaçage 10. Le côté 10 du support 2 est opposé au côté de réception 7.
Notons ici que le support 2 comporte aussi un matériau formant base 11,
à travers lequel les puits 6 sont formés de façon à déboucher sur les côtés 7 et 10.
Souvent, la base 11 est un tronçon de film synthétique.
C'est sur le côté d'interfaçage 10 que sont agencés les plages 4, qui sont étendues au droit de l'ouverture des puits 6. Sur le support 2, les plages 4 sont ici
imprimées sur un côté d'interfaçage 10.
Les pistes 5 des figures 2 et 8 sont disposées dans les puits 6, avec d'une part un contact avec une plage 4 respective. D'autre part, chaque piste 5 est étendue en saillie du côté 7. Elles (5) assurent ainsi notamment un rapprochement de l'emplacement de contact électrique des éléments 3 avec des plots de contact 12 du circuit intégré 8. On remarque d'ailleurs que cet emplacement est
sensiblement à niveau avec la face arrière 9 du circuit intégré, sur la figure 2.
Sur les figures 1 à 5 et 8, le circuit 8 est fixé sur le support 2 par un apport adhésif 13, qui relie le côté de réception 7 et la face 9. Le circuit 8 possède en outre, sur une face active 14, les plots de contact 12 évoqués, visibles sur les figures 1, 2 et 8 seulement pour la lisibilité des dessins. Sur ces plots 12, sont
disposés ici des bossages saillants 15 dits" bumps ".
Un objet portable intelligent 16 tel que carte à puce, étiquette électronique ou analogues, est illustré schématiquement sur la figure 7. Il (16) comporte un ou
plusieurs dispositifs électroniques 1 tels que définis précédemment.
Selon l'invention, le dispositif 1, l'objet 16 et leurs constituants, sont
fabriqués comme exposé plus loin.
Préalablement, référons nous à la figure 3 pour décrire la structure d'un organe d'isolation 17. Il (17) est destiné à protéger physiquement et isoler électriquement -dans le cadre de la fabrication du dispositif 1une ou plusieurs
parties du circuit intégré 8.
Dans la réalisation de la figure 3, l'organe 17 comporte notamment un film déformable 18 ainsi qu'électriquement isolant. Ce film 18 est en matière synthétique. Pour assurer le passage de cordons de conduction 19, des réservations interne et externes 20 traversent le film 18 de l'organe 17, depuis une face dite
porteuse 21 jusqu'à une face opposée.
La face porteuse 21 est apte à présenter des propriétés adhésives. Dans
un dispositif 1, cette face 21 est en regard de la face active 14 du circuit 8.
Dans une réalisation non représentée, ce film 18 aussi en matière synthétique est pourvu sur sa face porteuse 21, d'une couche adhésive en permanence. Cette couche est initialement recouverte d'un opercule de protection, ce qui permet notamment de faciliter sa manipulation ou traitement. Selon cette même réalisation, l'organe de connexion 17 est dit souple. C'est à dire qu'il est apte à naturellement épouser sensiblement le profil du support 2 et du circuit 8 sur lequel elle est posée. Cette déformation par souplesse notamment sous l'effet de la gravité, est obtenue sans opération dédiée d'activation de propriétés de
déformation de la matière.
Sur les figures 3, 6 et 7, le film 18 est en matériau à propriétés d'adhésion activables par exemple thermoplastique. Ici, l'adhésion est obtenue par apport thermique, rayonnement ou analogues. Il en va de même des propriétés de déformation, qui nécessitent ici une opération dédiée d'activation de propriétés de
déformation de la matière.
La face porteuse 21 est en partie recouverte par les cordons de conduction 19. Ces cordons 19 sont soit conducteurs à proprement parler. Ou ils (19) sont chargés de particules conductrices. Soit ils comportent un diélectrique
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apte à posséder une conduction électrique suivant une direction donnée (ici perpendiculaire à la face 21). L'objectif est de connecter par des régions de raccord 22 respectives des plots 12 (ici via les bossages 15) et l'élément
d'interface correspondant 3.
