WO2001086252A1 - Reliability and fatigue control in strip-line circuits - Google Patents

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Abstract

The invention concerns testing strip-line circuits such as a module for a smart card and an electronic tag providing: a loop (B) formed with a strip section, said loop is engaged in an unwinding path consisting of a plurality of rollers (1 to 4); said loop is subjected to a fatigue cycle by travelling a predetermined number of turns at a predetermined unwinding speed, and after the cycle is over, the circuits of the loop are electrically tested.

Description

CONTROLE DE FIABILITE ET FATIGUE DE CIRCUITS EN BANDE RELIABILITY AND FATIGUE CHECK OF BAND CIRCUITS
L'invention vise le contrôle de la fiabilité mécanique et de la résistance à la fatigue de circuits électroniques conditionnés sous forme de bande.The invention aims to control the mechanical reliability and the fatigue resistance of electronic circuits conditioned in strip form.
Dans ce domaine, citons les documents suivants. Le document EP0704819 décrit le test mécanique de cartes de circuits intégrés, avec une paire de rouleaux presseurs permettant d'obtenir un porte-à-faux. La force de pression est réglable à l'aide d'une masse.In this area, let us cite the following documents. The document EP0704819 describes the mechanical test of integrated circuit cards, with a pair of pressure rollers making it possible to obtain an overhang. The pressing force can be adjusted using a weight.
Le document JP2000131207 décrit le test de flexion de cartes avec des rouleaux déplaçables pour faciliter le réglage et changer la courbure d'un courroies d'entraînement. Le document JP5912486 décrit aussi le test de cartes de circuits intégrés, mais de leur écriture, pour vérifier si elles sont bien effacées.Document JP2000131207 describes the card bending test with movable rollers to facilitate adjustment and change the curvature of a drive belt. The document JP5912486 also describes the test of integrated circuit cards, but of their writing, to verify whether they are indeed erased.
Le document DE19544856 décrit une courroie de transport avec des transpondeurs intégrés à intervalles dans sa carcasse. Il vise la surveillance du transporteur contre les pannes. Le document US5387306 décrit la fabrication en continu entre des courroies d'entraînement, d'une carte à circuits intégrés par moulage injection autour d'inserts portant les composants électroniques.Document DE19544856 describes a conveyor belt with transponders integrated at intervals in its carcass. It aims to monitor the transporter against breakdowns. The document US Pat. No. 5,387,306 describes the continuous production, between drive belts, of an integrated circuit card by injection molding around inserts carrying the electronic components.
Dans les exemples il s'agit de modules électroniques pour carte à puce et d'étiquettes électroniques communément appelées "tags". Mais l'invention s'applique également à d'autres circuits en bande ou analogues. On sait que les modules électroniques avec ou sans contact pour carte à puce, ainsi que les étiquettes électroniques, sont fabriqués à partir d'une bande composite comprenant une couche conductrice sur une couche en diélectrique. La bande d'origine est enroulée sur une bobine d'entrée ou d'alimentation. Ensuite, elle passe dans une ligne de fabrication pourvue de galets d'entraînement, de guidage et de renvoi. Elle est enfin conditionnée à nouveau en forme d'enroulement sur une bobine dite de sortie ou de conditionnement. C'est depuis cette bande sur la bobine de sortie, que sont ultérieurement découpés les circuits individuels.In the examples, these are electronic modules for smart cards and electronic labels commonly called "tags". However, the invention also applies to other band circuits or the like. It is known that electronic modules with or without contact for a smart card, as well as electronic labels, are manufactured from a composite strip comprising a conductive layer on a dielectric layer. The original tape is wound on a reel input or supply. Then it passes through a production line provided with drive, guide and return rollers. Finally, it is again conditioned in the form of a winding on a so-called output or conditioning coil. It is from this strip on the output coil that the individual circuits are subsequently cut.
Les contraintes appliquées à la bande au cours du processus de fabrication peuvent avoir une incidence sur la qualité et l'intégrité des produits finaux, qu'il est donc utile de connaître et de caractériser, en vue notamment de différencier, d'évaluer et de définir les différentes techniques de fabrication ou d'assemblage, ainsi bien sûr que les paramètres relatifs à la bande elle-même.The stresses applied to the strip during the manufacturing process can have an impact on the quality and integrity of the final products, which it is therefore useful to know and characterize, in particular with a view to differentiating, evaluating and define the various manufacturing or assembly techniques, as well as of course the parameters relating to the strip itself.
