FR3095536A1 - Module de carte à microcircuit avec capteur d’empreinte digitale et coque de protection - Google Patents

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Abstract

Module de carte à microcircuit avec capteur d’empreinte digitale et coque de protection L’invention concerne un module de carte à microcircuit destiné à être incorporé dans un corps de carte (400), le module comprenant :- un support (100) ayant une première face,- un capteur d’empreinte digitale (101) agencé sur la première face du support,- un sous-module électronique agencé sur la première face du support, et- une coque de protection recouvrant partiellement ladite première face du support et recouvrant notamment ledit sous-module électronique, et comprenant une fenêtre (203) agencée en regard du capteur d’empreinte digitale pour laisser découvert ledit capteur d’empreinte digitale. L’invention concerne également une carte à microcircuit et les procédés de fabrication associés. Figure pour l’abrégé : Fig. 6.

Description

Module de carte à microcircuit avec capteur d’empreinte digitale et coque de protection
L’invention concerne les cartes à microcircuits, et en particulier les cartes à microcircuits équipées de capteurs d’empreinte digitale.
De manière encore plus précise, l’invention concerne les modules de cartes à microcircuits embarquant des capteurs d’empreinte digitale et destinés à être incorporés dans un corps de carte d’une carte à microcircuit.
De l’état de la technique antérieure, on connait le document US 2018174018. Ce document décrit un module de carte à microcircuit muni d’un capteur d’empreinte digitale et qui est destiné à être incorporé dans un corps de carte. Dans ce document, le capteur d’empreinte digitale est monté sur un support de manière à être agencé dans une cavité du corps de carte. Pour contrôler le capteur d’empreinte digitale, un composant électronique est agencé sur une face du support opposée à celle qui reçoit le capteur d’empreinte digitale.
Une couche de protection est prévue pour recouvrir la cavité et c’est sur cette couche de protection qu’un utilisateur peut poser son doigt pour que son empreinte soit lue. Entre la couche de protection et le capteur, une résine peut être utilisée pour combler l’espace.
La solution décrite dans ce document a pour inconvénient de conduire à l’obtention d’images d’empreintes de mauvaise qualité. En effet, l’épaisseur de la couche de protection et l’épaisseur de la couche de résine dégrade la qualité de l’image.
On connait également le document WO 2017130017 qui décrit une carte à microcircuit équipée d’un capteur d’empreinte digitale monté directement sur le corps de carte au moyen de connexions filaires. Une ouverture dans le corps de carte laisse le capteur découvert, ce qui permet d’obtenir des images de bonne qualité.
Cela étant, la solution de ce document a pour inconvénient d’être complexe et onéreuse à mettre en œuvre car elle nécessite d’effectuer beaucoup d’opérations de connexion électrique sur le corps de carte directement, en particulier au moyen de connexions filaires.
Enfin, de l’état de la technique antérieure, on connait également des capteurs appelés « double-face » présentant une face pour recevoir un doigt, et une face avec des connexions électriques.
Les capteurs double-face ont pour inconvénient d’avoir une résolution faible, et d’être complexes et onéreux à réaliser car ils utilisent des connexions traversantes (des vias).
L’invention vise notamment à pallier certains des inconvénients précités.
A cet effet, l’invention propose un module de carte à microcircuit destiné à être incorporé dans un corps de carte, le module comprenant :
- un support ayant une première face,
- un capteur d’empreinte digitale agencé sur la première face du support,
- un sous-module électronique agencé sur la première face du support et connecté au capteur d’empreinte digitale, et
- une coque de protection recouvrant partiellement ladite première face du support et recouvrant notamment ledit sous-module électronique, et comprenant une fenêtre agencée en regard du capteur d’empreinte digitale pour laisser découvert ledit capteur d’empreinte digitale.
Ainsi, l’invention propose d’utiliser une coque de protection ouverte, là où est agencée la fenêtre, et qui permet donc à un utilisateur de directement poser son doigt sur le capteur d’empreinte digitale sans qu’une couche ne soit placée entre le doigt et le capteur. La qualité de l’image de l’empreinte est donc bonne.
En outre, la coque de protection protège le sous-module électronique qui est placé sur le support, sur la même face que le capteur. Cet agencement, avec le capteur d’empreinte et le sous-module électronique sur une même face et en particulier sur une face qui sera vers l’extérieur de la carte à microcircuit ou du corps de carte, est permis par l’utilisation de la coque de protection qui va recouvrir le sous-module électronique mais pas le capteur d’empreinte digitale. Cet agencement facilite également la formation de connexions électriques entre le sous-module électronique et le capteur d’empreinte digitale, car ils sont sur une même face (ce qui permet d’utiliser des pistes conductrices entre le capteur d’empreinte digitale et le sous-module électronique).
En fait, placer le sous-module électronique et le capteur sur une même face simplifie la fabrication du support avant son assemblage avec la coque.
On notera que le sous-module électronique peut comporter des composants électroniques actifs et par exemple des circuits intégrés comprenant des transistors. Traditionnellement, dans les modules utilisant un support, on place les composants électroniques (par exemple des circuits intégrés) sur une face du support opposée à celle qui sera dirigée vers l’extérieur du corps de carte. Alternativement, et comme cela est décrit dans le document WO 2017130017, on peut enfouir les composants dans le corps de carte. Une approche différente est proposée ici, et on utilise une coque de protection qui fera partie d’un module de carte qui sera ensuite incorporé dans un corps de carte.
