WO2001027872A1 - Renforcement d'un module de carte a puce - Google Patents

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Definitions

  • the reinforcing element 1 can, as a variant, be inserted into a housing 7 of the card body 6 and be glued with the module 4 when inserting the latter.
  • said reinforcing element does not completely surround the chip 2, thus freeing up more adhesive material 5 for bonding the module 4.
  • the reinforcing element thus advantageously has an open structure. It can for example take the form of a U, an L, an S, a T or any other suitable open form.
  • the smart cards in which such a module 4 and its reinforcing element 1 are inserted can then be in particular smart cards with contacts, cards with subscriber identification module for mobile phones, called SIM ("Subscriber Identity Module” ”) and more commonly known as” plugs ", contactless cards or hybrid type cards.
  • SIM Subscriber Identity Module
  • the module includes a chip connected to a communication interface, which can be composed of contact pads or antenna.
  • the communication interface can consist of a stamped metal grid, stamped or obtained by any other means.
  • the module can consist of a chip and contacts.
  • the module can also be connected to metal connection points intended to be connected to the communication interface, while a support film can be present as an option to reinforce the module and / or support it.
  • the module can be hybrid and include a communication interface with contacts and / or antenna.

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Abstract

L'invention concerne le renforcement d'un module de circuit intégré pour carte à puce. Le procédé selon l'invention utilise au moins un élément de renforcement (1) collé sur ledit module pour prendre place à l'intérieur du volume du corps de carte (6) et ayant un module d'élasticité supérieur à celui du matériau de ladite carte, ledit élément de renforcement étant fixé au module (4) au moyen d'une matière adhésive (5) appliquée sur la face à encarter dudit module et destinée à coller ledit module dans une cavité (8) du corps de carte (6).

Description

RENFORCEMENT D ' UN MODULE DE CARTE A PUCE
La présente invention concerne le domaine des cartes électroniques ou cartes à puces . Elle concerne en particulier le renforcement des modules de circuit intégré rentrant dans la constitution des cartes à puces, et plus particulièrement le renforcement des modules de circuit intégré portant au moins une puce de circuit intégré de grandes dimensions et de forte capacité.
On entend par puce de grande taille une puce de circuits intégrés ayant une surface supérieure à 0,5 cm2, de préférence comprise entre 1 et 10 cm2, et par puce de grande capacité une puce ayant un grand nombre d' entrées/sorties , pouvant se chiffrer par dizaines, par exemple 100.
Il est connu de rigidifier les modules de circuits intégrés pour cartes à puce de façon à les protéger contre les risques de déformation et/ou de cassure induits par des mouvements de courbure du corps de carte. Les techniques de rigidification ou renforcement actuellement préconisées consistent essentiellement à munir ledit module d'un élément de renforcement se refermant sur lui-même, avec ou sans discontinuité, entourant le circuit intégré à une certaine distance de celui-ci .
Le module décrit dans EP-A-484 353 est muni d'un élément, situé entièrement à l'intérieur du périmètre du dit module et dont le profil est avantageusement une couronne circulaire, munie d'ergots de repérage et ayant également pour fonction de servir d'élément de retenue pour la résine de protection de la puce et des câblages de la puce de circuit intégré fixée sur le module ainsi préalablement renforcé. Ledit élément est muni d'un adhésif et fixé au moyen de celui-ci sur le substrat de support flexible du module.
Dans le document US-A-5.581.445 est décrit un élément de renforcement pour module de circuit intégré destiné à une carte à puce, cet élément ayant un profil de figure géométrique fermée convexe, continue ou interrompue en un ou plusieurs points, et dans ce dernier cas il comporte soit un élément unique encerclant la puce à une certaine distance de celle-ci, soit au moins deux sous-éléments, identiques ou non, dont chacun entoure la puce sur un périmètre inférieur à la moitié du périmètre de la puce. La structure de renforcement est introduite et fixée de préférence au moyen d'un adhésif dans une cavité qui lui est dédiée, avant le report du module dans la cavité qui lui est propre.
Dans toutes les formes de réalisation ainsi proposées dans la technique antérieure, la frette ou la structure de renforcement est sollicitée dans son ensemble lors d'une flexion/torsion du corps de carte comportant un module renforcé par ce moyen. Une telle structure apporte sa rigidité propre, sans contribuer d'autre manière au couple de torsion. Elle peut donc conduire à un décollement du module et à des altérations de la puce et/ou de ses connexions . De plus, le collage de l'élément de renforcement et du module nécessitent des étapes opératoires successives .
