WO2004025553A1 - Procede de fabrication d'une carte a puce sans contact ou hybride contact-sans contact a planete renforcee - Google Patents

Procede de fabrication d'une carte a puce sans contact ou hybride contact-sans contact a planete renforcee Download PDF

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WO2004025553A1
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antenna
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support
smart card
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Georges Kayanakis
Pierre Benato
Christophe Halope
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Definitions

  • the present invention relates to the methods of manufacturing hybrid contact - contactless smart cards, and in particular a method of manufacturing a contactless or contact hybrid - contactless smart card with enhanced flatness.
  • the contactless smart card is an increasingly used system in various sectors. In the transport sector, for example, it has been developed as a means of payment. This is also the case for the electronic purse. Many companies have also developed means of identifying their personnel by contactless smart cards.
  • the exchange of information between a hybrid contact - contactless card or a contactless card and the associated reading device is carried out by remote electromagnetic coupling between an antenna housed in the contactless card and a second antenna located in the reader. or directly by contact with the reader.
  • the card is equipped with an electronic module, which is connected to the antenna.
  • the antenna is located on a support located between two card bodies, the external faces of which are printed with graphics linked to the subsequent use of the card.
  • the antenna support is a dielectric support of plastic material or a support of fibrous material such as paper.
  • the process for manufacturing a contactless - contactless card also includes three main steps: - production of the antenna on a plastic support by chemical etching of copper or aluminum or on a paper support by screen printing, hot pressure lamination of the lower and upper plastic layers of the card body, the external faces of which are previously printed on the antenna support,
  • the card bodies are made up of two or three layers of plastic material, the two main layers of which are Vicat different (temperature from which PVC goes from a rigid state to a rubbery state).
  • the outer layer of rigid PVC has a Vicat point higher than that of the inner layer.
  • the inner layer, with a lower Vicat point than that of the outer layer, is in contact with the support of the antenna.
  • the lamination step consists of stacking the different layers of PVC constituting the card bodies and the antenna support. This sandwich is then placed in a laminating press.
  • the sandwich is then subjected to a heat treatment at a temperature of the order of 150 ° C.
  • the sandwich undergoes pressing in order to weld the different layers.
  • the outer layer of PVC softens, while the inner layer of lower Vicat point PVC becomes thinner.
  • the PVC thus fluidized from the internal layer of the card body which comes into contact with the antenna traps the screen-printed ink of the antenna in the mass and the PVC fluidized from the two internal layers of the two card bodies come into contact with cavity cuts previously made in the antenna support.
  • the above method unfortunately has an aesthetic drawback on the final rendering of the card.
  • the outer layer softens and deforms, deforming in an attenuated manner compared to the deformation undergone by the internal PVC layer, the reliefs of the antenna support due to the thickness of the antenna and of the cut-outs. cavities.
  • the map obtained after lamination is not perfectly flat, it has reliefs. Admittedly, these reliefs of the order of a micron are not visible to the naked eye but they appear when the outer face of the outer layer of the card body is printed by changes in tone in the hue of the printed graphics.
  • the extra thickness due to the antenna causes the printing dots to spread apart, which means that the tint, as well as the cutouts of the antenna support in which the PVC of the internal layers of the card bodies comes to cause a tightening of the printing dots implying a darkening of the tint.
  • the exterior appearance of the card is degraded.
  • the object of the invention is to overcome this major drawback by carrying out an inventive manufacturing method making it possible to obtain an antenna support for contactless or contactless chip - contactless perfectly flat contact cards.
  • the invention therefore relates to a method of manufacturing a contactless smart card or a hybrid contact - contactless smart card comprising an antenna support, two card bodies on either side of the support. antenna and an electronic module or a chip connected to the antenna.