D'autre part, chaque cordon 19 présente des propriétés adhésives, à
proprement parler ou par activation.
Il ressort des figures 5 et 6 que, les cordons 19 et l'organe 17 présentent des dimensions et formes qui définissent: - D'une part les régions 22 de raccord en saillie vers l'intérieur et
l'extérieur du dispositif.
- D'autre part l'organe 17 présente des dimensions et formes qui définissent des zones d'interposition 23 entre cet organe 17 et le circuit 8, et respectivement sur les cordons 19 des régions 28 à isoler du
circuit 8.
Les zones 23 sont recouvertes localement par les cordons 19, et permettent lors de la connexion et après, d'isoler les régions 28 de ces cordons 19 vis-à-vis du circuit 8, contre lequel elles seront alors placées. Tout en autorisant cette connexion par le truchement des régions 22. Les régions 28 sont donc des
régions à isoler du cordon 19.
Sur la figure 6, le film 18 comporte cinq cordons de conduction 19. Une réservation interne 20 unique de forme sensiblement polygonale, est ici sensiblement carrée. Tandis que cinq réservations externes 20 entourent à distance la réservation interne, et présentent chacune une forme sensiblement circulaire. L'organe 17 possède autant (donc 5) de réservations externes 20 que
de zones d'interposition 23 et de cordons 19.
Ici, les cordons 19 et les cinq réservations externes 20 sont disposés selon un motif rayonnant, en étoile par rapport à une direction 24 longitudinale et une direction 25 transversale. Comme exposé plus loin, ce motif est destiné à permettre la connexion sensiblement simultanée, de plusieurs couples de plots 12
et éléments d'interface 3 d'un même dispositif électronique 1 de destination.
Selon une réalisation non représentée, les motifs de cordons 19 et réservations externes 20 respectives, sont disposés sur le film 18, deux par deux transversalement. Longitudinalement, le film 18 possède plusieurs centaines de
ces couples de motifs formés par des cordons 19 et réservations 20.
Souvent, la direction longitudinale 24 est aussi une direction d'enroulement sur bobine d'organes 17 à découper. De la sorte, au dé bobinage
des centaines de motifs sont présentés deux à deux l'un après l'autre.
En fait ces organes de connexion 17 sont découpés ultérieurement suivant une forme telle que polygonale ou circulaire, selon les tirets référencés en 17 sur la figure 6. C'est donc le film 18 qui définit une couche commune à l'ensemble des
organes 17, qui est à proprement parler apte à être enroulé sur une bobine.
Sur la figure 6, ce film 18 possède de part et d'autre d'un axe médian longitudinal parallèle à la direction 24, des logements 26 de déplacement. Ils (26)
sont agencés à travers le film 18, à intervalles réguliers suivant cette direction 24.
Les logements 26 coopèrent avec des picots de bobines pour assurer le
déroulement du film 18, avec une précision de position élevée.
Il est précisé que la face porteuse 21 en particulier et/ou le film 18 de l'organe de connexion 17 est au moins en partie électriquement isolant en lui-même. Par exemple il comporte un polymère ou matériau synthétique non conducteur. Ces définitions de structures étant faites, le procédé de connexion à l'aide de l'organe 17 -et plus largement de fabrication d'un dispositif 1- peuvent être exposés maintenant. Ils sont de manière générale effectués suivant un sens de
déroulement illustré en 27 sur la figure 7.
Ce procédé de connexion est destiné à raccorder électriquement les plots de contact 12 du circuit intégré 8, chacun avec l'élément d'interface 3 correspondant.
