FR2937165A1 - Procede de connexion d'un microcircuit a des bornes d'une antenne imprimee sur un support - Google Patents
Procede de connexion d'un microcircuit a des bornes d'une antenne imprimee sur un support Download PDFInfo
- Publication number
- FR2937165A1 FR2937165A1 FR0805696A FR0805696A FR2937165A1 FR 2937165 A1 FR2937165 A1 FR 2937165A1 FR 0805696 A FR0805696 A FR 0805696A FR 0805696 A FR0805696 A FR 0805696A FR 2937165 A1 FR2937165 A1 FR 2937165A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- microcircuit
- support
- antenna
- connection pads
- base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
- G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
- G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
- G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
- G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
- G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
- G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
- G06K19/0775—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card arrangements for connecting the integrated circuit to the antenna
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/27—Manufacturing methods
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/16227—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/16238—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bonding area protruding from the surface of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
- H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
- H01L2224/8119—Arrangement of the bump connectors prior to mounting
- H01L2224/81191—Arrangement of the bump connectors prior to mounting wherein the bump connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
- H01L2224/83192—Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Credit Cards Or The Like (AREA)
- Multi-Conductor Connections (AREA)
Abstract
L'invention concerne un procédé de connexion de plots de connexion (9, 10) d'un microcircuit (8) électronique à des bornes de connexion (6, 7) d'une antenne (5) d'encre conductrice imprimée sur un support (1) compressible, dans lequel une matière adhésive diélectrique est déposée sur le support (1), le microcircuit (8) électronique est mis en place avec les plots de connexion (9, 10) en contact avec les bornes de connexion (6, 7) de l'antenne (5), une compression est exercée avec un effort de pression par plot de connexion (9, 10) compris entre 20g et 150g de façon à entraîner une déformation plastique de ces derniers et des bornes de connexion (6, 7) de l'antenne (5), sensiblement sans déformation du support (1).
Description
PROCÉDÉ DE CONNEXION D'UN MICROCIRCUIT A DES BORNES D'UNE ANTENNE IMPRIMÉE SUR UN SUPPORT L'invention concerne un procédé de connexion de plots de connexion d'un microcircuit électronique à des bornes de connexion d'une antenne d'encre conductrice imprimée sur un support compressible. Le terme microcircuit désigne tout dispositif de taille inférieure à 5 mm x 5 mm x 1 mm formant un circuit électronique réalisé essentiellement selon les technologies des circuits intégrés. Il peut s'agir en particulier d'une puce à mémoire (ROM, RAM, EPROM flash...), et/ou à microprocesseurs et/ou à logique câblée, dotées ou non d'autres fonctions non électroniques ou accessoires (antenne) ou de plusieurs puces associées pour former un tel dispositif. Dans de nombreuses applications, et en particulier dans le domaine des documents officiels, et plus particulièrement ceux permettant l'identification des personnes, il est utile de pouvoir associer au moins un microcircuit à un objet, afin par exemple de protéger ledit objet des tentatives de falsification et/ou de garantir son authenticité et/ou de garantir l'authenticité d'inscriptions portées par cet objet et/ou de garantir l'intégrité de telles inscriptions. Une des solutions envisagées pour ce faire consiste à fabriquer une vignette incorporant au moins un microcircuit, puis, si nécessaire, à associer cette vignette à un autre article fabriqué pour former l'objet final. Tel est le cas par exemple dans le domaine des documents officiels de voyage dits électroniques, tels que les passeports ou les cartes de séjour, pour lesquels le fait de disposer de vignettes préfabriquées incorporant un microcircuit et pouvant être incorporées au document au cours de sa fabrication ou après sa fabrication, par exemple entre la couverture et la page de garde d'un passeport, permet d'abaisser les coûts de production pour les faibles séries, et de modifier des documents déjà fabriqués. Pour certaines applications, la vignette elle-même peut être utilisée en tant qu'objet final (par exemple lorsqu'il s'agit d'un ticket).