  • This method is characterized in that it further comprises: a first lamination step consisting in welding on each side of the antenna support two sheets of homogeneous thermoplastic by pressing at a temperature sufficient for the material of the sheets to soften and flows completely so as to remove all differences in thickness of the antenna support and to form a plasticized antenna support with flat faces, and a second lamination step carried out after a time corresponding to the time necessary for the sheets of thermoplastic are solidified, the second step consisting in welding on the plastic and flat faces of the antenna support of constant thickness plasticized by the sheets of thermoplastics two layers of plastic, constituting the card bodies, by hot pressing.
  • FIG. 1 represents the antenna support of a hybrid contact-contactless smart card
  • 2 shows a section of the antenna support shown in Figure 1, along the axis AA of the figure
  • FIG. 3 represents a section of the plasticized antenna support of a hybrid contact-contactless smart card
  • FIG. 4 represents a section of the hybrid contact-contactless smart card according to the invention
  • FIG. 5 represents the antenna support of a contactless smart card
  • FIG. 6 represents a section of the antenna support shown in FIG. 5, along the axis B-B of FIG. 5,
  • FIG. 7 represents a section of the plasticized antenna support of a contactless smart card
  • FIG. 8 represents a section of the contactless smart card according to the invention.
  • the antenna support is made of fibrous material such as paper and has a thickness of approximately 90 ⁇ .
  • the manufacture of the smart card according to the invention consists first of all in producing the antenna on its support 10.
  • the antenna consists of two turns 12 and 14 of screen-printed polymer conductive ink, loaded with conductive elements such as silver, copper or carbon. Each turn has one of its ends connected to one of the antenna connection pads also screen printed, the turn 12 being connected to the pad 16 and the turn 14 to the pad 18.
  • the turns are connected together by an electric bridge more commonly called cross-over (not shown in the figure).
  • An insulating strip 20 of dielectric ink is screen printed between the cross-over and the coil 12.
  • the electronic module containing the chip is inserted into the card at the last step of manufacturing the contact-contactless hybrid card.
  • the drawing of the antenna is inverted compared to the normal drawing of an antenna for smart card in ISO format.
  • This particular configuration makes it possible to obtain a hybrid smart card contact - without contact with a cavity to accommodate the module, milled in the card body which is opposite to the face of the support carrying the screen printing, that is to say in the body. card which is in contact with the face of the support not carrying the screen printing in accordance with the detailed description of the method for manufacturing a contactless contactless smart card of patent FR 2 801 707.
  • connection pads 16 and 18 of the module are found in the standardized location for cards in ISO format.
  • the paper antenna support may include cutouts or cavities 22 and 24 in order to reinforce the holding of the module.
  • the antenna support 10 has cutouts and / or cavities and reliefs due to the antenna made up of turns of screen-printed ink. Therefore, the two faces of the antenna support 10 are not planar and more particularly the face on which the antenna is screen printed.
  • the following Figures 2, 3 and 4 illustrate the method of manufacturing a contactless contactless card according to the invention.
  • the antenna support 10 of a hybrid smart card is shown in section in FIG. 2.
  • the first step of the method according to the invention consists in laminating two layers or sheets of thermoplastic on the antenna support 10. This step constitutes the first lamination phase of the various constituent layers of the card and is illustrated in section in FIG. 3.
  • This first lamination step consists in welding by hot pressing on each side of the antenna support 10 two sheets of homogeneous thermoplastic 32 and 34 of thickness 100 ⁇ m. The temperature and pressure reached are respectively around 180 ° C and 250 bars.
  • the temperature must be sufficient for the material making up the sheets 32 and 34 to soften and completely flow so as to fill the recesses 22 and 24 and any other cuts made in the support 10 and to trap the reliefs of the antenna support such as those due to the turns 12 and 14.
  • the reliefs of the antenna support 10 are trapped in the mass of the thermoplastic thus forming a plasticized antenna support 30 with a thickness equal to about 220 ⁇ m . Any cuts previously made on the antenna support also allow the two thermoplastic sheets 32 and 34 to be welded together.
  • the plasticized antenna support 30 thus formed eliminates all differences in thickness from the original antenna support 10.
