WO1999017253A1 - Procede de fabrication d'un module ou etiquette electronique, module ou etiquette obtenu et support comportant un tel module ou etiquette - Google Patents

Procede de fabrication d'un module ou etiquette electronique, module ou etiquette obtenu et support comportant un tel module ou etiquette Download PDF

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WO1999017253A1
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support film
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antenna
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PCT/FR1998/002052
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Didier Elbaz
Jean-Christophe Fidalgo
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Gemplus S.C.A.
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Definitions

  • the present invention relates to the manufacture of electronic modules intended to be integrated into an electronic card, such as a smart card or an electronic label.
  • This electronic module com takes at least one microcircuit and one interface which can be a contact terminal block, in the case of conventional smart cards with contact, or one or more antennas allowing contactless communication, in the case of smart cards without contact and electronic tags
  • the interface includes a contact terminal block and an antenna
  • a usual method for manufacturing smart cards consists of producing electronic modules in series on a continuous support film and then cutting them out to fix them in a cavity provided in the body of the card. More specifically, microcircuits or chips are bonded to the support film carrying an interface, then connections of the microcircuit to the interface are made. The connections and the chip are then covered with a coating, in particular with a drop of thermosetting resin serving as mechanical protection.
  • we carry out an operation of fixing the electronic modules in the cavity of the card commonly called "inserting".
  • an adhesive in the cavity such as a cyanocrylate glue or even a heat-activated adhesive.
  • the heat-activated adhesive can be deposited on the film by hot lamination after coating and before cutting the module. The adhesive is then reactivated by hot pressing once the module is brought back into the cavity.
  • the protective resin deposition operation is generally carried out directly on the support films for chips of small dimensions.
  • the use of the barrier facilitates the deposition of the resin and can make it possible, in certain cases, to dispense with the rectification operation by milling which is necessary to put the module to thickness.
  • This barrier can be made of polymer (epoxy, silicone, polyester) and deposited by a deposition process using a syringe ("dispensation") or by screen printing.
  • the barrier may also consist of a stamped metal frame glued to the support film.
  • This barrier technique has a number of drawbacks. First of all, its cost is relatively high and strikes the cost price of the electronic card. In the case of a silicone barrier, there are side effects (pollution of the surfaces to be bonded). It is necessary to have a good command of the resin deposition operation to avoid resin overflows, which constitutes a source of waste. Finally, it is difficult to overcome the milling operation in the case of thermosetting resins.
  • another method comprises the steps of cold rolling a perforated adhesive tape on the support film, pouring a resin in the recesses left by the perforations of the adhesive tape, according to a process called "formwork", put to the thickness, if necessary, by stamping and peeling off the adhesive tape.
  • This process uses a specific consumable, adhesive tape, of considerable cost.
  • it is necessary to cut and deposit the adhesive tape on the same machine as that depositing the resin and removing the tape.
  • we can not tolerate the slightest residue of adhesive on the film so as not to interfere with the e ⁇ cartage operation.
  • These two objectives are difficult to achieve with good yield, the slightest offset in the transfer of the adhesive tape generating a large amount of waste. It is difficult to apply a cold adhesive which will have to be peeled off after coating without there being primers for peeling off the adhesive in the vicinity of the cut which create resin leaks outside the intended surface.
  • This process has the disadvantage of comprising too many steps, of requiring the second film as a specific consumable and therefore of being expensive to implement.
  • the problem underlying the invention is to provide a method for manufacturing electronic modules for electronic cards which is simple, reliable and economical.
  • the proposed solution aims not only to reduce the number of steps but also to remove consumables.
  • the principle of the invention is to use the adhesive which will be used for fixing as a barrier or delimitation to the coating resin.
  • the subject of the invention is a method for manufacturing at least one electronic module or label with activatable adhesiveness, said module or label comprising a support film, at least one microcircuit (10; 50; 82) and at at least one interface (56; 72; 86) with contacts and / or antenna connected together by connections (14; 54) and arranged on the support film, a coating resin protecting at least said microcircuit and said connections, said resin the coating being arranged on a predetermined area, and an external adhesive material with activatable adhesiveness, said method comprising the following stages according to which: a) an insulating film is provided comprising at least one interface with contacts and / or antenna, b) it is provided an adhesive tape (40; 56; 70; 80) comprising an adhesive material with activatable adhesiveness (44) and a protective sheet capable of being removed from said tape comprising at least one perforation corresponding to the area of the resin on the module or the label, c) the adhesive tape is transferred to the support film so that the said perforation coincides with
  • the support film and the ribbon being supplied in a roll, the first comprising a plurality of interfaces, the second comprising a plurality of perforations. Then the protective layer of the adhesive tape is removed and the modules or labels are cut out before being fixed on a support of the card body by gluing by activation of the adhesive tape.
  • the method according to the invention is particularly advantageous for the manufacture of smart cards because no specific consumable material is used to form the resin because the adhesive which will be used for fixing and fixing it is used. number of steps is reduced, since the isolated operation of depositing the barrier is eliminated. Furthermore, known equipment and methods are used, which leads to easy industrialization.
  • the invention increases the volume of the resin around the connection wires and thus obtains a more rigid casing and therefore more resistant to mechanical stresses (repeated bending and twisting). This increase in reliability is done without increasing the cost price.
  • the application of the adhesive tape to the support film can be carried out at various stages, in particular before the bonding of the microcircuits to the support film, after the bonding of the microcircuits and before their connection, or after their connection.
  • the total thickness of the adhesive tape with its external protective layer is at least equal to the thickness provided for the protective or so-called coating resin. This allows the resin to be well contained according to the desired height.
  • the height of the barrier is adapted as a function of the height of the desired resin simply by varying the thickness of the protective sheet.
  • an adhesive material of very small thickness can be kept, which is preferable in particular in the case of the manufacture of a smart card in terms of bonding or dynamic behavior of the module with respect to the cavity.
  • the coating material in this case a resin
  • a resin can be dispensed in different ways, in particular by spraying, screen printing, volumetric dispensing (Glob Top), etc.
  • a volumetric dispensing technique it is possible to control a predetermined quantity of resin deposited and , consequently, its thickness.
