FR2847365A1 - Connexion/raccordement simultane par un percage d'adhesif d'encartage - Google Patents

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Abstract

Une matière d'assemblage (8) est interposée en plein sensiblement parallèlement au plan de contact et au-dessus de l'excroissance (7) conductrice sur un premier élément (3) ; la matière (8) est traversée par l'excroissance (7) sensiblement perpendiculairement à un plan de contact (6), avec dans cette matière (8) un dégagement sensiblement sans espacement par rapport à un profil de l'excroissance (7) ; cette excroissance (7) est ainsi ajustée avec la matière d'assemblage (8) du premier élément (3) sur un autre constituant de dispositif électronique (1).

Description

G1442FRversionl.doc L'invention vise le raccordement ou connexion
simultané à l'assemblage de deux constituants de dispositifs électroniques. Dans les exemples, ces dispositifs sont des objets portables intelligents (cartes à puces, étiquettes électroniques, assistants personnels portables, etc.) Mais l'invention s'applique à d'autres dispositifs électroniques
nécessitant le raccordement ou connexion de deux de ses constituants, simultanément à leur assemblage, comme exposé plus bas.
En préalable, notons que les termes conducteur et isolant, se
rapportent à des propriétés physiques de transmission ou isolation de 10 courant électrique, respectivement. Ces termes sont donc liés aux notions de contact ohmique ou galvanique, ainsi que de diélectrique, respectivement.
Le terme connexion désigne ici l'établissement d'une liaison
électrique par contact galvanique au sein d'un sous-ensemble, d'une sous15 structure du dispositif électronique telle que puce, à une autre sousstructure de ce dispositif par exemple à son routage. Une connexion s'établit usuellement par câblage filaire (en anglais: "wire bonding"), dépôt conducteur (en anglais: "wire deposition") ou retournement sur conducteur anisotropique (en anglais: "flip chip").
Le terme raccordement désigne ici l'établissement d'une liaison électrique par contact galvanique d'un sous-ensemble du dispositif électronique par exemple un micro-module, avec un autre sous-ensemble de ce dispositif, par exemple une interface d'entrées / sorties telle que pour un objet portable celle par laquelle transitent soit des informations (bornier
de contact ohmique et / ou une antenne) soit de l'énergie (accumulateur).
Des exemples de modes de raccordement usuels sont décrit plus
bas, comme par exemple celui d'un module de carte à puce avec un corps de carte auquel sont intégrées au moins une interface telle qu'antenne, écran de visualisation ou mémoires de masse.
G1442FRversionl.doc Ce corps peut être une plaquette de matière synthétique (ABS, PVC, etc.) au format défini par la norme IS07816 pour une carte à puce. Il est alors souvent pourvu d'une cavité dans laquelle le module est placé; on parle alors d'encartage. Pour des objets tels que les étiquettes et autres tickets électroniques, le corps est souvent une simple feuille en matière
synthétique ou cellulosique (papier).
Ce qui précède est illustré par le document DE19637214 PAVcard qui décrit une carte à puce équipée d'une cavité fraisée dans un corps de carte, sur ses surfaces principales. La cavité permet la réception d'un composant 10 semi-conducteur avec des contacts d'antenne pour le raccordement à une antenne inductive. L'antenne est formée par une couche d'enroulement disposée dans le corps de carte. La couche d'enroulement d'antenne possède des contacts aptes à coopérer avec le composant semi-conducteur. Des sections épaissies de l'antenne sont prévues dans le corps de carte et 15 sont dégagées pendant le fraisage, afin d'assurer un bon contact entre
l'antenne et le composant.
Le document DE4401458 ODS (3) décrit la production des cartes à mémoire, avec au moins un module qui est inséré dans une cavité du corps de carte, par collage sous pression et à l'aide d'un adhésif fusible. L'adhésif 20 est appliqué sous forme liquide, avant que le module ne soit inséré. Quand le module est disposé à l'endroit prévu, on le maintient sous pression pendant une courte période. Un système permet d'appliquer une quantité dosée d'adhésif liquide, tandis qu'un mécanisme applique des contrepressions de courte durée locale sur le module et la carte à mémoire afin
de répandre cet adhésif.
Le document EP0201952 RTC qui décrit un film équipé de conducteurs imprimés visibles et des emplacements formés dans ce film pour monter et raccorder un circuit intégré. Ce film est équipé de trous comme sur un "film cinématographique", et au moins un trou de calibrage pour le placement du circuit intégré. Des trous dans un ruban adhésif sont plus petit que la cavité de la carte de sorte qu'après qu'une vignette a été G1442FRversionl.doc
découpée par un outil de poinçonnage, un anneau adhésif est formé sur cette vignette.
Le document EP0359228 NATIONAL SEMICONDUCTORS décrit une méthode de connexion par bande automatisé (TAB) en vue de la liaison avec collage de fils en faisceau de la bande sur des bossages en or formées au dessus de plots de contact d'un dispositif semi-conducteur. La bande inclut une pluralité de fils en faisceau reliés ensemble et débouchant dans une ouverture de la bande au niveau d'une extrémité interne. Une étape prévoit de déposer une couche d'or sur les fils, de masquer une région 10 chaque faisceau fil o aucun dépôt n'est souhaité, puis de déposer une quantité d'étain sur chaque partie exposée des fils afin d'établir un contact entre chaque fil et une matrice de bossages. Le document EP0493738 GAO décrit un support d'information,
comportant un corps de carte avec une cavité, o un module est encarté.
Ce module se compose d'un substrat avec d'un premier côté plusieurs plages de contact. En vis-à-vis sur le verso, le module comporte une puce, dont les plots de connexion reliés par des fils conducteurs électriquement, aux plages de contact. Au moins la puce est fixée au corps de carte à l'aide d'une couche thermo activable de colle. Cette couche thermo activable de 20 colle est équipée d'ouvertures, et est placée sur un substrat isolant distinct
du module.
Le document EP0671705 GEMPLUS (174) en ce qui concerne la technique dite de l'insert ou "in mold", qui peut être appliquée à l'invention, par exemple pour intégrer à un corps de carte à puce une antenne faisant
partie d'une interface d'entrées / sorties de la puce avec l'extérieur.
Le document FR2753818 SOLAIC décrit une carte à circuit intégré et connexion mixte, comportant un corps de carte dans lequel est noyé un circuit de liaison d'un élément de couplage sans contact à un module qui comprend un circuit intégré. Ce circuit est relié à des plages conductrices 30 portées par un film support. La liaison s'étend à l'aplomb des plages conductrices dédiées à une liaison sans contact. La carte comporte des G1442FRversionl.doc
trous traversant le circuit de liaison et des plages conductrices associées. Des organes conducteurs sont disposés dans ces trous.
Le document FR2761497 GEMPLUS (350) décrit la fabrication d'une carte à puce sans contact, avec une première étape, o on dépose par dispense un adhésif isolant sur un substrat isolant, à l'endroit o on posera ensuite une puce. Cet adhésif est adapté au support. Lors d'une deuxième étape, on place la puce avec sa face active vers le haut sur l'adhésif. Lors d'une troisième étape, on réalise une antenne par dispense de substance conductrice. Dans une dernière et quatrième étape, on réalise une
opération de co-laminage pour terminer la carte.
Le document FR2761498 GEMPLUS (369) décrit une connexion entre
les plots de la face active d'une puce et une interface de communication, par dispense d'un cordon en relief de matière conductrice non solide.
Le document FR2775810 GEMPLUS (520) décrit une puce en flip
chip, dont des bossages percent une antenne.
Le document FR2790859 GEMPLUS (696) décrit une connexion d'une puce à une antenne par des bossages dits "bumps", en saillie. Les bossages
perforent la matière de l'antenne à l'assemblage.
Le document FR2802683 GEMPLUS (812) décrit un module à contacts affleurants la surface d'un corps de carte et comportant des plots
de raccordement implantés sur une feuille de circuit imprimé.
