FR3108778A1 - Module électronique pour carte à puce - Google Patents

Module électronique pour carte à puce Download PDF

Info

Publication number
FR3108778A1
FR3108778A1 FR2003101A FR2003101A FR3108778A1 FR 3108778 A1 FR3108778 A1 FR 3108778A1 FR 2003101 A FR2003101 A FR 2003101A FR 2003101 A FR2003101 A FR 2003101A FR 3108778 A1 FR3108778 A1 FR 3108778A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
electronic module
layer
face
substrate
antenna
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.)
Pending
Application number
FR2003101A
Other languages
English (en)
Inventor
Cécile CARRIER
Maxime DI BERNARDO
Kevin Fabrizio
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Smart Packaging Solutions SAS
Original Assignee
Smart Packaging Solutions SAS
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Smart Packaging Solutions SAS filed Critical Smart Packaging Solutions SAS
Priority to FR2003101A priority Critical patent/FR3108778A1/fr
Priority to EP21714168.8A priority patent/EP4128339A1/fr
Priority to US17/905,372 priority patent/US20230123983A1/en
Priority to PCT/EP2021/057753 priority patent/WO2021198018A1/fr
Publication of FR3108778A1 publication Critical patent/FR3108778A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/57—Protection from inspection, reverse engineering or tampering
    • H01L23/573—Protection from inspection, reverse engineering or tampering using passive means
    • 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
    • G06K19/0723—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 the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs
    • 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
    • G06K19/07745—Mounting details of integrated circuit chips
    • G06K19/07747—Mounting details of integrated circuit chips at least one of the integrated circuit chips being mounted as a module
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49855—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers for flat-cards, e.g. credit cards
    • 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
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/45124—Aluminium (Al) as principal constituent
    • 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
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45139—Silver (Ag) as principal constituent
    • 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
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • 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
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45147—Copper (Cu) as principal constituent
    • 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
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • 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
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—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
    • H01L2224/48221—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
    • H01L2224/48225—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
    • H01L2224/48227—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 connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3121—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
    • 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
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • 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
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)

Abstract

L’invention concerne un module électronique (30) destiné à être maintenu en place sur un support (1) par un moyen de maintien (4), ledit module électronique (30) étant constitué de plusieurs couches, comprenant au moins un substrat (12), une face du substrat (12b) portant une ou plusieurs antennes (13), la ou lesdites antennes (13) étant connectées à un circuit intégré (14) via des liaisons de connexion (15), caractérisé en ce que ledit module électronique (30) comporte au moins une couche de sécurité de maintien en place (31) sur le support, ladite couche de sécurité ayant des caractéristiques techniques telles que les forces de liaison Fad1 de cette couche sont inférieures aux forces de liaison Fad2 du moyen de maintien (4). Figure pour l’abrégé : Fig. 3