On note qu’un module de carte a des dimensions inférieures à la carte dans laquelle il sera incorporé, par exemple inférieures aux dimensions d’une carte à microcircuit selon la norme ISO 7816 selon sa version de 2007. Par ailleurs, l’épaisseur du module de carte peut être de l’ordre de 550 à 600 micromètres tandis qu’un corps de carte à microcircuit a une épaisseur comprise entre 680 et 840 micromètres.
On peut noter que la connexion entre le sous-module électronique et le capteur d’empreinte digitale est une connexion électrique, et qui peut être implémentée au moyen d’une piste conductrice.
Selon un mode de réalisation particulier, le capteur a été formé par une technique d’impression ou de gravure.
L'homme du métier saura choisir une technique d’impression ou de gravure connue en soi de l’art antérieur.
Selon un mode de réalisation particulier, le module de carte à microcircuit comprend un premier élément de contact électrique agencé sur la première face du support, et un deuxième élément de contact électrique agencé sur une face de la coque de protection faisant face à ladite première face, le premier élément de contact électrique et le deuxième élément de contact électrique étant en contact électrique.
On notera que dans la présente demande, l’expression « sur » désigne des éléments en contact ou même sans contact. Par exemple, dans le cas sans contact, les éléments peuvent être séparés par une couche d’adhésif ou d’adhésif conducteur anisotropique ou de soudure.
Ce mode de réalisation particulier permet de ne pas avoir à former de connexions électriques supplémentaires vers l’extérieur sur le support même, et d’utiliser la coque de protection et le deuxième élément de contact électrique pour amener des signaux électrique à l’extérieur du module de carte à microcircuit.
Selon un mode de réalisation particulier, le premier élément de contact électrique et le deuxième élément de contact électrique sont en contact électrique au moyen d’un adhésif conducteur anisotropique, plus connu sous l’acronyme anglo-saxon « ACF » (« Anisotropic Conductive Film »).
Cela permet d’assurer la fixation mécanique de la coque de protection avec le support et de former des liaisons électriques simplement.
Selon un mode de réalisation particulier, la coque de protection comprend au moins deux portions saillantes opposées qui s’étendent respectivement selon une première direction sensiblement parallèle à la première face du support et au-delà du support.
Ces deux portions saillantes permettent de positionner facilement le module dans une cavité destiné à recevoir le module de carte à microcircuit. Par exemple, cela permet de laisser les deux portions saillantes opposées reposer sur des surfaces d’appui tandis que le support est reçu dans une région située entre les surfaces d’appui.
En outre, la face de la coque de protection qui fait face au support peut avoir une surface qui dépasse dans toutes les directions de la première face du support. Par exemple, si ces deux faces sont rectangulaires, on a quatre portions saillantes, une pour chaque côté.
Selon un mode de réalisation particulier, au moins une des deux portions saillantes comporte un élément de contact électrique externe (c’est-à-dire destiné à former un contact électrique avec un élément externe au module) agencé sur une face de la coque de protection faisant face à ladite première face.
Ainsi, on peut utiliser les portions saillantes pour connecter électriquement le module de carte à d’autres éléments d’une carte à microcircuit. On comprend que l’élément de contact électrique externe est destiné à être orienté vers le corps de carte, et en le plaçant en contact avec un autre élément électriquement conducteur du corps de carte, on peut facilement former une connexion électrique vers l’extérieur du module, et donc vers un élément de la carte externe au module.
Selon un mode de réalisation particulier, la coque de protection comporte des pistes conductrices connectant électriquement ledit deuxième élément de contact électrique audit élément de contact électrique externe.
On peut noter que les pistes conductrices, le deuxième élément de contact électrique, et l’élément de contact électrique externe peuvent être formés simultanément dans une même couche de métallisation.
.Selon un mode de réalisation particulier, le sous-module électronique comporte un circuit intégré de contrôle du capteur d’empreinte digitale. Ce circuit intégré peut contrôler la lecture des empreintes au moyen du capteur d’empreinte digitale. En outre, ce circuit intégré de contrôle peut avoir en outre des fonctions d’élément sécurisé (par exemple un élément sécurisé selon la norme EMV (« Europay Mastercard Visa », par exemple dans sa version 4.3)). A titre indicatif, le circuit intégré peut être capable de mettre en œuvre des transactions de paiement (si la carte à microcircuit est une carte à microcircuit de type carte bancaire). Alternativement ou de manière complémentaire, ce circuit intégré de contrôle peut avoir en outre des fonctions de contrôle d’un affichage (typiquement un affichage pour code DCVV (« Dynamic Card Verification Value » en anglais).
Selon un mode de réalisation particulier, la coque de protection comprend une cavité débouchant sur une face de la coque de protection faisant face à ladite première face, le sous-module électronique étant agencé dans la cavité.
Dans ce mode de réalisation particulier, on a formé la cavité pour recevoir les le sous-module électronique (c’est-à-dire les composants électroniques compris dans ce sous-module), et pour pouvoir les protéger au moyen notamment du fond de la cavité. En fait, la cavité est un trou borgne débouchant sur la face de la coque de protection qui fait face à la première face du support. On pourra choisir l’épaisseur de la coque de protection pour qu’une cavité de ce type puisse être formé pour accueillir le sous-module électronique et conserver une épaisseur suffisante de coque de protection au fond de la cavité pour protéger le sous-module électronique.