  • the second phase of lamination of the various constituent layers of the card consists in laminating two card bodies on each side of the support plasticized antenna 30 with reference to FIG. 4.
  • This second step carried out after a certain time corresponding to the time necessary for the sheets of thermoplastics 32 and 34 to be solidified, consists in coming to weld two layers 36 and 38 of thermoplastic, d 'equal thickness of approximately 260 ⁇ m, constituting the card bodies on the plasticized and flat faces of the support 30, by hot pressing.
  • the two card bodies 36 and 38 have been previously printed, on their outer face, with the personalized graphics of the card.
  • the plasticized antenna support 30 being of constant thickness, this step is more like bonding than welding.
  • the pressure and temperature required in this phase are much lower than those used in a traditional process.
  • the temperatures and pressures necessary for this lamination step are no longer only of the order of 120 ° C. and 150 bars respectively.
  • the duration of the pressurization and temperature cycles is also reduced.
  • the last step in manufacturing the card not shown in the figures, consists of milling a cavity 37 which receives the module consisting of the chip and the double-sided circuit. Milling also clears the antenna connection pads with the module.
  • the reverse screen printing of the antenna on the support and the milling of the cavity in the card body which is in contact with the face of the support not carrying the screen printing allow the module to be installed in the standardized location, while preserving the integrity of the screen printed antenna.
  • the module is installed by gluing. Two different glues are used.
  • the first glue is a conductive glue which allows the module to be connected to the antenna studs. This glue is preferably a glue containing silver.
  • the second glue used is an adhesive that seals the module to the card. According to a particular embodiment, a cyanoacrylate adhesive is used. It is also possible to use a hot-melt film adhesive which is placed under the module before it is inserted into the card.
  • the antenna support 40 When the invention is applied to a contactless smart card, the antenna support 40 is presented in the manner illustrated in FIG. 5 and in this case, the design of the antenna is not inverted. As before, a antenna consisting of two turns 42 and 44 of screen-printed ink is produced on the support 40.
  • contactless smart cards do not have an electronic module with one side visible on the surface of the card but an electronic module or a chip 50 embedded in the card.
  • the electronic module or the chip 50 is fixed on the antenna support 40 and is directly connected to the connection pads 36 and 38 of the antenna by means of a layer of conductive adhesive making it possible to produce the ohmic contacts. When it is an electronic module, it can be placed in a recess of the support 40 not shown in the figure.
  • the antenna support 40 may also include two recesses 52 and 54 which are preferably produced after the screen printing of the antenna. These two recesses serve to reinforce the mechanical strength of the electronic module or of the chip 50.
  • the antenna support 40 has cutouts and / or cavities and reliefs due to the antenna consisting of turns of screen-printed ink. Therefore, the two faces of the antenna support 40 are not planar and more particularly the face on which the antenna is screen printed.
  • the antenna support 40 of a contactless chip card only has a significant relief due to the electronic module or chip 50 as illustrated in Figure 6 which shows a section of the antenna support 40 of a card contactless chip along the axis BB of Figure 5.
  • the steps of the method according to the invention applied to a contactless smart card are similar to the steps of the method applied to a hybrid contact-contactless smart card.
  • a variant of the method according to the invention applies to the case of contactless smart cards provided with an electronic module or a chip 50 and advantageously applies to a contactless smart card provided with a chip 50 connected directly to the antenna and is illustrated in detail in FIGS. 6, 7 and 8.
  • the antenna support 40 of a contactless smart card is shown in section in FIG. 6.
  • the first step of the method according to the invention consists in laminating two layers or sheets of thermoplastic on the antenna support 40. This step constitutes the first phase of lamination of the various constituent layers of the card and is illustrated in section in FIG. 6.
  • This first lamination step consists of welding by hot pressing on each side of the antenna support 40 two sheets of homogeneous thermoplastic 62 and 64. The temperature and pressure reached are respectively around 180 ° C and 250 bars.