Le document US4113981 SEIKO décrit un film adhésif conducteur anisotropique appelé couramment ACF (en anglais Anisotropic Conductive Film) pour connecter une pluralité d'électrodes conductrices. Disposé entre deux électrodes, cet adhésif permet une conductivité électrique dite "en Z", entre les électrodes se faisant face mais maintient une isolation électrique "en X et Y", c'est-à-dire dans les directions perpendiculaires à l'épaisseur de
l'adhésif. Cependant pour certaines applications, l'adhésion et la fiabilité de connexion offerte par ces adhésifs sont insuffisantes et leur cot trop élevé.
G1442FRversionl doc
Le document US4863546 MELZER décrit des installations et procédés classiques de collage de produits par laminage, dans la fabrication de cartes à puces.
Le document US4897534 GOA décrit un module électronique avec un substrat équipé d'un circuit intégré et de surfaces de contact, inséré dans une cavité réalisée dans une carte. Pour la fixation dans la cavité du substrat, ce dernier est revêtu sur sa face inférieure d'un film adhésif thermo activable. Ceci permet une fabrication en continu du module électronique. Mais ne permet pas une connexion en ligne et sans 10 ralentissement de cadence, du module à l'interface d'entrées / sorties de la carte.
Le document US4997507 MEYER décrit des installations et procédés classiques de collage de produits par laminage, dans la fabrication de cartes à puces.
Le document US5615476 G&D décrit un bossage traversant des
fenêtres d'adhésif d'encartage.
Le document US5822191 SHARP décrit une bande de support de composants IC, comportant un substrat allongé qui présente une certaine flexibilité. Sur ce substrat, deux bandes longitudinales de support sont 20 disposées. Ces bandes longitudinales sont en forme de films parallèles et séparés, allongés suivant une direction longitudinale. Ces bandes longitudinales sont en adhésif conducteur anisotropique et en forme de ceintures. Les composants IC sont agencés à intervalles réguliers suivant la direction longitudinale et connectés électriquement via les bandes 25 longitudinales anisotropiques, à des lignes transversales et disposées transversalement.
Le document US6027328 HERBST décrit un moule et une machine de moulage spécialement destinés à des cartes à puces spécialement arrangés pour éviter les saillies des points d'injection.
G1442FRversionl.doc
Les normes ISO 7810 et ISO/IEC10373 qui définissent respectivement les dimensions imposées à un corps de carte à puce, et les critères de résistance mécanique imposés à ces corps.
De ces documents, on comprend comment des dispositifs électroniques sont usuellement fabriqués, par exemple dans le domaine des
objets portables intelligents.
Maintenant, abordons certaines nécessités, voire inconvénients rencontrés avec les techniques en pratique actuellement avec les dispositifs électroniques nécessitant un assemblage et une connexion / raccordement
simultané.
Les défauts de raccordement ou connexion sont une des principales causes de rebuts dans l'industrie des objets portables intelligents. Des estimations donnent des taux de l'ordre de 2 à 5% de rebuts ayant comme origine un défaut de raccordement. Ceci génère plusieurs millions d'Euros
de pertes par an.
En outre, il n'existe pas de solution industrielle qui permette les raccordement ou connexion simultanés à un assemblage, tout en rendant possible une multiplicité de points contigus de raccordement ou connexion.
Par ailleurs, en particulier dans le domaine de dispositifs 20 électroniques tels que les objets portables intelligents, ces raccordement ou connexion sont fortement sollicités d'un point de vue mécanique durant le fonctionnement du dispositif.
Notamment, les cartes à puce et autres étiquettes électroniques subissent en fonctionnement, de fortes contraintes de flexion, qui ont 25 tendance à provoquer la rupture ou du moins la dégradation du raccordement ou connexion. Il est donc souhaitable de proposer un technique industrielle de raccordement ou connexion, qui donne à un raccordement ou connexion, une garantie élevée de résistance mécanique souvent appelée "fiabilité".
G1442FRversionl.doc Tandis qu'il n'existe pas actuellement de solution industrielle par laquelle un raccordement ou connexion possède un plan de contact galvanique optimisé (dans une surface d'aire imposée par le cahier des charges du dispositif électronique) des points de vue de l'étendue de l'aire d'adhésion et de sa planéité. Notamment, les découpes de passage de connecteurs connues et leur marges de tolérances, sont source d'amorces
de rupture et de réduction de la surface efficace pour l'adhésion.
En effet, on a constaté qu'il serait souhaitable de pouvoir augmenter l'adhésion entre deux structures à connecter / raccorder, en particulier dans
le cas des objets portables intelligents flexibles.
Du fait des fenêtres usuelles dans l'adhésif d'encartage, l'aire
disponible d'adhésion pour l'encartage est réduite de l'aire de cette fenêtre.
Il serait donc avantageux de ne pas avoir à prévoir une telle fenêtre, afin de disposer pour l'encartage de l'aire correspondante en couche
1 5 d'adhésif.
Ceci est antinomique avec la nécessité de miniaturisation des
dispositifs électroniques.
galement, une solution industrielle de raccordement ou connexion qui permettrait de réduire la résistivité de la liaison galvanique (toutes choses étant égales par ailleurs), serait avantageuse dans des dispositifs
électroniques actuels.
Par ailleurs, il est primordial de nos jours de pouvoir produire des dispositifs électroniques à un prix minimal. Ceci en gardant autant que faire se peut inchangé l'outil industriel existant (équipement). Ainsi, il est souhaité de pouvoir: u réduire le nombre d'étapes nécessaires à la fabrication d'un objet portable intelligent; u réduire la quantité et le cot des constituants nécessaires à la
fabrication d'un tel objet.
G1442FRversionl.doc Ainsi, on se contente à ce jour d'employer des structures en bande
complexes et donc coteuses, qui comportent déjà cette couche.
L'invention vise à palier ces inconvénients notamment.
A cet effet, un premier objet de l'invention concerne un procédé de raccordement et / ou connexion d'un premier élément à conducteur à une plage galvanique d'un premier constituant d'un dispositif électronique de destination; le premier élément à conducteur et la plage galvanique du premier constituant étant généralement étendus suivant un plan de contact; ce procédé comporte les étapes prévoyant: formation sur le premier 10 élément à conducteur d'au moins une excroissance conductrice; présentation du premier élément à conducteur avec l'excroissance conductrice en regard de la plage galvanique; interposition entre le premier élément à conducteur et la plage galvanique d'une matière d'assemblage des premier élément à conducteur avec le premier 15 constituant; mise en contact du premier élément à conducteur et de la plage galvanique, de sorte que le premier élément à conducteur est étendu à travers la matière d'assemblage, sensiblement perpendiculairement au plan de contact, et soit en contact galvanique avec la plage galvanique.
Dans une réalisation, l'étape d'interposition de la matière 20 d'assemblage est effectuée par dépôt sensiblement parallèlement au plan de contact, en plein et au-dessus de l'excroissance conductrice sur le premier élément; lors et de l'étape d'interposition de la matière d'assemblage, l'excroissance conductrice traversant la matière d'assemblage sensiblement perpendiculairement au plan de contact, du fait 25 de l'interposition de la matière d'assemblage et en provoquant dans cette matière d'assemblage un dégagement sensiblement sans espacement par rapport à un profil de l'excroissance conductrice; cette excroissance étant ainsi ajustée avec la matière d'assemblage.
Dans une réalisation, le premier élément à conducteur et 30 éventuellement la plage galvanique, voire le premier constituant, est intégré à un substrat en forme de bande étendue suivant une direction longitudinale; les étapes de présentation du premier constituant, formation G1442FRversionl.doc
du premier élément à conducteur, d'interposition de la matière d'assemblage et de mise en contact, sont effectuées successivement, sensiblement en continu suivant une direction d'avance généralement parallèle à la direction longitudinale du substrat en bande.
Dans une réalisation, l'étape de formation prévoit des opérations de
fixation d'une matière conductrice ductile sur le premier élément à conducteur; modelage de cette matière conductrice ductile fixée sur le premier élément à conducteur suivant un profil désiré pour l'excroissance.
Dans une réalisation, l'étape de formation comporte une opération de 10 dépôt d'une matière conductrice adhésive visqueuse sur le premier élément
à conducteur, à l'aide d'une buse de dispense.
Dans une réalisation, l'étape de formation comporte une opération de projection d'une matière conductrice adhésive visqueuse sur le premier élément à conducteur, à l'aide d'une tête de jet de matière.