Selon un mode de réalisation particulier, la coque de protection comporte une pluralité de couches toutes ajourées pour former ladite fenêtre, la pluralité de couches comprenant au moins une couche ajourée en outre pour former ladite cavité.
A titre indicatif, la coque de protection peut comporter deux couches ajourées toutes les deux pour former la fenêtre, une seule des deux couches étant ajoutée pour former ladite cavité.
Selon un mode de réalisation particulier, la pluralité de couches comprend une pluralité de couches en époxy.
L’utilisation de l’époxy est particulièrement avantageuse, car ce matériau présente une bonne rigidité, une bonne stabilité dimensionnelle, et une bonne résistance aux élévations de température.
En outre, on utilise généralement des bandes d’époxy pour supporter les composants dans des rouleaux utilisables par des machines de placement automatique de composants pour des procédés connus de l’homme du métier sous l’expression anglo-saxonne « tape and reel ». L’utilisation de l’époxy permet donc de faciliter la fabrication de cartes à microcircuits car elle autorise l’utilisation de machines.
On peut noter que de manière alternative, la coque de protection peut ne comprendre qu’une couche. Dans ce cas, la cavité peut être formée par usinage.
Selon un mode de réalisation particulier, le sous-module électronique comprend au moins un composant électronique passif.
Ce composant électronique passif peut être un condensateur, une résistance, etc.
L’invention propose également une bande comprenant une pluralité de modules de carte à microcircuit tels que définis ci-avant.
Aussi, les modules de la bande peuvent tous avoir une coque de protection formée dans une même couche qui maintient les modules liés dans la forme d’une bande.
Par exemple, la bande peut avoir une largeur de 35 millimètres avec des perforations sur ses bords (qui peuvent servir à l’entrainement de la bande).
L’utilisation d’une bande est particulièrement adaptée pour le placement automatique de composants en utilisant les machines configurées pour les procédés « tape and reel ».
L’invention propose également un rouleau sur lequel est montée une bande telle que définie ci-avant.
En montant la bande sur un rouleau, on peut l’utiliser directement sur l’une machine configurée pour le placement automatique de composants.
L’invention propose également une carte à microcircuit comprenant un corps de carte et un module de carte à tel que défini ci-avant incorporé dans une cavité du corps de carte ayant un fond, le support du module étant agencé entre le fond de la cavité et la coque de protection du module.
Selon un mode de réalisation particulier, le module de carte à microcircuit est un module de carte à microcircuit dans lequel la coque de protection comprend au moins deux portions saillantes opposées qui s’étendent respectivement selon une première direction sensiblement parallèle à la première face du support et au-delà du support,
le corps de carte comportant deux surfaces d’appui saillantes par rapport au fond de la cavité et une zone centrale séparant les deux surfaces d’appui,
les deux portions saillantes de la coque de protection étant agencées chacune sur une des deux surfaces d’appui, ledit support étant agencé dans la zone centrale de la cavité.
Par exemple, on peut former les surfaces d’appui en formant des marches ou des gradins opposés sur les bords de la cavité.
Selon un mode de réalisation particulier, le module de carte à microcircuit est un module de carte à microcircuit dans lequel au moins une des deux portions saillantes comporte un élément de contact électrique externe agencé sur une face de la coque de protection faisant face à ladite première face,
au moins une surface d’appui est munie d’un élément de contact électrique du corps de carte, et l’élément de contact électrique externe étant en contact électrique avec l’élément de contact électrique du corps de carte.
Par exemple, l’élément de contact électrique peut être connecté électriquement à d’autres composants de la carte tels que des antennes, d’autres modules de carte, etc.
Selon un mode de réalisation particulier, l’élément de contact électrique externe est en contact électrique avec l’élément de contact électrique du corps de carte au moyen d’un adhésif conducteur anisotropique.
Selon un mode de réalisation particulier, une face de la coque de protection opposée au support affleure une face du corps de carte sur laquelle débouche la cavité.
L’invention propose également un procédé de fabrication d’un module de carte à microcircuit destiné à être incorporé dans un corps de carte, le procédé comprenant :
- une obtention d’un support ayant une première face, un capteur d’empreinte digitale sur la première face du support, et un sous-module électronique sur la première face du support et connecté au capteur d’empreinte digitale,
- une fabrication d’une coque de protection ayant une fenêtre,
- un assemblage d’une coque de protection avec le support de sorte que la coque de protection recouvre partiellement ladite première face du support et recouvre notamment ledit sous-module électronique, et de sorte que la fenêtre de la coque de protection est agencée en regard du capteur d’empreinte digitale pour laisser découvert ledit capteur d’empreinte digitale.
Ce procédé peut être configuré pour la fabrication de tous les modes de réalisation du module de carte à microcircuit tel que défini ci-avant.
Selon un mode de mise en œuvre particulier, la première face du support comprend un premier élément de contact électrique, la coque de protection comprend un deuxième élément de contact électrique sur une face de la coque de protection destinée à faire face à ladite première face, et dans lequel on assemble la coque de protection avec le support au moyen d’un adhésif conducteur anisotropique pour mettre en contact électrique le premier élément de contact électrique et le deuxième élément de contact électrique.