Description

Module électronique pour carte à puce
L’invention concerne un module électronique destiné notamment à être intégré dans un objet portatif tel qu’une carte à puce dual comprenant une fonction d’échanges de données avec contact et une fonction sans contact.
Le module électronique selon l’invention peut être intégré dans tout dispositif utilisant une technologie de couplage inductif pour réaliser des transactions ou de manière plus générale des échanges de données.
Le module électronique selon l’invention peut être intégré dans tout dispositif portatif tel qu’une carte, utilisé dans le domaine identitaire, les transports, le domaine bancaire, le contrôle d’accès, de santé, et aussi dans le domaine des télécommunications.
De par la technologie de couplage inductif, il est possible avec un peu d’expérience ou de moyens techniques, de désencarter proprement, sans détériorer son fonctionnement, un module électronique de la cavité dans laquelle il se trouve ou plus généralement de séparer le module électronique d’un support. Le module électronique peut ensuite être installé dans une autre carte, pour une utilisation frauduleuse des données contenues dans ce module électronique par une personne non titulaire de la carte.
La figure 1 illustre un exemple de carte à puce sans contact 1 comprenant un module électronique 2. Le module électronique 2 est positionné dans une cavité 3 de la carte et maintenu en place grâce à un adhésif d’encartage 4.
Dans cet exemple, le module électronique est constitué d’une superposition de plusieurs couches, comprenant une couche 10 supportant les contacts 11 sur une première face 10a. Sur la deuxième face 10b de la couche support sont disposées une ou plusieurs spires formant une antenne 13 permettant le couplage inductif. L’antenne 13 est reliée à une puce 14 via des fils de connexion 15, selon une technique connue de l’homme du métier. Les fils de connexion 15 sont liés par une deuxième extrémité aux contacts 11 de la face supérieure du module électronique positionné dans la carte via des ouvertures ou puits de bonding 16. La puce est tenue en place par un adhésif ou tout autre moyen de maintien 17. L’ensemble est protégé par une résine d’encapsulation 18 qui protège la puce et les connexions.
La figure 2 illustre le résultat suite à un désencartage du module électronique. Sur la figure, on remarque que seul l’adhésif d’encartage est détérioré, une partie 4a restant sur la carte et une autre partie 4b sur le module, la fonctionnalité du module électronique étant conservée, ses liaisons n’ayant pas été abimées ou détruites.
L’idée de la présente invention est de proposer un nouveau module électronique présentant notamment la caractéristique suivante : lors d’une séparation du module électronique de son support, par exemple par « désencartage », cette séparation va provoquer une « rupture » ou une délamination des couches internes du module électronique conduisant à une rupture des connexions avec l’antenne module et/ou de toutes les connexions avec le module électronique, ou encore une détérioration dans la structure de l’antenne elle-même. Pour cela, le module électronique va comporter au moins une couche adhésive selon l’invention présentant des caractéristiques spécifiques qui sera désignée sous l’expression « couche adhésive de sécurité » pour la différencier des couches adhésives utilisées dans le module électronique pour d’autres fonctions.
Dans la suite de la description, on utilisera l’expression « couche de maintien en place » pour désigner un matériau tel qu’une couche adhésive utilisée pour maintenir en place le module électronique sur un support ou dans une cavité d’une carte, l’expression « couche adhésive de sécurité » ou « couche de sécurité » pour désigner la couche utilisée pour lier la couche support portant les contacts et la couche de substrat portant les antennes, et l’expression « adhésif de collage » pour désigner une couche utilisée pour maintenir une antenne sur un substrat.
L’invention concerne un module électronique destiné à être maintenu en place sur un support par un moyen de maintien, ledit module électronique étant constitué de plusieurs couches, comprenant au moins un substrat, une face du substrat portant une ou plusieurs antennes, la ou lesdites antennes étant connectées à un circuit intégré via des liaisons de connexion, caractérisé en ce que ledit module électronique comporte au moins une couche de sécurité de maintien en place sur le support, ladite couche de sécurité ayant des caractéristiques techniques telles que les forces de liaison Fad1de cette couche sont inférieures aux forces de liaison Fad2du moyen de maintien.
