WO2024027955A1 - Dispositif électronique stratifié et procédé de fabrication d'un tel dispositif - Google Patents

Dispositif électronique stratifié et procédé de fabrication d'un tel dispositif Download PDF

Info

Publication number
WO2024027955A1
WO2024027955A1 PCT/EP2023/055186 EP2023055186W WO2024027955A1 WO 2024027955 A1 WO2024027955 A1 WO 2024027955A1 EP 2023055186 W EP2023055186 W EP 2023055186W WO 2024027955 A1 WO2024027955 A1 WO 2024027955A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
electronic module
partially
contact
antenna
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/055186
Other languages
English (en)
Inventor
Pierre Benato
Gilles MARTINEZ
Original Assignee
Paragon Id
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 Paragon Id filed Critical Paragon Id
Publication of WO2024027955A1 publication Critical patent/WO2024027955A1/fr

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/0772—Physical layout of the record carrier
    • G06K19/07722—Physical layout of the record carrier the record carrier being multilayered, e.g. laminated sheets
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07773—Antenna details
    • G06K19/07794—Antenna details the record carrier comprising a booster or auxiliary antenna in addition to the antenna connected directly to the integrated circuit
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07773—Antenna details
    • G06K19/07775—Antenna details the antenna being on-chip

Definitions

  • the present invention relates to laminated electronic devices, in particular to laminated electronic devices obtained using pressing.
  • identification cards are produced, such as credit cards, identity cards, driving licenses, cards for advertising purposes, ski passes, or loyalty cards to benefit from discounts, etc. , using a laminated electronic device.
  • a laminated electronic device comprises an electronic module integrated within a stack of layers of materials.
  • the materials used are generally thermoplastic polymers which deform, or flow, under the action of pressing, and more particularly hot pressing, called lamination.
  • the electronic module is assembled with the layers of materials, some of which may contain information to be protected, for example identity information, in order to obtain a laminated electronic device. Then the laminated electronic device is hot pressed to fuse the layers of materials to obtain a one-piece card body integrating an electronic module and information to be protected, called a final product or functional laminate.
  • the final product preserves the integrity of the electronic module and the various information written on the layers of material, preventing its disassembly and making it very resistant to fraud.
  • the integration of an electronic module within a stack of layers of materials causes stresses between the module and the layers of materials and creates areas of weakness in the materials which are often the starting points of rupture. materials.
  • EP3005244 A1 discloses an intermediate electronic device comprising a support body provided with a cavity, an electronic module, a space existing at the interface between the module and the support body, and a flexible or elastic material arranged in the device so as to fill or cover at least partially the space between the module and the support body. But there may persist a gap all around the electronic module, between the module and the support, and the electronic module is less well maintained within the device.
  • An objective is therefore to provide means for limiting the creation of cracks within a stratified electronic device, in particular at the level of the electronic modules integrated within such devices. Another objective is to provide means for keeping the electronic module sufficiently immobile within the device while limiting the appearance of microcracks within the device. Another objective is to provide a laminated electronic device which is simple to manufacture while allowing manufacturing costs to be reduced.
  • a stratified electronic device comprising:
  • thermoplastic polymer material a first layer of a first thermoplastic polymer material, the first layer comprising a through cavity
  • the first layer is at least partially in contact with the electronic module.
  • the second adhesive layer makes it possible to limit movement of the electronic module towards the first layer during a pressing step at a temperature allowing creep of the first material, called the lamination step. This limits the generation of constraints exerted by the electronic module on the first layer according to the direction of movement of the electronic module. We avoid creating constraints in a particular direction which could encourage the creation of cracks within the first layer. Furthermore, during pressing, the first layer flows towards the electronic module, held in position by the second adhesive layer, and when the first layer comes at least partially into contact with the electronic module, the stresses exerted by the first layer on the module electronics are distributed evenly around the electronic module.
  • a method of manufacturing a laminated electronic device comprising an assembly for obtaining a laminated electronic device, the assembly comprising:
  • the method comprises, after assembly, pressing the laminated electronic device at a temperature allowing creep of at least the first material so that the first layer flows towards the electronic module in order to be at least partially brought into contact with the electronic module.
  • Figure 1 illustrates schematically a sectional view of an embodiment of a laminated electronic device
  • Figures 2 to 7 schematically illustrate sectional views of the main stages of a process for manufacturing a laminated electronic device
  • Figure 8 schematically illustrates a top view of the step of the process illustrated in Figure 4
  • Figures 9 to 11 schematically illustrate sectional views of other embodiments of a laminated electronic device
  • Figures 12 and 13 schematically illustrate sectional views of other embodiments of a laminated electronic device
  • Figure 14 schematically illustrates a top view of another embodiment of a laminated electronic device.
  • the electronic module has a front face and a rear face
  • the first layer has a front face and a rear face
  • the second adhesive layer has a front face at least partially in contact with the rear face of the electronic module and with the face back of the first layer.
  • the second material has a hardness strictly greater than that of the first material.
  • the hardness makes it possible to limit the deformation (or creep) of the second adhesive layer during pressing, in order to prevent the second adhesive layer from moving the electronic module towards the first layer in a direction of movement.
  • the electronic module comprises a connection zone and a logic circuit electrically coupled to the connection zone, the device comprising an electrical circuit comprising an electric wire having a first portion electrically coupled to the zone connection and a second portion at least partially in contact with the first layer, the device comprising a third layer of a third thermoplastic polymer material, the third layer comprising a through cavity so that the electronic module is inserted at least partially into the within the through cavity of the third layer, the third layer being at least partially in contact with the first layer and with the first and second portions of the electric wire.
  • a communicating electronic module for example an RFID tag (or radio frequency identification in English, that is to say radio frequency identification).
  • the device comprises a fourth layer of a fourth thermoplastic polymer material, the fourth layer comprising a cavity so that the electronic module is inserted at least partially within the cavity of the fourth layer, the fourth layer being at least partially in contact with the third layer and with the electronic module, and in which the third layer has a thickness greater than or equal to the sum of the thicknesses of the connection zone and the first portion, the thicknesses being measured along an axis passing through the first, second and third layers.
  • the stresses exerted on the first portion of the electric wire by the fourth layer during pressing are limited.
  • the electronic module comprises a base having a first face forming the rear face of the electronic module and a second face opposite the first face, the connection zone being in contact with the second face, a thickness of the first layer being greater than or equal to to a thickness of the base, the thicknesses being measured along an axis passing through the first, second and third layers.
  • the fourth layer has a thickness greater than or equal to a difference between a thickness of the electronic module and the sum of the thicknesses of the first layer and the third layer, the thicknesses being measured along an axis passing through the first, second, third and fourth layers. This ensures that the fourth layer is flush with or covers the front face of the electronic module.
  • the first, third and fourth materials are based on the same thermoplastic polymer.
  • the device comprises a support layer of a fifth thermoplastic polymer material, the support layer comprising an additional cavity, the second adhesive layer being inserted at least partially within the additional cavity and the support layer being at least partially in contact with the first layer.
  • the second layer has a thickness less than or equal to that of the support layer, the thickness of the second layer being measured along an axis passing through the first, second and third layers.
  • the electronic module has a front face and a rear face
  • the first layer has a front face and a rear face
  • the second adhesive layer has a rear face at least partially in contact with the front face of the electronic module and with the front face of the first layer.
  • the electronic module comprises a connection zone and a logic circuit electrically coupled to the connection zone, the device comprising a first antenna electrically coupled to the connection zone and a second antenna at least partially in contact with the first layer and coupled by inductive effect with at least the first antenna.
  • the second antenna comprises a first part arranged in a spiral around the first antenna so as to be coupled by inductive effect to the first antenna, and a second part arranged in a spiral around the first part so as to be coupled by inductive effect to an electronic device located remotely from the device.
  • the device comprises a third layer of a third thermoplastic polymer material, the third layer being at least partially in contact with the first layer, with the second layer and with the second antenna.
  • the device comprises an additional layer of an additional thermoplastic polymer material, the additional layer being at least partially in contact with the first layer and with the electronic module.
  • the additional material has a hardness strictly greater than that of the first material.
  • the device comprises a covering layer of a thermoplastic polymer covering material, the covering layer being at least partially in contact with the first layer and the additional layer.
  • the device comprises an additional covering layer of additional thermoplastic polymer material, the additional covering layer covering the third layer.
  • the electronic module has a front face and a rear face
  • the first layer has a front face and a rear face
  • the second adhesive layer has a front face
  • the assembly comprising bringing into contact at least the second adhesive layer partially with the rear face of the electronic module and with the rear face of the first layer.
  • the electronic module comprises a connection zone and a logic circuit electrically coupled to the connection zone, the assembly comprising a provision of an electrical circuit comprising an electric wire having a first portion electrically coupled to the connection zone and a second portion brought into contact at least partially with the first layer, a provision of a third layer of a third thermoplastic polymer material, the third layer comprising a through cavity for inserting the electronic module at least partially within the through cavity of the third layer, and bringing the third layer into contact at least partially with the first layer and with the second portion so that the first portion is located at a distance from the third layer, and the pressing comprises a creep of the third layer towards the first portion in order to be brought into contact at least partially with the first portion.