Selon un mode de mise en œuvre particulier, le procédé comprend une formation d’une cavité dans la coque de protection débouchant sur une face de la coque de protection destinée à faire face à ladite première face, ledit assemblage comprenant un agencement du sous-module électronique dans la cavité.
Selon un mode de mise en œuvre particulier, la fabrication de la coque de protection comprend l’assemblage d’une pluralité de couches dont l’une au moins est ajourée pour former la cavité, toutes les couches étant ajourées pour former la fenêtre.
Selon un mode de mise en œuvre particulier, le procédé comprend une étape d’impression ou de gravure du capteur d’empreinte digitale sur le support.
L’homme du métier saura choisir un type de capteur et une technique d’impression ou de gravure adaptée pour la mise en œuvre de cette étape et en particulier adaptée pour l’obtention d’un capteur d’empreinte digitale.
Selon un mode de mise en œuvre particulier, lors dudit assemblage, la coque de protection est inclue dans une bande, de sorte qu’après l’assemblage de plusieurs supports on obtient une bande d’une pluralité de sous-modules de carte à microcircuit agencés successivement.
Selon un mode de mise en œuvre particulier, la bande de sous-modules de carte à microcircuit est montée sur un rouleau.
L’invention propose également un procédé de fabrication d’une carte à microcircuit dans lequel on incorpore un module obtenu par le procédé tel que défini ci-avant dans une cavité du corps de carte ayant un fond, de sorte que le support du module est agencé entre le fond de la cavité et la coque de protection du module.
Ce procédé peut être configuré pour l’obtention de tous les modes de réalisation de cartes tels que décrits ci-avant.
Selon un mode de mise en œuvre particulier, on forme un corps de carte ayant ladite cavité en formant une cavité dans laquelle deux surfaces d’appui sont saillantes par rapport au fond de la cavité, et une zone centrale sépare les deux surface d’appui,
la coque de protection comprenant au moins deux portions saillantes opposées qui s’étendent respectivement selon une première direction sensiblement parallèle à la première face du support et au-delà du support,
et lors de l’assemblage on place les deux portions saillantes de la coque de protection chacune sur une des deux surfaces d’appui, de sorte que le support soit agencé dans la zone centrale de la cavité du corps de carte.
Selon un mode de mise en œuvre particulier, au moins une des deux portions saillantes comporte un élément de contact électrique externe agencé sur une face de la coque de protection faisant face à ladite première face,
au moins une surface d’appui est muni d’un élément de contact électrique du corps de carte,
et on effectue l’assemblage au moyen d’un adhésif conducteur anisotropique pour mettre en contact électrique l’élément de contact électrique externe avec l’élément de contact électrique du corps de carte.
Selon un mode de mise en œuvre particulier, le module de carte à microcircuit est un module d’une bande telle que définie ci-avant, et dans lequel on découpe la bande pour récupérer le module de carte à microcircuit.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures :
La figure 1 est une vue en coupe d’un support équipé d’un capteur d’empreinte selon un exemple.
La figure 2 représente la fixation de composants sur le support de la figure 1.
La figure 3 représente les composants fixés sur le support.
La figure 4 montre une coque de protection avant son assemblage avec le support.
La figure 5 montre l’utilisation d’un outil pour l’assemblage.
La figure 6 montre le module de carte à microcircuit obtenu intégré dans un corps de carte.
La figure 7 montre, en coupe, une bande de modules de carte à microcircuit selon un exemple.
La figure 8 montre une bande montée sur un rouleau selon un exemple.
La figure 9 est une vue en perspective d’une bande d’époxy.
La figure 10 est une vue en perspective d’une bande d’époxy sur laquelle des supports ont été assemblés.
La figure 11 est une représentation en vue de dessus d’une carte à microcircuit selon un exemple.
On va maintenant décrire les étapes d’un procédé de fabrication d’un module de carte à microcircuit, puis son incorporation dans un corps de carte.
Dans ce qui suit, la carte à microcircuit peut être une carte à microcircuit selon la norme ISO 7816, 2 de 2007.
Sur la figure 1, on a représenté un support 100 (vue en coupe, de côté), par exemple un support comprenant un matériau plastique de type polyimide (PI), polyetherimide (PEI), ou encore polynaphtalate d'éthylène (PEN), ayant une épaisseur pouvant être comprise entre 25 et 125 micromètres.
Le support 100 a une première face F1 qui est la face supérieure sur la figure. C’est cette face F1 qui sera orientée vers l’extérieur de la carte à microcircuit. Sur la face F1, on a formé un capteur d’empreinte digitale 101 et au moins une piste conductrice 102 qui forme un élément de contact électrique.
Le capteur d’empreinte digitale 101 peut être de type inductif ou capacitif, et il peut être fabriqué par des techniques d’impression ou de gravure qui sont connues en soi et qui ne seront pas décrites davantage dans la présente description pour des raisons de concision. Le capteur 101 peut être un capteur simple face et avoir des dimensions de l’ordre de 6mm x 6mm, 8mm x 8mm, 10mm x 10 mm, ou encore 13mm x 15mm.