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Suivant une première réalisation, décrite en référence aux figures 3 à 5 en particulier, la connexion comporte notamment les étapes prévoyant de: dérouler le film 18 depuis une bobine 29; - découper préalablement, les réservations 20 avant d'avoir placé en position l'organe d'isolation 17 de sorte que pour chaque cordon 19, une réservation 20 forme un passage d'accès interne au plot 12, tandis que l'autre forme un passage 20 d'accès externe à l'élément d'interface 3, à travers l'organe 17; en 30, placer en position l'organe d'isolation 17 préalablement découpé; - en 30, placer en position l'organe 17 par rapport aux circuits 8, support 2 et éléments 3; - en 31, le (17) déformer contre au moins une partie à isoler du circuit 8, avec chaque réservation formant passage 20 respectivement au droit du plot 12 et de l'élément 3 d'interface correspondant; et traiter l'organe 17 de sorte que ses propriétés d'adhésion soient activées et qu'il protège en partie le circuit 8; et - en 32, imprimer les cordons 19 à travers les réservations 20, depuis le
plot 12 et jusqu'à l'élément 3, par exemple par jet de matériau.
Selon cette réalisation, I'étape de découpe est effectuée avant l'étape deplacement 30 et de déformation 31. Les réservations 20 formant passages sont découpées comme illustré sur la figure 3, après une étape de dépôt d'un bossage
15 saillant ou " bump " sur les plots 12.
Dans une variante, seules les réservations internes 20 sont préalablement découpées car elles nécessitent la plus grande précision. Et que le placement 30 de même que la déformation 31 sont facilitées par la visibilité offerte par l'ouverture de l'organe 17. Ainsi, la visée des plots 12 ou bossages 15 est directe, à travers cet organe 17. En outre, les bossages sont usuellement réalisés en amont, de sorte que déplacer vers l'aval du procédé leur dépôt implique donc des modifications parfois inacceptables de l'équipement 33 de connexion ou fabrication. Pour leur part, les réservations 20 formant passage externe peuvent être plus étendues en aire et nécessiter une précision moindre. Il n'y a que peu de risques d'altération des puits 6 ou de pistes 5. Il n'est donc pas handicapant de les
découper après l'étape 31 de déformation de l'organe 17.
Décrivons maintenant une seconde réalisation de la connexion, en référence aux figures 4 à 6 en particulier, qui comporte notamment les étapes prévoyant de: - déterminer par exemple par programmation de l'équipement 33, l'emplacement des réservations 20 correspondant d'une part au plot 12 et d'autre part aux éléments d'interface 3 à raccorder, dans des organes d'isolation 17 d'un film déformable 18; - placer en 30, dans sa position l'organe 17, non découpé, avec les emplacements des réservations 20 au droit des plots de contact 12 et des l'éléments d'interfaces 3 correspondants; - déformer en 31 l'organe d'isolation 17 contre le circuit intégré 8; - traiter aussi en 31, l'organe 17 de sorte que ses propriétés d'adhésion soient activées et qu'il protège le circuit 8; puis seulement découper ces réservations 20, pour former les passages d'accès interne et externes à travers l'organe d'isolation 17; et - imprimer en 32, les cordons 19 à travers les réservations 20, par exemple
par jet de matériau.
Selon cette réalisation, les plots de contact 12 sont pourvus, suite aux étapes de découpe, de placement, de déformation et de traitement, c'est-àdire préalablement à l'étape 32 d'impression, des bossages 15. Ces bossages 15 sont réalisés ici par micro soudure avec placement et fonte d'un apport de matière
électriquement conductrice telle que métal.
Maintenant décrivons une troisième réalisation de la connexion, en
référence aux figures 2 et 8 en particulier.
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Dans cette réalisation, une étape de dépôt de pistes 5 de liaison sur les éléments d'interface 3 est effectuée avant l'étape de placement et éventuellement
de découpe de l'organe isolant 17.