Une des techniques pouvant être utilisée pour réaliser une telle vignette consiste à imprimer l'antenne sur le support à l'aide d'une encre conductrice, notamment par sérigraphie, et à poser le microcircuit selon la technique dite flip-chip , c'est-à-dire avec des plots de connexion (désignés en anglais bumps ) portés par le microcircuit directement en contact avec les bornes de connexion de l'antenne, le microcircuit étant maintenu par rapport au support à l'aide d'une colle. Dans l'un des modes de réalisation de cette technique de pose, on utilise en particulier une colle diélectrique, et on exerce une pression pour faire pénétrer les plots de connexion du microcircuit dans les bornes de connexion de l'antenne, et déformer plastiquement les plots de connexion pour garantir un contact électrique efficace. Cette technique bien connue depuis de nombreuses années peut être utilisée de façon courante (cf. en particulier ouvrage Flip Chip Technologies John H. Lau Editor, 1996, pp 472-484) dans de nombreuses applications et avec diverses variantes. Elle présente un particulier l'avantage de procurer simultanément une grande simplicité de pose, et une bonne fiabilité de connexion et d'une bonne tenue mécanique de l'assemblage du microcircuit. Néanmoins, dans le cas où le support est compressible, la mise en oeuvre d'une telle pose en flip-chip pose problème, dans la mesure où elle entraîne nécessairement une déformation plastique du support, induisant d'une part des défauts de connexion électrique, d'autre part des défauts d'assemblage. En effet, les plots de connexion du microcircuit pénétrant dans les bornes de connexion de l'antenne et dans le support induisent nécessairement une extension longitudinale de la couche formant l'antenne, avec des effets de striction et de rupture de cette couche. En outre, les plots de connexion du microcircuit ne sont pas déformés plastiquement conformément aux exigences requises pour ce type de pose, ou sont mal déformés. Il en résulte que la qualité du contact n'est pas assurée et que l'aire des surfaces en contact entre les plots de connexion du microcircuit et les bornes de connexion de l'antenne peut-être variable, non prédéterminée, de sorte que la fiabilité du montage est aléatoire et ne peut pas être garantie. Par ailleurs, la déformation en compression plastique du support ne permet pas non plus de contrôler et de garantir l'épaisseur de colle diélectrique interposée entre le microcircuit et le support après l'étape de compression. Les plots de connexion pénétrant dans l'épaisseur du support, l'épaisseur de colle diélectrique à nécessairement tendance à fluer à l'extérieur du montage, dans des proportions qui ne peuvent pas être contrôlées avec précision. Là encore, il en résulte que la qualité et la fiabilité du montage ne peuvent pas être contrôlées et garanties. En outre la déformation localisée du support par l'extrémité de plots de faible dimension fragilise considérablement le support en créant des zones sujettes à de fortes concentrations de contraintes, et en modifiant les propriétés de ce support, souvent primordiales dans les applications considérées, notamment pour la protection de documents contre les falsifications. Il en résulte aussi que les propriétés du support ne peuvent pas être contrôlées et certifiées, rendant le procédé incompatible avec les normes de qualité exigées à l'échelle industrielle. L'invention vise donc à pallier ces inconvénients en 20 proposant un procédé permettant la connexion d'un microcircuit sur un support compressible tout en permettant de contrôler et de garantir à la fois la qualité et la fiabilité de la connexion électrique obtenue, et celles du support et de l'assemblage mécanique du microcircuit sur le support, de façon à être compatible avec les normes de qualité exigées à l'échelle industrielle. Plus particulièrement, l'invention vise à proposer un tel procédé de connexion qui permet d'éviter sensiblement toute déformation plastique en compression du support compressible. L'invention vise également à proposer un tel procédé qui soit simple et peu coûteux à mettre en oeuvre. Pour ce faire, l'invention concerne à un procédé de connexion de plots de connexion d'un microcircuit électronique à des bornes de 25 30 connexion d'une antenne d'encre conductrice imprimée sur un support compressible, dans lequel : ù le microcircuit électronique est disposé sur le support de telle sorte que ses plots de connexion soient en contact avec les bornes de 5 connexion de l'antenne, une matière adhésive diélectrique est interposée entre le microcircuit et le support et/ou l'antenne, ù une pression est exercée sur le microcircuit de façon à assurer le contact des plots de connexion du microcircuit et les bornes de 10 connexion de l'antenne, caractérisé en ce que : - dans une première étape, ladite matière adhésive diélectrique est déposée sur le support, - dans une deuxième étape, le microcircuit électronique 15 est mis en place sur le support avec les plots de connexion en contact avec les bornes de connexion de l'antenne, ù dans une troisième étape, une compression est exercée sur le microcircuit avec un effort de pression par plot de connexion compris entre 20g et 150g de façon à entraîner une déformation plastique des plots de 20 connexion du microcircuit et des bornes de connexion de l'antenne, sensiblement sans déformation du support, ù on utilise un microcircuit dont les plots de connexion ont une plasticité supérieure à celle du support compressible, et adaptés pour permettre une déformation plastique de ces plots de connexion sous l'effet dudit 25 effort de pression, les plots de connexion étant en outre adaptés pour pouvoir présenter, après compression, une embase de contact avec le microcircuit globalement en forme de disque prolongée par une deuxième portion (initialement en pointe) dont la base (du côté de l'embase) présente un rayon inférieur au rayon de l'embase, et dont la hauteur à partir de l'embase est 30 inférieure ou égale à l'épaisseur de l'antenne dans laquelle pénètre cette deuxième portion.