  • this technique unlike spraying, it is also possible to control the place of dispensation on the support film, in particular on the zone provided inside any perforation, barrier or delimitation.
  • this differs from the previous described above in that it comprises the following stages, according to which: b) an adhesive material with activatable adhesiveness (44) is provided without an external protective sheet .
  • the adhesive material is deposited so that it is distributed over the entire support film and defines a delimitation around said area and said adhesive material is activated so that it adheres to the support film, d) the resin is dispensed d coating on the zone provided inside said delimitation so that the spreading of the coating resin stops in contact with it, the microcircuit having been fixed on the support film and connected to the interface after one of the previous steps.
  • the method of the invention further comprises a step consisting in activating the material before or at the same time at a transfer and pressing on said support.
  • the support is a chip card or token body comprising a cavity (32, 32 ') intended to receive at least one microcircuit, its connections and said coating resin.
  • the invention also relates to an electronic module or label obtained by the above methods.
  • the antenna can be produced on the rear face of the support film and in this case the module comprises a second adhesive tape applied to the rear face of the support film. This second adhesive tape constitutes a protective layer for the antenna.
  • the invention also relates to an electronic label comprising an electronic module in which the interface is an antenna and which is obtained by the above method.
  • a label is only constituted by the electronic module which is not "inserted” and retains the outer protective layer.
  • the adhesive tape is used for fixing the label to a product support.
  • the adhesive tape is reinforced, for example by means of glass fibers, so as to stiffen the label.
  • the subject of the invention is also a smart card or token produced according to the methods according to the invention.
  • a standard smart card can be obtained by transferring the module entirely into a support cavity, in particular a card body, so that the module is flush with the surface of the support.
  • the chip card or token comprises a cavity (32, 32 ') intended to receive at least one microcircuit, its connections and said coating resin and the support film being fixed to the surface of said support outside the cavity.
  • a large label or module in the case of an antenna interface of a few centimeters
  • the invention also relates to a reel of support film comprising a plurality of modules or labels obtained by the method according to the methods of the invention.
  • FIGS. 1 A to U illustrate a conventional method for manufacturing an electronic module with two embodiments of the barrier
  • FIG. 2 shows the operation of depositing the adhesive tape
  • FIGS. 3 and 4 illustrate the inserting operation for the two embodiments of the barrier
  • FIGS. 5A to 5G illustrate a method of manufacturing a smart card in accordance with the invention
  • FIGS. 6A to 6G illustrate a first alternative embodiment of the invention
  • FIGS. 1 A to 1 J represent a conventional method for producing an electronic module intended for a smart card.
  • the microcircuits 10 are cut from a wafer and glued to a support film 12, see also FIG. 2.
  • the interface connections 14 are made so as to constitute the electronic module.
  • the barrier is a stamped metal frame 16 glued to the film support 12;
  • the barrier 18 is made of a polymer, such as an epoxy resin, silicone or a polyester resin, which can be deposited by a deposition technique using a syringe (" dispensation ”) or by screen printing.
  • a drop 20 of mechanical protection resin of the electronic module is then deposited on the support film 12 in the zone delimited by the barrier 16 or 18.
  • An adhesive film 22 is then deposited around the electronic module coated with the drop of protective resin 20 for the purpose of inserting the electronic module into the body of the chip card.
  • FIG. 2 The operation of depositing this adhesive film 22 is shown in FIG. 2.
  • a roller 24 comprising a series of microcircuits 10 disposed on a support film 12 and protected by an interlayer film 26.
  • the interlayer film 26 is removed and wound on an auxiliary coil.
  • a third rim 21 supplies the adhesive film 22 which is perforated by means of an apparatus 28 so as to present cutouts corresponding to the areas of the electronic modules coated with the drop of protective resin 20 so that the adhesive film 22 is formed of frames 30 surrounding this area.
  • the support film 12 is then cut to obtain the individual electronic modules which are then glued into a recess 32 in the body 34 of the smart card by means of the adhesive film 22 which has just been deposited.
  • This inserting operation is shown in Figures 3 and 4 with the two embodiments of the barrier 16 and 18. Before the cutting operation, it may be necessary, in the case of thermosetting resins. to rectify the thickness of the electronic modules coated with the drop of protective resin 20, for example by a milling operation acting on the drop of protective resin 20.
  • the conventional technique for producing the barrier has many disadvantages.
  • the material used can cause harmful side effects; thus, for example, if silicone is used, there may be pollution of the surfaces to be bonded in subsequent steps.
  • thermosetting resins leads to an additional operation to correct the thickness of the electronic module coated with the drop of protective resin 20.
  • FIGS. 5A to 5G represent an embodiment of the electronic module coated with the drop of protective resin 20 according to the present invention. We find in FIGS. 5A to 5C the two stages of production of the support film 12, the stage of bonding of the microcircuit or chip 10 and the stage of production of the connections 14 of the interface.
  • an adhesive tape 40 is then deposited on the support film 12 which is perforated for example like the adhesive film 22 in FIG. 2 and which consists of a layer of adhesive material 42 coated with a external protective layer 44.
  • the drop of protective resin 20 is deposited, then the external protective layer 44 is removed to stick the electronic module into the recess 32 of the body 34 of the smart card.
  • a layer of heat-activatable, thermoplastic or heat-activatable adhesive material 42 is used, for example the adhesive TESA 8410 sold by the company BEIERSDORF.
  • the operation of depositing the adhesive tape 40 on the support film 12 is carried out before depositing the drop of protective resin 20; it can be done before bonding the chips 10, before making the connections 14 or, at the latest, after this last step. It suffices to use chip bonding techniques and wiring of the connections which do not require a temperature capable of activating the layer of adhesive material 42.
  • the technique known as “wedge bonding” can be used using an inium aluminum wire welded by ultrasound.
  • Another solution is the "ball bonding" using a suitable setting avoiding a temperature above 70 ° C. at the level of the layer of adhesive material 42.
  • the adhesive tape 40 has an external protective layer 44, this signifies a non-stick surface on the outside preventing any untimely sticking during the steps of manufacturing the electronic module.