  • the assembly comprises a provision of a fourth layer of a fourth thermoplastic polymer material, the fourth layer comprising a cavity for inserting the electronic module at least partially within the cavity of the fourth layer, and contacting of the fourth layer at least partially with the third layer, the third layer having a thickness greater than or equal to the sum of the thicknesses of the connection zone and the first portion, the thicknesses being measured along an axis passing through the first, second and third layers, the fourth layer being shaped to cover the first portion of the electric wire, and the pressing comprises a creep of the fourth layer towards the electronic module in order to be brought into contact at least partially with the electronic module.
  • the assembly includes providing a support layer of a fifth thermoplastic polymer material, and the support layer covers a rear face of the second adhesive layer and at least partially the rear face of the first layer.
  • the second adhesive layer has a rear face, and the assembly includes bringing the second adhesive layer into contact at least partially with the front face of the electronic module and with the front face of the first layer.
  • the assembly comprises a provision of a first antenna electrically coupled to the connection zone and a second antenna brought into contact at least partially with the first layer so that the second antenna is coupled by inductive effect with at least the first antenna.
  • a material, a film, a layer, “based” on a material A we mean a material, a film, a layer comprising this material A only or this material A and possibly other materials.
  • a laminated electronic device 1 is shown, in particular a functional device after having carried out a pressing step.
  • functional device is meant a device 1 ready to be used, the device 1 preferably being an identification card, such as a credit card, identity card, driving license card, a card for advertising purposes, a package ski, or a loyalty card to benefit from discounts, etc.
  • the device 1 is called laminated because it comprises a stack of several layers 2 to 6; and 203 to 205.
  • Device 1 comprises at least one electronic module 7 inserted within layers 2 to 6; and 203 to 205.
  • the device 1 comprises at least a first layer 2 of a first thermoplastic polymer material, the first layer 2 comprising a through cavity 8.
  • the first layer 2 is intended to form a support for the electronic module 7.
  • Thermoplastic polymer material is a material capable of creeping under the effect of pressing, in particular pressing at a specific temperature.
  • the thermoplastic polymer material may be based on polycarbonate.
  • the specific temperature used during pressing can be between 165°C and 190°C.
  • the electronic module 7 is inserted at least partially within the through cavity 8 of the first layer 2.
  • the creep of layers 2, 4 to 6; and 203 to 205 makes it possible, in particular, to fill the gaps between the electronic module 7 and the different layers 2, 4 to 6; and 203 to 205, called support layers, during the manufacture of the device 1.
  • the device 1 comprises a second adhesive layer 3 of a second material having an adhesion greater than that of the first material, preferably strictly greater than that of the first material.
  • the second adhesive layer 3 is at least partially in contact with the first layer 2 and with the electronic module 7.
  • the second adhesive layer 3 is configured to keep the electronic module 7 immobile during the pressing step.
  • pressing causes creep in layers 2, 4 to 6; and 203 to 205 which could move module 7 and lead to the creation of areas of weakness.
  • the second layer 3 may possibly creep slightly during the pressing step, but the material of the second layer 3 is chosen so that the second layer 3 creeps less than the other layers 2, 4 to 6; and 203 to 205 of device 1.
  • the positioning of the second adhesive layer 3 in contact with both the module 7 and the first layer 2 makes it possible to keep the electronic module 7 immobile while allowing the first layer 2 to flow towards the electronic module 7 during pressing.
  • the second material is based on polyamide.
  • the second material may have a bonding force greater than or equal to 14 N/mm 2 .
  • bonding force we mean the force necessary to exert on the second material to separate it from a support on which it is glued. In other words, the force required corresponds to a shear force.
  • the device 1 comprises several layers 2 to 6; and 203 to 205, arranged one on top of the other, along a main axis and the second adhesive layer 3 has a front face 14 and a rear face 15. More particularly, the front face 14 of the second adhesive layer 3 is at least partially in contact with the rear face 11 of the electronic module 7 and with the face rear 13 of the first layer 2. Preferably, the surface of the front face 14 of the second adhesive layer 3 is strictly greater than the surface of the rear face 11 of the electronic module 7. In other words, the second adhesive layer 3 covers the rear face 1 1 of the electronic module 7.
  • the main axis layers 2, 3. More particularly, the main axis X is perpendicular to the planes in which the faces of layers 2 to 6 of device 1 mainly extend.
  • the second material of the second adhesive layer 3 has a hardness strictly greater than that of the first material of the first layer 2, in order, in particular, to keep the electronic module 7 immobile during pressing of the device 1.
  • the hardness of the material of the second layer 3 makes it possible to limit its creep, during pressing, and thus to improve the holding of the electronic module 7 in position.
  • the second layer can be made from polyamide having a hardness of between 80 and 100 Shore D.
  • the Shore D unit is a scale for measuring the hardness of materials, that is to say the measurement of resistance. of a material upon penetration.
  • the Shore D scale is made from an instrument that allows you to measure the depth of penetration of an indenter by application to the material.
  • the first layer 2 can be made of polycarbonate having a hardness of between 60 and 78 Shore D.
  • the electronic module 7 comprises a connection zone 20 and a logic circuit 21 electrically coupled, by a conductive connection 22 to the connection zone 20.
  • the device 1 comprises an electrical circuit 23 comprising an electric wire 24 having a first portion 25 electrically coupled to the connection zone 20 and a second portion 26 at least partially in contact with the first layer 2.
  • the first portion 25 is connected directly to the connection zone 20.
  • the second portion 26 is placed in contact with the first layer 2, for example the second portion 26 partially penetrates the first layer 2, as illustrated in Figures 1; 4 to 11.
  • the device 1 comprises a third layer 4 of a third thermoplastic polymer material to integrate the electrical circuit 23.
  • the third layer 4 comprises a front face 27 and a rear face 28.
  • the third layer 4 further comprises, a through cavity 9 so that the electronic module 7 is inserted at least partially within the through cavity 9 of the third layer 4.
  • the through cavity 9 of the third layer 4 is placed opposite -screw, or facing, the through cavity 8 of the first layer 2.
  • the third layer 4 is at least partially in contact with the first layer 2 and with the first and second portions 25, 26 of the electric wire 24.
  • the circuit electrical 24 can be an antenna, and we thus provide a device 1 comprising a communicating electronic module 7, for example an RFID tag.
  • the second layer 3 may have a thickness E3 less than or equal to that E2 of the first layer 2.
  • the thicknesses E2, E3 of the first and second layers 2, 3 being measured along an axis passing through the first, second and third layers 2 to 4, in particular along the main axis X.
  • the thickness E3 of the second layer 3 is strictly lower than that of the first layer 2, thus we can reduce the quantity of the second material to be used, compared to that of the first material.
  • the electronic module 7 comprises a base 30 having a first face forming the rear face 14 of the electronic module 7 and a second face 31 opposite the first face.
  • the electronic module 7 may include a housing 39 within which the logic circuit 21 is integrated.
  • the housing 39 projects from the second face 31 of the electronic module 7.
  • the connection zone 20 is in contact with the second face 31.
  • the thickness E2 of the first layer 2 is greater than or equal to a thickness Ee of the base 30, the thicknesses E2, Ee being measured along an axis passing through the first, second and third layers 2 to 4, in particular along the main axis X, as illustrated in Figure 2.
  • the device 1 may comprise a fourth layer 5 of a fourth thermoplastic polymer material, the fourth layer 5 comprising a front face 60 and a rear face 61.
  • the fourth layer 5 has front and rear faces 60, 61 having non-continuous surfaces.
  • the fourth layer 5 comprises a cavity 62 so that the electronic module 7 is inserted at least partially within the cavity 62 of the fourth layer 5.
  • the cavity 62 of the fourth layer 5 can be through or one-eyed.
  • the fourth layer 5 is at least partially in contact with the third layer 4 and with the electronic module 7.
  • the third layer 4 has a thickness E4 greater than or equal to the sum of the thicknesses of the connection zone 20 and the first portion 25 of the electric wire 24, the thicknesses being measured along the main axis X.
  • the front face 27 of the third layer 4 is at least partially in contact with the rear face 61 of the fourth layer 5.
  • the first, third and fourth materials can be based on the same thermoplastic polymer, preferably in polycarbonate, and more preferably in polycarbonate having a hardness of between 75 and 85 Shore D, in order to simplify the manufacture of the device 1.
  • the second material has a hardness strictly greater than those of the first, third and fourth materials.
  • the device 1 comprises a support layer 6 of a fifth thermoplastic polymer material.
  • the fifth material is based on the same material than that of the first, third and fourth layers 2, 4 and 5.
  • the support layer 6 has front and rear faces which can be continuous so as to cover the rear face 15 of the second adhesive layer 3 and at least partially the rear face 13 of the first layer 2, as illustrated in Figure 10.
  • the support layer 6 may comprise an additional through or blind cavity 63, to at least partially insert the second adhesive layer 3.
  • the additional cavity 63 can be blind, as illustrated in Figures 1, 7 and 9, when the front face of the support layer 6, that is to say the face at least partially in contact with the rear face 13 of the first layer 2, is continuous. In this case, the support layer 6 is at least partially in contact with the first layer 2.
  • the additional cavity 63 is through and the second adhesive layer 3 is at least partially inserted into the additional cavity 63.
  • the method comprises an assembly to obtain a laminated electronic device 1.
  • the assembly comprises a provision of the first layer 2 of a first thermoplastic polymer material, the first layer 2 comprising a through cavity 8, a provision of the electronic module 7 and the provision of the second adhesive layer 3 of a second material having an adhesion greater than that of the first material, as illustrated in Figure 2.
  • the assembly further comprises an insertion of the electronic module 7 at least partially within the through cavity 8 of the first layer 2 so that the electronic module 7 is located at a distance from the first layer 2. In other words, there is a space 65 between the module 7 and the first layer 2.
  • the assembly includes bringing the second adhesive layer 3 into contact at least partially with the first layer 2 and with the electronic module 7.
  • the module 7 can be mounted on the front face 14 of the second layer 3, then the second layer 3 is brought into contact with the first layer 2.