Un procédé selon l'invention permet ainsi d'assurer un contact efficace, contrôlé et fiable des plots de connexion du microcircuit avec l'antenne, sans déformation du support compressible. En particulier l'embase en forme de disque limite la pénétration des plots dans l'antenne et évite de rompre l'épaisseur de l'antenne. Surtout, les caractéristiques du montage sont parfaitement maîtrisées, reproductibles, et peuvent être certifiées avec une qualité standard de fabrication satisfaisante, non soumise à des aléas. Dans une première variante, un procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on utilise une colle durcissable à la chaleur à titre de matière adhésive diélectrique, et en ce qu'on réalise ladite compression sous une température comprise entre 40°C et 250°C. Avantageusement et selon l'invention, on réalise ladite compression à l'aide de deux plateaux de compression chauffants, dont l'un est appliqué au contact du microcircuit tandis que l'autre est appliqué au contact du support, et en ce qu'on chauffe le plateau au contact du microcircuit à une température comprise entre 120°C et de 250°C, et le plateau contact du support à une température comprise entre 40°C et 180°C. Plus particulièrement, avantageusement, on utilise une colle époxy à titre de matière adhésive diélectrique. D'autres types de colle non conductrice durcissant à chaud peuvent être utilisés.
Dans une deuxième variante, un procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on utilise une colle durcissable aux ultraviolets à titre de matière adhésive diélectrique, et en ce qu'on réalise ladite compression sous rayonnement ultraviolet. Les deux variantes de l'invention peuvent être combinées si l'on utilise une colle qui durcit à la fois à la chaleur et sous rayonnement ultraviolet. Avantageusement, dans un procédé selon l'invention, on utilise un support compressible choisi dans le groupe formé des papiers, des papiers synthétiques, et des films de polypropylène. Un papier synthétique est une structure fibreuse comprenant des fibres synthétiques -notamment d'au moins un matériau polymère- noyées dans une matrice de matériau polymère thermoplastique, notamment acrylique. Le support compressible peut être formé par exemple d'une feuille de papier de 90 g/m2 présentant une épaisseur de l'ordre de 110 m, ou d'une feuille de papier synthétique présentant une épaisseur de l'ordre de 100 m, ou autre. Par ailleurs, avantageusement et selon l'invention, on utilise 5 un microcircuit dont les plots de connexion sont en or. En outre, avantageusement et selon l'invention, on réalise l'antenne par impression d'une encre conductrice -notamment en argent- et d'épaisseur comprise entre 10 m et 80 m, notamment de l'ordre de 40 m. Dans ce cas, avantageusement et selon l'invention, on utilise un microcircuit dont 10 les plots de connexion présentent, avant compression, une hauteur comprise entre 40 gm et 80 m, notamment de l'ordre de 65 m, et qui se déforment lors de l'étape de compression de façon à présenter une deuxième portion d'extrémité de hauteur, par rapport à l'embase, comprise entre 30 m et 60 m, notamment de l'ordre de 50 m. 15 La combinaison de l'invention permet en particulier de réaliser un montage d'un microcircuit en flip-chip sur un support compressible tel que du papier, sans induire de déformation plastique sensible du support compressible et en assurant une parfaite connexion des plots du microcircuit avec les bornes de l'antenne, et ce de façon fiable, reproductible à l'échelle industrielle, 20 pouvant être certifiée dans le cadre d'une procédure de certification de qualité industrielle. L'invention concerne également un procédé caractérisé en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après. 25 D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles : û la figure 1 est une vue schématique d'une machine de mise en oeuvre d'un mode de réalisation d'un procédé selon l'invention illustrant 30 les différentes étapes de ce dernier, ù la figure 2 est une vue schématique en coupe verticale transversale d'un montage obtenu par un procédé selon l'invention, ù la figure 3a est une vue schématique en coupe verticale transversale illustrant le détail d'un plot de connexion d'un microcircuit selon un mode de réalisation d'un procédé selon l'invention avant mise en oeuvre de l'étape de compression, la figure 3b illustrant le même plot de connexion après mise en oeuvre de l'étape de compression. Sur les figures, les épaisseurs sont exagérées, et les échelles ne sont pas respectées, et ce à des fins d'illustration.