Ici, chaque piste de liaison 5 est déposée après une étape de dépôt de bossages 15. Ensuite, cette troisième réalisation comporte, à l'instar de la seconde, notamment les étapes prévoyant de: - déterminer par exemple par programmation de l'équipement 33, l'emplacement des réservations 20; placer en 30, dans sa position l'organe 17, non découpé, avec les emplacements des réservations 20 au droit des plots de contact 12 et des l'éléments d'interfaces 3 correspondants; - déformer en 31 l'organe d'isolation 17 contre le circuit intégré 8, et en partie sur les pistes 5; - traiter aussi en 31, l'organe 17; puis - découper ces réservations 20, pour former les passages d'accès interne et externes à travers l'organe d'isolation 17; et - imprimer en 32, les cordons 19 à travers les réservations 20, par exemple par offset ou sérigraphie, puisque ici les pistes 5 permettent de placer sensiblement sur le même plan d'élévation perpendiculairement aux directions 24 et 25, que la
face active 14 au sommet du circuit 8.
Cette réalisation, par réduction de la distance en élévation entre la face 14 et les pistes 5, permet à la matière de conduction des cordons 19 de fluer ou couler
vers ces faces 14 et dans les réservations externes 20.
Selon les seconde et troisième réalisations, l'étape de découpe est entièrement effectuée après l'étape de placement et de déformation, par attaque de l'organe d'isolation avec un faisceau laser. Il est ainsi aisé de contrôler avec
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précision la profondeur de découpe, pour qu'elle attaque l'organe 17 sans atteindre
le circuit 8, lorsque cette découpe est effectuée après déformation et traitement.
D'autres découpes, par exemple physico-chimique ou analogues, sont
employées dans des alternatives.
Notons que les propriétés d'assouplissement et éventuellement d'adhésion
de l'organe d'isolation 17 sont ici activées préalablement à l'étape de déformation.
Dans ces réalisations, les étapes de placement, déformation et traitement
sont effectuées par laminage.
Par contre, la déformation de l'organe 17 est effectuée dans une alternative par projection de flux d'apport thermique tel qu'air chaud, localement à l'emplacement du circuit intégré 8, pour éviter de lui faire subir des contraintes physiques inutiles. Tandis qu'elle est effectuée par laminage avec contact et
sollicitation physique autour de ce circuit intégré 8.
Selon les réalisations évoquées, les étapes de détermination d'emplacement, découpe, placement, traitement et impression sont effectuées sous le contrôle et/ou la commande d'un système 38 de positionnement et visualisation
assisté par ordinateur (VAO).
Dans une réalisation, I'organe 17 est imperméable à certains rayonnements de ce système 38: typiquement l'organe est transparent ou translucide. Ceci permet une bonne visée des emplacements et plots 12 ou
éléments 3, par ce système 38.
Dans les réalisations les procédés de connexion et fabrication sont
effectués à grande cadence, en ligne et en continu.
En alternative aux réalisations exposées, I'étape d'impression 32 du cordon
19 est effectuée par distribution linéaire ou " dispense >>.
Selon les réalisations exposées, on confère ses propriétés adhésives à l'organe 17 sous l'effet d'un traitement d'apport de température, tandis que cet organe 17 comporte ou est constitué par exemple un matériau synthétique tel que thermoplastique dit " hot melt ". Quant au matériau du cordon 19 apte à présenter
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des propriétés conductrices, il comporte au moins un métal, polymère conducteur et/ou matériau à propriétés d'adhésion, dans lequel sont noyées des particules conductrices. L"organe d'isolation 17 acquiert au moins en partie ses propriétés adhésives sous l'effet d'un traitement d'apport de température. Par exemple cet apport est obtenu par effet physique, notamment vibratoire ou de rayonnement,
et/ou flux de gaz chaud.
Dans une réalisation similaire à celle de la figure 3, la découpe préalable des réservations 20 est effectuée par des moyens mécaniques de précision tels que
poinçonnage ou analogues.
Remarquons que dans tous les cas exposés, le placement en position de l'organe d'isolation 17 et sa déformation, visent à le placer au moins en partie contre une tranche 40, par exemple conductrice, à protéger du circuit 8. Tandis qu'on remarque sur la figure 4 ou 6, que la réservation interne 20 délimite le contour extérieur d'une pastille 37 faisant partie de l'organe 17. Cette pastille 37
masque une partie centrale, entre les plots 12, de la face active 14 du circuit 8.