Le module électronique selon l’invention est par exemple inséré dans une cavité d’une carte. Le module comprend une première couche support portant des contacts, une première face de la couche support est en contact avec une première face d’un substrat, ledit substrat comprenant sur une deuxième face une ou plusieurs antennes, lesdites antennes étant reliées à un circuit intégré via des liaisons de connexion, ladite couche de sécurité est une couche adhésive disposée de façon à céder et provoquer la rupture des liaisons de connexion sous l’effet d’une force de traction exercée sur le module électronique.
Selon un mode de réalisation, le substrat comporte sur une première face comportant une première couche adhésive une première antenne et sur une deuxième face comportant une deuxième couche adhésive une deuxième antenne, les deux antennes sont connectées à l’aide d’une connexion électrique par sertissage ou « crimp », et les forces de liaison associées aux couches adhésives, Fad3sont inférieures aux forces de liaison Fad1de la couche de maintien de sécurité.
La couche de maintien de sécurité est, par exemple, choisie dans la liste des familles suivantes : un adhésif sensible à la pression tel que des acryliques, les silicones.
La couche de maintien de sécurité peut être choisie parmi la liste suivante : un thermoplastique, tel qu’un copolyamide, des phénoliques ou du polyuréthane.
La couche de maintien de sécurité peut aussi être choisie, parmi les thermodurcissables tels que des copolyamides, des phénoliques, du polyuréthane.
Le substrat est réalisé, par exemple, dans un matériau choisi parmi la liste des matériaux suivants : le polyimide PI, le Naphtalate de polyéthylène PEN, le Polyéthylène téréphtalate PET, le verre-époxy, le Chlorure de polyvinyle PVC et Polycarbonate PC.
Le circuit intégré peut être puce électronique.
L’invention concerne aussi un procédé de de fabrication d’un module électronique selon l’invention caractérisé en ce qu’il comporte au moins les étapes suivantes :
Utiliser une couche support portant un ou plusieurs contacts sur une première face,
Réaliser un multicouche, ou complexe, en disposant une deuxième face de la couche support en contact avec une première face d’un substrat avec une couche de sécurité de maintien en place présentant une force de liaison Fad1inférieure à la force de liaison Fad2du matériau utilisé pour maintenir en place ledit module électronique sur un support,
Réaliser le collage d’un circuit intégré sur la deuxième face de la couche su support,
Relier électriquement au moins une antenne présente sur la deuxième couche du substrat et le support à contacts à un ou plusieurs plots du circuit intégré en utilisant des fils de connexion,
Protéger l’ensemble constitué d’au moins le circuit intégré, du substrat et d’au moins l’antenne.
Le procédé peut comporter une étape où l’on dépose une première couche adhésive pour maintenir en place une première antenne disposée sur une première face du substrat et une deuxième couche adhésive pour maintenir en place une deuxième antenne disposée sur une deuxième face du substrat, les couches adhésives ayant chacune une force de liaison Fad3inférieure ou égale à la force de liaison Fad1.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d’exemple non limitatifs et qui représentent, respectivement :
une vue d’une carte comprenant un module électronique,
une vue de la carte de la figure 1 après désencartage du module électronique et la conservation de la fonctionnalité du module,
une vue d’une carte comprenant un module électronique selon l’invention,
une vue du résultat suite au désencartage du module électronique selon l’invention,
une illustration de la dégradation suite à un désencartage du module électronique,
un exemple de module électronique selon l’invention avec double antenne,
un premier exemple de dégradation du module électronique suite à son retrait forcé de la carte,
une deuxième illustration de la détérioration du module électronique suite à son retrait de la carte,
un troisième exemple de détérioration de la structure du module électronique.
Afin de bien faire comprendre la structure du module électronique selon l’invention, l’exemple qui suit est donné pour une carte dual ayant une fonction avec contact et une fonction sans contact comprenant un module électronique ou puce.
La figure 3 illustre un exemple de module électronique selon l’invention. Le module électronique 30 est positionné dans une cavité 3 d’une carte à puce 1 selon des techniques connues de l’homme du métier et maintenu en place au moyen d’un adhésif d’encartage 4.