  • the thickness of the adhesive tape 40 with its external protective layer 44 is chosen to be greater than or equal to the thickness targeted for the drop of protective resin 20. It is possible to use an adhesive tape 40 of greater thickness low if, for the deposition of the protective resin drop 20, a volumetric dispensing deposition technique is used which makes it possible to control the quantity of resin deposited and, consequently, its thickness.
  • the protective resin must crosslink at low temperature. It can be activated by ultraviolet radiation or be a two-component product or even crosslink by adding moisture. In the case of a thin adhesive tape, the rheology and the surface tension of the resin will be such that a drop of convex shape can be obtained in a reproducible manner. In other cases, the resin can be understood in the sense of the invention by any material capable of protecting the microcircuit and its connections
  • FIGS. 6A to 6G represent another embodiment using a layer of adhesive material 42 crosslinkable by ultraviolet radiation which is based on the use of a thermosetting polymer (for example epoxide or urethane) whose start of polymerization is initiated by ultraviolet radiation with possible association with a thermoplastic formulation (for example polyester), to make the product activatable, the product becoming sticky when it is heated.
  • a thermosetting polymer for example epoxide or urethane
  • a thermoplastic formulation for example polyester
  • the layer of adhesive material 42 is activated by ultraviolet radiation after having removed the external protective layer 44 and just before being placed in the cavity 32 of the body 34. It is therefore no longer it is necessary to apply a temperature which is too high to polymerize the layer of adhesive material 42. This means that the deformation of the back of the cavity 32, which is generally created by pressing at high temperature, is markedly attenuated compared with the case of a cross-linking adhesive with heat input.
  • thermosetting protective resin can be poured and polymerized in the recess provided by perforation in the adhesive tape 40.
  • the invention therefore makes it possible to produce electronic modules comprising an interface with contact terminal block or antenna.
  • the invention makes it possible to produce electronic labels intended for the marking of products, marketed, for example, in big box stores. These electronic labels are used in particular to detect products by passing through an area monitoring. These labels may or may not retain the external protective layer 44 which is therefore not removed.
  • the protective sheet should be removed before cutting.
  • the module is cut by a punch and transferred to an insertion and fixing tool on the product in question.
  • the adhesive layer of the adhesive tape can be used for bonding the electronic label to the product.
  • FIG. 7 represents such an electronic label which includes a support film 50 a microcircuit 52, connections 54 to an antenna 56 constituted by metal turns deposited on the rear face of the support film 50 and an adhesive tape 58.
  • the microcircuit 52 is embedded in a drop 60 of protective resin.
  • the adhesive tape 58 makes it possible to obtain a label of constant thickness. If you want to obtain a more resistant label, you can use an adhesive tape reinforced, for example, by glass fibers.
  • the antenna consists of a metallic ribbon, for example, made of copper or aluminum inium, chemically etched or stamped on a dielectric, for example, glass / epoxy, polyester, polyimide, polyethylene, polypropylene.
  • a metallic ribbon for example, made of copper or aluminum inium, chemically etched or stamped on a dielectric, for example, glass / epoxy, polyester, polyimide, polyethylene, polypropylene.
  • the antenna can be made on the same side as the microcircuit (front face of the support film 50) or on the other side
  • the adhesive tape 70 makes it possible to protect the turns of the antenna 72 climatic constraints which could degrade - for example by corrosion or mechanical abrasion - the characteristics of the antenna.
  • the handling of the labels can be done without disturbing the operation by earthing or short-circuiting the turns between them.
  • the adhesive tape 80 used to make the barrier is deposited on the support film 82 and it is possible to deposit on the rear face of the latter a protective sheet 84 protecting the antenna 86.
  • the invention enables an electronic module for a contact, contactless or hybrid type smart card to be produced at low cost. In particular, no consumable material is used and the number of steps in the manufacturing process is reduced. Furthermore, the method according to the invention is implemented using conventional equipment and manufacturing steps, which increases its reliability.
  • the material can be distributed in different ways, in particular in the form of streaks or dots.
  • the adhesive material can be presented in the form of a film such as a hot-melt film. This film can be perforated like the protective sheet tape.
  • the adhesive material can also be a multilayer film.
  • the adhesive layers can be activated differently, in particular by radiation or by thermal energy. According to a practical dispensing method, the screen printing technique can be used.
  • the adhesive material being heat-activatable can be a single-component or a two-component polymer polymerizing at a temperature lower than or equal to 70 ° C.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé pour la fabrication d'au moins un module ou étiquette électronique à adhésivité activable. Le procédé comprend les étapes suivantes consistant à fournir un film isolant comportant au moins une interface à contacts et/ou antenne, fournir un ruban adhésif (40; 56; 70; 80) comportant une matière adhésive à adhésivité activable (44) et une feuille protectrice apte à être retirée, ledit ruban comportant au moins une perforation correspondant à la zone de la résine sur le module ou l'étiquette, reporter le ruban adhésif sur le film support de manière que ladite perforation coïncide avec la zone de la résine et on active la matière adhésive pour qu'elle fixe le ruban sur le film, dispenser la résine d'enrobage sur la zone prévue au moins à l'intérieur de la perforation et au contact de la perforation. L'invention a également pour objet un procédé dans lequel la matière adhésive activable est déposée sans feuille protectrice.

Description

Procédé de fabrication d'un module ou étiquette électronique, module ou étiquette obtenu et support comportant un tel module ou étiquette.
La présente invention concerne la fabrication des modules électroniques destinés à être intégrés dans une carte électronique, telle qu'une carte à puce ou une étiquette électronique
Ce module électronique com prend au moins un microcircuit et une interface qui peut être un bornier de contacts, dans le cas des cartes à puce classiques à contact, ou une ou plusieurs antennes permettant une communication sans contact, dans le cas des cartes à puce sans contact et des étiquettes électroniques Dans le cas des cartes à puce hybrides, l'interface comDreπd un bornier de contact et une antenne
Un procédé usuel pour la fabrication des cartes à puce consiste à réaliser en série des modules électroniques sur un film support continu puis a les découper ensuite pour les fixer dans une cavité am énagée dans le corps de la carte Plus précisément, des microcircuits ou puces sont collés sur le film support portant une interface, puis on réalise des connexions du microcircuit à l'interface Les connexions et la puce sont ensuite recouverts d'un enrobage notamment par une goutte de résine thermodurcissable servant de protection mécanique
Ensuite on procède à une opération de fixation des modules électroniques dans la cavité de la carte, communément appelée "encartage" Pour cela, on peut disposer un adhésif dans la cavité telle une colle cyanocrylate ou même un adhésif thermoactivable Alternativement, l'adhésif thermoactivable peut être déposé sur le fiim par lam ination à chaud après I enrobage et avant découpe du module. On réactive ensuite l'adhésif par un pressage à chaud une fois le module reporté dans la cavité.