Sur la figure 2, on a représenté des composants électroniques 103 et 104 à placer sur la première face F1 du support 100. Les composants électroniques 103 et 104 formeront un sous-module électronique du module de carte à microcircuit. L’invention n’est pas limitée à l’utilisation de deux composants électroniques et vise également l’utilisation d’un unique composant électronique pour former un sous-module électronique.
A titre indicatif, le composant électronique 103 peut être un circuit intégré de contrôle du capteur d’empreinte digitale 101, et le composant électronique 104 peut être un composant électronique passif (par exemple un condensateur ou une résistance). L’invention n’est nullement limitée à des sous-modules électroniques comprenant ces composants, d’autres composants peuvent être placés sur la première face F1.
Pour fixer les composants électroniques 103 et 104, on utilise de l’adhésif conducteur anisotropique, qui permet d’obtenir une fixation mécanique tout en formant des connexions électroniques verticales sur la figure entre la piste conductrice 102 et les composants 103 et 104. La structure obtenue est représentée sur la figure 3.
On notera que les composants 103 et 104 ont une épaisseur limitée par la profondeur de la cavité décrite ci-après. Par exemple, ces composants peuvent avoir une épaisseur de l’ordre de 75 à 220 micromètres.
Sur la figure 4, on a représenté la structure de la figure 3 préalablement à son assemblage avec une coque de protection 200 également représentée.
La coque de protection 200 comporte une première couche d’époxy 201 et une deuxième couche d’époxy 202 assemblées ensemble par un laminage. Dans les deux couches 201 et 202, postérieurement ou préalablement à l’assemblage des deux couches, on a formé une fenêtre 203 destinée à être placée en regard du capteur d’empreinte digitale 101. A titre indicatif, et pour faciliter l’alignement entre le capteur et la fenêtre, la fenêtre peut avoir des dimensions plus grandes que celles du capteur. Par exemple, sa largeur et sa longueur peuvent être plus grande d’au moins un millimètre que la largeur et la longueur du capteur.
Aussi, préalablement à l’assemblage des deux couches 201 et 202, on a formé une fenêtre dans la couche 201 destinée à être placée en regard des composants électroniques 103 et 104 pour former une cavité 204. La cavité 204 est délimitée par ses parois dans la couche 201 et par son fond 204’ qui appartient à la couche 202.
L’invention n’est nullement limitée à des coques de protection comprenant deux couches. Plus que deux couches peuvent être utilisées, avec toutes les couches ajourées pour former une fenêtre et une ou plusieurs ajourées pour former une cavité. On peut également utiliser une unique couche, dans ce cas, on peut former la cavité et la fenêtre par usinage. Enfin, on peut utiliser des matériaux différents de l’époxy, par exemple d’autres matériaux plastiques tels que du Polypropylène glycol (PPG), du polychlorure de vinyle (PVC), ou du polyimide (PI).
On peut noter que la cavité 204 débouche sur une face F2 de la coque de protection destinée à faire face à la première face F1 du support 100.
La coque de protection est destinée à protéger les composants 103 et 104 (c’est-à-dire le sous-module électronique) tout en laissant découvert le capteur d’empreinte digitale 101. De ce fait, elle recouvre en partie la piste conductrice 102. Pour connecter électriquement le capteur d’empreinte digitale et/ou les composants 103 et 104 à d’autres éléments de la carte à microcircuit, un élément de contact électrique 205 est agencé sur la face F2 de la coque de protection. Cet élément 205 est destiné à être placé au moins partiellement en regard de la piste conductrice 102.
Pour former un contact électrique entre la piste conductrice 102 et l’élément de contact électrique 205, on place une portion d’adhésif conducteur anisotropique 206 entre la piste conductrice 102 et l’élément de contact électrique 205. On peut noter que la portion de l’élément de contact électrique 205 qui fait face à la piste conductrice 102 forme un deuxième contact électrique.
On peut également placer des portions d’adhésif conducteur anisotropique 207 et 208 à d’autres emplacements de la coque de protection pour assurer une bonne fixation mécanique et éventuellement former d’autres connexions électriques.
On comprend donc que la coque de protection permet de redistribuer les signaux électriques des composants placés sur la première face F1 du support 100.
On peut noter que la coque de protection comporte deux portions saillantes 209 et 210 par rapport au support 100 : ces deux portions dépassent du support dans la direction horizontale sur la figure. Ces portions permettront de fixer le module de carte à microcircuit dans un corps de carte et de redistribuer les signaux électriques. Cela pourra notamment être obtenu au moyen de l’élément de contact électrique 205 qui s’étend sur la deuxième face F2 dans la portion saillante 209.
Comme représenté sur la figure 5, on peut ensuite utiliser un outil 300 (par exemple un presseur à chaud) pour appliquer une pression au moyen de portions saillantes de l’outil 301, 302, et 303. Les portions saillantes 301 à 303 sont destinées à appliquer une pression contre la couche 202 en regard des emplacements des portions d’adhésif conducteur anisotropique 206 à 208. En appliquant une pression, on écrase ces portions d’adhésif conducteur anisotropique 206 à 208 pour former des connexions conductrices verticalement sur la figure.
Un module de carte à microcircuit MC est alors obtenu.
Le module de carte à microcircuit MC peut alors être incorporé dans un corps de carte 400, comme représenté sur la figure 6.