Dans cet exemple, le module électronique est constitué d’une superposition de plusieurs couches, comprenant une couche 10 supportant les contacts 11 (pour une lecture avec un lecteur de carte non représenté pour des raisons de simplification) sur une première face 10a. Une deuxième face 10b de la couche support est en contact avec une première face 12a d’un substrat 12. Sur la deuxième face du substrat 12b sont disposées une ou plusieurs spires formant une antenne 13 permettant le couplage inductif. L’antenne 13 est reliée à un circuit intégré tel qu’une puce électronique 14 via une première extrémité 15a de fils de connexion 15, selon une technique connue de l’homme du métier. Les fils de connexion 15 sont liés par une deuxième extrémité aux contacts 11 de la face supérieure du module électronique positionné dans la carte via des ouvertures ou puits de bonding 16. La puce électronique est tenue en place par un adhésif ou tout autre moyen de maintien 17. L’ensemble est protégé par une résine d’encapsulation 18, par exemple, qui protège la puce et les connexions.
En plus de ces éléments, le module électronique comprend une couche adhésive de sécurité 31 qui, dans l’exemple, est disposée entre la face interne 10b de la couche support 10 (deuxième face 10b) portant les contacts 11 et la face 12a du substrat 12 portant l’antenne 3.
Les caractéristiques du matériau formant la couche adhésive de sécurité sont notamment choisies en fonction de la matière utilisée pour l’adhésif d’encartage. Ses caractéristiques physico-chimiques sont choisies de façon telle que lorsque l’on cherche à retirer le module électronique de la carte, la « traction » exercée pour séparer le module électronique de son support (ou l’extraction de celui-ci de la cavité de la carte) provoque une détérioration en premier au niveau de la couche adhésive de sécurité, tel qu’il sera illustré aux figures 4, 5, 7 et 8.
Les liaisons avec cette couche adhésive vont rompre avant les liaisons procurées par l’adhésif d’encartage, par exemple. C’est-à-dire qu’il va y avoir rupture des connexions nécessaires au bon fonctionnement du module électronique. Les forces d’adhésion sont schématisées sur la figure 4 (partie basse de la figure).
En faisant référence à des forces de liaison assurant une adhérence maximale ou au moins suffisante au maintien en place des différents éléments on désigne par :
Fad1la force de liaison permettant au matériau formant la couche adhésive de sécurité de maintenir en place le module électronique sur un support,
Fad2la force de liaison assurant le maintien du module électronique avec la carte, maintien dans la cavité de la carte, ou sur un support.
Les caractéristiques de la couche adhésive de sécurité sont telles que la force de liaison Fad1est inférieure à la force de liaison Fad2. De cette façon, lorsqu’une personne va chercher à retirer le module électronique de son emplacement, la couche adhésive de sécurité va céder la première, ce qui provoquera une détérioration du fonctionnement du module électronique.
Le matériau adhésif constituant cette couche adhésive de sécurité, sera choisi, par exemple, parmi la liste des familles d’adhésifs suivants : les adhésifs sensibles à la pression connus sous l’abréviation PSA (Pressure Sensitive Adhesive), les thermoplastiques et les thermodurcissables. Parmi les adhésifs sensibles à la pression, on peut citer les acryliques, les silicones ou encore les polyéthylènes terephthalates ou PET. Parmi les thermoplastiques on trouve le copolyamide, les phénoliques, le polyuréthane. Parmi les thermodurcissables on peut utiliser des bases époxy ou encore des polyuréthanes ou tout autre matériau ayant une fonction similaire. La liste des matériaux est donnée à titre illustratif, nullement limitatif et tout matériau présentant des propriétés permettant de réaliser la couche adhésive de sécurité pourra être utilisé sans sortir du cadre de l’invention.
La figure 4 illustre le résultat d’un « désencartage forcé » du module électronique selon l’invention. Les fils de connexion liant la puce et les contacts sont rompus, une partie des fils de connexion restant accrochés sur la puce, une autre partie aux contacts.
La figure 5 illustre un autre mode de dégradation dans lequel il y a rupture de la couche d’encapsulation.
La figure 6 illustre un autre mode de réalisation du module électronique comportant une antenne double face.
, Selon un autre mode de réalisation, le module électronique selon l’invention peut comporter un substrat comprenant sur chaque face une antenne double face. Les éléments identiques du module à ceux de la figure 3 portent les mêmes références.