Situons maintenant la production de l'organe 17 dans un procédé de fabrication de dispositif électronique 1, ici celui de la fabrication de l'objet portable intelligent 16 de la figure 7. En effet, ce procédé de fabrication intègre l'organe 17
et son le procédé de production déjà évoqués.
Il comporte suivant le sens général 27, les étapes dont le résultat ressort
des figures 4 à 6 et 8.
Sur la figure 7, le procédé de l'invention est effectué sur un équipement ou machine 33. Cet équipement 33 est alimenté avec la bobine 29 comportant les organes 17 à découper, une bobine 34 de supports 2 en film et une bobine 35 de
circuits intégrés 8 en film.
L'étape 30 place avec précision, pour chaque dispositif 1 à fabriquer, en regard un organe 17, un support 2 et un circuit 8 en film. A cette fin, des guides sont montés sur l'équipement 33. Lors d'un changement de type de connexion, de circuit 8, de connexion ou de support 2, ces guides sont simplement réglés ou
changés, ce qui améliore la modularité des procédés.
19 2818801
En 31, l'étape de déformation est opérée par laminage conjoint des film provenant des bobines 29, 34 et 35. L'étape 31 aboutit au résultat montré sur la
figure 4.
En 32, l'étape de traitement est effectuée avec un outil chauffant 36 (figure 4), intégré à l'équipement 33. On obtient de la sorte des dispositifs 1 à découper. Ce découpage est ici réalisé simultanément, et avec le même outil tel qu'emporte pièce ou faisceau laser, pour détacher suivant la forme des tirets de la
figure 6, le support 2 et le film 18 de l'organe 17.
En 39 est symbolisé un constituant de l'équipement 33 réservé à la réalisation avec découpe préalable de l'organe 17. Il opère préalablement les
étapes de découpe du procédé de production des organes 17.
Ainsi, les procédés de connexion incorporant des organes 17 et de fabrication de dispositifs 1 et objets 16 se déroulent ici en continu, en ligne et à
cadence élevée, par exemple de l'ordre de 4000/heure ou plus.
Il est possible dans ce cas de résumer ces procédés par les étapes successives: - Détermination d'emplacements de découpe, et éventuellement découpe des réservations 20 - laminage conjoint des supports 2, circuits 8 et organes 17 - si elle n'a pas totalement été effectuée préalablement, découpe des réservations 20 - séparation suivant la forme voulue des dispositifs 1 (tous les films étant découpés suivant la même forme telle que celle montrée en tirets sur la figure 6) - assemblage tel qu'encartage des dispositifs 1 sur des corps (parfois le support 2 fait office ou compose en partie ce corps) pour former les
objets 16.
2818801
Lors de l'étape 31 de déformation les organes 17 sont mis en contact
physique avec les circuits 8, contre ses parties à isoler.
L'étape 32 traite localement l'organe 17 et le support 2 de sorte que les propriétés adhésives, électriquement conductrices ou électriquement isolantes évoquées soient activées. Le résultat est celui montré par la figure 5 ou 8, o les
régions 22 sont raccordées aux éléments 3 en fonds de puits 6 ou sur les pistes 5.
Ainsi, les connexions sont scellées avec précision et de façon fiable. Tandis qu'est obtenu un dispositif 1 à découper, o le circuit 8 et ses connexions sont protégées voire confinées dans un paquetage. En effet, le laminage de l'étape 31 permet le collage de la face porteuse 21 du film 18 et du côté de réception 7 du support 2, comme montré sur la figure 4. Ici, ce collage est étendu sur toute la périphérie du circuit 8, des puits 6 et des connexions, de sorte qu'ils sont enfermés entre le film 18, le support 2 et les éléments 3 qui obturent les puits 6
sur le côté d'interfaçage 10.
Il ressort de ce qui précède que l'invention parvient en pratique à
atteindre une cadence élevée de connexion, et plus généralement de fabrication.