Comment représenté figure 1, un support 1 compressible souple est déroulé à partir d'un rouleau 2 d'alimentation pour subir les différentes étapes de traitement d'un procédé selon l'invention, puis est enroulé à nouveau sur un rouleau 3. Le procédé selon l'invention peut donc être mis en oeuvre en continu. Rien n'empêche bien sûr, en variante, de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention en discontinu, en feuille à feuille. Le support 1 compressible souple peut être formé d'une feuille de papier, par exemple de 90 g/m2 présentant une épaisseur de l'ordre de 110 m, ou d'une feuille de papier synthétique (formé de fibres synthétiques incorporées dans une matrice thermoplastique, notamment acrylique) présentant une épaisseur de l'ordre de 100 m, ou d'un film de polypropylène ou autre matière synthétique compressible souple. Sur une face 4 principale de ce support 1, sont imprimées, avec une encre conductrice, une pluralité de spires concentriques formant une antenne 5 de transmission sans contact à distance. Les caractéristiques et dimensions de cette antenne 5 de transmission sont adaptées en fonction de l'application envisagée, en particulier en fonction de la fréquence de fonctionnement, de la nature des informations et/ou des signaux et/ou de l'énergie à échanger par l'intermédiaire de cette antenne 5 de transmission, de la portée que l'antenne 5 de transmission doit présenter...
L'antenne de transmission 5 est en particulier réalisée de façon à présenter une fréquence d'accord appropriée, par exemple de l'ordre de 13,56 MHz. Cette fréquence HF correspond aux normes ISO 15693, ISO 14443 A et ISO 14443 B. En variante, la fréquence d'accord de l'antenne de transmission 5 peut-être choisie dans la bande UHF (entre 850 MHz et 1000 MHz), selon les normes ISO 18000-6, ISO 18046 et ISO 18047, ou encore dans le domaine des micro-ondes. Pour obtenir la fréquence d'accord appropriée, on ajuste les dimensions (notamment la largeur et l'épaisseur) de la bande d'encre conductrice formant l'antenne de transmission 5, ainsi que la topologie de la bande de façon bien connue en soi. Dans le cas d'une antenne 5 HF, la bande d'encre conductrice forme des spires, qui peuvent être de forme rectangulaire ou autre, par exemple circulaire. Rien n'empêche de prévoir une antenne 5 adaptée pour une fréquence UHF (par exemple en forme de serpentin) ou pour une fréquence micro-ondes. Par exemple, pour imprimer cette antenne 5 de transmission, on peut utiliser une composition d'encre conductrice à base de solvant référence 5029, commercialisée par la société du Pont de Nemours (Bristol, Grande-Bretagne). Cette encre conductrice peut être imprimée selon tout procédé connu, par exemple en sérigraphie en une ou plusieurs étapes successives.