Dans une réalisation, l'étape de formation prévoit une opération de
superposition à au moins un étage de matière conductrice d'abord placé sur le premier élément à conducteur, au-dessus en élévation cet l'étage d'au moins un autre étage en cette matière conductrice.
Dans une réalisation, l'étape de formation prévoit qu'une pluralité
d'excroissances est placée sur le premier élément à conducteur.
Dans une réalisation, au moins trois de ces excroissances sont placées sur un seul et même élément à conducteur lors de l'étape de formation, suivant un motif sans alignement de plus de deux excroissances dans le plan de contact; par exemple ces excroissances étant disposées de
manière isostatique dans le plan de contact.
Dans une réalisation, le premier élément à conducteur comporte une matière adhésive de formation de l'excroissance, déposée conjointement et / ou à l'aide d'un même distributeur de dépôt, qu'une matière de fixation et / ou connexion au premier élément d'un composant électronique tel que 30 puce, mémoire ou interface; par exemple matière adhésive de formation G1442FRversionl.doc
de l'excroissance et celle de fixation et / ou connexion du composant électronique sont identiques.
Un second objet de l'invention est un dispositif électronique qui comporte au moins un raccordement et / ou connexion d'un premier élément à conducteur à une plage galvanique d'un premier constituant du dispositif électronique; le premier élément à conducteur et la plage galvanique du premier constituant étant généralement étendus suivant un plan de contact; au moins une excroissance conductrice étant formée sur le premier élément à conducteur; le premier élément à conducteur étant 10 présenté avec l'excroissance conductrice en regard de la plage galvanique; une matière d'assemblage des premier élément à conducteur avec le premier constituant étant interposée entre le premier élément à conducteur et la plage galvanique; le premier élément à conducteur étant en contact avec la plage galvanique, de sorte que le premier élément à conducteur soit 15 étendu à travers la matière d'assemblage, sensiblement perpendiculairement au plan de contact, et assure son contact galvanique avec la plage galvanique. Dans une réalisation, la matière d'assemblage est interposée en plein sensiblement parallèlement au plan de contact et au-dessus de 20 l'excroissance conductrice sur le premier élément; la matière d'assemblage étant traversée par l'excroissance conductrice sensiblement perpendiculairement au plan de contact, avec dans cette matière d'assemblage un dégagement sensiblement sans espacement par rapport à un profil de l'excroissance conductrice; cette excroissance étant ajustée
avec la matière d'assemblage.
Dans une réalisation, l'excroissance conductrice comporte une matière conductrice initialement ductile fixée sur le premier élément à
conducteur et modelée suivant un profil désiré pour l'excroissance.
Dans une réalisation, l'excroissance conductrice comporte une matière conductrice initialement adhésive et visqueuse déposée sur le
premier élément à conducteur par dispense.
G1442FRversionl.doc Dans une réalisation, l'excroissance conductrice comporte une matière conductrice initialement adhésive et visqueuse déposée sur le
premier élément à conducteur par jet de matière.
Dans une réalisation, l'excroissance conductrice comporte au moins un étage en matière conductrice, superposé à un autre étage en matière conductrice placé sur le premier élément à conducteur, l'étage superposé étant au-dessus en élévation l'étage placé sur le premier élément à conducteur. Dans une réalisation, une pluralité d'excroissances est placée sur le
premier élément à conducteur.
Dans une réalisation, au moins trois de ces excroissances sont placées sur un seul et même premier élément à conducteur, suivant un motif sans alignement de plus de deux excroissances dans le plan de contact; par exemple ces excroissances sont disposées de manière
isostatique dans le plan de contact.
Dans une réalisation, le premier élément à conducteur comporte une
matière adhésive de formation de l'excroissance identique à une matière d'assemblage et / ou connexion au premier élément d'un composant électronique tel que puce, mémoire ou interface.
Dans une réalisation, le dispositif comporte au moins une interface
d'entrées / sorties par laquelle transitent soit des informations (bornier de contact ohmique et / ou une antenne) soit de l'énergie (accumulateur).
Dans une réalisation, le dispositif est un module pour objet portable
intelligent tel que carte à puce, étiquette électronique ou analogues.
Dans une réalisation, le dispositif est un objet portable intelligent tel
que carte à puce, étiquette électronique ou analogues.
Un troisième objet de l'invention est un équipement de production de
dispositif électronique tel qu'évoqué plus haut et / ou apte à mettre en oeuvre le procédé de connexion et / ou raccordement évoqué plus haut.
G1442FRversionl.doc L'invention est maintenant décrite en référence à un exemple de forme de réalisation, donné ici à titre non limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue schématique partielle en coupe d'élévation longitudinale, qui illustre une étape de présentation en face-à-face d'un premier élément à conducteur pourvu d'une excroissance unique et d'une
plage galvanique d'un premier constituant d'un dispositif électronique, conformément à l'invention.
La figure 2 est une vue schématique partielle en coupe d'élévation longitudinale, qui illustre une étape d'interposition par laminage (aussi appelé "lamination") d'une matière d'assemblage entre l'excroissance du premier élément conducteur et la plage galvanique (non représentée),
conformément à l'invention.
La figure 3 est une vue schématique partielle en coupe d'élévation longitudinale, qui illustre une étape de mise en contact de l'excroissance avec la plage galvanique du dispositif électronique, conformément à l'invention. On voit bien que l'excroissance subit un certain écrasement et qu'elle traverse de part en part en élévation la matière d'assemblage, de
façon ajustée sans espacement.
La figure 4 est une vue schématique partielle en perspective
d'élévation transversale, qui montre un exemple d'excroissance à étages, placée sur un premier élément conducteur formant une zone de liaison d'un routage ou piste, lui-même disposé sur un substrat diélectrique.
La figure 5 est une vue schématique partielle en coupe d'élévation 25 longitudinale, qui illustre un premier élément conducteur pourvu d'une excroissance multiple. Ces excroissances sont au nombre de trois et
placées sur un seul et même élément conducteur lors de l'étape de formation, suivant un motif en alignement dans le plan de contact.
G1442FRversionl.doc La figure 6 est une vue schématique en élévation longitudinale d'un
équipement de production de dispositif électronique et / ou fabrication d' objet portable intelligent selon l'invention.
Des éléments similaires sont désignés par les mêmes numéros de référence dans l'ensemble des figures. Sur les figures sont représentées trois directions orthogonales les
une aux autres.
Une direction Z dite d'élévation, correspond aux hauteur et épaisseur
des structures décrites les termes haut / bas s'y réfèrent. Une autre 10 direction X dite longitudinale, correspond aux longueur ou dimension principales des structures décrites. Encore une autre direction Y dite transversale, correspond aux largeur ou dimensions latérales des structures décrites.
Les directions X et Y définissent conjointement un plan X,Y dit principal (confondu avec celui de la feuille sur la figure 2) suivant lequel
sont essentiellement étendues des structures décrites maintenant.
En préalable, indiquons que le terme "plein" lorsqu'il désigne une structure telle qu'une bande d'adhésif d'assemblage, signifie que cette structure est dénuée de perforations fonctionnelles, c'est-à-dire 20 d'ouvertures de passage ou accès à l'un des constituants du dispositif, situées à distance transversalement des bords longitudinaux de cette structure.
Notons que de pareilles perforations fonctionnelles sont à distinguer des deux séries d'ouvertures espacées régulièrement suivant la direction 25 longitudinale, et agencées le long des bords longitudinaux de façon à permettre la motorisation de déplacement de la structure au sein d'un équipement de fabrication de dispositifs électroniques.
Sur les figures, la référence numérique 1 désigne de manière générale un dispositif électronique qui nécessite le raccordement ou la G1442FRversionl.doc connexion de deux de ses constituants, simultanément à leur assemblage mutuel. La référence numérique 2 désigne un équipement de production de dispositif électronique apte à mettre en oeuvre un procédé de connexion et / ou raccordement selon l'invention. Notons d'ores et déjà que selon des réalisations illustrée, le dispositif 1 est un objet portable intelligent (cartes à puces, étiquettes électroniques, assistants personnels portables, etc.) ou bien l'un de ses constituants (module). Mais que nombre d'autres types de dispositifs 1 nécessitant un raccordement ou connexion simultanément à un assemblage de
constituants sont conformes à l'invention.