Elle est effectuée en ligne et en continu et la connexion est opérée sur un équipement 33 intégré à la fabrication et l'encartage. Lorsque le film 18 est en synthétique activable, ses propriétés adhésives sont utilisées, dans des réalisations, pour assurer l'encartage du dispositif 1 ou du module dans un corps
de carte par exemple.
Les problèmes évoqués de précision, d'isolation, de fiabilité et
d'assemblage sont résolus.
Tandis que la connexion selon l'invention offre du fait de la finesse de l'empilement laminé et traité des film 18, cordon 19 et tampons 20 un dispositif 1 d'encombrement significativement moindre par rapport à celui des connexions connues.
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Claims (25)

REVENDICATIONS
1. Procédé de connexion destiné à raccorder électriquement au moins un plot de contact (12) d'un circuit intégré (8) tel que puce, avec un élément d'interface (3) correspondant, dans le cadre de la fabrication d'un dispositif électronique (1) par exemple destiné à un objet portable intelligent (16); ce procédé de connexion comporte les étapes prévoyant de: déterminer l'emplacement d'au moins deux réservations (20) correspondant d'une part au plot de contact (12) et d'autre part à l'élément d'interface (3) à raccorder, dans au moins un organe d'isolation (17) comportant un film déformable (18); au moins une face porteuse (21) destinée à venir en regard du circuit intégré (8) étant apte à présenter des propriétés adhésives ainsi que d'isolation électrique; découper ces réservations (20), avant d'avoir placé en position l'organe d'isolation (17) et/ou suite au placement de cet organe (17); une réservation (20) formant un passage d'accès interne au plot de contact (12), tandis que l'autre (20) forme un passage d'accès externe à l'élément d'interface (3), à travers l'organe d'isolation (17); placer (30) en position l'organe d'isolation (17), découpé ou non, avec le passage (20) d'accès intérieur au droit du plot de contact (12) et le passage d'accès extérieur au droit de l'élément d'interface (3) correspondant; déformer (31) l'organe d'isolation (17) contre au moins une partie (40) à isoler du circuit intégré (8), avec chaque emplacement et/ou réservation formant passage (20) respectivement au droit du plot du contact (12) et/ou de l'élément d'interface (3) correspondant; traiter (31) l'organe d'isolation (17) de sorte que ses propriétés d'adhésion soient activées et qu'il protège en partie le circuit intégré (8); et imprimer (32) au moins un cordon de conduction (19) à travers les réservations, depuis le plot du circuit intégré et jusqu'à l'élément d'interface, par exemple par jet de matériau ou apport en offset; le matériau du cordon de conduction étant apte à présenter des propriétés de conduction électrique, et recouvrant en partie
l'organe d'isolation (17).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de découpe est au moins en partie effectuée avant l'étape de placement (30) et de déformation (31); par exemple la réservation (20) formant passage interne est découpée après une étape de dépôt d'un bossage (15) saillant ou " bump " sur le plot de contact (12) du circuit intégré et/ou la réservation (20) formant passage
externe est découpée après l'étape de déformation de l'organe d'isolation (17).
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le plot de contact (12) du circuit intégré est pourvu, suite à l'étape de découpe, placement (30), déformation (31) et/ou traitement, c'est-à-dire préalablement à l'étape d'impression (32), d'au moins un bossage (15) appelé "bump"; ce bossage étant réalisé par exemple par micro soudure avec placement et fonte d'un apport de
matière électriquement conductrice telle que métal.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une
étape de dépôt d'au moins une piste de liaison (5) sur l'élément d'interface (3) est effectuée avant l'étape de placement (30) et éventuellement de découpe de l'organe isolant (17); par exemple une piste de liaison est déposée sensiblement après une étape de dépôt d'un bossage saillant ou " bump " sur le plot de contact
du circuit intégré (8).