  • the thermoplastic sheet 62 which is applied to the face of the antenna support receiving the electronic module or the chip 50 is perforated with a through cavity 56 and its thickness is greater than the thickness of the electronic module or the chip 50.
  • the cavity 56 is located on the thermoplastic sheet 62 so that the electronic module or the chip 50 is inside when the sheet 62 is placed on the support 40 before lamination and so that the electronic module or the chip 50 is not in contact with the sheet 62.
  • the cavity 56 is preferably circular.
  • a chip 50 is directly connected to the antenna, a chip with a thickness of 180 ⁇ m and a surface area of 1.5 mm2, the thickness of the thermoplastic layer 62 is equal to 200 ⁇ m and the diameter of the cavity 56 is equal to 3 mm.
  • the pressure is exerted on the thermoplastic sheet 62 or 64 and not on the chip 50, so that the latter is not subjected to any stress which could damage it.
  • the temperature must be sufficient for the material making up the sheets 62 and 64 to soften and flow completely so as to fill the recesses 52 and 54, and any other cuts made in the support. 40, filling the cavity 56 and trapping the reliefs of the antenna support such as those due to the turns 42 and 44 of the antenna.
  • the reliefs of the antenna support 40 are trapped in the mass of the thermoplastic thus forming a plasticized antenna support 60 with a thickness equal to approximately 400 ⁇ m. Any cuts made previously on the antenna support also allow better welding of the two thermoplastic sheets 62 and 64 between them.
  • the plasticized antenna support 60 thus formed eliminates all differences in thickness from the original antenna support 40.
  • the second phase of laminating the various constituent layers of the card consists in laminating two card bodies on each side of the plasticized antenna support 60 with reference to FIG. 8.
  • This second step carried out after a certain time corresponding to the time necessary for that the sheets of thermoplastics 62 and 64 are solidified, consists in coming to weld two layers 66 and 68 of thermoplastic, of thickness equal to approximately 160 ⁇ m, constituting the card bodies on the plasticized and flat faces of the support 60, by pressing hot.
  • the two card bodies 66 and 68 have been previously printed, on their outer face, with the personalized graphics of the card. Since the plasticized antenna support 60 is of constant thickness, this step is more like bonding than welding.
  • thermoplastic sheet 64 which is applied to the face of the antenna support opposite to that receiving the electronic module or the chip 50 can also be perforated d a cavity 58.
  • the cavity 58 is located on the thermoplastic sheet 64 so that it is superimposed on the location of the electronic module or of the chip 50. In this case, during the first lamination step, the chip is completely protected from any stress due to the pressure exerted on the thermoplastic sheets 62 and 64.
  • a second variant of the method according to the invention can be applied to a contactless smart card in the case where the cavity 56 is too large to be filled with the material of the thermoplastic sheet 62 during the first lamination step.
  • the antenna support 60 obtained after the first lamination step has a recess due to the cavity 56 and therefore is not planar.
  • the support 60 can therefore receive at the location of the cavity 56, an epoxy type resin to protect the electronic module or chip 50 and make the plasticized antenna support 60 perfectly flat.
  • thermoplastic used for the constituent layers of the card bodies is preferably polyvinyl chloride (PVC), but can also be polyester (PET, PETG), polypropylene (PP), polycarbonate (PC) or acrylonitrile- butadiene-styrene (ABS).
  • PVC polyvinyl chloride
  • PETG PETG
  • PP polypropylene
  • PC polycarbonate
  • ABS acrylonitrile- butadiene-styrene
  • an antenna made up of metal turns on a plastic support such as polyester or polyamide or on a support in epoxy glass is also in relief compared to its support.
  • the invention therefore applies to any type of antenna support and to any type of antenna, and in particular to supports whose antenna appears in relief.
  • the antenna support must be made of a material whose dimensions remain stable whatever the temperature and in particular a supporting material without deformations or alterations in temperatures of the order of 180 ° C.