Une première antenne 50 est déposée sur une première surface 53a du substrat, une deuxième antenne 51 est déposée sur une deuxième surface 53b du substrat 53. Les deux antennes sont connectées par une connexion électrique par sertissage entre des mors avec force et ultrasons, plus connue sous la dénomination anglo-saxonne crimp 52. Dans cette structure un adhésif de collage 54, 55, est utilisé pour maintenir en place chacune des antennes sur une face du substrat. Les forces de liaison associées aux couches adhésives 54, 55 (adhésif de collage), Fad3sont inférieures ou égales aux forces de liaison Fad1à l’adhésif de sécurité (tape contact/antenne), (figure 9 en partie basse), elles-mêmes inférieures aux forces de liaison de Fad2de l’adhésif d’encartage (hotmelt : module/support).
La figure 7 illustre la rupture dans les connexions lors d’un désencartage forcé du module électronique, la puce 14 reste sur le support 10, une partie de la couche de sécurité 31 reste sur le support, une autre partie reste sur le substrat et les connexions entre la puce et l’antenne sont rompues.
La figure 8 illustre la dégradation observée pour le module électronique avec le substrat qui reste sur l’adhésif d’encartage et la figure 9, une autre dégradation où l’on observe que le substrat 53 est séparé, une partie restant sur l’adhésif d’encartage et une autre partie restant sur le support 10.
Selon un mode de fabrication du module, la couche portant les supports et le substrat portant l’antenne seront laminés ensemble, la couche adhésive de sécurité étant de fait laminée. Ceci assurera un meilleur maintien dans le temps pour les différentes couches.
Le matériau utilisé pour réaliser l’antenne pourra être choisi parmi la liste suivante : Or, aluminium, ou tout autre matériau métallique électriquement conducteur présentant des propriétés équivalentes. Le matériau adhésif sera choisi de façon à être compatible au matériau de l’antenne afin de solidariser le film à contact avec le substrat portant l’antenne.
La réalisation de l’antenne se fera, par exemple, en utilisant des techniques connues de l’homme du métier, par exemple, une technique de gravure, ou encore un procédé additif, procédé où la surface du motif souhaité est activée pour permettre la croissance ou le report direct du conducteur, par sérigraphie ou par transfert, par exemple.
Le substrat est, par exemple, une couche constituée d’un matériau rigide ou d’un matériau lui conférant de la souplesse. Il peut être choisi parmi la liste des matériaux suivant : le polyimide PI, le Naphtalate de polyéthylène PEN, le Polyéthylène téréphtalate PET, le verre-époxy ou encore le Chlorure de polyvinyle PVC. Le matériau choisi sera compatible avec l’adhésif supplémentaire.
Selon une variante de réalisation, la puce peut être collée directement ou positionnée selon la technique « puce retournée » connue sous l’expression anglo-saxonne « flip-chip ».
La fabrication du module électronique peut être réalisée en utilisant des techniques connues de l’homme du métier.
Par exemple, le procédé de fabrication du module selon l’invention peut comporter au moins les étapes suivantes :
Utiliser une couche support 10 portant des contacts 11 sur une première face 10a,
Réaliser un multicouche ou complexe en disposant la deuxième face 10b de la couche support en contact avec une première face 12a du substrat 12 avec une couche adhésive de sécurité présentant une force de liaison Fad1inférieure à la force de liaison Fad2du matériau qui sera utilisé pour maintenir en place le module dans une cavité de la carte finale.
Réaliser le collage d’une puce électronique 14 sur la face complexée 10b par un procédé de collage standard ou par flip-chip.
Dans le cas d’une puce électronique collée par un collage standard (hors flip-chip), relier électriquement au moins une antenne 13 présente sur la deuxième couche 12b du substrat 12 et le support à contacts 11 à un ou plusieurs plots de la électronique 14 (ou du circuit intégré) en utilisant des fils de connexion en utilisant des fils de connexion en Or, Cuivre, Argent, Aluminium ou tout autre matériau précieux et semi précieux utilisé dans le domaine technique du câblage par fil ou « wire-bonding ».
Protéger l’ensemble avec une résine de protection ou tout autre matériau ayant une fonction similaire.
Dans le cas d’une antenne double, telle que représentée à la figure 6, le procédé comportera en plus une étape dans laquelle on dépose une couche adhésive 54, 55, pour maintenir en place une première antenne 50 et une deuxième antenne 51 disposées sur chaque face 53a, 53b du substrat 53.
La fonctionnalité du module électronique selon l’invention sera détériorée, voir détruite suite à un « désencartage » ou une séparation du module électronique du support auquel il est associé. Le module sera séparé au niveau de ses couches internes entraînant la rupture des connexions avec l’antenne module et éventuellement de toutes celles connectés à la puce.