Le corps de carte à microcircuit 400 comporte une cavité 401, par exemple formée par usinage ou par laminage de plusieurs couches dont certaines sont ajourées. La cavité 401 débouche sur une face F3 du corps de carte 400, et elle comporte un fond 402, qui définit une zone centrale qui s’étend entre deux marches ou gradin formant des surfaces d’appui 403 et 404. Les surfaces d’appui 403 et 404 sont placées respectivement contre des bords opposés de la cavité 401.
Le module de carte à microcircuit MC est reçu dans la cavité 201 de sorte que la face de la coque de protection opposée à la face F2 affleure la face F3 sur laquelle débouche la cavité 401.
En outre, les portions saillantes 209 et 210 sont respectivement en appui sur les surfaces d’appui 403 et 404, tandis que le support 100 est reçu dans la zone centrale qui s’étend entre les surfaces d’appui 403 et 404.
Dans l’exemple illustré, le corps de carte comporte un élément de contact électrique 405 qui s’étend sur la surface d’appui 403 et également, sous la forme d’une piste conductrice, dans le corps de carte de manière enfouie vers d’autres composants qui n’ont pas été représentés. L’élément de contact électrique 405 forme alors un élément de contact électrique de la carte.
A titre indicatif, l’élément de contact électrique 405 peut avoir la forme d’un serpentin qui s’étend dans un plan perpendiculaire au plan de la figure.
L’élément de contact électrique 205 se retrouve à ce stade partiellement en regard de l’élément de contact électrique de la carte 405. La portion de l’élément de contact électrique 205 qui est en regard avec l’élément de contact électrique de la carte 405 forme un élément de contact électrique externe. On peut donc utiliser une portion d’adhésif conducteur anisotropique 406 pour former un contact électrique entre ces deux éléments électriques.
On peut également utiliser une portion d’adhésif conducteur anisotropique 407 entre la portion saillante 210 et la surface d’appui 404. Le module de carte à microcircuit est alors fixé dans le corps de carte et connecté électriquement à d’autres éléments de la carte à microcircuit.
Le capteur d’empreinte digitale 101 reste accessible à travers la fenêtre 203, ce qui permet d’obtenir des images d’empreintes de bonne qualité.
Sur la figure 7, on a représenté des modules de carte à microcircuit MC similaires à celui obtenu en référence à la figure 5, et dans lequel les microcircuits sont agencés successivement pour former une bande de modules de carte à microcircuit 500.
Dans la bande 500, les coques de protection 200 des modules MC sont formées dans des mêmes couches 201 et 202 en époxy.
En fait, pour obtenir la bande 500, on a formé d’une part une bande d’époxy avec des fenêtres et des cavités, et d’autre part des supports avec capteur d’empreinte et sous-module électronique. On assemble ces supports sur la bande d’époxy de sorte notamment que les capteurs d’empreinte digitale soient placés en regard des fenêtres et que les sous-modules électroniques soient placés dans les cavités.
L’époxy est un matériau généralement utilisé pour les bandes des machines de placement automatique de composants, et on peut utiliser des bandes de largeur 35 millimètres avec des perforations latérales ou orifices latéraux pour entrainer ces bandes dans les machines configurés pour le placement automatique de composants. Ultérieurement, on peut découper la bande d’époxy pour obtenir des modules comprenant une coque de protection et un support, et les modules peuvent être placés automatiquement dans des corps de carte à microcircuit par ces machines.
En outre, pour une utilisation sur ces machines, on peut placer la bande 500 sur un rouleau 600, comme cela est représenté sur la figure 8.
Sur la figure 9, on a représenté une bande d’époxy avant que BE des supports ne soient assemblés avec cette bande. Cette bande peut être formée au moyen d’une ou de plusieurs bandes d’époxy, et elle a une largeur de 35 millimètres.
Préalablement, cette bande pouvait être agencée sur un rouleau et avoir été déroulée pour la réalisation de certains de ses éléments.
Pour dérouler la bande BE dans une machine et réaliser des éléments au sein de cette bande, on utilise des perforations PER placées sur les bords latéraux opposés de la bande BE.
Ces perforations sont analogues à celles des pellicules cinématographiques de 35 millimètres de large. Ici, les perforations ont une forme carrée (par exemple ayant un côté de 1.4 millimètres à plus ou moins 0.1 millimètre) et sont placées régulièrement (par exemple tous les 4.7 millimètres à plus ou moins 0.1 millimètres – mesuré de centre de perforation à centre de perforation).
Sur la bande BE, différents éléments ont déjà été formés. Les éléments qui portent les mêmes références numériques que des éléments décrits précédemment sont analogues.
La coque de protection comporte une fenêtre 203 et une cavité 204.
Sur la figure, on également représenté des éléments de contact électrique 211, ici des deuxièmes éléments de contact électrique, dont certains sont en contact électrique avec des éléments de contact électrique externe 212 par des pistes conductrices 213.
Enfin, on a représenté un contour de découpe DC qui délimite le module qui sera découpé après l’assemblage du support.
La bande BE peut être enroulée après avoir été déroulée pour la formation de certains des éléments mentionnés ci-dessus (par exemple la cavité 204 ou encore les pistes conductrices).