  • assembly can then comprise a placement of the portions 25, 26 of the electrical wire 24 on the first layer 2 and the connection zone 20, illustrated in Figures 4 and 8.
  • the first portion 25 can be welded on the connection zone 20
  • We can then place the third layer 4 at least partially in contact with the first layer 2.
  • the fourth layer 5 at least partially in contact with the third layer 4, as illustrated in Figure 6.
  • the third layer 4 has a thickness E4 greater than or equal to the sum of the thicknesses of the connection zone 20 and the first portion 25 of the electric wire 24.
  • the fourth layer 5 can be in contact with the first portion 25 of the wire electrical 24, being placed on the first portion 25.
  • the third layer 4 has a thickness E4 strictly greater than the sum of the thicknesses of the connection zone 20 and the first portion 25 of the electric wire 24.
  • the first portion 25 is located at a distance from the rear face 61 of the fourth layer 5, that is to say that the fourth layer 5 is not in contact with the first portion 25.
  • the stresses exerted on the first portion 25 by the fourth layer 5 are further limited during pressing. This allows better creep of the fourth layer 5 towards the electronic module 7 to more easily cover the first portion 25 of the electrical wire 24.
  • the assembly can include bringing the support layer 6 into contact, at least partially. with the first layer 2, as illustrated in Figure 7.
  • the method comprises, after assembly, pressing the laminated electronic device 7 at a temperature allowing creep of at least the first material so that the first layer 2 flows towards the electronic module 7 in order to be at least partially placed in contact with the electronic module 7.
  • the specific temperature also allows the creep of the materials of the first, third, fourth and fifth layers 2, 3 to 5, as well as the creep of the material of the support layer 6.
  • the specific temperature is chosen so as to be at least greater than or equal to the maximum value of the creep temperatures of each of the first, third to fifth materials.
  • a device 1 before the pressing step comprising an additional layer 70 of a material, preferably identical to that of the first layer 2, to cover the electronic module 7.
  • the additional layer 70 has front and rear faces having continuous surfaces to cover the electronic module 7 and the front face 60 of the fourth layer 5.
  • the third layer 4 is located at a distance from the first portion 25 of the wire 24.
  • the first layer 2 has an internal edge 80 forming the through cavity 8 of the first layer 2
  • the third layer 4 has an internal edge 81 forming the through cavity 9 of the third layer 4, the internal edges 80, 81 being able to be offset according to the main axis X, as illustrated in Figures 5 to 7, and 9 to 11, or be aligned along the main axis exert stresses on the first portion 25 during the creep of the third layer 4.
  • the first portion 25 is inserted at least partially within the through cavity 9 of the third layer 4. In this case, the creep of the third layer is encouraged.
  • layer 4 and the fourth layer 5 to cover the first portion 25 of the wire 24.
  • the through cavity 9 of the third layer 4 has a diameter greater than or equal to that of the through cavity 8 of the first layer 2.
  • the diameters are measured along an axis perpendicular to the main axis X.
  • FIG 10 there is shown a device 1 before the pressing step, in which the fourth layer 5 comprises an additional cavity 100, that is to say that the front and rear faces 60, 61 of the fourth layer 5 are not continuous.
  • Figure 11 there is shown a device 1 before pressing in which the support layer 6 comprises a through cavity 63 for at least partially inserting the second adhesive layer 3.
  • the second adhesive layer 3 has a rear face 15 at least partially in contact with the front face 10 of the electronic module 7 and with the front face 12 of the first layer 2.
  • the surface of the rear face 15 of the second adhesive layer 3 is strictly greater than the surface of the front face 10 of the electronic module 7.
  • the second adhesive layer 3 covers the front face 10 of the electronic module 7.
  • the main axis X passes, successively, through the first layer 2 and the second layer 3.
  • the device 1 comprises a first antenna 200 electrically coupled to the connection zone 20 of the electronic module 7, and a second antenna 201 at least partially in contact with the first layer 2. More particularly, the second antenna 201 is coupled by inductive effect with at least the first antenna 200. In other words, the second antenna 201 is not electrically connected by an electric wire to the first antenna 200. The coupling of the first and second antennas 200, 201 between them by inductive effect is also noted magnetic coupling.
  • the first and second antennas 200, 201 are intended to allow an exchange of data, via electromagnetic waves, with an electronic device located at a distance from the device, for example a credit card reader.
  • the energy of the electromagnetic waves originating from, or transmitted to, the second antenna 201 has little effect on the electronic module 7 because there is no wired electrical connection between the second antenna 201 and the electronic module 7.
  • the first antenna 200 forms a closed circuit with the logic circuit 21 in order to be able to receive or provide an electrical signal.
  • the first and second antennas 200, 201 each include an electric wire and the first and second antennas 200, 201 are said to be wired.
  • an antenna 200, 201, or each antenna 200, 201 may comprise a flat electrically conductive strip.
  • an antenna 200, 201, or each antenna 200, 201 can be produced by depositing an electrically conductive ink.
  • the second antenna 201 comprises at least one part 210, 211 arranged in a spiral around the first antenna 200.
  • the second antenna 201 can comprise a first part 210 arranged in a spiral around of the first antenna 200 so as to be coupled by inductive effect to the first antenna 200, and a second part 211 arranged in a spiral around the first part 210 so as to be coupled by inductive effect to an electronic device located at a distance from the device .
  • each antenna 200, 201 comprises an electrically conductive element (such as an electric wire, an electrically conductive strip, or an electrically conductive ink) arranged within the spiral device in order to produce and receive a magnetic field allowing coupling by an inductive effect between the antennas 200, 201.
  • the first and second antennas 200, 201 are planar coils.
  • the first and second parts 210, 211 are arranged respectively in spirals so that the diameters of the turns of the second part 211 are strictly greater than those of the turns of the first part 210.
  • the first part 210, small loop 210, and the second part 211, large loop 211 because the diameters of the turns of the large loop 211 are strictly greater than those of the small loop 210.
  • a distance separates the turn of the large loop 211 most proximal to the electronic module 7 with the turn of the small loop 210 most distal to the electronic module 7. The distance is strictly greater than a gap between the turns of the small loop 210.
  • the large loop 211 is configured to exchange data with an electronic device located at a distance from the device 1.
  • the small loop 210 is configured to exchange this data with the first antenna 200, to transmit and receive this data with the electronic module 7, in particular with the logic circuit 21 of the module 7.
  • the small loop 210 acts as a relay for the exchanges of data between the electronic module 7 and the electronic device located at a distance from the device 1.
  • the second antenna 201 is also called a power antenna, because it is configured to receive electromagnetic waves having a frequency between 10 and 20 MHz.
  • the large loop 211 is electrically coupled to the small loop 210.
  • the same electrically conductive element is arranged in spirals to respectively form the small and large loops 210, 21 1.
  • the same electrically conductive element forming the small and large loops can have their two ends connected together.
  • the device 1 may comprise the third layer 4, as defined above, of the third thermoplastic polymer material.
  • the third layer 4 is at least partially in contact with the first layer 2, with the second layer 3 and with the second antenna 201.
  • the third layer 4 makes it possible to protect the electronic module 7 and the second antenna 201, and more particularly to improve the resistance of the electronic module 7 to the first layer 2.
  • the device 1 can also comprise an additional layer 203 of a material additional layer of thermoplastic polymer, the additional layer 203 being at least partially in contact with the first layer 2 and with the electronic module 7.
  • the additional layer 203 has a front face 300 intended to be in contact with the electronic module 7, and a face rear 301.
  • the additional layer 203 covers the rear face 11 of the electronic module 7, in other words the surface of the front face 300 of the additional layer 203 is strictly greater than that of the rear face 11 of the module electronic 7.
  • the device 1 may also comprise a covering layer 204 of a thermoplastic polymer covering material, the covering layer 204 being at least partially in contact with the first layer 2 and the additional layer 203.
  • the additional layer 203 comprises at least one adhesive face 300, 301.
  • the rear face 301 of the additional layer 203 is adhesive.
  • the adhesive rear face 301 of the additional layer 203 makes it possible to maintain part of the covering layer 204 located facing the electronic module 7 immobile during the pressing step. In fact, pressing causes creep in layers 2, 4 to 6; and 203 to 205 which could move the part of the covering layer 204 located facing the electronic module 7 and lead to the creation zones of weakness between the rear face 11 of the electronic module 7 and the covering layer 204.
  • the additional layer 203 may comprise a polycarbonate support layer having a face on which an adhesive is placed.
  • the glue can be a polyurethane resin, or an epoxy resin, that is to say an epoxy polymer (or polyepoxy).
  • the additional layer 203 comprises an additional material made of thermoplastic polymer polymerizable by ultraviolet radiation.
  • the additional layer 203 is placed, in the form of a paste, in contact with the covering layer 204, then the additional layer 203 is polymerized by ultraviolet radiation. Polymerization causes hardening of the additional layer 203 which adheres to the covering layer 204.
  • the additional material of the additional layer 203 has a hardness strictly greater than that of the first material.
  • the hardness of the additional material can be between 80 and 100 Shore D.
  • the additional material is based on polyamide.
  • the additional material is identical to the second material of the second layer 3.
  • the device 1 may further comprise an additional covering layer 205 of an additional thermoplastic polymer material, the additional covering layer 205 covering the third layer 4.
  • the covering and additional materials may be based on the same thermoplastic polymer as that of the first layer 2, preferably in polycarbonate, and more preferably in polycarbonate having a hardness between 75 and 85 Shore D, in order to simplify the manufacture of the device 1.
  • the main axis When the device 1 comprises layers 2 to 4; 203 to 205, the main axis
  • Figures 12 and 13 illustrate the main steps of another mode of implementation of the manufacturing process of the laminated device 1.
  • the assembly comprises bringing the second adhesive layer 3 into contact at least partially with the front face 10 of the electronic module 7.
  • the method comprises bringing the second adhesive layer 3 into contact with the front face 12 of the first layer 2.
  • the assembly may comprise, before bringing the second adhesive layer 3 into contact with the front face 10 of the electronic module 7, an electrical coupling, for example by welding, of the first antenna 200 to the connection zone 20 of the electronic module.
  • the method can include bringing the second antenna 201 into contact at least partially with the first layer 2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