Claims (10)

  1. Module électronique (30) destiné à être maintenu en place sur un support (1) par un moyen de maintien (4), ledit module électronique (30) étant constitué de plusieurs couches, comprenant au moins un substrat (12), une face du substrat (12b) portant une ou plusieurs antennes (13), la ou lesdites antennes (13) étant connectées à un circuit intégré (14) via des liaisons de connexion (15), caractérisé en ce que ledit module électronique (30) comporte au moins une couche de sécurité de maintien en place (31) sur le support, ladite couche de sécurité (31) ayant des caractéristiques techniques telles que les forces de liaison Fad1de cette couche sont inférieures aux forces de liaison Fad2du moyen de maintien (4).
  2. Module électronique (30) selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’il est destiné à être inséré dans une cavité (3) d’une carte (1) et en ce qu’il comprend une première couche support (10) portant un ou plusieurs contacts (11), une première face (10b) de la couche support (10) est en contact avec une première face (12a) d’un substrat (12), ledit substrat (12) comprenant sur une deuxième face (12b) une ou plusieurs antennes (13), lesdites antennes étant reliées à un circuit intégré (14) via des liaisons de connexion (15), ladite couche de sécurité (31) est une couche adhésive ayant une force de liaison Fad1plus faible que la force de liaison Fad2du moyen de maintien (4) du module dans la cavité afin de provoquer la rupture des liaisons de connexion (15) sous l’effet d’une force de traction exercée sur le module électronique.
  3. Module électronique selon la revendication 2 caractérisé en ce que le substrat (53) comporte sur une première face (53a) comportant un adhésif de collage (54) une première antenne (50) et sur une deuxième face (53b) comportant un adhésif de collage (55) une deuxième antenne (51), les deux antennes sont connectées à l’aide d’une connexion électrique par sertissage (52), et en ce que les forces de liaison Fad3associées aux adhésifs de collage (54, 55) sont plus faibles ou égales aux forces de liaison Fad1de la couche de sécurité (31).
  4. Module électronique selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que le matériau de la couche de sécurité (31) est choisie dans la liste des familles suivantes : un adhésif sensible à la pression tel que des acryliques, les silicones.
  5. Module électronique selon l’une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le matériau de la couche de maintien de sécurité est un thermoplastique, tel qu’un copolyamide, des phénoliques ou du polyuréthane.
  6. Module électronique selon l’une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le matériau de la couche de maintien de sécurité est choisi parmi la liste suivante : des thermodurcissables tels que des copolyamides, des phénoliques, du polyuréthane.
  7. Module électronique selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que le substrat est dans un matériau choisi parmi la liste des matériaux suivants : le polyimide PI, le Naphtalate de polyéthylène PEN, le Polyéthylène téréphtalate PET, le verre-époxy, le Chlorure de polyvinyle PVC et Polycarbonate PC.
  8. Module électronique selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que le circuit intégré (14) est une puce électronique.
  9. Procédé de fabrication d’un module électronique selon l’une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu’il comporte au moins les étapes suivantes :
    - Utiliser une couche support (10) portant un ou plusieurs contacts (11) sur une première face (10a),
    - Réaliser un multicouche ou complexe en disposant une deuxième face (10b) de la couche support (10) en contact avec une première face (12a) d’un substrat (12) avec une couche de sécurité de maintien en place (31) présentant une force de liaison Fad1inférieure à la force de liaison Fad2du matériau utilisé pour maintenir en place ledit module électronique sur un support,
    - Réaliser le collage d’un circuit intégré (14) sur la deuxième face (10b),
    - Relier électriquement au moins une antenne (13) présente sur la deuxième couche (12b) du substrat (12) et le support à contact (11) à un ou plusieurs plots du circuit intégré (14) en utilisant des fils de connexion (15).
    - Protéger l’ensemble constitué d’au moins le circuit intégré, du substrat et d’au moins l’antenne (13).
  10. Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce qu’il comporte une étape de dépôt d’une couche adhésive (54, 55) pour maintenir en place une première antenne (50) disposée sur une première face (53a) du substrat et une deuxième antenne (51) disposée sur une deuxième face (53b) du substrat (53).
FR2003101A 2020-03-30 2020-03-30 Module électronique pour carte à puce Pending FR3108778A1 (fr)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2003101A FR3108778A1 (fr) 2020-03-30 2020-03-30 Module électronique pour carte à puce
EP21714168.8A EP4128339A1 (fr) 2020-03-30 2021-03-25 Module electronique pour carte a puce
US17/905,372 US20230123983A1 (en) 2020-03-30 2021-03-25 Electronic module for chip card
PCT/EP2021/057753 WO2021198018A1 (fr) 2020-03-30 2021-03-25 Module electronique pour carte a puce