Abstract

Procédé de fabrication d'une carte à puce comportant un support d'antenne, deux corps de carte et un module électronique ou une puce reliée à l'antenne. Ce procédé comprend en outre une première étape de lamination consistant à souder de chaque côté du support d'antenne (10 ou 40) deux feuilles de thermoplastique (32, 34 ou 62, 64) à une température suffisante pour que la matière composant les feuilles se ramollisse et flue totalement de manière à faire disparaître toutes différences d'épaisseur du support d'antenne, et une seconde étape de lamination réalisée après un temps correspondant au temps nécessaire pour que les feuilles de thermoplastique (32, 34 ou 62, 64) soient solidifiées, la deuxième étape consistant à souder sur les faces plastifiées et planes du support d'antenne (30 ou 60) d'épaisseur constante plastifié par les feuilles de thermoplastiques deux couches en matière plastique (36, 38 ou 66, 68), constituant les corps de carte, par pressage à chaud.

Description

Procédé de fabrication d'une carte à puce sans contact ou hybride contact - sans contact à planéité renforcée
Domaine technique
La présente invention concerne les procédés de fabrication des cartes à puce hybride contact - sans contact, et en particulier un procédé de fabrication d'une carte à puce sans contact ou hybride contact - sans contact à planéité renforcée.
Etat de la technique
La carte à puce sans contact est un système de plus en plus utilisé dans différents secteurs. Ainsi, dans le secteur des transports, elle a été développée comme moyen de paiement. C'est le cas également du porte-monnaie électronique. De nombreuses sociétés ont également développé des moyens d'identification de leur personnel par cartes à puce sans contact . L'échange d'informations entre une carte hybride contact - sans contact ou une carte sans contact et le dispositif de lecture associé s'effectue par couplage électromagnétique à distance entre une antenne logée dans la carte sans contact et une deuxième antenne située dans le lecteur ou directement par contact avec le lecteur. Pour élaborer, stocker et traiter les informations, la carte est munie d'un module électronique, qui est relié à l'antenne. L'antenne se trouve sur un support situé entre deux corps de cartes dont les faces externes sont imprimées du graphisme lié à l'utilisation ultérieure de la carte. Le support d'antenne est un support diélectrique en matière plastique ou un support en matière fibreuse telle que du papier. Le procédé de fabrication d'une carte hybride contact - sans contact comprend en outre trois grandes étapes : - réalisation de l'antenne sur un support plastique par gravure chimique du cuivre ou de 1 ' aluminium ou sur un support papier par sérigraphie, lamination sous pression à chaud des couches plastiques inférieure et supérieure du corps de carte dont les faces externes sont préalablement imprimées sur le support de 1 ' antenne,
- mise en place et connexion d'un module électronique. Dans le cas du procédé de fabrication utilisant un support d'antenne en matière fibreuse et une antenne sérigraphiée sur le support d'antenne, les corps de cartes sont constitués de deux ou trois couches de matière plastique dont les deux couches principales sont de point Vicat différent (température à partir de laquelle le PVC passe d'un état rigide à un état caoutchouteux) . En effet, la couche externe en PVC rigide a un point Vicat supérieur à celui de la couche interne. La couche interne, de point Vicat inférieur à celui de la couche externe est en contact avec le support de l'antenne. L'étape de lamination consiste à empiler les différentes couches de PVC constituant les corps de carte et le support d'antenne. Ce sandwich est ensuite placé dans une presse à laminer. Le sandwich subit alors un traitement thermique à une température de l'ordre de 150 °C. En même temps, le sandwich subit un pressage afin de souder les différentes couches. Sous l'action combinée de la chaleur et de la pression, la couche externe de PVC se ramollit, alors que la couche interne constituée d'un PVC de point Vicat plus bas se fluidifie. Le PVC ainsi fluidifié de la couche interne du corps de carte qui vient au contact de l'antenne emprisonne l'encre sérigraphiée de l'antenne dans la masse et le PVC fluidifié des deux couches internes des deux corps de carte rentrent en contact par des découpes de cavité réalisées préalablement dans le support d'antenne. Le procédé ci-dessus a malheureusement un inconvénient d'ordre esthétique sur le rendu final de la carte. En effet, lors de la fluidification de la couche interne des corps de carte, la couche externe se ramollit et épouse en se déformant de manière atténuée par rapport à la déformation subie par la couche interne de PVC, les reliefs du support d'antenne dus à l'épaisseur de l'antenne et des découpes de cavités.