L'opération de dépôt de la résine de protection est en général effectuée directement sur les films supports pour des puces de petites dimensions. Par contre, pour des microcircuits de taille importante et notamment de forme rectangulaire, il est nécessaire de délimiter la surface de la goutte de résine au moyen d'une "barrière" déposée autour du module électronique pour obtenir une forme reproductible. L'utilisation de la barrière facilite le dépôt de la résine et peut permettre, dans certains cas, de s'affranchir de l'opération de rectification par fraisage qui est nécessaire pour mettre le module à épaisseur.
Cette barrière peut être en polymère (époxy, silicone, polyester) et déposée par un procédé de dépôt au moyen d'une seringue ("dispense") ou par sérigraphie. La barrière peut également être constituée d'un cadre de métal estampé collé sur le film support.
Cette technique utilisant la barrière présente un certain nombre d'inconvénients. Tout d'abord, son coût est relativement important et grève le prix de revient de la carte électronique. Dans le cas d'une barrière en silicone, il y a des effets secondaires (pollution des surfaces à coller). Il est nécessaire de bien maîtriser l'opération de dépôt de la résine pour éviter des débordements de résine, ce qui constitue une source de rebut. Enfin, il est difficile de s'affranchir de l'opération de fraisage dans le cas de résines thermodurcissables.
Pour s'affranchir des inconvénients ci-dessus une autre procédé comporte des étapes consistant à laminer à froid un ruban adhésif perforé sur le film support, couler une résine dans les évidements laissés par les perforations du ruban adhésif, selon un procédé dit de "coffrage", mettre à l'épaisseur, si nécessaire, par tamponnage et décoller le ruban adhésif. Ce procédé utilise un consommable spécifique, le ruban adhésif, de coût non négligeable. Par ailleurs, pour que cette technologie soit de faible coût, il faut découper et déposer le ruban adhésif sur la même machine que celle déposant la résine et ôtant le ruban. De plus, on ne peut pas tolérer le moindre résidu d'adhésif sur le film pour ne pas nuire à l'opération d'eπcartage. Ces deux objectifs sont difficiles à réaliser avec un bon rendement, le moindre décalage dans le report du ruban adhésif générant un rebut important. Il est difficile d'appliquer un adhésif à froid qui devra être décollé après enrobage sans qu'il y ait des amorces de décollement de l'adhésif au voisinage de la découpe qui créent des fuites de résine à l'extérieur de la surface prévue.
Une autre technique est décrite dans la demande de brevet européen EP-A-0.201 .952. Elle comporte des étapes consistant à laminer à froid un ruban adhésif perforé sur un film nu et/ou comportant la puce et/ou les fils de connexion, ledit ruban étant constitué d'une masse adhesive et d'une feuille de protection amovible, à pulvériser un vernis sur la feuille protectrice enrobant ainsi la puce et les connexions, à enlever la feuille protectrice qui a servi de masque, à découper le module à l'aide d'un outil du type poinçon / matrice et à le reporter directement dans la cavité.
Ce procédé est difficile à mettre en oeuvre et sa fiabilité mécanique est discutable. En effet, lors de la découpe la masse adhesive restante risque d'adhérer à la matrice et/ou la carte. On a alors recours à une deuxième feuille protectrice présentant des évidements correspondant aux modules que l'on vient placer sur la masse adhesive.
Ce procédé a l'inconvénient de comporter trop d'étapes, de nécessiter le deuxième film en tant que consommable spécifique et donc d'être onéreux à mettre en oeuvre.
Le problème à la base de l'invention est de fournir un procédé de fabrication de modules électroniques pour cartes électroniques qui soit simple, fiable et économ ique.
La solution proposée vise non seulement à réduire le nombre d'étapes mais aussi à supprimer les consommables.
Pour cela, le principe de l'invention est d'utiliser l'adhésif qui servira à la fixation comme barrière ou délimitation à la résine d'enrobage.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé pour la fabrication d'au moins un module ou étiquette électronique à adhésivité activable, ledit module ou étiquette comprenant un film support, au moins un microcircuit (10 ; 50 ; 82) et au moins une interface (56; 72; 86) à contacts et/ou antenne reliés ensemble par des connexions (14 ; 54) et disposés sur le film support, une résine d'enrobage protégeant au moins ledit microcircuit et lesdites connexions, ladite résine d'enrobage étant disposée sur une zone prédéterminée, et une matière adhesive externe à adhésivité activable, ledit procédé comprenant les étapes suivantes selon lesquelles: a) on fournit un film isolant comportant au moins une interface à contacts et/ou antenne, b) on fournit un ruban adhésif (40 ; 56 ; 70 ; 80) comportant une matière adhesive à adhésivité activable (44) et une feuille protectrice apte à être retirée ledit ruban comportant au moins une perforation correspondant à la zone de la résine sur le module ou l'étiquette, c) on reporte le ruban adhésif sur le film support de manière que ladite perforation coïncide avec la zone de la résine et on active ladite matière adhesive pour que celle-ci fixe le ruban sur le film , d) on dispense la résine d'enrobage sur la zone prévue au moins à l'intérieur de la perforation et au contact de la perforation, le m icrocircuit ayant été fixé sur le film support et connecté à l'interface après l'une des étapes précédentes.