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2003101 2020-03-30
FR2003101A FR3108778A1 (fr) 2020-03-30 2020-03-30 Module électronique pour carte à puce

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3108778A1 true FR3108778A1 (fr) 2021-10-01

Family

ID=71894910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2003101A Pending FR3108778A1 (fr) 2020-03-30 2020-03-30 Module électronique pour carte à puce

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230123983A1 (fr)
EP (1) EP4128339A1 (fr)
FR (1) FR3108778A1 (fr)
WO (1) WO2021198018A1 (fr)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003150924A (ja) * 2001-11-08 2003-05-23 Hitachi Chem Co Ltd 非接触式ｉｃラベル
JP2005301554A (ja) * 2004-04-09 2005-10-27 Toppan Printing Co Ltd 非接触ｉｃ媒体
EP1628244A1 (fr) * 2003-05-26 2006-02-22 Omron Corporation Support d'information, support d'enregistrement d'informations, capteur, procede de gestion d'articles
JP2015184715A (ja) * 2014-03-20 2015-10-22 凸版印刷株式会社 Ｉｃタグラベル

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003150924A (ja) * 2001-11-08 2003-05-23 Hitachi Chem Co Ltd 非接触式ｉｃラベル
EP1628244A1 (fr) * 2003-05-26 2006-02-22 Omron Corporation Support d'information, support d'enregistrement d'informations, capteur, procede de gestion d'articles
JP2005301554A (ja) * 2004-04-09 2005-10-27 Toppan Printing Co Ltd 非接触ｉｃ媒体
JP2015184715A (ja) * 2014-03-20 2015-10-22 凸版印刷株式会社 Ｉｃタグラベル

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021198018A1 (fr) 2021-10-07
EP4128339A1 (fr) 2023-02-08
US20230123983A1 (en) 2023-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0207853B1 (fr) Procédé de montage d'un circuit intégré sur un support, dispositif en résultant et son application à une carte à microcircuits électroniques
EP1399880B1 (fr) Carte a puce sans contact avec un support d'antenne et un support de puce en materiau fibreux
EP1834352A1 (fr) Module electronique double face pour carte a puce hybride
EP3092604B1 (fr) Module électronique, son procédé de fabrication, et dispositif électronique comprenant un tel module
FR3063555A1 (fr) Carte a puce et procede de fabrication d’une carte a puce
EP0207852B1 (fr) Procédé de montage d'un circuit intégré sur un support, dispositif en résultant et son application à une carte à microcircuits électroniques
EP3005846A1 (fr) Procédé de fabrication d'un circuit imprimé, circuit imprimé obtenu par ce procédé et module électronique comportant un tel circuit imprimé
EP1116179B1 (fr) Carte a puce sans contact comportant des moyens d'inhibition
FR3108778A1 (fr) Module électronique pour carte à puce
FR3088515A1 (fr) Module electronique pour carte a puce
EP3483790A1 (fr) Dispositif de sécurité tel qu'une carte à puce
WO2014075869A1 (fr) Procede de fabrication d'un module a puce electronique anti-charge electrostatique
FR2828570A1 (fr) Procede de fabrication de cartes a puce sans contact et/ou mixte
WO2000077728A1 (fr) Carte et procede de fabrication de cartes ayant une interface de communication a contact et sans contact
EP4193423A1 (fr) Module electronique pour carte contenant au moins une antenne et son procede de fabrication
EP3853773B1 (fr) Procede de fabrication d'un module electronique pour objet portatif
FR3083892A1 (fr) Carte a puce a double interface de communication et son procede de fabrication
EP2608114A1 (fr) Procédé de fabrication d'un module à puce de circuit intégré protégé par pastille
WO2006048380A1 (fr) Dispositif a module electronique indemontable
FR2914460A1 (fr) Module electronique mince pour carte a microcircuit.
WO2001015266A1 (fr) Procede de fabrication de micromodules electroniques comprenant une antenne et micromodules obtenus par le procede
FR3086081A1 (fr) Procede de fabrication d'une carte possedant une fonction sans contact et/ou une fonction avec contact
WO2001008090A1 (fr) Carte a puce et son procede de fabrication

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20211001

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5