Or, en la matière, les tests connus de contrôle de fiabilité mécanique et de résistance à la fatigue pratiqués actuellement sont postérieurs à l'encartage. Et outre le fait que l'encartage comme condition préalable à leur mise en oeuvre soit déjà une lourde contrainte dans la pratique, ces tests ont comme limitation de n'être que très peu ou pas du tout signifiants sur tout ce qui a lieu en amont, et comme autre limitation inhérente de n'être pas applicables aux étiquettes électroniques dont on sait qu'elles sont découpées dans leur bande de fabrication à titre de produits finaux.However, in this area, the known tests for checking mechanical reliability and resistance to fatigue currently practiced are subsequent to inserting. And besides the fact that the insertion as a prerequisite for their implementation is already a heavy constraint in practice, these tests have the limitation of being very little or not at all significant on everything that takes place upstream , and as another inherent limitation of not being applicable to electronic labels which are known to be cut from their manufacturing strip as final products.
L'invention a donc été réalisée pour répondre au besoin de recueillir des informations sur la fiabilité mécanique et la résistance à la fatigue de tels circuits électroniques, pour tous les stades de leur existence depuis le stade initial de leur fabrication. De plus ce test est applicable indifféremment, aussi commodément et avec la même efficacité, aux modules électroniques avec ou sans contact pour cartes à puce et aux étiquettes électroniques.The invention has therefore been made to meet the need to collect information on the mechanical reliability and the fatigue resistance of such electronic circuits, for all stages of their existence from the initial stage of their manufacture. In addition, this test is equally applicable, as conveniently and with the same efficiency, to electronic modules with or without contact for smart cards and to electronic labels.
A cet effet, un objet de l'invention vise un procédé de contrôle de la fiabilité mécanique et de la résistance à la fatigue de circuits électroniques de type module électronique pour carte à puce ou étiquette électronique conditionnés sous forme d'une bande, selon les revendications de procédé.To this end, an object of the invention relates to a method for controlling the mechanical reliability and the fatigue resistance of electronic circuits. of electronic module type for smart card or electronic label packaged in the form of a strip, according to the process claims.
Un autre objet de l'invention vise un dispositif de test de la fiabilité mécanique et de la fatigue de circuits électroniques tels que modules pour carte à puce ou étiquettes électroniques, conditionnés sous forme de bande selon les revendications de dispositif.Another object of the invention relates to a device for testing the mechanical reliability and the fatigue of electronic circuits such as modules for a smart card or electronic labels, packaged in the form of a strip according to the device claims.
Des caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description qui suit, en relation avec le dessin annexé où la figure unique est une vue schématique de côté d'une réalisation du dispositif de l'invention.Characteristics and advantages of the invention will appear more clearly in the description which follows, in relation to the appended drawing where the single figure is a schematic side view of an embodiment of the device of the invention.
Dans ce dispositif, un bâti est représenté sous la forme de deux rails RI et R2 se croisant à angle droit, qui servent de support à quatre galets 1, 2, 3, 4 destinés à constituer un chemin de défilement pour une boucle B formée avec un tronçon de bande dont les extrémités ont été raccordées. Cette boucle présente ici une longueur de l'ordre de 1 à 2 m. Les galets 1 et 2 sont montés à rotation sur le rail RI, et les galetsIn this device, a frame is represented in the form of two rails RI and R2 crossing at right angles, which serve as support for four rollers 1, 2, 3, 4 intended to constitute a path of travel for a loop B formed with a strip section whose ends have been connected. This loop here has a length of the order of 1 to 2 m. The rollers 1 and 2 are rotatably mounted on the RI rail, and the rollers
3 et 4 de chaque côté sur le rail R2. Le galet 1, qui est motorisé pour assurer l'entraînement de la bande B par friction, a un positionnement fixe. Tandis que les galets 2, 3 et 4 sont deplaçables indépendamment le long de leurs rails respectif de support, comme indiqué par les doubles flèches sur la figure unique.3 and 4 on each side on the R2 rail. The roller 1, which is motorized to drive the strip B by friction, has a fixed positioning. While the rollers 2, 3 and 4 are independently movable along their respective support rails, as indicated by the double arrows in the single figure.