La bande conductrice formant l'antenne de transmission 5 présente deux extrémités 6, 7 disposées à proximité l'une de l'autre, notamment, dans le cas de spires, une première extrémité interne 6 et une deuxième extrémité externe 7. Dans le cas d'une antenne 5 formée de spires concentriques, une bande de vernis électriquement isolant (en une ou plusieurs couche(s)) recouvre les spires à proximité de l'extrémité externe, et cette bande de vernis isolant est recouverte d'une bande de liaison d'encre électriquement conductrice reliée à l'extrémité externe et dont l'extrémité opposée est à proximité immédiate de l'extrémité interne 6 des spires formant l'antenne 5, de sorte que ces extrémités 6, 7 qui se jouxtent constituent des bornes de connexion 6, 7 pour un microcircuit 8. Sur les figures, ces bornes de connexion 6, 7 sont représentées de façon uniquement schématique sans illustration de la bande de vernis isolant ni de la bande de liaison électrique susmentionnées. Dans le cas d'une antenne 5 UHF, en général en forme de serpentin, de telles bandes de vernis isolant et de liaison électrique ne sont pas nécessaires, les extrémités 6, 7 de la bande d'encre conductrice formant l'antenne 5 que pouvant être aisément disposées à proximité l'une de l'autre. Les bornes de connexion 6, 7 présentent une épaisseur totale à partir de la face 4 du support 1 qui est comprise entre 10 gm et 80 m, notamment de l'ordre de 40 m.
Dans une première étape 11, on dépose une goutte 22 de matière adhésive diélectrique sur la face 4 du support 1, entre les bornes de connexion 6, 7. Dans une deuxième étape 12, avant durcissement de la matière adhésive diélectrique 22, un microcircuit 8 électronique est mis en place sur la face 4 du support 1, ce microcircuit 8 présentant des plots de connexion 9, 10 orientés vers les bornes de connexion 6, 7 de l'antenne 5, de façon à ce que les plots de connexion 9, 10 viennent en contact avec les bornes de connexion 6, 7. Dans la troisième étape 13 subséquente, on exerce une compression entre le microcircuit 8 et le support 1 avec un effort de pression par plot de connexion 9, 10 qui est comprise entre 20g et 150g de façon à entraîner une déformation plastique des plots de connexion 9, 10 du microcircuit 8 et des bornes de connexion 6, 7 l'antenne 5. La figure 3a donne un exemple de forme pouvant être avantageusement utilisée dans un procédé sur l'invention pour un tel plot de connexion 9, 10. Comme on le voit, le plot de connexion 9, 10 est de forme générale de pointe, l'extrémité pointue formant l'extrémité libre 17 du plot de connexion 9, 10. De préférence, le plot de connexion 9, 10 présente une première portion, dite embase 14, s'étendant à partir du microcircuit 8 prolongée coaxialement par une deuxième portion 16 en pointe. L'embase 14 est une boule aplatie, élargie par rapport à la base 24 de la deuxième portion 16 en pointe, de sorte que cette embase 14 forme un renflement 15. L'embase 14 est reliée à la base 18 de la deuxième portion 16 en pointe par une portion 23 de liaison symétrique de révolution autour de l'axe et présentant un diamètre qui se rétrécit jusqu'à une face transversale 25 recevant la base 18 de la deuxième portion 16 en pointe, de diamètre légèrement inférieur à celui de ladite face transversale 25. La figure 3b représente la forme prise par le plot de connexion 9, 10 après l'étape de compression qui entraîne une déformation plastique de ce plot de connexion 9, 10. Comme on le voit, le plot de connexion 9, 10 présente alors l'embase 14 de contact avec le microcircuit qui est globalement en forme générale de disque, et est prolongée par la deuxième portion 16 en pointe écrasée et fusionnée avec la portion 23 de liaison. La base 18 de la deuxième portion 16 présente un rayon inférieur au rayon de l'embase 14, et la hauteur de la deuxième portion 16 et de la portion 23 de liaison résiduelle à partir de l'embase 14 est inférieure ou égale à l'épaisseur de l'antenne 5 dans laquelle pénètrent cette deuxième portion 16 et la portion 23 de liaison résiduelle.
L'embase 14 en forme générale de disque forme alors un épaulement 25 venant au contact de la face 24 de la borne 6, 7 de l'antenne 5, limitant la profondeur de pénétration du plot de connexion 9, 10 dans l'épaisseur de l'antenne 5. La forme initiale du plot de connexion 9, 10 avant compression permet d'orienter la déformation plastique de façon à obtenir la forme générale représentée figure 3b. Typiquement, initialement (avant compression et déformation plastique) la hauteur hl de l'embase 14 est de l'ordre de 20 gm +/-3 m, la hauteur h2 de la deuxième portion 16 en pointe est de l'ordre de 45 m +/-15 m, et la hauteur totale du plot 9, 10 par rapport au microcircuit 8 est de l'ordre de 65 m +/-15 m.