Ainsi, la carte obtenue après lamination n'est pas parfaitement plane, elle comporte des reliefs. Certes, ces reliefs de l'ordre du micron ne sont pas visibles à l'oeil nu mais ils apparaissent lorsque la face externe de la couche externe du corps de carte est imprimée par des changements de ton dans la teinte du graphisme imprimé. En effet, dans le cas de corps de carte imprimés, lors de l'étape de lamination des corps de carte sur le support d'antenne, la surépaisseur due à l'antenne entraîne un écartement des points d'impression impliquant un éclaircissement de la teinte, de même que les découpes du support d'antenne dans lesquelles le PVC des couches internes des corps de carte vient fluer entraînent un resserrement des points d'impression impliquant un obscurcissement de la teinte. L'aspect extérieur de la carte est dégradé.
Cet inconvénient existe aussi dans le procédé de fabrication des cartes sans contact utilisant un support d'antenne en matière plastique sur lequel l'antenne est réalisée par gravure chimique. En effet, dans un tel procédé, après lamination, l'empreinte des pistes de cuivre est visible sur les corps de carte imprimés de même que la non planéité de la carte, même à l'échelle du micron, apparaît à l'œil de l'utilisateur par déformations du graphisme.
Sans conséquence pour le bon fonctionnement de la carte, ce défaut d'aspect de la carte finale peut être mis en avant par les utilisateurs très sensibles aux critères esthétiques .
Exposé de l'invention Le but de l'invention est de pallier cet inconvénient majeur en réalisant un procédé de fabrication inventif permettant d'obtenir un support d'antenne de cartes à puce sans contact ou hybrides contact - sans contact parfaitement plan.
L'invention concerne donc un procédé de fabrication d'une carte à puce sans contact ou d'une carte à puce hybride contact - sans contact comportant un support d'antenne, deux corps de carte de part et d'autre du support d' antenne et un module électronique ou une puce reliée à l'antenne. Ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend en outre : une première étape de lamination consistant à souder de chaque côté du support d'antenne deux feuilles de thermoplastique homogènes par pressage à une température suffisante pour que la matière composant les feuilles se ramollisse et flue totalement de manière à faire disparaître toutes différences d'épaisseur du support d'antenne et à former un support d'antenne plastifié à faces planes, et une seconde étape de lamination réalisée après un temps correspondant au temps nécessaire pour que les feuilles de thermoplastique soient solidifiées, la deuxième étape consistant à souder sur les faces plastifiées et planes du support d'antenne d'épaisseur constante plastifié par les feuilles de thermoplastiques deux couches en matière plastique, constituant les corps de carte, par pressage à chaud.
Description brève des figures
Les buts, objets et caractéristiques ressortiront mieux à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins joints dans lesquels :
La figure 1 représente le support d'antenne d'une carte à puce hybride contact - sans contact, La figure 2 représente une coupe du support d'antenne représentée sur la figure 1, selon l'axe A-A de la figure
1,
La figure 3 représente une coupe du support d'antenne plastifié d'une carte à puce hybride contact - sans contact,
La figure 4 représente une coupe de la carte à puce hybride contact - sans contact selon l'invention,
La figure 5 représente le support d'antenne d'une carte à puce sans contact,
La figure 6 représente une coupe du support d'antenne représentée sur la figure 5, selon l'axe B-B de la figure 5,
La figure 7 représente une coupe du support d'antenne plastifié d'une carte à puce sans contact,
La figure 8 représente une coupe de la carte à puce sans contact selon l'invention.