Le dispositif 1 qui comporte au moins un raccordement et / ou connexion d'un premier élément conducteur 3 à une plage 4 galvanique d'un premier constituant 5 du dispositif l. Au sein de dispositif 1, le premier élément 3 est reçu par le premier constituant 5: aussi, ce dernier (premier constituant 5) est un réceptacle, tandis que le premier élément 3
est une adjonction.
Un cas de connexion vise ici l'établissement d'une liaison électrique par contact galvanique au niveau d'un plan de contact 6, au sein d'un sous20 ensemble du dispositif 1, entre: o une sous-structure du dispositif 1 telle qu'une puce (non représentée) qui supplée alors le premier élément 3; et u une plage à connecter qui appartient ici à une sous-structure distincte de la puce (non représentée) et qui forme un routage sur un 25 substrat tel que celui qui est désigné en 9. Cette plage sur le substrat 9 se substitue à la plage conductrice 4 du premier constituant 5 l'élément 3 dans
ce dispositif 1. Une telle technique de connexion est à différencier des techniques
usuelles par câblage filaire (en anglais: "wire bonding"), dépôt conducteur 30 (en anglais: "wire deposition") ou retournement sur conducteur G1442FRversionl.doc
anisotropique (en anglais: "flip chip"), voire des techniques de connexion par sertissage ("crimping") ou encore vissage.
Un cas de raccordement correspond comme sur les figures, à l'établissement d'une liaison électrique par contact galvanique entre: o Un sous-ensemble du dispositif 1 (sur la figure 1 ce sous-ensemble qui correspond au premier élément 3, est en forme de module); et n Un autre sous-ensemble de ce dispositif 1, dans l'exemple de la figure 1 une interface d'entrées / sorties sous forme d'un corps de carte à l'intérieur duquel est noyée une antenne, cette dernière possédant la plage
4 et le corps formant le premier constituant 5.
On remarque sur les figures que le premier élément 3 et la plage 4 galvanique du premier constituant 5 sont généralement étendus suivant le plan de contact 6, c'est-à-dire dans un plan parallèle aux directions X et Y.
C'est sur le premier élément 3 qu'est formée une ou plusieurs 15 excroissances 7 en matière conductrice. Chacune de ces excroissances 7 est agencée en regard de la plage 4 galvanique à laquelle elle doit être connectée ou raccordée. Diverses réalisations de ces excroissances 7 sont décrites plus loin.
Ceci distingue l'invention de nombre de techniques de raccordement 20 / connexion, o par analogie, des plots qui sont ici remplacés par les excroissances 7, sont solidaires rigidement initialement (avant que l'assemblage ne soit finalisé) du réceptacle, et non comme avec l'invention d'une adjonction telle que le premier élément 3.
Sur les figures 2, 3, 5 et 6 est représentée une matière d'assemblage 25 8. Cette matière 8 sert à rendre solidaires d'une part le premier élément 3 et d'autre part le premier constituant 5. A cette fin, la matière d'assemblage 8 est interposée entre le premier élément 3 et la plage 4 galvanique. Diverses réalisations de cette matière d'assemblage 8 sont décrites plus loin. G1442FRversionl.doc Selon les applications, la matière 8 sert à rendre le premier élément 3 et le premier constituant 5 solidaires de façon rigide ou flexible. Une solidarisation flexible est d'intérêt avec les excroissances 7 dites souples,
évoquées plus loin.
Dans des mises en oeuvre de l'invention, la matière d'assemblage 8
est une bande pleine d'adhésif thermo activable aussi appelé "hot melt".
Cette bande de matériau 8 est laminée sur le substrat 9, la piste 14 et
l'excroissance 7.
Dans des exemples, la matière 8 est également en bande, mais est un adhésif activable à la pression, par encollage ou encore par application
de pression.
Dans le dispositif 1 après assemblage et raccordement / connexion, le premier élément 3 conducteur est en contact avec la plage 4 galvanique,
de sorte que cet élément 3 est étendu à travers la matière d'assemblage 8.
Sur les figures, la matière d'assemblage 8 est étendue avec une
orientation sensiblement perpendiculaire à celle (X, Y) du plan de contact 6.
Ainsi, la matière d'assemblage 8 assure le maintien en contact
galvanique de la plage 4 avec l'excroissance 7, et le premier élément 3.
Dans les réalisations, la matière d'assemblage 8 est interposée en 20 "plein", c'est-à-dire sans perforations fonctionnelles, comme exposé plus haut. Ceci également distingue l'invention de nombre de techniques d'assemblage et notamment les techniques d'encartage, o par analogie sont prévues dans la matière d'assemblage 8 des perforations 25 fonctionnelles, pour le passage en élévation des plots de connexion
auxquels se substituent les excroissances 7 dans l'invention.
La matière d'assemblage 8 en étant maintenue pleine, présente dans le plan de contact 6 une aire de stabilisation optimisée, au sens ou cette aire occupe un maximum de place disponible au sein des élément et G1442FRversionl.doc
constituant à assembler. Donc, à propriétés égales de matière d'assemblage 8, l'invention permet d'atteindre un maintien mutuel entre ces élément et constituant à assembler, plus élevé que celui que procurerait une technique d'assemblage usuelle.
L'assemblage selon l'invention présente donc une bonne résistance
mécanique, par exemple à l'arrachement ou à la flexion.
La matière d'assemblage 8 est placée sensiblement de façon parallèle au plan de contact 6 et au-dessus de l'excroissance 7 conductrice sur le premier élément 3. En fait, la matière d'assemblage 8 est traversée 10 par l'excroissance 7 conductrice sensiblement perpendiculairement au plan
de contact 6.
Les propriétés d'assemblage de la matière 8 peuvent être réalisés par
différentes techniques. Par exemple la matière 8 est un film adhésif thermo activable (exemple: adhésif à base de résine phénolique et de caoutchouc), 15 un film hot melt, un adhésif sensible à la pression à froid PSA en Anglais (exemple: masse d'adhésif acrylique) ou encore une colle liquide (exemple: polyuréthane, cyanoacrylate, ou résine époxyde).
Ces différentes matières d'assemblage 8 sont dans des exemples de nature thermoplastique ou thermodurcissable, qui impliquent une opération 20 d'activation par exemple par polymérisation. Cette opération d'activation est
selon les cas: thermique, par insolation à des rayons ultra violets (UV) ou dans le spectre visible. Dans encore un autre exemple l'activation opère par réaction à l'humidité.
L'épaisseur de la matière d'assemblage 8 varie selon les réalisations,
d'environ 20 pm à 150 pm.
Avec l'invention, on obtient dans cette matière d'assemblage 8, un dégagement 16 sensiblement sans espacement par rapport à un profil de
l'excroissance 7 conductrice.
Autrement dit, cette excroissance 7 est sur la figure 3 ajustée voire
sans jeu dans la matière d'assemblage 8.
G1442FRversionl.doc
Dans une réalisation, l'excroissance 7 conductrice comporte une matière conductrice initialement ductile fixée sur le premier élément 3 conducteur et modelée suivant un profil désiré pour l'excroissance 7.
Une réalisation prévoit que l'excroissance 7 est déposée par sérigraphie. Dans un exemple, l'excroissance 7 est formée à partir d'une matière conductrice initialement adhésive et visqueuse déposée sur le premier élément 3 conducteur par dispense. En d'autres termes, la matière conductrice de l'excroissance 7 est déposée sur le premier élément 3, à
l'aide d'une seringue à buse dont le débit et l'ouverture sont contrôlés.
Dans un autre exemple, l'excroissance 7 est formée à partir d'une matière conductrice initialement adhésive et visqueuse déposée sur le premier élément 3 conducteur par jet de matière. Alors, cette matière conductrice de l'excroissance 7 est déposée à l'aide d'une tête de projection
comparable à celle des imprimantes à jet d'encre.