5. Procédé selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que
l'étape de découpe est entièrement effectuée après l'étape de placement (30) et/ou de déformation (31); par exemple les réservations (20) formant passage interne et externe sont découpées par attaque de l'organe d'isolation (17) avec un faisceau
laser, physico-chimique ou analogues.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que
l'étape de déformation (31) est au moins en partie effectuée après l'étape de
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traitement; par exemple des propriétés d'assouplissement et éventuellement d'adhésion de l'organe d'isolation sont activées préalablement à l'étape de déformation.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les
étapes de placement (30), déformation et traitement (31) sont effectuées par laminage; par exemple la déformation de l'organe d'isolation (17) est au moins effectuée par projection de flux d'apport thermique tel qu'air chaud, localement à l'emplacement du circuit intégré (8), tandis qu'elle est effectuée par laminage avec
contact et sollicitation physique autour de ce circuit intégré (8).
8. Procédé selon l'une des revendications i à 7, caractérisé en ce que les
étapes de détermination d'emplacement et/ou découpe et/ou placement (30) et/ou traitement (31) et/ou impression (32) sont effectuées sous le contrôle et/ou la commande d'un système de positionnement et visualisation (38) assisté par
ordinateur (VAO).
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que
plusieurs cordons de conduction (19) sont déposés selon un motif destiné à permettre la connexion sensiblement simultanée de plusieurs couples de plots de contact (12) et éléments d'interface (3) d'un même dispositif électronique (1) de destination.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que
avant l'étape de découpe, éventuellement de placement (30) de l'organe d'isolation (17) et/ou après l'étape d'impression (32), une étape de dé bobinage
respectivement de rembobinage de l'organe d'isolation (17) notamment.
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11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que
l'étape d'impression (32) du cordon de conduction (19) est effectuée par distribution linéaire ou " dispense ", à grande cadence, en ligne et en continu
après l'étape de déformation ou traitement de l'organe d'isolation (17).
12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la
face porteuse (21) de l'organe d'isolation (17) apte à présenter des propriétés adhésives est au moins en partie recouverte de matière adhésive en permanence; cette matière adhésive en permanence étant par exemple initialement masquée par un opercule, ce dernier est retiré avant l'étape de placement (30) ou de
déformation, notamment lors de l'étape de traitement (31).
13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'on
confère ses propriétés adhésives à la face (21) de l'organe d'isolation (17) sous I'effet d'un traitement d'apport de température, tandis que cet organe (17) comporte par exemple un matériau synthétique tel que thermoplastique dit << hot
melt " ou analogues.
14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le
matériau du cordon de conduction (19) apte à présenter des propriétés conductrices comporte au moins un métal, polymère conducteur et/ou matériau à
propriétés d'adhésion, dans lequel sont noyées des particules conductrices.
15. Procédé selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que
I'organe d'isolation (17) acquiert au moins en partie ses propriétés adhésives sous l'effet d'un traitement (31) d'apport de température, par exemple par effet
physique, notamment vibratoire ou de rayonnement, et/ou flux de gaz chaud.
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16. Procédé selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la
découpe d'une réservation (20) est effectuée par des moyens mécaniques de
précision tels que poinçonnage et/ou électro-physiques tels que laser ou analogues.
17. Procédé selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le
placement (30) en position de l'organe d'isolation (17) et/ou la déformation (31) de ce dernier (17), vise à placer au moins une partie (23) de cet organe contre une
tranche (40), par exemple conductrice, à protéger du circuit intégré (8).
18. Procédé de fabrication d'un dispositif électronique (1) par exemple destiné à un objet (16) portable intelligent tel que carte à puce ou étiquette électronique; ce dispositif (1) comprenant une fois achevé un support (2) pourvu d'au moins un élément d'interface (3) de communication et au moins un circuit intégré (8), avec au moins un plot de contact (12), une face arrière (9) fixée sur le support (2) et un flanc conducteur (40) ; ce procédé est caractérisé en ce qu'il intègre le procédé de connexion selon l'une des revendication 1 à 17, et comporte une étape prévoyant de fixer le circuit intégré (8) sur le support (2), par exemple par collage, préalablement à l'étape (30) de placement, déformation et/ou traitement (31), et éventuellement avant une étape de dépôt d'au moins un
bossage (15) appelé "bump" sur le plot de contact (12) du circuit intégré (8).