Dispositif électronique stratifié, comprenant : une première couche (2) d'un premier matériau en polymère thermoplastique, la première couche (2) comprenant une cavité traversante (8); un module électronique (7) inséré au moins partiellement au sein de la cavité traversante (8) de la première couche (2); et une deuxième couche (3) adhésive d'un deuxième matériau ayant une adhérence supérieure à celle du premier matériau, la deuxième couche (3) adhésive étant au moins partiellement en contact avec la première couche (2) et avec le module électronique (7); la première couche (2) étant au moins partiellement en contact avec le module électronique (7).

Description

Dispositif électronique stratifié et procédé de fabrication d’un tel dispositif
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne les dispositifs électroniques stratifiés, en particulier les dispositifs électroniques stratifiés obtenus à l’aide d’un pressage.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Actuellement, on réalise des cartes d’identification, telles que des cartes de crédit, d’identité, des permis de conduire, des cartes à des fins publicitaires, des forfaits de ski, ou des cartes de fidélité pour bénéficier de réductions, etc., à l’aide d’un dispositif électronique stratifié. Un tel dispositif comprend un module électronique intégré au sein d’un empilement de couches de matériaux. Les matériaux utilisés sont généralement des polymères thermoplastiques qui se déforment, on dit également qu’ils fluent, sous l’action d’un pressage, et plus particulièrement un pressage à chaud, appelé lamination.
En général, on assemble le module électronique avec les couches de matériaux, dont certaines peuvent contenir des informations à protéger, par exemple des informations d’identité, afin d’obtenir un dispositif électronique stratifié. Puis on presse à chaud le dispositif électronique stratifié pour fusionner les couches de matériaux afin d’obtenir un corps de carte monobloc intégrant un module électronique et des informations à protéger, appelé produit final ou stratifié fonctionnel. Le produit final permet de préserver l'intégrité du module électronique et des différentes informations inscrites sur les couches de matériau, empêchant son désassemblage et le rendant très résistant à la fraude. Cependant, l’intégration d’un module électronique au sein d’un empilement de couches de matériaux provoque des contraintes entre le module et les couches de matériaux et crée des zones de faiblesse dans les matériaux qui sont souvent les points de départ de la rupture des matériaux. Ces contraintes peuvent avoir un impact destructeur sur les cartes, lorsque les cartes sont soumises à des contraintes mécaniques telles que l'usure quotidienne, la tension est relâchée sous la forme de fissures, et plus particulièrement de microfissures, dans les couches de matériaux entourant le module. De telles microfissures contribuent au vieillissement prématuré des cartes. Des fissurations peuvent également être accélérées par des contraintes mécaniques telles que les flexions et les torsions qui se produisent naturellement au cours de la vie de la carte.
On peut citer, par exemple, la demande de brevet américain US2015/0298389 A1 qui divulgue un procédé de protection d'un composant électrique dans une couche de support d'un stratifié fonctionnel comprend les étapes consistant à doter la couche de support d'un premier trou, d'un deuxième trou et d'une ouverture reliant les premier et deuxième trous ensemble, à positionner un composant électrique à l'intérieur du premier trou, à placer une pastille de matière plastique dans le deuxième trou, et faire s'écouler la matière de la pastille à travers l'ouverture du deuxième trou vers le premier trou, en contournant le composant électrique pour l'entourer. Mais un tel procédé est complexe, et nécessite une opération de rebouchage du premier trou pour obtenir un stratifié fonctionnel ayant un aspect lisse pour être homogène avec d’autres cartes.
On peut citer la demande de brevet européen EP3005244 A1 , qui divulgue un dispositif électronique intermédiaire comprenant un corps-support muni d’une cavité, un module électronique, un espace existant à l’interface entre le module et le corps-support, et une matière souple ou élastique agencée dans le dispositif de manière à remplir ou recouvrir au moins partiellement l’espace entre le module et le corps-support. Mais il peut persister un interstice tout autour du module électronique, entre le module et le support, et le module électronique est moins bien maintenu au sein du dispositif.
On peut également citer la demande de brevet américain US2012/0201994 A1 , qui divulgue un dispositif stratifié comprenant un film thermoplastique en tant que couche de substrat ; une ouverture dans la couche de substrat ; un composant fonctionnel disposé dans l’ouverture ; un film supplémentaire sur la couche de substrat ; et un matériau d’enrobage souple, élastique et résistant à la température, ayant un coefficient de dilatation thermique supérieur ou égal à celui de la couche de substrat, entourant le composant fonctionnel. Mais on doit utiliser une grande quantité de matériau d’enrobage ayant un coefficient de dilatation thermique spécifique, ce qui rend le procédé de fabrication très coûteux.
Un objectif est donc de fournir des moyens pour limiter la création de fissures au sein d’un dispositif électronique stratifié, en particulier au niveau des modules électroniques intégrés au sein de tels dispositifs. Un autre objectif consiste à fournir des moyens pour maintenir le module électronique suffisamment immobile au sein du dispositif tout en limitant l’apparition de microfissures au sein du dispositif. Un autre objectif est de fournir un dispositif électronique stratifié qui soit simple à fabriquer tout en permettant de réduire les coûts de fabrication.
RESUME
Selon un aspect, il est proposé un dispositif électronique stratifié, comprenant :
- une première couche d’un premier matériau en polymère thermoplastique, la première couche comprenant une cavité traversante ;
- un module électronique inséré au moins partiellement au sein de la cavité traversante de la première couche ; et
- une deuxième couche adhésive d’un deuxième matériau ayant une adhérence supérieure à celle du premier matériau, la deuxième couche adhésive étant au moins partiellement en contact avec la première couche et avec le module électronique.
La première couche est au moins partiellement en contact avec le module électronique.
Ainsi, en fournissant un dispositif où la première couche est au moins partiellement en contact avec le module électronique, on favorise une bonne tenue mécanique du module. La deuxième couche adhésive permet de limiter un déplacement du module électronique vers la première couche lors d’une étape de pressage à une température permettant le fluage du premier matériau, dite étape de lamination. Ainsi on limite la génération de contraintes exercées par le module électronique sur la première couche selon la direction de déplacement du module électronique. On évite de créer des contraintes selon une direction en particulier qui pourraient favoriser la création de fissures au sein de la première couche. En outre, lors du pressage, la première couche flue vers le module électronique, maintenu en position par la deuxième couche adhésive, et lorsque la première couche vient au moins partiellement au contact du module électronique, les contraintes exercées par la première couche sur le module électronique sont réparties de façon homogène autour du module électronique.
Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de fabrication d’un dispositif électronique stratifié, comprenant un assemblage pour obtenir un dispositif électronique stratifié, l’assemblage comprenant :
- une fourniture d’une première couche d’un premier matériau en polymère thermoplastique, la première couche comprenant une cavité traversante ;
- une insertion d’un module électronique au moins partiellement au sein de la cavité traversante de la première couche de manière que le module électronique est situé à distance de la première couche ;
- une fourniture d’une deuxième couche adhésive d’un deuxième matériau ayant une adhérence supérieure à celle du premier matériau ; et
- une mise en contact de la deuxième couche adhésive au moins partiellement avec la première couche et avec le module électronique.
Le procédé comprend, après l’assemblage, un pressage du dispositif électronique stratifié à une température permettant un fluage d’au moins le premier matériau de sorte que la première couche flue vers le module électronique afin d’être au moins partiellement mise en contact avec le module électronique.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée de modes de réalisation et de mise en œuvre de cette dernière, illustrés par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels : la figure 1 illustre de façon schématique une vue en coupe d’un mode de réalisation d’un dispositif électronique stratifié ; les figures 2 à 7 illustrent de façon schématique des vues en coupe des principales étapes d’un procédé de fabrication d’un dispositif électronique stratifié ; la figure 8 illustre schématiquement une vue de dessus de l’étape du procédé illustrée à la figure 4 ; les figures 9 à 11 illustrent de façon schématique des vues en coupe d’autres modes de réalisation d’un dispositif électronique stratifié ; les figures 12 et 13 illustrent de façon schématique des vues en coupe d’autres modes de réalisation d’un dispositif électronique stratifié ; et la figure 14 illustre schématiquement une vue de dessus d’un autre mode de réalisation d’un dispositif électronique stratifié.
Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
Avant d’entamer une revue détaillée de modes de réalisation et de mise en œuvre de l’invention, sont énoncées ci-après des caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être utilisées en association ou alternativement.
- Le module électronique présente une face avant et une face arrière, la première couche présente une face avant et une face arrière, et la deuxième couche adhésive présente une face avant au moins partiellement en contact avec la face arrière du module électronique et avec la face arrière de la première couche. En plaçant une couche adhésive au moins partiellement en contact avec la face arrière du module électronique, on limite la quantité de matière en couche adhésive à utiliser.
- Le deuxième matériau a une dureté strictement supérieure à celle du premier matériau. La dureté permet de limiter la déformation (ou fluage) de la deuxième couche adhésive lors du pressage, afin d’éviter que la deuxième couche adhésive ne déplace le module électronique vers la première couche selon une direction de déplacement.
- Le module électronique comprend une zone de connexion et un circuit logique couplé électriquement à la zone de connexion, le dispositif comprenant un circuit électrique comportant un fil électrique ayant une première portion couplée électriquement à la zone de connexion et une deuxième portion au moins partiellement en contact avec la première couche, le dispositif comprenant une troisième couche d’un troisième matériau en polymère thermoplastique, la troisième couche comprenant une cavité traversante de sorte que le module électronique est inséré au moins partiellement au sein de la cavité traversante de la troisième couche, la troisième couche étant au moins partiellement en contact avec la première couche et avec les première et deuxième portions du fil électrique. Ainsi, on peut fournir un module électronique communicant, par exemple une étiquette RFID (ou radio frequency identification en langue anglaise, c’est-à-dire identification radio fréquence).