Dans le cas de la fabrication en série de supports munis d'un module électronique tels que les cartes à puce, ou munis d'une étiquette, et on réalise les étapes précédentes le film support et le ruban étant fournis en rouleau, le prem ier comportant une pluralité d'interfaces, le second comportant une pluralité de perforations. Ensuite on enlève la couche de protection du ruban adhésif et on vient découper les modules ou étiquettes avant de les fixer sur un support du corps de la carte par collage par activation du ruban adhésif. Le procédé selon l'invention est particulièrement avantageux pour la fabrication de cartes à puces car on n'utilise pas de matière consommable spécifique pour réaliser le coffrage de la résine du fait que l'on utilise l'adhésif qui servira à la fixation et le nombre d'étapes est réduit, puisque l'on supprime l'opération isolée de dépôt de la barrière. Par ailleurs, on utilise des équipements et des procédés connus, ce qui entraîne une industrialisation aisée.
La minimisation du nombre d'étapes permet d'augmenter le rendement et de dim inuer les coûts de fabrication. Dans le cas de m icrocircuits de petites dimensions, pour lesquelles on n'utilise normalement pas de barrière, l'invention permet d'augmenter le volume de la résine autour des fils de connexion et ainsi d'obtenir un boîtier plus rigide et donc plus résistant aux contraintes mécaniques (flexions et torsions répétées). Cette augmentation de la fiabilité se fait sans augmenter le prix de revient.
L'application du ruban adhésif sur le film support peut être effectuée à différents stades notamment avant le collage des microcircuits sur le film support, après le collage des m icrocircuits et avant leur connexion, ou après leur connexion. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'épaisseur totale du ruban adhésif avec sa couche externe de protection est au moins égale à l'épaisseur prévue pour la résine de protection ou dite d'enrobage. Ceci permet de bien contenir ou la résine selon la hauteur souhaitée De préférence, on adapte la hauteur de la barrière en fonction de la hauteur de la résine souhaitée simplement en variant l'épaisseur de la feuille protectrice. Ainsi, on peut conserver une matière adhesive de très faible épaisseur, ce qui est préférable notamment dans le cas de la fabrication de carte à puce sur le plan collage ou comportement dynamique du module par rapport à la cavité.
La matière d'enrobage en l'occurrence une résine peut être dispensée de différentes manières notamment par pulvérisation, sérigraphie, dispense volumétrique (Glob Top)... En utilisant une technique de dispense volumétrique, on peut maîtriser une quantité prédéterminée de résine déposée et, par suite, son épaisseur. Par cette technique, contrairement à la pulvérisation, on peut également maîtriser l'endroit de dispense sur le film support notamment sur la zone prévue à l'intérieur d'une perforation, barrière ou délimitation quelconque. Selon une variante de mise en oeuvre du procédé de l'invention celui-ci diffère du précédent décrit supra en ce qu'il comporte les étapes suivantes selon lesquelles: b) on fournit une matière adhesive à adhésivité activable (44) sans feuille protectrice externe. c) on dépose la matière adhesive de manière qu'elle soit répartie sur tout le film support et définisse une délimitation autour de ladite zone et on active ladite matière adhesive pour que celle-ci adhère au film support, d) on dispense la résine d'enrobage sur la zone prévue à l'intérieur de ladite délimitation de manière que l'étalement de la résine d'enrobage stoppe à son contact, le microcircuit ayant été fixé sur le film support et connecté à l'interface après l'une des étapes précédentes. Ainsi, on s'affranchit d'avoir une feuille de protection et de l'étape consistant à enlever cette feuille préalablement à la fixation.
Pour la fixation du module ou antenne sur un support le procédé de l'invention comporte en outre une étape consistant à activer la matière préalablement ou en même temps à un report et pressage sur ledit support.
Dans un cas préféré, le support est un corps de carte à puce ou jeton comportant une cavité (32, 32') destinée à recevoir au moins un microcircuit, ses connexions et ladite résine d'enrobage.
L'invention a également pour objet un module ou étiquette électronique obtenu par les procédés ci dessus. Dans le cas d'un module électronique comportant une antenne, l'antenne peut être réalisée sur la face arrière du film support et dans ce cas le module comporte un second ruban adhésif appliqué sur la face arrière du film support. Ce second ruban adhésif constitue une couche de protection pour l'antenne.
L'invention a encore pour objet une étiquette électronique comportant un module électronique dans lequel l'interface est une antenne et qui est obtenu par le procédé ci dessus. Une telle étiquette est seulement constituée par le module électronique qui n'est pas "encarté" et conserve la couche externe de protection. Avantageusement, le ruban adhésif est utilisé pour la fixation de l'étiquette sur un support produit.
On obtient donc une étiquette électronique adhesive de faible prix de revient.
On peut prévoir que le ruban adhésif est renforcé, par exemple au moyen de fibres de verre, de manière à rigidifier l'étiquette.
L'invention a encore pour objet une carte à puce ou jeton réalisé selon les procédés conforme à l'invention.
Selon une caractéristique, on peut obtenir une carte à puce standard en reportant le module entièrement dans une cavité de support en particulier un corps de carte, de manière que le module affleure la surface du support.
Selon une caractéristique avantageuse, la carte à puce ou jeton comporte une cavité (32, 32') destinée à recevoir au moins un microcircuit, ses connexions et ladite résine d'enrobage et le film support étant fixé à la surface dudit support en dehors de la cavité. Ainsi, il est aisé de fixer une étiquette ou module de grande dimension (cas d'une interface à antenne de quelques centimètres) sur un corps de carte sans avoir besoin de ménager une cavité spécifique de grande largeur pour le film support. L'invention a également pour objet une bobine de film support comportant une pluralité de modules ou étiquettes obtenus par le procédé selon les procédés de l'invention.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, faite à titre illustratif et nullement lim itatif, en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels :
- les figures 1 A à U illustrent un procédé classique de fabrication d'un module électronique avec deux modes de réalisation de la barrière,
- la figure 2 montre l'opération de dépôt du ruban adhésif,
- les figures 3 et 4 illustrent l'opération d'encartage pour les deux modes de réalisation de la barrière, - les figures 5A à 5G illustrent un procédé de fabrication de carte à puce conforme à l'invention,
- les figures 6A à 6G illustrent une première variante de réalisation de l'invention, et
- les figures 7 à 9 illustrent d'autres variantes de réalisation de l'invention.
Les figures 1 A à 1 J représentent un procédé classique de réalisation d'un module électronique destiné à une carte à puce. Les microcircuits 10 sont découpés dans une plaquette et collés sur un film support 12, voir également figure 2. Les connexions d'interface 14 sont réalisées de manière à constituer le module électronique.