Dans des exemples o l'excroissance 7 est formée par dispense et / ou par jet de matière, il est prévu que le premier élément 3 comporte une matière adhésive de formation de l'excroissance 7 identique à une matière de fixation à ce premier élément 3, d'un composant électronique tel que 20 puce, mémoire ou interface. Toujours quand l'excroissance 7 est formée par dispense et / ou par jet de matière, il est prévu que le premier élément 3 comporte une matière adhésive de formation de l'excroissance 7 identique à une matière de connexion à ce premier élément 3, d'un composant électronique. Ceci peut procurer en termes de procédé, des
avantages exposés plus bas.
Dans des réalisations, on laisse une certaine souplesse à ces excroissances 7. Il peut être alors nécessaire de ménager dans la matière d'assemblage 8 au regard de cette excroissance 7 souple, une amorce de dégagement 16 de passage de cette excroissance 7 souple à travers la matière 8 suivant la direction d'élévation Z. G1442FRversionl.doc Cette amorce de dégagement 16 peut être obtenue dans la matière d'assemblage par perforation mécanique avant le dépôt de l'excroissance 7 ou après, par lamination sans assembler les deux parties à connecter ou encore par soufflage d'air chaud voire par l'assemblage final sous pression et température des deux parties à connecter. Un exemple de valeur de la souplesse des ces excroissances 7 est
défini par la valeur du Module d'Young du matériau qui les compose.
Dans une réalisation, ces excroissances 7 souples ont un Module d'Young inférieure à 100 MPa en compression à 250C, par exemple de
l'ordre de 10 à 50 MPa.
Sur la figure 4, l'excroissance 7 comporte plusieurs étages 10, 11 et 12 en matière conductrice, superposés à un étage de base 13 placé sur le premier élément 3. On voit ainsi sur l'étage de base 13, de bas en haut suivant la direction d'élévation Z, les trois étage superposé inférieur 10,
étage superposé médian il et étage superposé de sommet 12.
Des excroissances 7 souples permettent si nécessaire: une compensation de défauts de planéité et / ou une connexion fine et / ou flexible. Un certain effet ressort peut être obtenu à cette fin. Par effet ressort, on entend que l'excroissance 7 possède une certaine élasticité ou 20 mémoire de forme, qui lui permet d'aller chercher le contact alors même
que les sollicitations du dispositif 1 tendent à rompre ce contact.
Notons que sur cette figure 4, le premier élément 3 comporte d'une part un substrat diélectrique 9, et d'autre part une piste conductrice 14 formée sur ce substrat 9 dans un plan parallèle au plan de contact 6 et sur
lequel est ultérieurement placée la matière d'assemblage 8.
Sur la figure 5, une pluralité d'excroissances 7 est placée sur le
premier élément 3 conducteur.
Par exemple, une pluralité d'excroissances 7 est intégrée à un dispositif 1 sur plusieurs substrats tels que celui désigné en 9, et / ou à des 30 niveaux différents suivant la direction d'élévation Z. Ainsi, un substrat G 1442FRversionl.doc récepteur par exemple un corps de carte est pourvu de plusieurs plans étagés en élévation suivant la direction Z, avec lesquels plans des excroissances 7 doivent venir en contact. De fait, en élévation tant le niveau de la base des excroissances 7 que celui de leur contact de destination sont étagés en élévation (Z). Dans des exemples, au moins trois de ces excroissances 7 sont
placées sur un seul et même premier élément 3, suivant un motif sans alignement de plus de deux excroissances 7 dans le plan de contact 6. Notamment, les excroissances 7 sont disposées de manière isostatique 10 dans le plan de contact 6. Ceci apporte une stabilité du contact entre les élément 3 et constituant 4 à assembler, en améliorant si nécessaire leur solidarisation mutuelle.
En couplant à l'optimisation exposée plus haut de la surface disponible de matière 8, il est possible d'obtenir un assemblage selon
l'invention d'une résistance mécanique remarquable.
Sur la figurel, le dispositif 1 comporte au sein du constituant 5 une interface d'entrées / sorties formant antenne (désignée en 4) par laquelle transitent sans contact des informations vers et hors de ce dispositif 1.
Par ailleurs, ce dispositif 1 comporte au sein de l'élément 3 une
interface d'entrées / sorties formant un bornier de contact ohmique 15. En fait l'élément 3, la piste 14 et le substrat 9 forment un module d'objet portable intelligent.
C'est un tel module qui est intégré au corps illustré sur la figure 6 à droite. Dans ce corps de carte, on voit que la plage 4 est en fait une
antenne de communication sans contact.
Dans d'autres exemples, le dispositif 1 est un module pour d'autres objets portables intelligents tels qu'étiquette ou tickets électroniques. Encore d'autres exemples prévoient que le dispositif 1 est un objet portable intelligent tel que carte à puce, étiquette électronique ou analogues.
G1442FRversionl.doc En se reportant à la figure 6 notamment, décrivons maintenant des mises en oeuvre du procédé de raccordement / connexion simultané à un
assemblage, selon l'invention.
Notons ici que les mêmes références numériques sur les figures, désignent des étapes ou postes correspondants, par souci de simplicité. Il en va de même pour les constituants matériels de l'invention évoqués plus
haut dans les modes de réalisation des figures t à 5, qui partagent leurs références numériques avec les étapes ou postes correspondants.
Pour le raccordement et / ou connexion d'un premier élément 3 à conducteur à une plage 4 galvanique d'un premier constituant 5 d'un dispositif 1 de destination, sont prévues les étapes de: Q Formation sur le premier élément 3 à conducteur d'au moins une excroissance 7 conductrice; Q Présentation du premier élément 3 avec l'excroissance 7 conductrice en regard de la plage 4 galvanique; Q Interposition entre le premier élément 3 et la plage 4 galvanique une matière d'assemblage 8 des premier élément 3 à conducteur avec le premier constituant 5; Q Mise en contact le premier élément 3 à conducteur et la plage
4 galvanique, de sorte que le premier élément 3 à conducteur soit étendu à travers la matière d'assemblage 8, sensiblement perpendiculairement au plan de contact 6, et soit en contact galvanique avec la plage 4 galvanique.
Selon un exemple de l'invention, on observe les enchaînements d'étapes successives suivant: Formation, puis interposition, puis
présentation, puis mise en contact.
Dans une mise en oeuvre, l'étape d'interposition de la matière d'assemblage 8 est effectuée par son placement sensiblement parallèlement au plan de contact 6, en plein et au-dessus de l'excroissance
7 conductrice sur le premier élément 3.
G1442FRversionl.doc Sur la figure 2, la matière d'assemblage 8 est une bande pleine d'adhésif thermo activable aussi appelé "hot melt". Cette bande de
matériau 8 est laminée sur le substrat 9, la piste 14 et l'excroissance 7.
Dans d'autres exemples, la matière 8 est également en bande, mais est un adhésif activable à la pression, par encollage ou encore par
application de pression.
Lors de l'étape d'interposition de la matière d'assemblage 8, l'excroissance 7 traverse la matière d'assemblage 8 sensiblement perpendiculairement au plan de contact 6. Dans une réalisation, l'excroissance 7 commence à traverser la matière d'assemblage 8
sensiblement perpendiculairement au plan de contact 6, cette perforation étant finalisée lors de l'étape d'assemblage final du dispositif 1.
Ceci est d au fait que l'interposition de la matière d'assemblage 8 provoque l'ouverture dans cette matière 8, d'un dégagement 16 sensiblement sans espacement par rapport à un profil de l'excroissance 7 conductrice. Cette excroissance 7 est ainsi ajustée avec la matière
d'assemblage 8.
Dans une mise en oeuvre, le premier élément 3 conducteur et éventuellement la plage 4 galvanique, voire le premier constituant 5, est intégré à un substrat 9 en forme de bande étendue suivant la direction longitudinale X. Alors, les étapes de présentation du premier constituant 5, de formation du premier élément 3, d'interposition de la matière d'assemblage 8 et de mise en contact, sont effectuées sensiblement en continu suivant 25 une direction d'avance généralement parallèle à la direction longitudinale X
du substrat 9 en bande.