- Le dispositif comprend une quatrième couche d’un quatrième matériau en polymère thermoplastique, la quatrième couche comprenant une cavité de sorte que le module électronique est inséré au moins partiellement au sein de la cavité de la quatrième couche, la quatrième couche étant au moins partiellement en contact avec la troisième couche et avec le module électronique, et dans lequel la troisième couche a une épaisseur supérieure ou égale à la somme des épaisseurs de la zone de connexion et de la première portion, les épaisseurs étant mesurées selon un axe passant par les première, deuxième et troisième couches. Ainsi, on limite les contraintes exercées sur la première portion du fil électrique par la quatrième couche lors du pressage.
- Le module électronique comprend une embase ayant une première face formant la face arrière du module électronique et une deuxième face opposée à la première face, la zone de connexion étant en contact avec la deuxième face, une épaisseur de la première couche étant supérieure ou égale à une épaisseur de l’embase, les épaisseurs étant mesurées selon un axe passant par les première, deuxième et troisième couches.
- La quatrième couche a une épaisseur supérieure ou égale à une différence entre une épaisseur du module électronique et la somme des épaisseurs de la première couche et de la troisième couche, les épaisseurs étant mesurées selon un axe passant par les première, deuxième, troisième et quatrième couches. Ainsi, on s’assure que la quatrième couche affleure ou couvre la face avant du module électronique.
- Les premier, troisième et quatrième matériaux sont à base d’un même polymère thermoplastique.
- Le dispositif comprend une couche de support d’un cinquième matériau en polymère thermoplastique, la couche de support comprenant une cavité additionnelle, la deuxième couche adhésive étant insérée au moins partiellement au sein de la cavité additionnelle et la couche de support étant au moins partiellement en contact avec la première couche.
- La deuxième couche a une épaisseur inférieure ou égale à celle de la couche de support, l’épaisseur de la deuxième couche étant mesurée selon un axe passant par les première, deuxième et troisième couches.
- Le module électronique présente une face avant et une face arrière, la première couche présente une face avant et une face arrière, et la deuxième couche adhésive présente une face arrière au moins partiellement en contact avec la face avant du module électronique et avec la face avant de la première couche.
- Le module électronique comprend une zone de connexion et un circuit logique couplé électriquement à la zone de connexion, le dispositif comprenant une première antenne couplée électriquement à la zone de connexion et une deuxième antenne au moins partiellement en contact avec la première couche et couplée par effet inductif avec au moins la première antenne.
- La deuxième antenne comprend une première partie disposée en spirale autour de la première antenne de façon à être couplée par effet inductif à la première antenne, et une deuxième partie disposée en spirale autour de la première partie de façon à être couplée par effet inductif à un appareil électronique situé à distance du dispositif.
- Le dispositif comprend une troisième couche d’un troisième matériau en polymère thermoplastique, la troisième couche étant au moins partiellement en contact avec la première couche, avec la deuxième couche et avec la deuxième antenne.
- Le dispositif comprend une couche additionnelle d’un matériau additionnel en polymère thermoplastique, la couche additionnelle étant au moins partiellement en contact avec la première couche et avec le module électronique.
- Le matériau additionnel a une dureté strictement supérieure à celle du premier matériau.
- Le dispositif comprend une couche de recouvrement d’un matériau de recouvrement en polymère thermoplastique, la couche de recouvrement étant au moins partiellement en contact avec la première couche et la couche additionnelle.
- Le dispositif comprend une couche de recouvrement supplémentaire d’un matériau supplémentaire en polymère thermoplastique, la couche de recouvrement supplémentaire couvrant la troisième couche.
- Le module électronique présente une face avant et une face arrière, la première couche présente une face avant et une face arrière, et la deuxième couche adhésive présente une face avant, l’assemblage comprenant une mise en contact de la deuxième couche adhésive au moins partiellement avec la face arrière du module électronique et avec la face arrière de la première couche.
- Le module électronique comprend une zone de connexion et un circuit logique couplé électriquement à la zone de connexion, l’assemblage comprenant une fourniture d’un circuit électrique comportant un fil électrique ayant une première portion couplée électriquement à la zone de connexion et une deuxième portion mise en contact au moins partiellement avec la première couche, une fourniture d’une troisième couche d’un troisième matériau en polymère thermoplastique, la troisième couche comprenant une cavité traversante pour insérer le module électronique au moins partiellement au sein de la cavité traversante de la troisième couche, et une mise en contact de la troisième couche au moins partiellement avec la première couche et avec la deuxième portion de manière que la première portion est située à distance de la troisième couche, et le pressage comprend un fluage de la troisième couche vers la première portion afin d’être mise en contact au moins partiellement avec la première portion.
- L’assemblage comprend une fourniture d’une quatrième couche d’un quatrième matériau en polymère thermoplastique, la quatrième couche comprenant une cavité pour insérer le module électronique au moins partiellement au sein de la cavité de la quatrième couche, et une mise en contact de la quatrième couche au moins partiellement avec la troisième couche, la troisième couche ayant une épaisseur supérieure ou égale à la somme des épaisseurs de la zone de connexion et de la première portion, les épaisseurs étant mesurées selon un axe passant par les première, deuxième et troisième couches, la quatrième couche étant conformée pour couvrir la première portion du fil électrique, et le pressage comprend un fluage de la quatrième couche vers le module électronique afin d’être mise en contact au moins partiellement avec le module électronique.
- L’assemblage comprend une fourniture d’une couche de support d’un cinquième matériau en polymère thermoplastique, et la couche de support couvre une face arrière de la deuxième couche adhésive et au moins partiellement la face arrière de la première couche.
- La deuxième couche adhésive présente une face arrière, et l’assemblage comprend une mise en contact de la deuxième couche adhésive au moins partiellement avec la face avant du module électronique et avec la face avant de la première couche.
- L’assemblage comprend une fourniture d’une première antenne couplée électriquement à la zone de connexion et d’une deuxième antenne mise en contact au moins partiellement avec la première couche de sorte que la deuxième antenne est couplée par effet inductif avec au moins la première antenne.
On entend par un matériau, un film, une couche, « à base » d’un matériau A, un matériau, un film, une couche comprenant ce matériau A uniquement ou ce matériau A et éventuellement d’autres matériaux.
Sur les figures 1 et 13, on a représenté un dispositif électronique stratifié 1 , en particulier un dispositif fonctionnel après avoir réalisé une étape de pressage. On entend par dispositif fonctionnel, un dispositif 1 près à être utilisé, le dispositif 1 étant de préférence une carte d’identification, telle une carte de crédit, d’identité, de permis de conduire, une carte à des fins publicitaires, un forfait de ski, ou une carte de fidélité pour bénéficier de réductions, etc. Le dispositif 1 est dit stratifié car il comporte un empilement de plusieurs couches 2 à 6 ; et 203 à 205. Le dispositif 1 comprend au moins un module électronique 7 inséré au sein des couches 2 à 6 ; et 203 à 205.
De façon générale, le dispositif 1 comprend au moins une première couche 2 d’un premier matériau en polymère thermoplastique, la première couche 2 comprenant une cavité traversante 8. La première couche 2 est destinée à former un support pour le module électronique 7. Le matériau en polymère thermoplastique est un matériau apte à fluer sous l’effet d’un pressage, en particulier un pressage à une température spécifique. Par exemple, le matériau en polymère thermoplastique peut être à base de polycarbonate. Dans ce cas, la température spécifique utilisée lors du pressage peut être comprise entre 165 °C et 190 °C. Par ailleurs, le module électronique 7 est inséré au moins partiellement au sein de la cavité traversante 8 de la première couche 2. Le fluage des couches 2, 4 à 6 ; et 203 à 205 permet, notamment, de combler les interstices entre le module électronique 7 et les différentes couches 2, 4 à 6 ; et 203 à 205, dites couches de support, lors de la fabrication du dispositif 1 .
Plus particulièrement, le dispositif 1 comprend une deuxième couche 3 adhésive d’un deuxième matériau ayant une adhérence supérieure à celle du premier matériau, de préférence strictement supérieure à celle du premier matériau. La deuxième couche 3 adhésive est au moins partiellement en contact avec la première couche 2 et avec le module électronique 7. La deuxième couche 3 adhésive est configurée pour maintenir le module électronique 7 immobile lors de l’étape de pressage. En effet, le pressage entraîne un fluage des couches 2, 4 à 6 ; et 203 à 205 qui pourrait déplacer le module 7 et entrainer la création de zones de faiblesse. La deuxième couche 3 peut éventuellement fluer légèrement lors de l’étape de pressage, mais le matériau de la deuxième couche 3 est choisi de sorte que la deuxième couche 3 flue moins que les autres couches 2, 4 à 6 ; et 203 à 205 du dispositif 1 . Le positionnement de la deuxième couche 3 adhésive en contact à la fois avec le module 7 et la première couche 2, permet de maintenir le module électronique immobile 7 tout en permettant à la première couche 2 de fluer vers le module électronique 7 lors du pressage. Ainsi, on obtient un dispositif 1 dans lequel la première couche 2 est au moins partiellement en contact avec le module électronique 7. Ce qui permet de favoriser le maintien du module électronique 7 en position au sein du dispositif 1 .
Par exemple, le deuxième matériau est à base de polyamide. En outre, le deuxième matériau peut avoir une force de collage supérieure ou égale 14 N/mm2. On entend par force de collage, la force nécessaire à exercer sur le deuxième matériau pour le séparer d’un support sur lequel il est collé. En d’autres termes, la force nécessaire correspond à une force de cisaillement.
De façon générale, le dispositif 1 comprend plusieurs couches 2 à 6 ; et 203 à 205, disposées les unes sur les autres, selon un axe principal X. Par ailleurs, le module électronique7 présente une face avant 10 et une face arrière 11 , la première couche 2 présente une face avant 12 et une face arrière 13, et la deuxième couche 3 adhésive présente une face avant 14 et une face arrière 15. Plus particulièrement, la face avant 14 de la deuxième couche 3 adhésive est au moins partiellement en contact avec la face arrière 1 1 du module électronique 7 et avec la face arrière 13 de la première couche 2. Préférentiellement, la surface de la face avant 14 de la deuxième couche adhésive 3 est strictement supérieure à la surface de la face arrière 11 du module électronique 7. En d’autres termes, la deuxième couche adhésive 3 couvre la face arrière 1 1 du module électronique 7. Lorsque le dispositif 1 comporte les deux premières couches 2, 3, l’axe principal X passe, successivement, par la deuxième couche 3 et la première couche 2. Lorsque le dispositif 1 comporte plusieurs couches 2 à 6, l’axe principal X passe, successivement, par la deuxième couche 3 et la première couche 2, la troisième couche 4 et la quatrième couche 5. En d’autres termes, l’axe principal X est perpendiculaire aux plans dans lesquels s’étendent principalement les faces 12, à 15 des première et deuxième couches 2, 3. Plus particulièrement, l’axe principal X est perpendiculaire aux plans dans lesquels s’étendent principalement les faces des couches 2 à 6 du dispositif 1 .