Au surplus, pour les puces de grande taille et/ou de grande capacité, qui sont des puces plus fragiles que celles de petite taille, un élément de renforcement du type de ceux décrits dans les documents mentionnés ci- dessus ne peut convenir. En effet, la taille proportionnellement grande de l'élément de renforcement, dont l'épaisseur ne doit pas dépasser 0,4 mm, le rend lui-même sensible aux flexions et aux torsions, notamment par gauchissement, ce qui l'empêche de jouer un rôle pleinement efficace dans une telle application. En outre, les modules contenant de grandes puces, ainsi que les grandes puces sur leur substrat d'origine qui peuvent constituer le module en elles-mêmes, ont encore plus tendance à être altérées ou décollées sur leur périphérie du corps de carte sur ou dans lequel elles sont fixées.
Un but de 1 ' invention est de procurer des moyens de renforcement pour module de carte à puce, notamment mais non exclusivement avec puces de grande taille et/ou de grande capacité, tout en préservant la cohésion entre le corps de carte et le module qui y est fixé, de façon à protéger efficacement ledit module même lors d'une flexion et/ou d'une torsion du dit corps de carte. Un autre but de l'invention est de rendre le renforcement d'un module de carte à puce plus économique, tout en lui conservant toute la fiabilité requise .
L'invention a pour premier objet un procédé pour le renforcement d'un module de circuit intégré pour carte à puce, utilisant au moins un élément de renforcement destiné à prendre place à 1 ' intérieur du volume du corps de carte et ayant un module d'élasticité supérieur à celui du matériau de ladite carte, caractérisé en ce qu'on fixe l'élément de renforcement au module au moyen d'une fraction d'une matière adhesive appliquée sur la face à encarter dudit module et destinée à coller ledit module dans une cavité du corps de carte.
L'invention consiste ainsi, sous l'angle le plus général, à procurer à un module électronique une surface adhesive destinée à se fixer sur un corps de carte à puce, ce même adhésif étant utilisé pour la fixation d'un élément de renforcement.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est fournie en référence aux dessins annexés, dans lesquels:
Fig. 1 est une vue en coupe transversale schématique d'un module de circuit intégré muni d'un élément de renforcement fixé selon l'invention, Fig. 2 est une vue en coupe transversale schématique partielle d'une carte électronique dans laquelle a été reporté un module renforcé conformément à l'invention.
L'élément de renforcement 1 mis en oeuvre dans le procédé selon l'invention peut avoir une forme et des dimensions quelconques. Il doit seulement être apte à circonscrire en totalité ou même seulement en partie la périphérie du module de circuit intégré 4 à renforcer, et à pouvoir prendre place à 1 ' intérieur du corps de carte 6. D'une manière générale, l'élément de renforcement 1 selon 1 ' invention est apte à entourer ou à enserrer au moins partiellement une puce de circuit intégré 2. Ladite puce, portée par un support 3, fait partie d'un module 4 pour carte à puce, ledit module pouvant être aussi bien un module à contacts affleurants qu'un module sans contact ou un module hybride, ces expressions étant connues de l'homme du métier.
On entend ici par "circuit intégré" aussi bien des circuits intégrés simples que des circuits intégrés comportant également des éléments passifs, tels que par exemple des condensateurs, des résistances, des inductances, etc., comme dans le cas des circuits logiques à résistances-condensateurs-transistors (RCTL, en anglais resistor-capacitor-transistor logic) . Dans l'exemple de réalisation représenté sur les Figs . 1 et 2 , au moins une puce est interconnectée aux interfaces de communication par la technique dite de "wire bonding" .
En variante, la puce 2 peut être positionnée dans le module 4 selon la technique dite Flip-Chip, qui est une technique de connexion directe, sans fils, de puces à contacts protubérants. Cela ne modifie cependant pas la technique de fixation de l'élément de renforcement selon 1 ' invention.
Dans un mode de réalisation du procédé selon l'invention, l'élément de renforcement 1 est fixé sur la face libre d'un film adhésif double face, dont l'autre face adhère au support du dit module. Dans cette réalisation, ledit adhésif double face pour collage à froid représente la matière adhesive 5. En variante, ladite matière adhesive 5 peut être composée d'une feuille adhesive thermofusible, de type "hot melt". L'élément de renforcement est dans ce cas fixé par pressage à chaud sur cet adhésif.