19. Procédé de fabrication selon la revendication 18, caractérisé en ce que le support (2) comporte au moins un puits (6) qui relie un côté de réception (7) o est fixé le circuit intégré (8), à un côté d'interfaçage (10) de ce support (2) opposé au côté de réception (7), et en ce que ce côté d'interfaçage (10) est pourvu d'au moins une plage de contact (4) telle que bornier et/ou antenne de communication sans contact, en saillie au droit de l'ouverture du puits (6); la réservation (20) correspondante découpée dans l'organe (17) venant en regard de
ce puits (6).
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20. Procédé de fabrication selon la revendication 18 ou 19, caractérisé en ce que le support (2) est placé sur ou fait partie d'un film apte à être embobiné (34).
21. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 18 à 20,
caractérisé en ce qu'à l'issue de la déformation (31) et/ou de l'application de traitement, le circuit intégré (8), I'organe d'isolation (17) et le support (2) définissent un ensemble physiquement solidaire, par exemple en formant un micromodule unitaire; le procédé de fabrication comportant une étape de
détachement de cet ensemble unitaire selon une forme prédéterminée.
22. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 18 à 21,
caractérisé en ce que d'une part le circuit intégré (8), support (2) et/ou organe d'isolation (17) sont respectivement regroupés initialement en rouleaux (35, 34, 29), par exemple sur films, tandis que d'autre part les étapes de découpage, placement (30), déformation, traitement (31) et/ou impression (32), sont
effectuées de manière sensiblement linéaire et successive.
23. Dispositif électronique (1) destiné à un objet portable intelligent (16) tel que carte à puce ou étiquette électronique; ce dispositif comprenant: un support pourvu d'au moins un élément d'interface (3) de communication tel que plage de contact ou antenne; au moins un circuit intégré (8), avec au moins un plot de contact (12) et une face arrière (9) fixée sur le support(2); caractérisé en ce que ce dispositif (1) est fabriqué et/ou connecté selon l'un et/ou l'autre des procédés
selon l'une des revendications 18 à 22 et/ou 1 à 17 respectivement; et en ce qu'un
organe d'isolation (17) comporte, pour connecter électriquement au plot du circuit intégré (8) avec l'élément d'interface, au moins deux réservations (20), tandis qu'au moins un cordon (19) de matière conductrice est en partie étendu sur une zone
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d'interposition (23) de l'organe d'isolation; ce cordon (19) possédant au moins deux régions (22) de raccord, I'une interne raccordée au plot (12), I'autre externe
raccordée à l'élément d'interface (3).
24. Objet portable intelligent (16) tel que carte à puce ou étiquette électronique; cet objet (16) comporte au moins un dispositif électronique (1) selon la revendication 23 et/ou est fabriqué et/ou connecté selon l'un et/ou l'autre des
procédés selon l'une des revendications 18 à 22 et/ou 1 à 17 respectivement;
caractérisé en ce qu'un film (18) synthétique à propriétés adhésives activables est
utilisé pour assurer l'encartage du dispositif (1) dans un corps de l'objet (16).
25. Machine (33) pour la fabrication de dispositifs électroniques (1) selon la revendication 23, et qui opère la connexion selon le procédé conforme à l'une
des revendications 1 à 17 et/ou est destinée à la fabrication selon l'une des
revendications 18 à 22 d'un dispositif électronique (1) tel que module électronique
et/ou d'un objet portable intelligent (16) selon la revendication 24; caractérisée en ce qu'il comporte un constituant réservé à la découpe d'un organe d'isolation (17), éventuellement sous le contrôle et/ou la commande d'un système 38 de
positionnement et visualisation assisté par ordinateur (38).
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