Ceci permet de modifier la configuration du chemin de défilement, et notamment l'angle α de renvoi autour du galet 2. Dans la configuration représentée, le chemin de défilement pour la bande B forme un double passage en S autour des galets 2 à 4, qui peut être supprimé en déplaçant le galet 2 au-delà des galets 3 et 4 par rapport au galet d'entraînement 1. Pour faciliter la mise en œuvre des configurations du chemin de défilement, les rails 1 et 2 présentent des graduations dans les plages de positionnement des galets 2 à 4.This makes it possible to modify the configuration of the travel path, and in particular the angle α of deflection around the roller 2. In the configuration shown, the travel path for the strip B forms a double passage in S around the rollers 2 to 4, which can be removed by moving the roller 2 beyond the rollers 3 and 4 relative to the drive roller 1. To facilitate the implementation of the running path configurations, the rails 1 and 2 have graduations in the positioning ranges of the rollers 2 to 4.
Un autre paramètre de variation de la configuration du chemin de défilement est le diamètre des galets 2, 3 et 4. A cette fin, les galets 2, 3 et 4 sont interchangeables. Il est ainsi possible de monter des galets de diamètre et / ou largeur (dimension parallèle à leur axe de rotation) différents de ceux montrés sur la figure unique, choisis précisément en fonction de ces paramètres de diamètre et / ou largeur.Another parameter for varying the configuration of the travel path is the diameter of the rollers 2, 3 and 4. To this end, the rollers 2, 3 and 4 are interchangeable. It is thus possible to mount rollers of diameter and / or width (dimension parallel to their axis of rotation) different from those shown in the single figure, chosen precisely according to these parameters of diameter and / or width.
Par ailleurs, le galet 2 est monté sur un système à ressort ou dynamomètre qui permet de régler la tension dans la bande B à une valeur déterminée. Un galet presseur 5, représenté en traits interrompus sur la figure unique, est associé au galet 2. Selon ce montage il est possible de sélectivement appliquer ou non une force de compression sur la bande, et de contrôler c'est-à-dire régler cette force de compression selon des paramètres choisis.Furthermore, the roller 2 is mounted on a spring system or dynamometer which makes it possible to adjust the tension in the band B to a determined value. A pressure roller 5, shown in broken lines in the single figure, is associated with the roller 2. According to this arrangement it is possible to selectively apply or not a compressive force on the strip, and to control, that is to say adjust this compression force according to selected parameters.
Ainsi des paramètres modifiables et contrôlables sont : α les angles de renvoi, dont l'angle α dans le chemin de défilement ; α les rayons des galets 2 à 4, par exemple compris entre 30 et 80 mm et variables par pas de 10 mm ; α la vitesse de défilement de la bande, par exemple comprise entre 5 et 20m/mn et variable par pas de 5 m/mn (soit sensiblement 1000/3 mm/s et 500/6 mm/s) ; α le nombre de tours effectué par la bande ; α la tension dans la bande, autour de 15 N par exemple ; a la force de compression exercée sur la bande, par exemple comprise entre 0 et 5 kg et variable par pas de 1 kg. Le dispositif selon l'invention pourra être utilisé indifféremment pour tester des bandes de modules électroniques avec ou sans contact pour cartes et des bandes d'étiquettes électroniques.Thus modifiable and controllable parameters are: α the return angles, including the angle α in the scroll path; α the radii of the rollers 2 to 4, for example between 30 and 80 mm and variable in steps of 10 mm; α the running speed of the strip, for example between 5 and 20 m / min and variable in steps of 5 m / min (ie substantially 1000/3 mm / s and 500/6 mm / s); α the number of turns performed by the strip; α the tension in the strip, around 15 N for example; has the compression force exerted on the strip, for example between 0 and 5 kg and variable in steps of 1 kg. The device according to the invention can be used interchangeably for testing strips of electronic modules with or without contact for cards and strips of electronic labels.
Un jeu de galets spécifique pour chaque produit est ici prévu pour chaque utilisation. Comme mentionné, pour l'application à des modules électroniques présentant une goutte d'encapsulation saillant légèrement sur une face de la bande, il convient de prévoir sur la surface externe du galet 2, des gorges périphériques placées en regard de cette encapsulation pour assurer le passage des gouttes les écraser. A specific set of rollers for each product is provided here for each use. As mentioned, for the application to electronic modules having a drop of encapsulation projecting slightly on one face of the strip, it is advisable to provide on the external surface of the roller 2, peripheral grooves placed opposite this encapsulation to ensure the passage of the drops crush them.