En outre, les plots de connexion 9, 10 sont formés d'une matière choisie de façon à présenter une plasticité supérieure à celle du support compressible 1. En particulier, les plots de connexion 9, 10 sont formés en or. Comme on le voit, les plots de connexion 9, 10 pénètrent dans la couche formant l'antenne 5, un contact électrique étant établi entre les plots de connexion 9, 10 et les bornes de connexion 6, 7 d'une part par l'épaulement 25 de l'embase 14 au contact de la face 24 supérieure des bornes de connexion 6, 7, d'autre part par la deuxième portion 16 qui pénètre dans l'épaisseur de l'encre conductrice constituant les bornes de connexion 6, 7. Néanmoins, les plots de connexion 9, 10 ne dépassent pas cette épaisseur et, en particulier, n'entraînent sensiblement pas de déformation du support 1 compressible. Il en résulte que tant la connexion électrique que l'assemblage mécanique grâce à la matière adhésive diélectrique, sont parfaitement contrôlés est parfaitement fiables. L'étape 13 de compression peut être réalisée comme représenté schématiquement figure 1 grâce à deux plateaux 20, 21, dont l'un 20 est appliqué sur le microcircuit 8, tandis que l'autre 21 est appliqué sur la face 19 du support 1 opposée à la face 4 portant l'antenne 5 et le microcircuit 8. Les deux plateaux 20, 21 sont rapprochés l'un vers l'autre avec un effort de compression prédéterminé tel que mentionné ci-dessus. Par ailleurs, si la matière diélectrique adhésive 22 est une colle durcissable à la chaleur, notamment une colle époxy, les plateaux 20, 21 sont des plateaux chauffants permettant de réaliser la compression sous une température comprise entre 40°C et 250°C. De préférence, le plateau 20 appliqué au contact du microcircuit 8 est chauffé à une température comprise entre 120 °C et 250 °C, tandis que le plateau 21 venant au contact du support 1 est placé à une température comprise entre 40°C et 180°C. Ces valeurs permettent simultanément une bonne pénétration des plots de connexion 9, 10 dans l'antenne 5, favorisent la déformation plastique appropriée des plots de connexion 9, 10, sans déformation plastique du support 1, et permettent d'obtenir un durcissement rapide et fiable de la colle 22.
Une source de rayonnement ultraviolet peut être prévue, en variante non représentée, dans le cas où l'on utilise une matière adhésive diélectrique 22 qui est une colle durcissable aux ultraviolets. Exemple On a préparé un échantillon à l'aide d'un procédé selon l'invention avec une puce 8 Référence ST19WR66 commercialisée par la société ST Microelectronics (Paris, France), présentant des plots ayant initialement un diamètre d'embase de l'ordre de 0,9 mm et une hauteur h3 de 65 gm et une hauteur hl d'embase de 20 m. On a utilisé une couche de colle 22 d'environ 20 gm d'épaisseur, et une antenne 5 présentant une épaisseur de l'ordre de 40 m. La puce est mise en place avec une force de 60 g pendant 5 ms, puis comprimée pendant 7s avec une force de 100g, le plateau supérieur 20 étant chauffé à 220°C et le plateau inférieur 21 étant chauffé à 40°C. L'échantillon obtenu est noyé dans de la résine afin d'obtenir une éprouvette prismatique avec un axe du prisme perpendiculaire au plan de coupe à réaliser. L'éprouvette obtenue est ensuite poncée suivant un plan perpendiculaire audit plan de coupe, jusqu'à dévoiler ledit plan de coupe, qui est ensuite observé au microscope. On constate que le plot 9, 10 de connexion pénètre parfaitement dans l'épaisseur de l'antenne 5, avec une déformation plastique qui correspond au schéma de la figure 3b, et sans entraîner de déformation plastique du support 1, de sorte que l'intégrité de ce dernier n'est pas atteinte par le montage. Après thermocompression, h3 est passée à 45 !am environ.