On obtient ainsi un procédé de connexion / raccordement à assemblage simultané, du type "bobine à bobine" appelé "reel to reel" en anglais. A un poste de fabrication, au moins un composant est assemblé à 30 la bande. A un autre poste de fabrication, souvent en aval suivant la G1442FRversionl.doc direction d'avancement, ce composant est connecté aux routages de la bande. Et le cas échéant à d'autres interfaces du dispositif et / ou externe, comme par exemple: antenne, commande (bouton, clavier, capteur, etc), et / ou autres organes (sonore, de visualisation, sécuritaire, etc.) Comme c'est le cas pour les modules pour objet portable intelligent,
ce composant intégré à l'assemblage est souvent protégé par exemple par recouvrement à l'aide d'une encapsulation dite "Glob Top". En général, une goutte de résine est ainsi déposée sur le composant et ses connexions, puis polymérisée en étuve pendant par exemple 24 heures.
Une découpe d'une zone utile dans la bande sur laquelle les routages
et composants ont été montés et éventuellement protégés, forme un module proprement dit, qui est intégré à un corps de carte.
Ce corps peut être une plaquette de matière synthétique (ABS, PVC, etc.) au format défini par la norme IS07816 pour une carte à puce. Il est 15 alors souvent pourvu d'une cavité dans laquelle le module est placé; on parle alors d'encartage. Pour des objets tels que les étiquettes et autres tickets électroniques, le corps est souvent une simple feuille en matière synthétique ou cellulosique (papier).
Antérieurement à l'invention, avec les modules pour objet portable 20 intelligent, les étapes de fabrication prévoyant l'intégration, la connexion du composant, ainsi que sa protection par une goutte de résine, étaient effectuées sur une structure dite "complexe", formée de bandes multiples assemblées les unes aux autres.
Avec l'invention, il est plus aisé d'employer comme substrat 9 et / ou 25 constituant 5 (par exemple un film synthétique fin et souple de support d'une antenne -4- formée par impression), des matières à bas cot telles que papier, film plastique ou analogues, lorsque le cahier des charges du dispositif t le permet.
Comme évoqué plus haut, différentes techniques sont employées
avec l'invention, pour la formation d'une excroissance 7.
G1442FRversionl.doc Dans une mise en oeuvre, cette étape de formation de prévoit des opérations de: ci fixation d'une matière conductrice ductile sur le premier élément 3 conducteur; puis u modelage de cette matière conductrice ductile fixée sur le
premier élément 3 conducteur suivant un profil désiré pour l'excroissance 7.
Dans une autre mise en oeuvre dont le résultat correspond à celui de la figure 4, l'étape de formation de l'excroissance 7 comporte au moins une opération de dépôt d'une matière conductrice adhésive visqueuse, directement ou non sur le premier élément 3, à l'aide d'une buse de dispense. Une mise en oeuvre, remplace lors de l'étape de formation de l'excroissance 7 l'opération de dispense par une opération de projection d'une matière conductrice adhésive visqueuse directement ou non sur le
premier élément 3, par jet de matière.
Dans le cas d'un procédé avec une opération de formation
d'excroissance par dispense et / ou jet de matière, le premier élément 3 comporte une matière adhésive de formation de l'excroissance 7, déposée conjointement et / ou à l'aide d'un même distributeur (buse et / ou tête) 20 de dépôt, que la matière de fixation au premier élément 3 d'un composant électronique tel que puce, mémoire ou interface. Par exemple la matière adhésive de formation de l'excroissance 7 et celle de fixation du composant électronique sont identiques.
* Sur la figure 4, l'étape de formation de l'excroissance 7 prévoit une 25 opération de superposition de matière conductrice à l'étage de base 13 préalablement placé sur le premier élément 3. Ainsi est obtenu au-dessus en élévation cet l'étage de base 13, les autres étages superposés 10, 11 et
12 en matière conductrice.
Dans la mise en oeuvre illustrée sur la figure 3, l'étape de formation 30 de prévoit qu'une pluralité d'excroissances 7 est placée sur le premier G1442FRversionl.doc élément 3 conducteur. Par exemple, ces excroissances 7 sont disposées de
manière isostatique (en triangle) dans le plan de contact 6.
L'invention offre donc une technologie de connexion / raccordement électrique comparable à une connexion / raccordement anisotrope (unidirectionnelle suivant la direction d'élévation en Z) utilisant une
excroissance 7 conductrice.
L'invention s'applique à tous les systèmes nécessitants une ou plusieurs connexion / raccordement "anisotropes" et une fonction de fixation rigide (collage, etc.) des éléments et constituant à connecter et
assembler.
Les systèmes et technologies actuelles et futures nécessitent de plus en plus des techniques de connexion / raccordement flexibles et fiables pour assurer la connexion électrique entre différentes structures à connecter. Ces connexions pénalisent fortement les rendements, fiabilité et
sont limitatives en terme de nombre de points de liaison possibles.
A titre d'exemple on traitera au cours du descriptif d'un cas simple comme les cartes à puce mixtes (dites "combi" car pourvues à la fois d'un bornier 15 et d'une antenne 4) o les 2 plots de l'antenne doivent être connectés au module (c'est-à-dire un exemple de dispositif t selon
l'invention).
La solution vise à: Réaliser cette connexion électrique par une excroissance 7 d'un matériau conducteur sur le conducteur (piste 14) de l'élément 3, parfois appelée "pad", d'un ou des deux constituant / élément
à connecter.
Cette excroissance 7 réalisée dans un but de productivité en "Reel To Reel" peut être obtenue également par divers procédés avant l'étape de laminage d'adhésif qui est traversé par l'excroissance 7. Cette connexion / raccordement ne nécessite pas de pré-découpe de l'adhésif. Les deux objets à connecter et à assembler peuvent être de différentes natures: modules contenant une puce / antenne ou pistes métalliques connectant un G1442FRversionl.doc
autre système (exemple: écran d'affichage, capteur bio métrique, batterie.
) ou alors composant / bornier ou encore composant contre composant...DTD: Les systèmes et technologies actuelles et futures nécessitent des techniques connexion / raccordement aptes à assurer la liaison électrique
entre différents structures.
L'invention propose de réaliser cette liaison électrique par une excroissance 7 d'un matériaux conducteur sur la partie conductrice d'une structure. Cette excroissance 7 peut être réalisée par divers techniques
dont la dispense de colle conductrice.
Cette technologie connexion / raccordement se distingue des films adhésifs conducteurs anisotropiques (ACF) classiques entre autre en cela que l'excroissance 7 de matière conductrice qui permet la connexion électrique est déjà sur le pad métallique de l'objet à connecter avant de
venir réaliser l'étape laminage d'adhésif et de collage de cet objet.
Ce collage peut être réalisé par différentes techniques classiques d'assemblage de matériaux, par exemple à l'aide d'un film adhésif thermo activable (exemple: adhésif à base de résine phénolique et de caoutchouc), un film hot melt, un adhésif sensible à la pression à froid PSA en Anglais 20 (exemple: masse d'adhésif acrylique) ou encore une colle liquide
(exemple: polyuréthane, cyanoacrylate, ou résine époxyde).
Ces différents adhésifs peuvent être de nature thermoplastique ou thermodurcissable, le procédé d'activation s'il a lieu peut être thermique, par insolation UV ou visible ou encore par réaction à l'humidité. L'épaisseur
de cet adhésif varie classiquement d' environ 20pm à 150pm.
Le principe de la connexion réalisée par ACT est le maintien de la connexion électrique qui est mécanique, en contact physique avec le pad métallique à interconnecter par un adhésif collant les deux objets à assembler.
G1442FRversionl.doc Selon les cas, ces excroissances 7 de matériaux conducteur sont faites par diverses techniques: u Par dispense de matériaux conducteur liquide, par exemple lors d'une étape de collage puce avec une colle chargée de particules d'argent dispensée à travers une buse dite "nozzle" adaptée pour que lors de la dispense les points de colle argent soient également déposés sur les plots métalliques. Les excroissances 7 peuvent être de formes et de dimensions variables en ajustant les paramètres de dispense (volume dispensé, hauteur de la vanne au moment de la dispense, taille du nozzle utilisé...) u Lors de l'étape de baIl bonding, o on rajoute des excroissances 7 en forme dite de "Stud Bumps" à étage variable sur les "pads" à interconnecter. Ces excroissances 7 sont être par exemple en or et être réalisés à 250C. On peut ajuster la hauteur de ces excroissances 7 en réalisant plusieurs étages ou en adaptant le diamètre des fils d'or utilisés ( de 18 à 100 pm. ) On peut réaliser également plusieurs excroissances 7 sur un même plot métallique à connecter. Ceci pour: - augmenter la fiabilité de la connexion après tests mécaniques,
- et également diminuer la résistance électrique de surface.