Ensuite, lorsque le microcircuit est de surface importante et de forme rectangulaire, on réalise une barrière sur le film support 12 autour du module électronique ainsi obtenu. Selon le procédé illustré aux figures 1 D à 1 F, la barrière est un cadre métallique estampé 16 collé sur le film support 12 ; selon le procédé illustré aux figures 1 G à 1 J, la barrière 18 est en polymère, tel qu'une résine époxy, du silicone ou une résine polyester, qui peut être déposé par une technique de dépôt au moyen d'une seringue ("dispense") ou par sérigraphie.
On dépose ensuite une goutte 20 de résine de protection mécanique du module électronique sur le film support 12 dans la zone délimitée par la barrière 16 ou 18.
On dépose ensuite un film adhésif 22 autour du module électronique revêtu de la goutte de résine de protection 20 en vue de l'opération d'encartage du module électronique dans le corps de la carte à puce.
L'opération de dépôt de ce film adhésif 22 est représentée sur la figure 2. On voit un rouleau 24 comportant une série de m icrocircuits 10 disposés sur un film support 12 et protégés par un film intercalaire 26. Le film intercalaire 26 est enlevé et enroulé sur une bobine annexe. Un troisième rouieau 21 fournit le film adhésif 22 qui est perforé au moyen d'un appareil 28 de manière à présenter des découpes correspondant aux zones des modules électroniques revêtus de la goutte de résine de protection 20 de telle sorte que le film adhésif 22 est constitué de cadres 30 entourant cette zone.
Le film support 12 est alors découpé pour obtenir les modules électroniques individuels qui sont ensuite collés dans un évidement 32 du corps 34 de la carte à puce au moyen du film adhésif 22 qui vient d'être déposé. Cette opération d'encartage est représentée sur les figures 3 et 4 avec les deux modes de réalisation de la barrière 16 et 18. Avant l'opération de découpe, il peut être nécessaire, dans le cas de résines thermodurcissables. de rectifier l'épaisseur des modules électroniques revêtus de la goutte de résine de protection 20, par exemple par une opération de fraisage agissant sur la goutte de résine de protection 20.
Comme indiqué plus haut, la technique classique de réalisation de la barrière présente de nombreux inconvénients.
Elle constitue une opération dont le coût n'est pas négligeable.
La matière utilisée peut entraîner des effets secondaires néfastes ; ainsi, par exemple, si l'on utilise du silicone, il peut se produire une pollution des surfaces devant être collées lors d'étapes ultérieures.
Pour éviter tout débordement de la résine, qui entraîne un rebut, il faut utiliser une technique de dépôt précise de la résine.
L'utilisation de résines thermodurcissables entraîne une opération supplémentaire de rectification de l'épaisseur du module électronique revêtu de la goutte de résine de protection 20.
Comme indiqué plus haut, il existe d'autres techniques de réalisation de la barrière qui nécessitent l'utilisation d'une matière consommable et/ou d'étapes supplémentaires entraînant un surcoût de fabrication.
La présente invention permet d'éviter les inconvénients précités et d'obtenir un module électronique revêtu de la goutte de résine de protection 20 dont le coût de fabrication est réduit. Le principe de l'invention est d'utiliser pour la réalisation de la barrière le film adhésif servant à l'opération ultérieure d'encartage. Il n'y a donc pas de matière consommable ; de plus, l'étape spécifique de réalisation de la barrière est supprimée. Les figures 5A à 5G représentent un mode de réalisation du module électronique revêtu de la goutte de résine de protection 20 conforme à la présente l'invention. On retrouve aux figures 5A à 5C les deux étapes d'élaboration du film support 12 , l'étape de collage du microcircuit ou puce 10 et l'étape de réalisation des connexions 14 de l'interface. Conformément à l'invention, on dépose ensuite, sur le film support 12, un ruban adhésif 40 qui est perforé par exemple comme le film adhésif 22 sur la figure 2 et qui est constitué d'une couche de matière adhesive 42 revêtue d'une couche de protection externe 44. On procède ensuite au dépôt de la goutte de résine de protection 20, puis on ôte la couche de protection externe 44 pour coller le module électronique dans l'évidement 32 du corps 34 de la carte à puce.
Dans ce mode de réalisation, on utilise une couche de matière adhesive 42 thermoactivable, thermoplastique ou thermoactivable, par exemple l'adhésif TESA 8410 commercialisés par la société BEIERSDORF.
L'opération de dépose du ruban adhésif 40 sur le film support 12 est effectuée avant le dépôt de la goutte de résine de protection 20 ; elle peut être faite avant le collage des puces 10, avant la réalisation des connexions 14 ou, au plus tard, après cette dernière étape. Il suffit d'utiliser des techniques de collage de puce et de câblage des connexions qui ne nécessitent pas une température pouvant activer la couche de matière adhesive 42. On peut utiliser, par exemple, pour le collage des puces une colle bicomposant réticulant à la température ambiante ou une colle réticulable par rayonnement ultraviolet ou à une longueur d'onde plus faible ("lum ière bleue"). Pour le câblage des connexions, on peut utiliser la technique connue sous le nom de "soudage en biseau" (wedge bonding) utilisant un fil en alum inium soudé par ultrasons. Une autre solution est le "soudage par boule" (bail bonding) en utilisant un paramétrage adapté évitant une température supérieure à 70 °C au niveau de la couche de matière adhesive 42.
Le ruban adhésif 40 comporte une couche de protection externe 44, cela signifie une surface antiadhérente à l'extérieur évitant tout collage intempestif pendant les étapes de fabrication du module électronique.
Par ailleurs, l'épaisseur du ruban adhésif 40 avec sa couche de protection externe 44 est choisi supérieure ou égale à l'épaisseur visée pour la goutte de résine de protection 20. Il est possible d'utiliser un ruban adhésif 40 d'épaisseur plus faible si l'on utilise, pour le dépôt de la goutte de résine de protection 20, une technique de dépôt par dispense volumétrique permettant de maîtriser la quantité de résine déposée et, par suite, son épaisseur.