Claims (1)
- REVENDICATIONS1/- Procédé de connexion de plots de connexion (9, 10) d'un microcircuit (8) électronique à des bornes de connexion (6, 7) d'une antenne (5) d'encre conductrice imprimée sur un support (1) compressible, dans lequel : ù le microcircuit (8) électronique est disposé sur le support (1) de telle sorte que ses plots de connexion (9, 10) soient en contact avec les bornes de connexion (6, 7) de l'antenne (5), ù une matière adhésive diélectrique (22) est interposée entre le microcircuit (8) et le support (1) et/ou l'antenne (5), ù une pression est exercée sur le microcircuit (8) de façon à assurer le contact des plots de connexion (9, 10) du microcircuit (8) et les bornes de connexion (6, 7) de l'antenne (5), caractérisé en ce que : - dans une première étape, ladite matière adhésive diélectrique (22) est déposée sur le support (1), ù dans une deuxième étape, le microcircuit (8) électronique est mis en place sur le support (1) avec les plots de connexion (9, 10) en contact avec les bornes de connexion (6, 7) de l'antenne (5), ù dans une troisième étape, une compression est exercée sur le microcircuit (8) avec un effort de pression par plot de connexion (9, 10) compris entre 20g et 150g de façon à entraîner une déformation plastique des plots de connexion (9, 10) du microcircuit (8) et des bornes de connexion (6, 7) de l'antenne (5), sensiblement sans déformation du support (1), ù on utilise un microcircuit dont les plots de connexion (9, 10) ont une plasticité supérieure à celle du support (1) compressible, et adaptés pour permettre une déformation plastique de ces plots de connexion (9, 10) sous l'effet dudit effort de pression, les plots de connexion (9, 10) étant en outre adaptés pour pouvoir présenter, après compression, une embase (14) de contact avec le microcircuit (8) globalement en forme de disque prolongée par une deuxième portion (16) dont la base (18) présente un rayon inférieur au rayonde l'embase (14), et dont la hauteur à partir de l'embase (14) est inférieure ou égale à l'épaisseur de l'antenne (5) dans laquelle pénètre cette deuxième portion (16). 2/- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise une colle durcissable à la chaleur à titre de matière adhésive diélectrique (22), et en ce qu'on réalise ladite compression sous une température comprise entre 40°C et 250°C. 3/- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on réalise ladite compression à l'aide de deux plateaux (20, 21) de compression chauffants, dont l'un (20) est appliqué au contact du microcircuit (8) tandis que l'autre (21) est appliqué au contact du support (1), et en ce qu'on chauffe le plateau (20) au contact du microcircuit (8) à une température comprise entre 120°C et de 250°C, et le plateau (21) au contact du support (1) à une température comprise entre 40°C et 180°C. 4/- Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'on utilise une colle époxy à titre de matière adhésive diélectrique (22). 5/- Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on utilise une colle durcissable aux ultraviolets à titre de matière adhésive diélectrique (22), et en ce qu'on réalise ladite compression sous rayonnement ultraviolet. 6/- Procédé selon une revendication 1 à 5, caractérisé en ce qu'on utilise un support (1) compressible choisi dans le groupe formé des papiers, des papiers synthétiques, et des films de polypropylène. 7/- Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on utilise un microcircuit (8) dont les plots de connexion (9, 10) sont en or. 8/- Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on réalise l'antenne (5) par impression d'une encre conductrice d'épaisseur comprise entre 10 m et 80 m, notamment de l'ordre de 40 m.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0805696A FR2937165B1 (fr) | 2008-10-15 | 2008-10-15 | Procede de connexion d'un microcircuit a des bornes d'une antenne imprimee sur un support |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0805696A FR2937165B1 (fr) | 2008-10-15 | 2008-10-15 | Procede de connexion d'un microcircuit a des bornes d'une antenne imprimee sur un support |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2937165A1 true FR2937165A1 (fr) | 2010-04-16 |
FR2937165B1 FR2937165B1 (fr) | 2011-04-08 |
Family