Avantageusement, le deuxième matériau de la deuxième couche adhésive 3 a une dureté strictement supérieure à celle du premier matériau de la première couche 2, afin, notamment, de maintenir le module électronique 7 immobile lors du pressage du dispositif 1 . En outre, la dureté du matériau de la deuxième couche 3 permet de limiter son fluage, lors du pressage, et ainsi d’améliorer le maintien du module électronique 7 en position. Par exemple, on peut réaliser la deuxième couche en polyamide ayant une dureté comprise entre 80 et 100 Shore D. L’unité Shore D est une échelle de mesure de la dureté des matériaux, c’est-à-dire la mesure de la résistance d’un matériau à la pénétration. L’échelle Shore D est réalisée à partir d’un instrument qui permet de mesurer la profondeur d’enfoncement d’un pénétrateur par application sur le matériau. Par ailleurs, on peut réaliser la première couche 2 en polycarbonate ayant une dureté comprise entre 60 et 78 Shore D.
Selon un autre avantage, le module électronique 7 comprend une zone de connexion 20 et un circuit logique 21 couplé électriquement, par une connexion conductrice 22 à la zone de connexion 20. En outre, le dispositif 1 comprend un circuit électrique 23 comportant un fil électrique 24 ayant une première portion 25 couplée électriquement à la zone de connexion 20 et une deuxième portion 26 au moins partiellement en contact avec la première couche 2. En particulier, la première portion 25 est connectée directement à la zone de connexion 20. La deuxième portion 26 est placée en contact avec la première couche 2, par exemple la deuxième portion 26 pénètre en partie dans la première couche 2, comme illustré sur les figures 1 ; 4 à 11 . Par ailleurs, le dispositif 1 comprend une troisième couche 4 d’un troisième matériau en polymère thermoplastique pour intégrer le circuit électrique 23. La troisième couche 4 comporte une face avant 27 et une face arrière 28. La troisième couche 4 comprend, en outre, une cavité traversante 9 de sorte que le module électronique 7 est inséré au moins partiellement au sein de la cavité traversante 9 de la troisième couche 4. En d’autres termes, la cavité traversante 9 de la troisième couche 4 est placée en vis-à-vis, ou en regard, de la cavité traversante 8 de la première couche 2. La troisième couche 4 est au moins partiellement en contact avec la première couche 2 et avec les première et deuxième portions 25, 26 du fil électrique 24. Le circuit électrique 24 peut être une antenne, et on fournit ainsi un dispositif 1 comprenant un module électronique 7 communicant, par exemple une étiquette RFID.
Par ailleurs, la deuxième couche 3 peut avoir une épaisseur E3 inférieure ou égale à celle E2 de la première couche 2. Les épaisseurs E2, E3 des première et deuxième couches 2, 3 étant mesurées selon un axe passant par les première, deuxième et troisième couches 2 à 4, en particulier selon l’axe principal X. Préférentiellement, l’épaisseur E3 de la deuxième couche 3 est strictement inférieure à celle de la première couche 2, ainsi on peut diminuer la quantité du deuxième matériau à utiliser, par rapport à celle du premier matériau.
Selon un autre avantage, le module électronique 7 comprend une embase 30 ayant une première face formant la face arrière 14 du module électronique 7 et une deuxième face 31 opposée à la première face. Le module électronique 7 peut comprendre un boitier 39 au sein duquel le circuit logique 21 est intégré. Le boitier 39 fait saillie de la deuxième face 31 du module électronique 7. La zone de connexion 20 est en contact avec la deuxième face 31 . De préférence, l’épaisseur E2 de la première couche 2 est supérieure ou égale à une épaisseur Ee de l’embase 30, les épaisseurs E2, Ee étant mesurées selon un axe passant par les première, deuxième et troisième couches 2 à 4, en particulier selon l’axe principal X, comme illustré sur la figure 2.
Par ailleurs, le dispositif 1 peut comprendre une quatrième couche 5 d’un quatrième matériau en polymère thermoplastique, la quatrième couche 5 comprenant une face avant 60 et une face arrière 61 . La quatrième couche 5 présente des faces avant et arrière 60, 61 ayant des surfaces non continues. En d’autres termes, la quatrième couche 5 comprend une cavité 62 de sorte que le module électronique 7 est inséré au moins partiellement au sein de la cavité 62 de la quatrième couche 5. La cavité 62 de la quatrième couche 5 peut être traversante ou borgne. En outre, la quatrième couche 5 est au moins partiellement en contact avec la troisième couche 4 et avec le module électronique 7. La quatrième couche 5 a une épaisseur E5 supérieure ou égale à une différence entre une épaisseur du module électronique 7 et la somme des épaisseurs de la première couche E2 et de la troisième couche E4, les épaisseurs étant mesurées selon l’axe principal X. C’est-à-dire que E5 = Em - (E2+E4), où Em correspond à l’épaisseur du module électronique 7 mesurée selon l’axe principal X. Comme illustré sur les figures 1 , 6, 7, et 9 à 11 , la face avant 60 de la quatrième couche 5 affleure la face avant 10 du module électronique 7. L’épaisseur E5 de la quatrième couche 5 est mesurée selon un axe passant par les première, deuxième, troisième et quatrième couches 2 à 5, en particulier selon l’axe principal X.
En outre, la troisième couche 4 a une épaisseur E4 supérieure ou égale à la somme des épaisseurs de la zone de connexion 20 et de la première portion 25 du fil électrique 24, les épaisseurs étant mesurées selon l’axe principal X. Ainsi, on limite les contraintes exercées par la quatrième couche 5 sur la première portion 25 lors du fluage de la quatrième couche 5 pendant le pressage.
En particulier, la face avant 27 de la troisième couche 4 est au moins partiellement en contact avec la face arrière 61 de la quatrième couche 5.
Les premier, troisième et quatrième matériaux peuvent être à base d’un même polymère thermoplastique, de préférence en polycarbonate, et plus préférentiellement en polycarbonate ayant une dureté comprise entre 75 et 85 Shore D, afin de simplifier la fabrication du dispositif 1. Avantageusement, le deuxième matériau a une dureté strictement supérieure à celles des premier, troisième et quatrième matériaux.
Avantageusement, le dispositif 1 comprend une couche de support 6 d’un cinquième matériau en polymère thermoplastique. De préférence, le cinquième matériau est à base du même matériau que celui des première, troisième et quatrième couches 2, 4 et 5. La couche de support 6 présente des faces avant et arrière pouvant être continues de manière à couvrir la face arrière 15 de la deuxième couche adhésive 3 et au moins partiellement la face arrière 13 de la première couche 2, comme illustré à la figure 10. En variante, la couche de support 6 peut comprendre une cavité additionnelle 63 traversante ou borgne, pour insérer au moins partiellement la deuxième couche 3 adhésive. La cavité additionnelle 63 peut être borgne, comme illustré aux figures 1 , 7 et 9, lorsque la face avant de la couche de support 6, c’est-à-dire la face au moins partiellement en contact avec la face arrière 13 de la première couche 2, est continue. Dans ce cas, la couche de support 6 est au moins partiellement en contact avec la première couche 2. En variante, comme illustré sur la figure 11 , la cavité additionnelle 63 est traversante et la deuxième couche 3 adhésive est au moins partiellement insérée dans la cavité additionnelle 63.
Sur les figures 2 à 7, on a représenté les principales étapes d’un procédé de fabrication du dispositif électronique stratifié 1 tel que défini ci-avant. De façon générale, le procédé comprend un assemblage pour obtenir un dispositif électronique stratifié 1 . L’assemblage comprend une fourniture de la première couche 2 d’un premier matériau en polymère thermoplastique, la première couche 2 comprenant une cavité traversante 8, une fourniture du module électronique 7 et la fourniture de la deuxième couche 3 adhésive d’un deuxième matériau ayant une adhérence supérieure à celle du premier matériau, comme illustré sur la figure 2. L’assemblage comprend en outre une insertion du module électronique 7 au moins partiellement au sein de la cavité traversante 8 de la première couche 2 de manière que le module électronique 7 est situé à distance de la première couche 2. En d’autres termes, il existe un espace 65 entre le module 7 et la première couche 2. Puis, l’assemblage comprend une mise en contact de la deuxième couche 3 adhésive au moins partiellement avec la première couche 2 et avec le module électronique 7. Par exemple, le module 7 peut être monté sur la face avant 14 de la deuxième couche 3, puis la deuxième couche 3 est mise en contact avec la première couche 2. L’assemblage peut ensuite comprendre un placement des portions 25, 26 du fil électrique 24 sur la première couche 2 et la zone de connexion 20, illustré aux figures 4 et 8. Par exemple, on peut souder la première portion 25 sur la zone de connexion 20. On peut, ensuite, placer la troisième couche 4 au moins partiellement en contact avec la première couche 2. De préférence, on met au moins partiellement en contact la face arrière de la troisième couche 4 avec la face avant de la première couche 2, comme illustré sur la figure 5. On peut, en outre, mettre la quatrième couche 5 au moins partiellement en contact avec la troisième couche 4, comme illustré sur la figure 6. Selon un mode de mise en œuvre, illustré à la figure 6, la troisième couche 4 a une épaisseur E4 supérieure ou égale à la somme des épaisseurs de la zone de connexion 20 et de la première portion 25 du fil électrique 24. Ainsi, la quatrième couche 5 peut être en contact avec la première portion 25 du fil électrique 24, en étant posée sur la première portion 25. De préférence, la troisième couche 4 a une épaisseur E4 strictement supérieure à la somme des épaisseurs de la zone de connexion 20 et de la première portion 25 du fil électrique 24. Dans ce cas, la première portion 25 est située à distance de la face arrière 61 de la quatrième couche 5, c’est-à-dire que la quatrième couche 5 n’est pas en contact avec la première portion 25. Ainsi, on limite davantage les contraintes exercées sur la première portion 25 par la quatrième couche 5 lors du pressage. Ce qui permet un meilleur fluage de la quatrième couche 5 vers le module électronique 7 pour couvrir plus facilement la première portion 25 du fil électrique 24. Avantageusement, l’assemblage peut comprendre une mise en contact au moins partiellement, de la couche de support 6 avec la première couche 2, comme illustré sur la figure 7.
Le procédé comprend, après l’assemblage, un pressage du dispositif électronique stratifié 7 à une température permettant un fluage d’au moins le premier matériau de sorte que la première couche 2 flue vers le module électronique 7 afin d’être au moins partiellement mise en contact avec le module électronique 7. Avantageusement, la température spécifique permet en outre le fluage des matériaux des première, troisième, quatrième et cinquième couches 2, 3 à 5, ainsi que le fluage du matériau de la couche de support 6. En d’autres termes, la température spécifique est choisie de façon à être au moins supérieure ou égale à la valeur maximum des températures de fluage de chacun des premier, troisième à cinquième matériaux.