Sur la figure 9, on a représenté la bande d’époxy après l’assemblage de supports 100 avec des capteurs d’empreinte digitale 101 placés dans les fenêtres 203 et des composants 103 dans les cavités 204.
On obtient ainsi des modules de cartes à microcircuit MC qui pourront être découpés selon les lignes de découpe DC.
On notera que la bande de la figure 9 peut elle aussi être enroulée après avoir été déroulée pour l’assemblage des supports. Elle pourra être déroulée pour la découpe et le placement automatique des modules dans des corps de carte à microcircuit.
Sur la figure 10, on a représenté en vue de dessus une carte à microcircuit ayant un corps de carte 400, un module de carte à microcircuit tel que décrit ci-avant avec une coque de protection 200 et un support 100, une fenêtre 203 à travers laquelle on voit un capteur d’empreinte digitale 101.
Sur cette figure, on a également représenté des pistes conductrices 408 (qui peuvent être enfouies dans le corps de carte 400 et qui connectent des éléments de contact électrique 409 de la carte en forme de serpentin (auxquels sont connectés des éléments de contact électrique externe de la coque de protection).
Les pistes conductrices 408 peuvent relier les composants du module de carte à microcircuit à un microcircuit 500 de type élément sécurisé (notamment un élément sécurisé définit selon la norme EMV (« Europay Mastercard Visa », par exemple dans sa version 4.3).
La carte à microcircuit est ici munie de pistes conductrices 410 qui forment une antenne s’étendant dans le corps de carte 400.
Les modes de mise en œuvre et de réalisation décrits ci-avant permettent d’obtenir simplement un module de carte à microcircuit et une carte à microcircuits équipés d’un capteur d’empreinte digitale qui peut délivrer des images de bonne qualité.
On peut noter que dans la présente description, les éléments de contact électrique, les éléments conducteurs, ou encore les pistes conductrices sont formés au moyen d’une couche comprenant du cuivre, du nickel, et de l’or (le nickel et l’or ayant une fonction de protection des parties conductrices).
Aussi, dans la présente description, dès lors que de l’adhésif conducteur anisotropique est utilisé, son utilisation peut être suivie d’un pressage à chaud tel que décrit ci-avant.

Claims (29)

  1. Module de carte à microcircuit destiné à être incorporé dans un corps de carte (400), le module comprenant :
    - un support (100) ayant une première face (F1),
    - un capteur d’empreinte digitale (101) agencé sur la première face du support,
    - un sous-module électronique (103, 104) agencé sur la première face du support et connecté au capteur d’empreinte digitale, et
    - une coque de protection (200) recouvrant partiellement ladite première face du support et recouvrant notamment ledit sous-module électronique, et comprenant une fenêtre (203) agencée en regard du capteur d’empreinte digitale pour laisser découvert ledit capteur d’empreinte digitale.
  2. Module de carte à microcircuit selon la revendication 1, comprenant un premier élément de contact électrique (102) agencé sur la première face du support, et un deuxième élément de contact électrique (205) agencé sur une face de la coque de protection faisant face à ladite première face, le premier élément de contact électrique et le deuxième élément de contact électrique étant en contact électrique.
  3. Module de carte à microcircuit selon la revendication 2, dans lequel le premier élément de contact électrique et le deuxième élément de contact électrique sont en contact électrique au moyen d’un adhésif conducteur anisotropique (206).
  4. Module de carte à microcircuit selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la coque de protection comprend au moins deux portions saillantes (209, 210) opposées qui s’étendent respectivement selon une première direction sensiblement parallèle à la première face du support et au-delà du support.
  5. Module de carte à microcircuit selon la revendication 4, dans lequel au moins une des deux portions saillantes comporte un élément de contact électrique externe (205) agencé sur une face de la coque de protection faisant face à ladite première face.
  6. Module de carte à microcircuit selon la combinaison d’au moins les revendications 2, 4 et 5, dans lequel la coque de protection comporte des pistes conductrices (213) connectant électriquement ledit deuxième élément de contact électrique audit élément de contact électrique externe.
  7. Module de carte à microcircuit selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le sous-module électronique comporte un circuit intégré de contrôle (103) du capteur d’empreinte digitale.
  8. Module de carte à microcircuit selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la coque de protection comprend une cavité (204) débouchant sur une face (F2) de la coque de protection faisant face à ladite première face, le sous-module électronique étant agencé dans la cavité.
  9. Module de carte à microcircuit selon la revendication 8, dans lequel la coque de protection comporte une pluralité de couches (201, 202) toutes ajourées pour former ladite fenêtre, la pluralité de couches comprenant au moins une couche ajourée en outre pour former ladite cavité.
  10. Module de carte à microcircuit selon la revendication 9, dans lequel la pluralité de couches comprend une pluralité de couches en époxy.
  11. Module de carte à microcircuit selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le sous-module électronique comprend au moins un composant électronique passif (104).
  12. Bande comprenant une pluralité de modules de carte à microcircuit (MC) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11 agencés successivement.
  13. Rouleau sur lequel est montée une bande (500) selon la revendication 12.
  14. Carte à microcircuit comprenant un corps de carte (400) et un module de carte à microcircuit (MC) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11 incorporé dans une cavité (401) du corps de carte ayant un fond (402), le support du module étant agencé entre le fond de la cavité et la coque de protection du module.