ID=40674087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR0805696A Expired - Fee Related FR2937165B1 (fr) | 2008-10-15 | 2008-10-15 | Procede de connexion d'un microcircuit a des bornes d'une antenne imprimee sur un support |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2937165B1 (fr) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2826153A1 (fr) * | 2001-06-14 | 2002-12-20 | A S K | Procede de connexion d'une puce a une antenne d'un dispositif d'identification par radio-frequence du type carte a puce sans contact |
EP1432021A2 (fr) * | 2002-12-17 | 2004-06-23 | Omron Corporation | Méthode de fabrication d'un module électronique et support des données lisible electromagnétiquement |
US20050093172A1 (en) * | 2003-10-10 | 2005-05-05 | Norihito Tsukahara | Electronic circuit device, and method and apparatus for manufacturing the same |
EP1667220A1 (fr) * | 2004-12-02 | 2006-06-07 | Fujitsu Limited | transpondeur et sa méthode de fabrication |
EP1930844A1 (fr) * | 2005-09-26 | 2008-06-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Support de stockage d'informations sans contact et son procédé de fabrication |
-
2008
- 2008-10-15 FR FR0805696A patent/FR2937165B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2826153A1 (fr) * | 2001-06-14 | 2002-12-20 | A S K | Procede de connexion d'une puce a une antenne d'un dispositif d'identification par radio-frequence du type carte a puce sans contact |
EP1432021A2 (fr) * | 2002-12-17 | 2004-06-23 | Omron Corporation | Méthode de fabrication d'un module électronique et support des données lisible electromagnétiquement |
US20050093172A1 (en) * | 2003-10-10 | 2005-05-05 | Norihito Tsukahara | Electronic circuit device, and method and apparatus for manufacturing the same |
EP1667220A1 (fr) * | 2004-12-02 | 2006-06-07 | Fujitsu Limited | transpondeur et sa méthode de fabrication |
EP1930844A1 (fr) * | 2005-09-26 | 2008-06-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Support de stockage d'informations sans contact et son procédé de fabrication |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2937165B1 (fr) | 2011-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2203875B1 (fr) | Support de dispositif d'identification radiofréquence pour passeport et son procédé de fabrication | |
CA2418737C (fr) | Procede de connexion d'une puce a une antenne d'un dispositif d'identification par radio-frequence du type carte a puce sans contact | |
EP1442424B1 (fr) | Procede de fabrication d'une carte a puce sans contact ou hybride contact-sans contact a planete renforcee | |
EP1393248B1 (fr) | Procede de fabrication d'une carte a puce sans contact a l'aide de papier transfert | |
EP1183643B1 (fr) | Procede de fabrication d'une carte a puce sans contact avec un support d'antenne en materiau fibreux | |
EP2564361B1 (fr) | Insert fibreux constitué en une seule couche et équipé d'un dispositif électronique à communication sans contact | |
FR2775810A1 (fr) | Procede de fabrication de cartes sans contact | |
CA2805201A1 (fr) | Dispositif d'identification radio frequence en polycarbonate et son procede de fabrication | |
EP2461277B1 (fr) | Procédé de fabrication d'un dispositif à microcircuit | |
WO2007118962A1 (fr) | Dispositif radiofrequence | |
FR2937165A1 (fr) | Procede de connexion d'un microcircuit a des bornes d'une antenne imprimee sur un support | |
FR2938954A1 (fr) | Procede de fabrication d'objets portatifs sans contact avec pont dielectrique. | |
EP2175400A1 (fr) | Procédé de fabrication d'un dispositif de communication RF formé d'un fil d'antenne relié à une unité électronique | |
WO2014195273A1 (fr) | Procédé de fabrication d'un dispositif radiofréquence avec maintien de connexion anisotropique | |
FR2938380A1 (fr) | Couche support d'antenne filaire et/ou d'elements de connexion filaire pour carte a microcircuit | |
WO2004084130A1 (fr) | Procede de fabrication d’une carte a puce sans contact a planeite renforcee | |
FR3032295A1 (fr) | Dispositif d'identification radiofrequence et son procede de fabrication pour faciliter et ameliorer la connexion du module electronique a l'antenne | |
WO2024027955A1 (fr) | Dispositif électronique stratifié et procédé de fabrication d'un tel dispositif | |
FR2915009A1 (fr) | Module d'identification radiofrequence, et document de securite l'incorporant, notamment passeport electronique | |
WO2016091754A1 (fr) | Procede de fabrication d'un dispositif comprenant une plage d'interconnexion filaire |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20150630 |