La résine de protection doit réticuler à faible température. Elle peut être activée par rayonnement ultraviolet ou être un produit bicomposant ou encore réticuler par apport d'humidité. Dans le cas d'un ruban adhésif de faible épaisseur, la rhéologie et la tension superficielle de la résine seront tels qu'une goutte de forme convexe puisse être obtenue de manière reproductible. Dans d'autres cas, la résine peut s'entendre au sens de l'invention par tout matériau apte à protéger le microcircuit et ses connexions
Après la gélification de la goutte de résine de protection 20 ou sa réticulation complète, on ôte la couche de protection externe 44 pour réaliser l'opération d'encartage de manière classique. On pourra, dans le cas d'une couche de protection externe 44 de faible épaisseur, rectifier l'épaisseur de la goutte de résine de protection 20 par fraisage. Les figures 6A à 6G représentent un autre mode de réalisation utilisant une couche de matière adhesive 42 réticulable par rayonnement ultraviolet qui est basé sur l'utilisation d'un polymère thermodurcissable (par exemple époxide ou uréthane) dont le démarrage de la polymérisation est initié par un rayonnement ultraviolet avec association éventuelle à une formulation thermoplastique (par exemple polyester), pour rendre le produit activable, le produit devenant collant quand il est chauffé. Comme on le voit sur la figure 6, la couche de matière adhesive 42 est activée par rayonnement ultraviolet après avoir ôté la couche de protection externe 44 et juste avant la mise en place dans la cavité 32 du corps 34. Il n'est donc plus nécessaire d'appliquer une température trop élevée pour polymériser la couche de matière adhesive 42. Cela signifie que la déformation du dos de la cavité 32, qui est généralement créée par un pressage à haute température, est nettement atténuée par rapport au cas d'un adhésif réticuiant avec apport de chaleur.
L'avantage de cette matière adhesive est qu'elle peut être exposée à une température de l'ordre de 80 à 120 °C sans subir de dégradation ; cela signifie qu'une résine de protection thermodurcissable peut être coulée et polymérisée dans l'évidement aménagé par perforation dans le ruban adhésif 40.
L'invention permet donc de réaliser des modules électroniques comportant une interface à bornier de contact ou à antenne. Dans le cas d'un module électronique dont l'interface est une antenne, l'invention permet de réaliser des étiquettes électroniques destinées au marquage de produits, commercialisés, par exemple, dans les magasins de vente à grande surface. Ces étiquettes électroniques servent notamment à détecter les produits par passage dans une zone de surveillance. Ces étiquettes peuvent ou non conserver la couche de protection externe 44 qui n'est donc pas ôtée.
Toutefois, selon une variante préféré qui vise à une fixation en série du module ou de l'étiquette sur des produits notamment des supports à puce ou des produits industriels, il convient de retirer la feuille de protection préalablement à la découpe.
Dans un exemple, le module est découpé par un poinçon et transféré à un outil d'insertion et de fixation sur le produit considéré. Par ailleurs la couche adhesive du ruban adhésif peut être utilisée pour le collage de l'étiquette électronique sur le produit.
La figure 7 représente une telle étiquette électronique qui comporte un film support 50 un m icrocircuit 52, des connexions 54 à une antenne 56 constituée par des spires métalliques déposées sur la face arrière du film support 50 et un ruban adhésif 58. Le m icrocircuit 52 est noyé dans une goutte 60 de résine protectrice.
Dans ce cas, le ruban adhésif 58 permet d'obtenir une étiquette d'épaisseur constante. Si on souhaite obtenir une étiquette plus résistante, on peut utiliser un ruban adhésif renforcé, par exemple, par des fibres de verre.
L'antenne est constituée d'un ruban métallique par exemple, en cuivre ou en alum inium , gravé chimiquement ou estampé sur un diélectrique, par exemple, verre/époxy, polyester, polyim ide, polyéthylène, polypropylène.
L'antenne peut être réalisée du même côté que le microcircuit (face avant du film support 50) ou de l'autre côté
(face arrière). Dans le premier cas représenté sur la figure 8, le ruban adhésif 70 permet de protéger les spires de l'antenne 72 les contraintes climatiques pouvant dégrader - par exemple par corrosion ou abrasion mécanique - les caractéristiques de l'antenne. De plus, la manipulation des étiquettes pourra être faite sans perturber le fonctionnement par mise à la terre ou mise en court-circuit des spires entre elles.
Dans le deuxième cas représenté sur la figure 9, le ruban adhésif 80 servant à réaliser la barrière est déposé sur le film support 82 et on peut déposer sur la face arrière de ce dernier une feuille protectrice 84 protégeant l'antenne 86. On voit que l'invention permet de réaliser à un faible coût un module électronique pour carte à puce du type à contact, sans contact ou hybride. En particulier, on n'utilise pas de matière consommable et le nombre des étapes du procédé de fabrication est réduit. Par ailleurs, le procédé selon l'invention est mis en oeuvre en utilisant des équipements et des étapes de fabrication classiques, ce qui augmente sa fiabilité.
En outre, on peut obtenir, toujours à un faible coût, une étiquette électronique de grande fiabilité en ce qui concerne sa résistance mécanique.
Revenant sur la variante du procédé de l'invention selon lequel on fournit une matière adhesive à adhésivité activable (44), la matière peut être répartie des différentes manières notamment sous forme de stries ou de points. De même la matière adhesive peut être présentée sous forme de film tel qu'un film thermofusible. Ce film peut être perforé comme le ruban à feuille protectrice.
La matière adhesive peut encore être un film multicouche. Les couches adhésives peuvent être activables différemment notamment par rayonnement ou par énergie thermique. Selon un mode de dispense pratique, on peut utiliser la technique sérigraphique.
Selon les procédés, la matière adhesive étant thermoactivable, la résine d'enrobage peut être un monocomposant ou un polymère bicomposant polymerisant à une température inférieure ou égale à 70 °C.