Sur la figure 9, on a représenté un dispositif 1 avant l’étape de pressage, comprenant une couche supplémentaire 70 d’un matériau, de préférence identique à celui de la première couche 2, pour couvrir le module électronique 7. La couche supplémentaire 70 a des faces avant et arrière ayant des surfaces continues pour couvrir le module électronique 7 et la face avant 60 de la quatrième couche 5. En outre, la troisième couche 4 est située à distance de la première portion 25 du fil 24. Par exemple, la première couche 2 présente un bord interne 80 formant la cavité traversante 8 de la première couche 2, la troisième couche 4 présente un bord interne 81 formant la cavité traversante 9 de la troisième couche 4, les bords internes 80, 81 pouvant être décalés selon l’axe principal X, comme illustré sur les figures 5 à 7, et 9 à 11 , ou être alignés selon l’axe principal X. De préférence, la troisième couche 4 est située à distance de la première portion 25 pour éviter d’exercer des contraintes sur la première portion 25 lors du fluage de la troisième couche 4. La première portion 25 est insérée au moins partiellement au sein de la cavité traversante 9 de la troisième couche 4. Dans ce cas, on favorise le fluage de la troisième couche 4 et de la quatrième couche 5 pour couvrir la première portion 25 du fil 24.
Selon encore une variante, la cavité traversante 9 de la troisième couche 4 a un diamètre supérieur ou égal à celui de la cavité traversante 8 de la première couche 2. Les diamètres sont mesurés selon un axe perpendiculaire à l’axe principal X.
Sur la figure 10, on a représenté un dispositif 1 avant l’étape de pressage, dans lequel la quatrième couche 5 comprend une cavité supplémentaire 100, c’est-à-dire que les faces avant et arrière 60, 61 de la quatrième couche 5 ne sont pas continues. Sur la figure 11 , on a représenté un dispositif 1 avant pressage dans lequel la couche de support 6 comprend une cavité traversante 63 pour insérer au moins partiellement la deuxième couche 3 adhésive.
Sur les figures 12 à 14, on a représenté un autre mode de réalisation du dispositif électronique stratifié 1 . Selon cet autre mode de réalisation, la deuxième couche 3 adhésive présente une face arrière 15 au moins partiellement en contact avec la face avant 10 du module électronique 7 et avec la face avant 12 de la première couche 2. Préférentiellement, la surface de la face arrière 15 de la deuxième couche adhésive 3 est strictement supérieure à la surface de la face avant 10 du module électronique 7. En d’autres termes, la deuxième couche adhésive 3 couvre la face avant 10 du module électronique 7. L’axe principal X passe, successivement, par la première couche 2 et la deuxième couche 3.
Selon un autre avantage, le dispositif 1 comprend une première antenne 200 couplée électriquement à la zone de connexion 20 du module électronique 7, et une deuxième antenne 201 au moins partiellement en contact avec la première couche 2. Plus particulièrement, la deuxième antenne 201 est couplée par effet inductif avec au moins la première antenne 200. En d’autres termes, la deuxième antenne 201 n’est pas reliée électriquement par un fil électrique à la première antenne 200. Le couplage des première et deuxième antennes 200, 201 entre elles par effet inductif est noté également couplage magnétique. Les première et deuxième antennes 200, 201 sont destinées à permettre un échange de données, par l’intermédiaire d’ondes électromagnétiques, avec un appareil électronique situé à distance du dispositif, par exemple un lecteur de cartes de crédit. Ainsi, l’énergie des ondes électromagnétiques issues de, ou transmises à, la deuxième antenne 201 affecte peu le module électronique 7 car il n’y a pas de connexion électrique filaire entre la deuxième antenne 201 et le module électronique 7. En particulier, la première antenne 200 forme un circuit fermé avec le circuit logique 21 afin de pouvoir recevoir ou fournir un signal électrique. Par exemple, les première et deuxième antennes 200, 201 , comprennent, chacune, un fil électrique et on dit que les première et deuxième antennes 200, 201 sont filaires. En variante, une antenne 200, 201 , ou chaque antenne 200, 201 , peut comprendre une bande plate électriquement conductrice. Selon une autre variante, une antenne 200, 201 , ou chaque antenne 200, 201 , peut être réalisée par un dépôt d’une encre électriquement conductrice.
De manière générale, la deuxième antenne 201 comprend au moins une partie 210, 211 disposée en spirale autour de la première antenne 200. Avantageusement, pour améliorer l’échange de données, la deuxième antenne 201 peut comprendre une première partie 210 disposée en spirale autour de la première antenne 200 de façon à être couplée par effet inductif à la première antenne 200, et une deuxième partie 211 disposée en spirale autour de la première partie 210 de façon à être couplée par effet inductif à un appareil électronique situé à distance du dispositif. De manière générale, chaque antenne 200, 201 comprend un élément électriquement conducteur (comme un fil électrique, une bande électriquement conductrice, ou une encre électriquement conductrice) disposé au sein du dispositif en spirale afin de produire et recevoir un champ magnétique permettant un couplage par un effet inductif entre les antennes 200, 201 . Par exemple, les première et deuxième antennes 200, 201 sont des bobines planes.
En particulier, les première et deuxième parties 210, 211 sont disposées respectivement en spirales de sorte que les diamètres des spires de la deuxième partie 211 sont strictement supérieurs à ceux des spires de la première partie 210. On note également la première partie 210, petite boucle 210, et la deuxième partie 211 , grande boucle 211 , car les diamètres des spires de la grande boucle 211 sont strictement supérieurs à ceux de la petite boucle 210. Plus particulièrement, une distance sépare la spire de la grande boucle 211 la plus proximale du module électronique 7 avec la spire de la petite boucle 210 la plus distale du module électronique 7. La distance est strictement supérieure à un écart entre les spires de la petite boucle 210. Ainsi, la grande boucle 211 est configurée pour échanger des données avec un appareil électronique situé à distance du dispositif 1. Par ailleurs, la petite boucle 210 est configurée pour échanger ces données avec la première antenne 200, pour transmettre et recevoir ces données avec le module électronique 7, en particulier avec le circuit logique 21 du module 7. Dans ce cas, la petite boucle 210 fait office de relai pour les échanges de données entre le module électronique 7 et l’appareil électronique situé à distance du dispositif 1. La deuxième antenne 201 est également appelée antenne de puissance, car elle est configurée pour recevoir des ondes électromagnétiques ayant une fréquence comprise entre 10 et 20 MHz. Plus particulièrement, la grande boucle 211 est couplée électriquement à la petite boucle 210. Par exemple, un même élément électriquement conducteur est disposé en spirales pour former respectivement les petite et grande boucles 210, 21 1. Par exemple, le même élément électriquement conducteur formant les petite et grande boucles peut avoir ses deux extrémités reliées entre elles.
Dans le mode de réalisation illustré aux figures 12 et 13, le dispositif 1 peut comprendre la troisième couche 4, telle que définie ci-avant, du troisième matériau en polymère thermoplastique. Dans ce mode de réalisation, la troisième couche 4 est au moins partiellement en contact avec la première couche 2, avec la deuxième couche 3 et avec la deuxième antenne 201 . La troisième couche 4 permet de protéger le module électronique 7 et la deuxième antenne 201 , et plus particulièrement d’améliorer la tenue du module électronique 7 avec la première couche 2. Le dispositif 1 peut en outre comprendre une couche additionnelle 203 d’un matériau additionnel en polymère thermoplastique, la couche additionnelle 203 étant au moins partiellement en contact avec la première couche 2 et avec le module électronique 7. La couche additionnelle 203 présente une face avant 300 destinée à être en contact avec le module électronique 7, et une face arrière 301. De préférence, la couche additionnelle 203 recouvre la face arrière 1 1 du module électronique 7, en d’autres termes la surface de la face avant 300 de la couche additionnelle 203 est strictement supérieure à celle de la face arrière 11 du module électronique 7.
Le dispositif 1 peut également comprendre une couche de recouvrement 204 d’un matériau de recouvrement en polymère thermoplastique, la couche de recouvrement 204 étant au moins partiellement en contact avec la première couche 2 et la couche additionnelle 203. Par exemple, la couche additionnelle 203 comprend au moins une face adhésive 300, 301 . De préférence, la face arrière 301 de la couche additionnelle 203 est adhésive. Ainsi, la face arrière 301 adhésive de la couche additionnelle 203 permet de maintenir une partie de la couche de recouvrement 204 située au regard du module électronique 7 immobile lors de l’étape de pressage. En effet, le pressage entraîne un fluage des couches 2, 4 à 6 ; et 203 à 205 qui pourrait déplacer la partie de la couche de recouvrement 204 située au regard du module électronique 7 et entrainer la création de zones de faiblesse entre la face arrière 11 du module électronique 7 et la couche de recouvrement 204. Par exemple, la couche additionnelle 203 peut comprendre une couche support en polycarbonate présentant une face sur laquelle on dispose une colle. La colle peut être une résine de polyuréthane, ou une résine époxyde, c’est-à-dire un polymère époxyde (ou polyépoxyde). Selon un autre exemple, la couche additionnelle 203 comprend un matériau additionnel en polymère thermoplastique polymérisable par rayonnement ultra-violet. Dans ce cas, on place la couche additionnelle 203, sous une forme de pâte, au contact de la couche de recouvrement 204, puis on polymérise la couche additionnelle 203 par rayonnement ultra-violet. La polymérisation entraîne un durcissement de la couche additionnelle 203 qui adhère à la couche de recouvrement 204. Avantageusement, le matériau additionnel de la couche additionnelle 203 a une dureté strictement supérieure à celle du premier matériau. Par exemple, la dureté du matériau additionnel peut être comprise entre 80 et 100 Shore D. Par exemple, le matériau additionnel est à base de polyamide. Par exemple, le matériau additionnel est identique au deuxième matériau de la deuxième couche 3.
Le dispositif 1 peut en outre comprendre une couche de recouvrement supplémentaire 205 d’un matériau supplémentaire en polymère thermoplastique, la couche de recouvrement supplémentaire 205 couvrant la troisième couche 4.
Les matériaux de recouvrement et supplémentaire peuvent être à base du même polymère thermoplastique que celui de la première couche 2, de préférence en polycarbonate, et plus préférentiellement en polycarbonate ayant une dureté comprise entre 75 et 85 Shore D, afin de simplifier la fabrication du dispositif 1 .
Lorsque le dispositif 1 comporte les couches 2 à 4 ; 203 à 205, l’axe principal X passe, successivement, par la couche de recouvrement 204, la couche additionnelle 203, la première couche 2, la deuxième couche 3, la troisième couche 4 et la couche de recouvrement supplémentaire 205.
Par ailleurs, les figures 12 et 13 illustrent les principales étapes d’un autre mode de mise en œuvre du procédé de fabrication du dispositif stratifié 1 . Selon cet autre mode de mise en œuvre, l’assemblage comprend une mise en contact de la deuxième couche 3 adhésive au moins partiellement avec la face avant 10 du module électronique 7. Puis, simultanément ou de préférence après la mise en contact avec la face avant, le procédé comprend une mise en contact de la deuxième couche 3 adhésive avec la face avant 12 de la première couche 2. Par ailleurs, l’assemblage peut comprendre, avant la mise en contact de la deuxième couche 3 adhésive avec la face avant 10 du module électronique 7, un couplage électrique, par exemple par soudure, de la première antenne 200 à la zone de connexion 20 du module électronique. Puis, le procédé peut comprendre une mise en contact de la deuxième antenne 201 au moins partiellement avec la première couche 2.