L'élément de renforcement 1 peut, en variante, être inséré dans un logement 7 du corps de carte 6 et être collé avec le module 4 lors de 1 ' encartage de celui-ci.
Dans une forme de réalisation, ledit élément de renforcement prend place dans un logement débouchant dans un premier plan PI d'une cavité 8 comportant deux plans PI et P2 du corps de carte 6, dans laquelle est reporté le module 4 lors de son encartage dans ledit corps de carte.
Dans une réalisation avantageuse, on utilise la cavité 8 dans laquelle ledit module est encarté pour loger l'élément de renforcement.
En variante, le logement dédié à l'élément de renforcement 1 débouche dans le fond de la cavité 8 pour 1 ' encartage du dit module dans ledit corps de carte.
En d'autres termes, le logement 7 peut être différent de la cavité 8, ou complémentaire de celle-ci ou commune avec elle. Le logement 7, s'il est dédié à l'élément de renforcement, est avantageusement de forme et de dimensions adaptées au profil de celui-ci.
Dans une forme de mise en oeuvre préférée de l'invention, au moins un élément de renforcement 1 est fixé sur un module 4 déjà muni d'au moins une puce de circuit intégré 2 reliée à une interface de communication et éventuellement recouverte d'une résine protectrice .
Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, ledit élément de renforcement n'entoure pas la puce 2 en totalité, libérant ainsi plus de matière adhesive 5 pour le collage du module 4.
Dans cette forme de réalisation, l'élément de renforcement a ainsi avantageusement une structure ouverte. Il peut par exemple prendre la forme d'un U, d'un L, d'un S, d'un T ou toute autre forme ouverte appropriée .
Cependant, toute autre forme est également possible pour l'élément de renforcement 1. Ainsi, une structure fermée, par exemple annulaire, est envisageable.
L'invention a également pour objet un module de circuit intégré pour carte à puce comportant au moins un renforcement fixé par collage sur une couche adhesive disposée sur sa face destinée à l' encartage, ainsi qu'une carte à puce comportant au moins un tel module de circuit intégré, le module étant fixé au corps de carte par la même couche adhesive. Avantageusement ladite carte à puce comporte une puce de grande dimension et/ou de grande capacité. L'invention a en outre pour objet l'utilisation d'une matière adhesive 5 pour fixer au moins un élément de renforcement 1 sur la face à encarter d'un module de circuit intégré 4 et pour coller ledit module dans une cavité 8 d'un corps de carte 6 d'une carte à puce. Quelle que soit sa forme de réalisation et de fixation, l'élément de renforcement 1 selon l'invention n'est pas destiné à servir de barrage de retenue pour la résine de protection de la puce 2. Il ne peut même pas avoir implicitement cette fonction, puisqu'il n'est pas conçu pour constituer un endiguement continu autour de la goutte de résine utilisée pour l'enrobage de ladite puce .
Dans la pratique ledit élément de renforcement peut prendre avantageusement la forme d'un jonc rigide, ayant une section transversale quelconque, par exemple circulaire, carrée, ovale, ou même en L, en U, en S ou en T, entre autres.
On peut, selon les cas, être amené à prévoir dans le corps de carte 6 une seule cavité ou plusieurs, communicantes ou non. La cavité unique ou la première de ces cavités reçoit une puce et éventuellement au moins un élément de renforcement selon l'invention, tandis que l'autre ou les autres cavités éventuelles peuvent être conçues pour recevoir soit une autre puce seule, soit une autre puce et un élément de renforcement selon l'invention, soit seulement un élément de renforcement ou une partie d'élément de renforcement selon 1 ' invention.
La ou les dites cavités peuvent être ménagées et/ou réalisées dans le corps de carte 6 par tous moyens appropriés, connus de l'homme du métier.
L'élément de renforcement selon l'invention peut être réalisé en tout matériau tel qu'un métal, un alliage ou un matériau synthétique approprié, pour autant qu'il ait un module d'élasticité supérieur à celui du matériau de ladite carte et/ou une mémoire de forme .