Claims

REVEND ICATIONS
1 . Procédé pour la fabrication d'au moins un module ou étiquette électronique à adhésivité activable, ledit module ou étiquette comprenant un film support, au moins un microcircuit ( 10 ; 50 ; 82) et au moins une interface (56; 72; 86) à contacts et/ou antenne reliés ensemble par des connexions (14 ; 54) et disposés sur le film support, une résine d'enrobage protégeant au moins ledit m icrocircuit et lesdites connexions, ladite résine d'enrobage étant disposée sur une zone prédéterminée, et une matière adhesive externe à adhésivité activable, ledit procédé comprenant les étapes suivantes selon lesquelles: a) on fournit un film isolant comportant au moins une interface à contacts et/ou antenne, b) on fournit un ruban adhésif (40 ; 56 ; 70 ; 80) comportant une matière adhesive à adhésivité activable (44) et une feuille protectrice apte à être retirée ledit ruban comportant au moins une perforation correspondant à la zone de la résine sur le module ou l'étiquette, c) on reporte le ruban adhésif sur le film support de manière que ladite perforation coïncide avec la zone de la résine et on active ladite matière adhesive pour que celle-ci fixe le ruban sur le film, d) on dispense la résine d'enrobage sur la zone prévue au moins à l'intérieur de la perforation et au contact de la perforation, le m icrocircuit ayant été fixé sur le film support et connecté à l'interface après l'une des étapes précédentes.
2. Procédé pour la fabrication d'au moins un module ou étiquette électronique à adhésivité activable, ledit module ou étiquette comprenant un film support, au moins un microcircuit ( 10 ; 50 ; 82) et au moins une interface (56; 72; 86) à contacts et/ou antenne reliés ensemble par des connexions (14 ; 54) et disposés sur le film support, une résine d'enrobage protégeant au moins ledit microcircuit et lesdites connexions, ladite résine d'enrobage étant disposée sur une zone prédéterm inée, et une matière adhesive externe à adhésivité activable, ledit procédé comprenant les étapes suivantes selon lesquelles: a) on fournit un film support comportant au moins une interface à contacts et/ou antenne, b) on fournit une matière adhesive à adhésivité activable (44). c) on dépose la matière adhesive de manière qu'elle soit répartie sur tout le film support et définisse une délimitation autour de ladite zone et on active ladite matière adhesive pour que celle-ci adhère au film support, d) on dispense la résine d'enrobage sur la zone prévue à l'intérieur de ladite délim itation de manière que l'étalement de la résine d'enrobage stoppe à son contact, le microcircuit ayant été fixé sur le film support et connecté à l'interface après l'une des étapes précédentes.
3. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la résine d'enrobage est dispensée en quantité prédéterminée sur la zone prévue à l'intérieur de la perforation.
4. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape selon laquelle on retire ladite feuille protectrice hors du ruban et on découpe le film support pour en extraire ledit module ou ladite antenne.
5. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape selon laquelle on découpe le film support pour en extraire ledit module et on retire ladite feuille protectrice hors du ruban.
6. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape selon laquelle on découpe le film support pour en extraire ledit module.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 3 à 6, caractérisé en ce que le report du ruban adhésif (40 ; 56 ; 70 ; 80) est effectué avant une étape de fixation du m icrocircuit ( 10) sur le film support ( 12 ; 50 ; 82).
8. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 3 à 6, caractérisé en ce que le report du ruban adhésif (40 ; 56 ; 70 ; 80) est effectué après la fixation du m icrocircuit (10 ; 52) et avant sa connexion.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 3 à 6, caractérisé en ce que le report du ruban adhésif (40 ; 56 ; 70 ; 80) est effectué après la connexion du microcircuit.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 3 à 9, caractérisé en ce que l'épaisseur totale du ruban adhésif (40 ; 56 ; 70 ; 80) avec sa feuille externe de protection (44) est au moins égale à l'épaisseur prévue pour la résine de d'enrobage (20 ; 60).
1 1 . Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ladite matière adhesive est un matériau thermoactivable et en ce que la résine d'enrobage est polymérisable par irradiation.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la matière adhesive est thermoactivable et en ce que la résine d'enrobage est un monocomposant polymerisant à une température inférieure ou égale à 70 °C.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la matière adhesive est thermoactivable et en ce que la résine d'enrobage est un polymère bicomposant polymerisant à une température inférieure ou égale à 70 °C.
14. Procédé selon la revendication 2 ou 6, caractérisé en ce que ladite matière est répartie sous forme de stries ou de points.
15. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite matière est un film thermofusible comportant au moins une perforation correspondant à ladite zone.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite matière adhesive est un film multicouche.
17. Procédé selon la revendication 2, 14 ou 15, caractérisé en ce que ladite matière adhesive est déposée par sérigraphie.
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications
1 à 17, caractérisé en ce que la fixation du module ou antenne sur un support comporte une étape consistant à activer la matière préalablement ou en même temps à un report et pressage sur ledit support.
19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que ledit support est un corps de carte à puce ou jeton comportant une cavité (32, 32') destinée à recevoir au moins un microcircuit, ses connexions et ladite résine d'enrobage.
20. Module ou étiquette électronique obtenu par le procédé selon l'une des revendications 1 à 17.
21 . Module ou étiquette électronique comportant une antenne selon la revendication 20, caractérisé en ce que l'antenne (56) est disposée sur un côté du film support (50) alors que le m icrocircuit (52) est disposé du côté opposé.
22. Module ou étiquette électronique comportant une antenne selon la revendication 20, caractérisé en ce que l'antenne (72) est disposée du même côté du film support (50) que le microcircuit (52) et recouverte par la couche de matière adhesive (70).
23. Module ou étiquette électronique comportant une antenne selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comporte un second ruban adhésif de protection (84) appliqué sur l'antenne.
24. Module ou étiquette électronique selon la revendication 20, caractérisée en ce que la matière adhesive
(40 ; 56 ; 70 ; 80) comporte des fibres de renfort.
25. Carte à puce ou jeton comportant le module ou étiquette obtenue selon l'une des revendications 18 ou 19.
26. Carte à puce selon la revendication 25, caractérisé en ce que, ledit module ou étiquette est fixé entièrement dans la cavité et affleure à la surface du support.
27. Carte à puce comportant une étiquette électronique obtenue par le procédé selon la revendication 1 1 , caractérisée en ce le film support est fixé à la surface dudit support en dehors de la cavité.
28. Film support bobiné comportant une pluralité de modules ou étiquettes obtenues par le procédé selon l'une des revendications 1 ou 2.
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