- Avoir un meilleur plan de contact 6. (un plan passant toujours par 3 points). Les excroissances 7 peuvent également être réalisées par la
technique de sérigraphie d'encre conductrice à condition d'avoir une épaisseur compatible et supérieure à l'épaisseur de l'adhésif compressé.
Les plots métalliques réalisés en cuivre peuvent déjà être de forme et d'épaisseur particulière de façon à être une excroissance 7. Ce type d'excroissances 7 peut également et avantageusement être par exemple
réalisée par formage du cuivre qui est un métal ductile.
G1442FRversionl.doc
Quelque soit la technologie utilisée pour réaliser les excroissances 7, celles-ci peuvent être au nombre de une ou plusieurs sur un même pad métallique d'un des objets à assembler.
Dans un exemple de procédé, on observe la chronologie suivante 1 Dispense de l'excroissance 7 de matériau conducteur; 2 - Polymérisation de l'excroissance 7 dans le cas d'une colle conductrice 3 - Mise en place du film adhésif 4 - Réalisation de la connexion anisotropique par l'application d'une pression sur l'objet à assembler
Dans certains cas, sont prévues plusieurs excroissances 7 de matériaux conducteur. Ainsi avec 3 excroissances 7 est obtenue une planéité isostatique.
Lors de l'étape de lamination de l'adhésif sur les excroissances 7, 15 l'adhésif est laminé avantageusement et sur toute sa surface, sans ouvertures, sur les pièces sur lesquelles on a préalablement réalisé les excroissances 7 de matériaux conducteur, par l'action de la température et de la pression dans le cas d'un adhésif activable à chaud ou par simple action de la pression dans le cas d'un adhésif sensible à la pression à froid.
Ne pas préalablement faire des ouverture permet ainsi d'optimiser au
maximum la surface de collage.
Sous l'action de la température de l'étape de laminage on peut observer ou non l'ouverture de l'adhésif autour de l'excroissance 7 qui est en général et avantageusement de forme pointue.
Par ce procédé une fiabilité mécanique optimal est obtenue car on évite de dégrader la force de collage, parce que l'on conserve l'adhésif intact en cela que l'on n'est pas obligé de réaliser préalablement une ouverture plus grande que l'excroissance 7 conductrice: on n'a donc pas G1442FRversionl.doc
d'espacement périphérique, et on conserve une plus grande capacité de superposition des couches.
On peut également réaliser une amorce de découpe préalable permettant de faire des ouvertures autour des excroissances 7. Cette amorce de l'adhésif peut être réalisée par un poinçonnage, par soufflage,
par laser, par jet d'eau ou par toute autre technique de décou Voilà divers des avantages procurés par l'invention: En termes de prix des
matières mises en oeuvre: Aujourd'hui la dispense de colle Argent (dispensée dans des puits actuellement) engendre 10 des pertes matière (durée de vie d'un pot de matière après ouverture dite
"Pot Life"), ainsi que des rendements affaiblis.
Un ACF est un cot aujourd'hui tout à fait prohibitif par rapport à un adhésif standard: 15 Euros /m2 contre presque 2000 Euros /m2 pour un ACF.
En termes d'utilisation d'un substrat 9 bas cot: Dans le cas d'un
substrat 9 pour module utilisé pour les cartes à puce sans contacts à connecter à une antenne, les excroissances 7 peuvent être réalisées sur film simple ou double face.
Dans le cas d'un film simple face, les excroissances 7 sont réalisées
dans des trous à travers le diélectrique. Un gain important en découle.
En termes de d'optimisation du collage et d'augmentation du nombre de connexions possibles: Dans le cas de la connexion électrique d'un module type mixte à une antenne contenue dans une carte laminée ou surmoulée, l'étape de dispense de colle argent est supprimée ainsi que 25 l'étape d'activation par exemple par polymérisation de la colle argent qui
est de longue durée.
Cela est possible si on réalise les excroissances 7 en même temps (en temps masqué) que le collage puce par une colle conductrice en adaptant la forme de la buses dite "nozzle" aux dimensions du module à G1442FRversionl.doc
interconnecter. Il est aussi possible de réaliser une seconde dispense de matière conductrice sur le même équipement 2.
L'invention offre une fiabilité mécanique élevée car elle évite de dégrader la force de collage, parce que l'adhésif est conservé intact en cela que l'on n'est pas obligé de réaliser une ouverture plus grande que l'excroissance conductrice 7. On n'a donc pas d'espacement périphérique, et on conserve une plus grande capacité de superposition des couches.
On peut donc augmenter le nombre de connexion tout en réduisant la surface du module nécessaire. Ainsi un module à position unique utilisé 10 aujourd'hui peut être " compacté" en double position (2 fois plus petit) tout en gardant les même performances, d'o un gain d'un facteur 2 sur le film ce qui correspond au 2ème poste le plus important dans le cot d'une carte après celui de la puce.
Cette technologie est utilisable pour tout type de connexion suivant la 15 direction d'élévation Z comme celle des modules à des antennes pour carte
à puce à interface mixte de communication avec et sans contact.
Mais on peut également utiliser l'invention pour connecter deux éléments à l'aide d'un intermédiaire de type Flexible tel qu'un support diélectrique avec pistes conductrices: la connexion d'un écran de 20 visualisation, d'une batterie, d'un capteur bio métrique, d'un organe sonore tel que "buzzer", sur une couche fine et souple dite "inlay", en utilisant un film support selon l'invention.
Dans une réalisation, est utilisée pour la réalisation des excroissances 7, une matière conductrice dite souple, par contraste avec les matières 25 dites "rigides" telles qu'employées pour la réalisation de "bossages" dits "stud bumps" ou de monticules de colle argent, entre autres pour encore améliorer la fiabilité mécanique.
Ceci fait qu'alors l'excroissance de connexion souple est dès sa réalisation dans son état physique final, en termes de rhéologie. Par contre, G1442FRversionl.doc
l'exemple des excroissances 7 obtenues à partir d'une colle conductrice, nécessitent d'être polymérisées après leur réalisation.
La souplesse des ces excroissances 7 peut être définie par la valeur du Module d'Young du matériau qui les compose. Dans une réalisation, ces excroissances 7 souples ont un Module d'Young inférieur à 100 MPa voire
de 10 à 50 MPa, en compression à 250C.
Notons que les excroissances 7 dites souples présentent l'avantage de ce que leur matériau constitutif est aisé à déposer par exemple par dispense, avec de grandes possibilités d'adaptation de cette opération de 10 dépôt en termes d'épaisseur de l'excroissance puisque cette dernière va en partie être écrasée lors de l'encartage (offrant ainsi une bonne capacité d'industrialisation de cette étape.) En outre, l'utilisation d'excroissances 7 dites souples présente l'avantage supplémentaire de permettre une compensation des variations 15 de planéité des surfaces à assembler et connecter/raccorder (suivant la direction d'élévation Z.) En effet, dans le cas ou il y a plus de trois excroissances 7 dites souples, toutes peuvent venir en contact considéré comme "surfacique", c'est-àdire étendu dans le plan longitudinal et transversal (X, Y.) Autrement dit, les excroissances 7 souples, sont en contact
"surfacique", et donc moins "ponctuel" que pour des excroissances 7 rigides, du fait de leur écrasement.
Dans le cas d'excroissances 7 souples, il est donc possible augmenter la densité (Rapport entre "surface de contact galvanique de l'excroissance
et la surface disponible de contact).
Ceci permet d'améliorer encore la fiabilité du contact galvanique.
Notons aussi qu'avec trois excroissances 7 non alignées suivant les directions longitudinales X et transversales Y, le contact forme un plan isostatique donc à stabilité mécanique optimale.