Claims

REVENDICATIONS
1) Procédé de contrôle de la fiabilité mécanique et de la résistance à la fatigue de circuits électroniques de type module électronique pour carte à puce ou étiquette électronique conditionnés sous forme d'une bande, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : (a) former une boucle fermée avec un tronçon de cette bande ; (b) engager cette boucle sur un chemin de défilement constitué d'une pluralité de galets ; (c) faire subir à cette bande un cycle de fatigue en la faisant accomplir un nombre prédéterminé de tours à une vitesse de défilement prédéterminée ; et (d) tester électriquement ses circuits après chaque cycle.1) Method for controlling the mechanical reliability and the fatigue resistance of electronic circuits of the electronic module type for a chip card or electronic label packaged in the form of a strip, characterized in that it comprises the following steps: ( a) forming a closed loop with a section of this strip; (b) engaging this loop on a running path consisting of a plurality of rollers; (c) subjecting this strip to a fatigue cycle by making it perform a predetermined number of turns at a predetermined running speed; and (d) electrically test its circuits after each cycle.
2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'étape2) Method according to claim 1, characterized in that in step
(b) où la bande subit un cycle de fatigue en lui faisant accomplir un nombre prédéterminé de tours, cette bande est engagée sur un chemin de défilement constitué d'au moins quatre galets dont au moins certains d'entre eux sont deplaçables pour faire varier de façon contrôlée des paramètres relatifs aux contraintes appliquées à la bande et permettre de réaliser au moins un passage en S dans ce chemin de défilement.(b) where the strip undergoes a fatigue cycle by making it complete a predetermined number of turns, this strip is engaged on a running path consisting of at least four rollers, at least some of which are displaceable to vary in a controlled manner, parameters relating to the stresses applied to the strip and make it possible to carry out at least one passage in S in this travel path.
3) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'est appliqué une tension contrôlée à la bande (B) placée sur ce chemin de défilement.3) Method according to claim 1 or 2, characterized in that a controlled tension is applied to the strip (B) placed on this running path.
4) Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est en outre appliqué une force de compression contrôlée sur la bande (B) au passage sur l'un ces galets. 5) Dispositif de mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de galets (1 à 4) agencés de manière à définir un chemin de défilement pour une boucle formée avec un tronçon de cette bande (B), ces galets étant au nombre de quatre au moins de manière à permettre de former au moins un passage en S dans ce chemin de défilement, et au moins certains ces galets (2 à 4) étant deplaçables de manière à permettre de modifier au moins certains des angles de renvoi dans ce chemin de défilement.4) Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that it is further applied a controlled compressive force on the strip (B) in passing on one of these rollers. 5) Device for implementing the method according to one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a plurality of rollers (1 to 4) arranged so as to define a running path for a loop formed with a section of this strip (B), these rollers being at least four in number so as to allow at least one S-shaped passage to be formed in this travel path, and at least some of these rollers (2 to 4) being displaceable so to allow modification of at least some of the deflection angles in this scrolling path.
6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'un ces galets (1) est motorisé pour assurer par friction l'entraînement en défilement de la bande (B).6) Device according to claim 5, characterized in that one of these rollers (1) is motorized to ensure by friction the driving movement of the strip (B).
7) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le galet d'entraînement (1) a une vitesse réglable.7) Device according to claim 6, characterized in that the drive roller (1) has an adjustable speed.
8) Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'au moins certains des galets (1 à 4) sont interchangeables pour faire varier leur diamètre.8) Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that at least some of the rollers (1 to 4) are interchangeable to vary their diameter.
9) Dispositif selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'est prévu un moyen de réglage et de contrôle de la tension de bande dans ce chemin de défilement.9) Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that there is provided a means for adjusting and controlling the web tension in this running path.
10) Dispositif selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce qu'est prévu un moyen pour appliquer une force de compression à la bande au passage sur l'un ces galets (2) du chemin de défilement. 11) Dispositif selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que le chemin de défilement comprend quatre galets (1 à 4), dont un premier galet d'entraînement (1) fixe en position, un second galet (2) deplaçable en translation en rapprochement ou en eloignement de ce premier galet (1), et des troisième et quatrième galets (3, 4) écartés de chaque côté par rapport aux deux premiers galets (1, 2), et deplaçables chacun en translation, en ecartement par rapport aux premier et deuxième galets (1, 2). 10) Device according to one of claims 5 to 9, characterized in that there is provided a means for applying a compressive force to the strip when passing over one of these rollers (2) of the running path. 11) Device according to one of claims 5 to 10, characterized in that the travel path comprises four rollers (1 to 4), including a first drive roller (1) fixed in position, a second roller (2) displaceable in translation towards or away from this first roller (1), and from the third and fourth rollers (3, 4) spaced apart on each side with respect to the first two rollers (1, 2), and each displaceable in translation, in spacing from the first and second rollers (1, 2).
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