  15. Carte à microcircuit selon la revendication 14, dans laquelle le module de carte à microcircuit est un module de carte à microcircuit selon au moins la revendication 4,
    le corps de carte comportant deux surfaces d’appui saillantes (403, 404) par rapport au fond de la cavité et une zone centrale séparant les deux surfaces d’appui,
    les deux portions saillantes de la coque de protection étant agencées chacune sur une des deux surfaces d’appui, ledit support étant agencé dans la zone centrale de la cavité du corps de carte.
  16. Carte à microcircuit selon la revendication 15, dans laquelle le module de carte à microcircuit est un module de carte à microcircuit selon au moins la revendication 5, au moins une surface d’appui est muni d’un élément de contact électrique du corps de carte (405), et l’élément de contact électrique externe étant en contact électrique avec l’élément de contact électrique du corps de carte.
  17. Carte à microcircuit selon la revendication 16, dans laquelle l’élément de contact électrique externe est en contact électrique avec l’élément de contact électrique du corps de carte au moyen d’un adhésif conducteur anisotropique (406).
  18. Carte à microcircuit selon l’une quelconque des revendications 14 à 17, dans laquelle une face de la coque de protection (F2) opposée au support affleure une face du corps de carte (F3) sur laquelle débouche la cavité.
  19. Procédé de fabrication d’un module de carte à microcircuit destiné à être incorporé dans un corps de carte (400), le procédé comprenant :
    - une obtention d’un support (100) ayant une première face (F1), un capteur d’empreinte digitale (101) sur la première face du support, et un sous-module électronique (103, 104) sur la première face du support et connecté au capteur d’empreinte digitale,
    - une fabrication d’une coque de protection (200) ayant une fenêtre (203),
    - un assemblage d’une coque de protection avec le support de sorte que la coque de protection recouvre partiellement ladite première face du support et recouvre notamment ledit sous-module électronique, et de sorte que la fenêtre de la coque de protection est agencée en regard du capteur d’empreinte digitale pour laisser découvert ledit capteur d’empreinte digitale.
  20. Procédé selon la revendication 19, dans lequel la première face du support comprend un premier élément de contact électrique (102), la coque de protection comprend un deuxième élément de contact électrique (205) sur une face de la coque de protection destinée à faire face à ladite première face, et dans lequel on assemble la coque de protection avec le support au moyen d’un adhésif conducteur anisotropique pour mettre en contact électrique le premier élément de contact électrique et le deuxième élément de contact électrique.
  21. Procédé selon la revendication 19 ou 20, comprenant une formation d’une cavité (204) dans la coque de protection débouchant sur une face de la coque de protection destinée à faire face à ladite première face, ledit assemblage comprenant un agencement du sous-module électronique dans la cavité.
  22. Procédé selon la revendication 21, dans lequel la fabrication de la coque de protection comprend l’assemblage d’une pluralité de couches (201, 202) dont l’une au moins est ajourée pour former la cavité, toutes les couches étant ajourées pour former la fenêtre.
  23. Procédé selon l’une quelconque des revendications 19 à 22, comprenant une étape d’impression ou de gravure du capteur d’empreinte digitale sur le support.
  24. Procédé selon l’une quelconque des revendications 19 à 23, dans lequel lors dudit assemblage, la coque de protection (200) est inclue dans une bande, de sorte qu’après l’assemblage de plusieurs supports on obtient une bande (500) d’une pluralité de sous-modules de carte à microcircuit agencés successivement.
  25. Procédé selon la revendication 24, dans lequel la bande de sous-modules de carte à microcircuit est montée sur un rouleau (600).
  26. Procédé de fabrication d’une carte à microcircuit dans lequel on incorpore un module obtenu par le procédé selon l’une quelconque des revendications 19 à 25 dans une cavité (401) du corps de carte ayant un fond (402), de sorte que le support du module est agencé entre le fond de la cavité et la coque de protection du module.
  27. Procédé selon la revendication 26, dans lequel on forme un corps de carte ayant ladite cavité en formant une cavité dans laquelle deux surfaces d’appui (403, 404) sont saillantes par rapport au fond de la cavité, et une zone centrale sépare les deux surface d’appui,
    la coque de protection comprenant au moins deux portions saillantes opposées qui s’étendent respectivement selon une première direction sensiblement parallèle à la première face du support et au-delà du support,
    et lors de l’assemblage on place les deux portions saillantes de la coque de protection chacune sur une des deux surfaces d’appui, de sorte que le support soit agencé dans la zone centrale de la cavité du corps de carte.
  28. Procédé selon la revendication 27, dans lequel au moins une des deux portions saillantes comporte un élément de contact électrique externe (405) agencé sur une face de la coque de protection faisant face à ladite première face,
    au moins une surface d’appui est muni d’un élément de contact électrique du corps de carte,
    et on effectue l’assemblage au moyen d’un adhésif conducteur anisotropique (406) pour mettre en contact électrique l’élément de contact électrique externe avec l’élément de contact électrique du corps de carte.
  29. Procédé selon l’une quelconque des revendications 26 à 28, dans lequel le module de carte à microcircuit est un module obtenu par un procédé selon la revendication 24 ou selon la revendication 25, et dans lequel on découpe la bande pour récupérer le module de carte à microcircuit.
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