G1442FRversionl.doc Un des avantages des excroissances 7 réalisées sur le substrat 9 (par exemple un film souple de support d'antenne pour carte à puce sans contact) lors des étapes d'assemblage plutôt que d'encartage est de pouvoir utiliser des plages de température étendues (avec des températures élevées) par exemple pour activer une colle conductrice chargée d'argent, sans risquer de dégrader les autres constituants comme
le corps de carte en plastique.
G1442FRversionl.doc

Claims (23)

REVENDICATIONS
1. Procédé de raccordement et / ou connexion d'un premier élément (3) à conducteur à une plage (4) d'un premier constituant (5) d'un dispositif électronique (1) de destination; le premier élément (3) et la plage (4) du premier constituant (5) étant généralement étendus suivant un plan de contact (6); ce procédé comporte les étapes prévoyant: formation sur le premier élément (3) d'au moins une excroissance conductrice (7); présentation du premier élément (3) avec l'excroissance (7) en regard de la plage (4); interposition entre le premier élément (3) et la plage (4) d'une 10 matière d'assemblage (8) des premier élément (3) avec le premier constituant (5); mise en contact du premier élément (3) et de la plage (4) , de sorte que le premier élément (3) est étendu à travers la matière d'assemblage (8), sensiblement perpendiculairement au plan de contact, et soit en contact galvanique avec la plage (4).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'interposition de la matière d'assemblage (8) est effectuée par dépôt sensiblement parallèlement au plan de contact, en plein et au-dessus de l'excroissance (7) sur le premier élément (3); lors et de l'étape d'interposition de la matière d'assemblage (8), l'excroissance (7) traversant 20 la matière d'assemblage (8) sensiblement perpendiculairement au plan de contact, du fait de l'interposition de la matière d'assemblage (8) et en provoquant dans cette matière d'assemblage (8) un dégagement (16) sensiblement sans espacement par rapport à un profil de l'excroissance (7)
cette excroissance étant ainsi ajustée avec la matière d'assemblage (8).
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le
premier élément (3) et éventuellement la plage (4), voire le premier constituant (5), est intégré à un substrat en forme de bande étendue suivant une direction longitudinale; les étapes de présentation du premier constituant (5), formation du premier élément (3), d'interposition de la 30 matière d'assemblage (8) et de mise en contact, sont effectuées successivement, sensiblement en continu suivant une direction d'avance généralement parallèle à la direction longitudinale du substrat en bande.
G1442FRversionl.doc
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape de formation prévoit des opérations de: fixation d'une matière conductrice ductile sur le premier élément (3); modelage de cette matière conductrice ductile fixée sur le premier élément (3) suivant un profil désiré
pour l'excroissance.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'étape de formation comporte une opération de dépôt d'une matière conductrice adhésive visqueuse sur le premier élément (3), à l'aide d'une buse de dispense.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce
que l'étape de formation comporte une opération de projection d'une matière conductrice adhésive visqueuse sur le premier élément (3), par exemple à l'aide d'une tête de jet de matière et / ou par dispense et / ou par sérigraphie.
7. Procédé selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce
que l'étape de formation de l'excroissance (7) prévoit une opération de superposition à au moins un étage (13) de matière conductrice d'abord placé sur le premier élément (3), au-dessus en élévation cet l'étage (13) d'au moins un autre étage (10, 11, 12) en une matière conductrice, par
exemple identique à celle de l'étage (13).
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'étape de formation de prévoit qu'une pluralité d'excroissances (7) est placée sur le premier élément (3).
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'au moins 25 trois de ces excroissances (7) sont placées sur un seul et même élément (3) à conducteur lors de l'étape de formation, suivant un motif sans alignement de plus de deux excroissances (7) dans le plan de contact; par exemple ces excroissances (7) étant disposées de manière isostatique dans
le plan de contact (6).
G1442FRversionl.doc
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le premier élément (3) comporte une matière adhésive de formation de l'excroissance (7), déposée conjointement et / ou à l'aide d'un même distributeur de dépôt, qu'une matière de fixation et / ou connexion au
premier élément (3) d'un composant électronique tel que puce, mémoire ou interface; par exemple matière adhésive de formation de l'excroissance et celle de fixation et / ou connexion du composant électronique sont identiques.
11. Dispositif électronique (1) qui comporte au moins un 10 raccordement et / ou connexion d'un premier élément (3) à conducteur à une plage (4) d'un premier constituant (5) du dispositif électronique; le premier élément (3) et la plage (4) du premier constituant (5) étant généralement étendus suivant un plan de contact (6); au moins une excroissance (7) étant formée sur le premier élément (3); le premier 15 élément (3) étant présenté avec l'excroissance (7) en regard de la plage (4) une matière d'assemblage (8) des premier élément (3) avec le premier constituant (5) étant interposée entre le premier élément (3) et la plage (4) le premier élément (3) étant en contact avec la plage (4), de sorte que le premier élément (3) soit étendu à travers la matière d'assemblage (8), sensiblement perpendiculairement au plan de contact, et assure son
contact galvanique avec la plage (4).
12. Dispositif (1) selon la revendication 11, caractérisé en ce que la matière d'assemblage (8) est interposée en plein sensiblement parallèlement au plan de contact (6) et au-dessus de l'excroissance (7) sur 25 le premier élément (3); la matière d'assemblage (8) étant traversée par l'excroissance (7) sensiblement perpendiculairement au plan de contact (6), avec dans cette matière d'assemblage (8) un dégagement (16) sensiblement sans espacement par rapport à un profil de l'excroissance (7)
cette excroissance étant ajustée avec la matière d'assemblage (8).
13. Dispositif (1) selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que l'excroissance (7) comporte une matière conductrice initialement G1442FRversionl.doc
ductile fixée sur le premier élément (3) et modelée suivant un profil désiré pour l'excroissance.
14. Dispositif (1) selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que l'excroissance (7) comporte une matière conductrice initialement
adhésive et visqueuse déposée sur le premier élément (3) par dispense.
15. Dispositif (1) selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que l'excroissance (7) comporte une matière conductrice initialement adhésive et visqueuse déposée sur le premier élément (3) par jet de matière.
16. Dispositif (1) selon l'une des revendications 14 à 15, caractérisé
en ce que l'excroissance (7) comporte au moins un étage en matière conductrice, superposé à un autre étage en matière conductrice placé sur le premier élément (3), l'étage superposé étant au-dessus en élévation l'étage placé sur le premier élément (3).
17. Dispositif (1) selon l'une des revendications 11 à 16, caractérisé
en ce qu'une voire une pluralité d'excroissances (7) est placée sur le premier élément (3), par exemple excroissances 7 souples ont un Module d'Young inférieure à 100 MPa en compression à 250C, par exemple de l'ordre de 10 à 50 MPa.
18. Dispositif (1) selon l'une des revendications 11 à 17, caractérisé
en ce qu'au moins trois de ces excroissances (7) sont placées sur un seul et même premier élément (3), suivant un motif; par exemple ces excroissances (7) sont disposées suivant un motif sans alignement de plus de deux excroissances (7) dans le plan de contact de manière isostatique
dans le plan de contact.
19. Dispositif (1) selon l'une des revendications 11 à 18, caractérisé en ce que le premier élément (3) comporte une matière adhésive de formation de l'excroissance identique à une matière de fixation et / ou connexion au premier élément (3) d'un composant électronique tel que
puce, mémoire ou interface.
G 1442FRversion 1.doc
20. Dispositif (1) selon l'une des revendications 11 à 19, caractérisé en ce que ce dispositif (1) comporte au moins une interface d'entrées / sorties par laquelle transitent soit des informations par exemple bornier
(15) de contact ohmique et / ou une antenne (4) soit de l'énergie par exemple accumulateur.
21. Dispositif (1) selon la revendication 20, caractérisé en ce que ce dispositif (1) est un module pour objet portable intelligent tel que carte à puce, étiquette électronique ou analogues.
22. Dispositif (1) selon l'une des revendications 11 à 21, caractérisé 10 en ce que ce dispositif (1) est un objet portable intelligent tel que carte à
puce, étiquette électronique ou analogues.
23. quipement (2) de production d'un dispositif (1) électronique selon l'une des revendications 11 à 22 et / ou apte à mettre en oeuvre le procédé de connexion et / ou raccordement selon l'une des revendications
1à10.
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