Les cartes à puce dans lesquelles un tel module 4 et son élément de renforcement 1 sont encartés peuvent alors être notamment des cartes à puce à contacts, des cartes avec module d'identification d'abonné pour téléphones portables, dites SIM ("Subscriber Identity Module") et plus communément dénommées "plugs", des cartes sans contact ou des cartes de type hybride.
Le module comprend une puce connectée à une interface de communication, qui peut être composée de plages de contact ou d'une antenne. L'interface de communication peut être constituée d'une grille métallique estampée, poinçonnée ou obtenue par tout autre moyen. Dans sa version la plus simple, le module peut être composé d'une puce et de contacts. Le module peut aussi être relié à des points de connexion métalliques destinés à être reliés à l'interface de communication, tandis qu'un film support peut être présent en option pour renforcer le module et/ou le supporter. Le module peut être hybride et comporter une interface de communication à contacts et/ou à antenne.
La connexion de la puce à 1 ' interface de communication peut être effectuée par tous moyens connus de l'homme du métier, par exemple par connexion directe ou indirecte.
Dans sa version sans contact, le module peut ne comporter qu'une puce et une antenne connectée à celle- ci, sur une feuille support ou même sur le substrat d'origine de la puce. Sur la face opposée on place selon l'invention une feuille d'adhésif, par exemple thermofusible, sous laquelle on place un élément de renforcement, puis une feuille comportant le logement susdit pour ledit élément de renforcement .
Il importe seulement que la structure du module concerné permette la fixation de l'élément de renforcement autour de la périphérie ou d'une partie de la périphérie de la puce, sans que cela nuise aux connexions avec la ou les interfaces de communication, en particulier avec les spires d'antenne dans le cas des cartes sans contact.
L'invention s'applique de manière plus particulière aux modules contenant de grandes puces, ainsi qu'aux grandes puces maintenues sur leur substrat d'origine qui peuvent constituer le module en elles-mêmes, pour fixation sur ou dans des cartes à puces appropriées.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé pour le renforcement d'un module de circuit intégré pour carte à puce, utilisant au moins un élément de renforcement destiné à prendre place à 1 ' intérieur du volume du corps de carte et ayant un module d'élasticité supérieur à celui du matériau de ladite carte, caractérisé en ce qu'on fixe l'élément de renforcement (1) au module (4) au moyen d'une fraction d'une matière adhesive (5) appliquée sur la face à encarter dudit module et destinée à coller ledit module dans une cavité (8) du corps de carte (6) .
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite matière adhesive est composée d'un adhésif double face pour collage à froid.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite matière adhesive est composée d'une feuille adhesive thermofusible .
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de renforcement
(1) est inséré dans un logement (7) du corps de carte (6) et est collé avec le module (4) lors de 1 ' encartage de celui-ci.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit élément de renforcement prend place dans un logement débouchant dans un premier plan PI d'une cavité (8) comportant deux plans PI et P2 du corps de carte (6) dans laquelle le module (4) est encarté.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on utilise la cavité (8) dans laquelle ledit module est encarté pour loger ledit élément de renforcement .
7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le logement dédié à l'élément de renforcement (1) débouche dans le fond de la cavité (8) pour 1 ' encartage du dit module dans ledit corps de carte.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
7, caractérisé en ce que ledit élément de renforcement n'entoure pas la puce (2) en totalité, libérant ainsi plus de matière adhesive (5) pour le collage du module 4.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
8, caractérisé en ce qu'au moins un élément de renforcement (1) est fixé sur un module (4) déjà muni d'au moins une puce de circuit intégré (2) reliée à une interface de communication et éventuellement recouverte d'une résine protectrice.
10. Module de circuit intégré pour carte à puce, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un renforcement fixé par collage sur une couche adhesive disposée sur sa face destinée à 1 ' encartage .
11. Carte à puce comportant le module de circuit intégré selon la revendication 10, ledit module étant fixé au corps de carte par la même couche adhesive.
12. Carte à puce selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comporte un logement (7) débouchant dans le plan de collage PI du module au corps de carte .
13. Carte à puce selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une puce de grande dimension et/ou de grande capacité.
14. Carte à puce selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comporte une puce de circuit intégré ayant une surface supérieure à 0,5 cm2.
15. Utilisation d'une matière adhesive 5 pour fixer au moins un élément de renforcement (1) sur la face à encarter d'un module de circuit intégré (4) et pour coller ledit module dans une cavité (8) d'un corps de carte (6) d'une carte à puce.
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