Claims

Revendications
1 . Dispositif électronique stratifié, comprenant :
- une première couche (2) d’un premier matériau en polymère thermoplastique, la première couche (2) comprenant une cavité traversante (8) ;
- un module électronique (7) inséré au moins partiellement au sein de la cavité traversante (8) de la première couche (2) ; et
- une deuxième couche (3) adhésive d’un deuxième matériau ayant une adhérence supérieure à celle du premier matériau, la deuxième couche (3) adhésive étant au moins partiellement en contact avec la première couche (2) et avec le module électronique (7) ; caractérisé en ce que la première couche (2) est au moins partiellement en contact avec le module électronique (7).
2. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel le module électronique (7) présente une face avant (10) et une face arrière (11), la première couche (2) présente une face avant (12) et une face arrière (13), et la deuxième couche (3) adhésive présente une face avant (14) au moins partiellement en contact avec la face arrière (11) du module électronique (7) et avec la face arrière (13) de la première couche (2).
3. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module électronique (7) comprend une zone de connexion (20) et un circuit logique (21) couplé électriquement à la zone de connexion (20), le dispositif comprenant un fil électrique (24) ayant une première portion (25) couplée électriquement à la zone de connexion (20) et une deuxième portion (26) au moins partiellement en contact avec la première couche (2), le dispositif comprenant une troisième couche (4) d’un troisième matériau en polymère thermoplastique, la troisième couche (4) comprenant une cavité traversante (9) de sorte que le module électronique (7) est inséré au moins partiellement au sein de la cavité traversante (9) de la troisième couche (4), la troisième couche (4) étant au moins partiellement en contact avec la première couche (2) et avec les première et deuxième portions (25, 26) du fil électrique (24).
4. Dispositif selon la revendication précédente, comprenant une quatrième couche (5) d’un quatrième matériau en polymère thermoplastique, la quatrième couche (5) comprenant une cavité (62) de sorte que le module électronique (7) est inséré au moins partiellement au sein de la cavité (62) de la quatrième couche (5), la quatrième couche (5) étant au moins partiellement en contact avec la troisième couche (4) et avec le module électronique (7), et dans lequel la troisième couche (4) a une épaisseur (E4) supérieure ou égale à la somme des épaisseurs de la zone de connexion (20) et de la première portion (25), les épaisseurs étant mesurées selon un axe (X) passant par les première, deuxième et troisième couches (2 à 4).
5. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 3 à 4, dans lequel le module électronique (7) comprend une embase (30) ayant une première face formant la face arrière (11) du module électronique (7) et une deuxième face (31) opposée à la première face, la zone de connexion (20) étant en contact avec la deuxième face (31), une épaisseur (E2) de la première couche (2) étant supérieure ou égale à une épaisseur (Ee) de l’embase (30), les épaisseurs (E2, Ee) étant mesurées selon un axe passant par les première, deuxième et troisième couches (2 à 4). Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel la quatrième couche (5) a une épaisseur (E5) supérieure ou égale à une différence entre une épaisseur du module électronique (7) et la somme des épaisseurs de la première couche (E2) et de la troisième couche (E4), les épaisseurs étant mesurées selon un axe (X) passant par les première, deuxième, troisième et quatrième couches (2 à 5). Dispositif selon la revendication 5, dans lequel les premier, troisième et quatrième matériaux sont à base d’un même polymère thermoplastique. Dispositif selon la revendication précédente, comprenant une couche de support (6) d’un cinquième matériau en polymère thermoplastique, la couche de support (6) comprenant une cavité additionnelle (63), la deuxième couche (3) adhésive étant insérée au moins partiellement au sein de la cavité additionnelle (63) et la couche de support (6) étant au moins partiellement en contact avec la première couche (2). Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel la deuxième couche (3) a une épaisseur (E3) inférieure ou égale à celle de la couche de support (6), l’épaisseur (E3) de la deuxième couche (3) étant mesurée selon un axe (X) passant par les première, deuxième et troisième couches (2 à 4). Dispositif selon la revendication 1 , dans lequel le module électronique (7) présente une face avant (10) et une face arrière (11), la première couche (2) présente une face avant (12) et une face arrière (13), et la deuxième couche (3) adhésive présente une face arrière (15) au moins partiellement en contact avec la face avant (10) du module électronique (7) et avec la face avant (12) de la première couche (2). Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel le module électronique (7) comprend une zone de connexion (20) et un circuit logique (21) couplé électriquement à la zone de connexion (20), le dispositif comprenant une première antenne (200) couplée électriquement à la zone de connexion (20) et une deuxième antenne (201) au moins partiellement en contact avec la première couche (2) et couplée par effet inductif avec au moins la première antenne (200). Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel la deuxième antenne (201) comprend une première partie (210) disposée en spirale autour de la première antenne (200) de façon à être couplée par effet inductif à la première antenne (200), et une deuxième partie (211) disposée en spirale autour de la première partie (210) de façon à être couplée par effet inductif à un appareil électronique situé à distance du dispositif. Dispositif selon l’une des revendications 10 à 12, comprenant une troisième couche (4) d’un troisième matériau en polymère thermoplastique, la troisième couche (4) étant au moins partiellement en contact avec la première couche (2), avec la deuxième couche (3) et avec la deuxième antenne (201). Dispositif selon la revendication précédente, comprenant une couche additionnelle (203) d’un matériau additionnel en polymère thermoplastique, la couche additionnelle (203) étant au moins partiellement en contact avec la première couche (2) et avec le module électronique (7). Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel le matériau additionnel a une dureté strictement supérieure à celle du premier matériau. Dispositif selon la revendication 14 ou 15, comprenant une couche de recouvrement (204) d’un matériau de recouvrement en polymère thermoplastique, la couche de recouvrement (204) étant au moins partiellement en contact avec la première couche (2) et la couche additionnelle (203). Dispositif selon la revendication précédente, comprenant une couche de recouvrement supplémentaire (205) d’un matériau supplémentaire en polymère thermoplastique, la couche de recouvrement supplémentaire (205) couvrant la troisième couche (4). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième matériau a une dureté strictement supérieure à celle du premier matériau. Procédé de fabrication d’un dispositif électronique stratifié, comprenant un assemblage pour obtenir un dispositif électronique stratifié (1), l’assemblage comprenant :
- une fourniture d’une première couche (2) d’un premier matériau en polymère thermoplastique, la première couche (2) comprenant une cavité traversante ;
- une insertion d’un module électronique (7) au moins partiellement au sein de la cavité traversante de la première couche (2) de manière que le module électronique (7) est situé à distance de la première couche (2) ;
- une fourniture d’une deuxième couche (3) adhésive d’un deuxième matériau ayant une adhérence supérieure à celle du premier matériau ; et
- une mise en contact de la deuxième couche (3) adhésive au moins partiellement avec la première couche (2) et avec le module électronique (7) ; caractérisé en ce que le procédé comprend, après l’assemblage, un pressage du dispositif électronique stratifié (1) à une température permettant un fluage d’au moins le premier matériau de sorte que la première couche (2) flue vers le module électronique (7) afin d’être au moins partiellement mise en contact avec le module électronique (7). Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le module électronique (7) présente une face avant et une face arrière, la première couche (2) présente une face avant et une face arrière, et la deuxième couche (3) adhésive présente une face avant, l’assemblage comprenant une mise en contact de la deuxième couche (3) adhésive au moins partiellement avec la face arrière du module électronique (7) et avec la face arrière de la première couche (2). 21. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le module électronique (7) comprend une zone de connexion et un circuit logique couplé électriquement à la zone de connexion, l’assemblage comprenant une fourniture d’un fil électrique (24) ayant une première portion couplée électriquement à la zone de connexion et une deuxième portion mise en contact au moins partiellement avec la première couche (2), une fourniture d’une troisième couche (4) d’un troisième matériau en polymère thermoplastique, la troisième couche (4) comprenant une cavité traversante pour insérer le module électronique (7) au moins partiellement au sein de la cavité traversante de la troisième couche (4), et une mise en contact de la troisième couche (4) au moins partiellement avec la première couche (2) et avec la deuxième portion de manière que la première portion est située à distance de la troisième couche (4), et le pressage comprend un fluage de la troisième couche (4) vers la première portion afin d’être mise en contact au moins partiellement avec la première portion.
22. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l’assemblage comprend une fourniture d’une quatrième couche (5) d’un quatrième matériau en polymère thermoplastique, la quatrième couche (5) comprenant une cavité pour insérer le module électronique (7) au moins partiellement au sein de la cavité de la quatrième couche (5), et une mise en contact de la quatrième couche (5) au moins partiellement avec la troisième couche (4), la troisième couche (4) ayant une épaisseur (E4) supérieure ou égale à la somme des épaisseurs de la zone de connexion (20) et de la première portion (25), les épaisseurs étant mesurées selon un axe (X) passant par les première, deuxième et troisième couches (2 à 4), la quatrième couche (5) étant conformée pour couvrir la première portion du fil électrique (24), et le pressage comprend un fluage de la quatrième couche (5) vers le module électronique (7) afin d’être mise en contact au moins partiellement avec le module électronique (7).
23. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l’assemblage comprend une fourniture d’une couche de support (6) d’un cinquième matériau en polymère thermoplastique, et la couche de support (6) couvre une face arrière (15) de la deuxième couche (3) adhésive et au moins partiellement la face arrière de la première couche (2).
24. Procédé selon la revendication 19, dans lequel le module électronique (7) présente une face avant (10) et une face arrière (11), la première couche (2) présente une face avant (12) et une face arrière (13), et la deuxième couche (3) adhésive présente une face arrière (15), l’assemblage comprenant une mise en contact de la deuxième couche (3) adhésive au moins partiellement avec la face avant (10) du module électronique (7) et avec la face avant (12) de la première couche (2).
25. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le module électronique (7) comprend une zone de connexion (20) et un circuit logique (21) couplé électriquement à la zone de connexion (20), l’assemblage comprenant une fourniture d’une première antenne (200) couplée électriquement à la zone de connexion (20) et d’une deuxième antenne (201) mise en contact au moins partiellement avec la première couche (2) de sorte que la deuxième antenne (201) est couplée par effet inductif avec au moins la première antenne (200). Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la deuxième antenne (201) comprend une première partie (210) disposée en spirale autour de la première antenne
(200) de façon à être couplée par effet inductif à la première antenne (200), et une deuxième partie (211) disposée en spirale autour de la première partie (210) de façon à être couplée par effet inductif à un appareil électronique situé à distance du dispositif.
PCT/EP2023/055186 2022-08-01 2023-03-01 Dispositif électronique stratifié et procédé de fabrication d'un tel dispositif WO2024027955A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2207958A FR3138546A1 (fr) 2022-08-01 2022-08-01 Dispositif électronique stratifié et procédé de fabrication d’un tel dispositif
FR2207958 2022-08-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024027955A1 true WO2024027955A1 (fr) 2024-02-08

Family

ID=84359613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2023/055186 WO2024027955A1 (fr) 2022-08-01 2023-03-01 Dispositif électronique stratifié et procédé de fabrication d'un tel dispositif

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3138546A1 (fr)
WO (1) WO2024027955A1 (fr)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120201994A1 (en) 2009-09-30 2012-08-09 Manfred Michalk Functional laminate
FR2985408A1 (fr) * 2011-12-30 2013-07-05 Chi-Yuan Ou Procede de fabrication de carte electronique
WO2014195273A1 (fr) * 2013-06-07 2014-12-11 Gemalto Sa Procédé de fabrication d'un dispositif radiofréquence avec maintien de connexion anisotropique
WO2014203199A1 (fr) * 2013-06-20 2014-12-24 Arjowiggins Security Structure multicouche de securite et procede de fabrication associe
US20150298389A1 (en) 2012-09-18 2015-10-22 Assa Abloy Ab Method of protecting an electrical component in a laminate
EP3005244A1 (fr) 2013-06-07 2016-04-13 Gemalto SA Procede de fabrication d'un dispositif electronique anti-fissuration
US20190197385A1 (en) * 2012-08-30 2019-06-27 David Finn Booster antenna configurations and methods

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120201994A1 (en) 2009-09-30 2012-08-09 Manfred Michalk Functional laminate
FR2985408A1 (fr) * 2011-12-30 2013-07-05 Chi-Yuan Ou Procede de fabrication de carte electronique
US20190197385A1 (en) * 2012-08-30 2019-06-27 David Finn Booster antenna configurations and methods
US20150298389A1 (en) 2012-09-18 2015-10-22 Assa Abloy Ab Method of protecting an electrical component in a laminate
WO2014195273A1 (fr) * 2013-06-07 2014-12-11 Gemalto Sa Procédé de fabrication d'un dispositif radiofréquence avec maintien de connexion anisotropique
EP3005244A1 (fr) 2013-06-07 2016-04-13 Gemalto SA Procede de fabrication d'un dispositif electronique anti-fissuration
WO2014203199A1 (fr) * 2013-06-20 2014-12-24 Arjowiggins Security Structure multicouche de securite et procede de fabrication associe

Also Published As

Publication number Publication date
FR3138546A1 (fr) 2024-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1016036B1 (fr) Procede de realisation d'une carte a memoire electronique sans contact
CA2360351C (fr) Procede de fabrication d'une carte a puce sans contact avec un support d'antenne en materiau fibreux
EP1183644B1 (fr) Procede de fabrication d'une carte a puce hybride contact-sans contact avec un support d'antenne en materiau fibreux
EP1399880B1 (fr) Carte a puce sans contact avec un support d'antenne et un support de puce en materiau fibreux
EP2087460B1 (fr) Dispositif d'identification par radiofréquence et procédé de réalisation d'un tel dispositif
WO2004025553A1 (fr) Procede de fabrication d'une carte a puce sans contact ou hybride contact-sans contact a planete renforcee
FR2962579A1 (fr) Dispositif d'identification radio frequence en polycarbonate et son procede de fabrication
EP2461278B1 (fr) Procédé d'encartage d'un module dans une carte à microcircuit
FR2910701A1 (fr) Module de puce et son procede de production
WO2009087296A2 (fr) Support de dispositif d'identification radiofréquence pour passeport et son procédé de fabrication
CA2321893A1 (fr) Dispositif electronique a memoire electronique sans contact, et procede de fabrication d'un tel dispositif
EP1834352A1 (fr) Module electronique double face pour carte a puce hybride
EP0968078A1 (fr) Procede d'inclusion d'etiquette electronique dans la paroi d'un objet thermotransforme, dispositif preparatoire pour ce procede, et objet moule obtenu par ce procede
FR2520541A1 (fr) Procede d'insertion d'un circuit integre dans une carte a memoire et carte obtenue suivant ce procede
EP2002384B1 (fr) Dispositif radiofrequence
WO2014195308A1 (fr) Procede de fabrication d'un dispositif electronique anti-fissuration
WO2024027955A1 (fr) Dispositif électronique stratifié et procédé de fabrication d'un tel dispositif
EP1724712A1 (fr) Micromodule, notamment pour carte à puce
EP4288901A1 (fr) Procédé de fabrication de modules de carte à puce et bande de materiau flexible supportant de tels modules
WO2024149641A1 (fr) Module de carte à puce renforcé et procédé de fabrication d'une telle carte à puce
FR2736453A1 (fr) Support portable a microcircuit, notamment carte a puce, et procede de fabrication dudit support
FR2851674A1 (fr) Procede de fabrication d'une carte a puce sans contact a planeite renforcee
WO2008142248A2 (fr) Module d'identification radiofréquence, et document de sécurité l'incorporant, notamment passeport électronique
WO2010081967A1 (fr) Procédé de fabrication d'un module électronique, notamment pour dispositif d'identification à puce électronique
FR2940697A1 (fr) Vignette pour une carte a microcircuit, module et carte

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23707746

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1