Description détaillée de l'invention Selon un mode de réalisation préféré de l'invention illustré sur la figure 1, le support d'antenne est en matière fibreuse telle que du papier et a une épaisseur d'environ 90 μ . La fabrication de la carte à puce selon l'invention consiste tout d'abord à réaliser l'antenne sur son support 10. L'antenne est constituée de deux spires 12 et 14 d'encre conductrice polymère sérigraphiée, chargée en éléments conducteurs tels que l'argent, le cuivre ou le carbone. Chaque spire a une de ses extrémités reliée à un des plots de connexion de l'antenne également sérigraphiés, la spire 12 étant reliée au plot 16 et la spire 14 au plot 18. Les spires sont reliées entre elles par un pont électrique appelé plus communément cross-over (non représenté sur la figure). Une bande isolante 20 d'encre diélectrique est sérigraphiée entre le cross-over et la spire 12. Le module électronique contenant la puce est inséré dans la carte à la dernière étape de fabrication de la carte hybride contact - sans contact . Le dessin de l'antenne est inversé par rapport au dessin normal d'une antenne pour carte à puce au format ISO. Cette configuration particulière permet d'obtenir une carte à puce hybride contact - sans contact avec une cavité pour loger le module, fraisée dans le corps de carte qui est opposé à la face du support portant la sérigraphie, c'est à dire dans le corps de carte qui est en contact avec la face du support ne portant pas la sérigraphie conformément à la description détaillée du procédé de fabrication d'une carte à puce hybride contact - sans contact du brevet FR 2 801 707.
Ainsi, lorsque le support est renversé (plots de connexion à gauche) , on constate que les plots de connexion 16 et 18 du module se retrouvent à l'emplacement normalisé pour les cartes au format ISO. Le support d'antenne en papier peut comporter des découpes ou des cavités 22 et 24 afin de renforcer la tenue du module.
Ainsi le support d'antenne 10 possède des découpes ou/et des cavités et des reliefs dus à l'antenne constituée de spires d'encre sérigraphiée. De ce fait, les deux faces du support d'antenne 10 ne sont pas planes et plus particulièrement la face sur laquelle est sérigraphiée l' antenne.
Les figures 2, 3 et 4 suivantes illustrent le procédé de fabrication d'une carte hybride contact - sans contact selon l'invention. Le support d'antenne 10 d'une carte à puce hybride est représenté en coupe sur la figure 2. La première étape du procédé selon l'invention consiste à laminer deux couches ou feuilles de thermoplastique sur le support d'antenne 10. Cette étape constitue la première phase de lamination des différentes couches constitutives de la carte et est illustrée en coupe sur la figure 3. Cette première étape de lamination consiste à souder par pressage à chaud de chaque côté du support d'antenne 10 deux feuilles de thermoplastique homogènes 32 et 34 d'épaisseur 100 μm. La température et la pression atteintes sont respectivement de l'ordre de 180°C et 250 bars. Lors de cette première étape de lamination, la température doit être suffisante pour que la matière composant les feuilles 32 et 34 se ramollisse et flue totalement de manière à remplir les évidements 22 et 24 et les éventuelles autres découpes effectuées dans le support 10 et à emprisonner les reliefs du support d'antenne tels que ceux dus aux spires 12 et 14. Ainsi, les reliefs du support d'antenne 10 sont emprisonnés dans la masse du thermoplastique formant ainsi un support d'antenne plastifié 30 d'épaisseur égale à environ 220 μm. Les éventuelles découpes effectuées préalablement sur le support d'antenne permettent en outre la soudure des deux feuilles de thermoplastique 32 et 34 entre elles. Le support d'antenne plastifié 30 ainsi formé fait disparaître toutes différences d'épaisseur du support d'antenne d'origine 10. La deuxième phase de lamination des différentes couches constitutives de la carte consiste à laminer deux corps de carte de chaque côté du support d'antenne plastifié 30 en référence à la figure 4. Cette seconde étape, réalisée après un certain temps correspondant au temps nécessaire pour que les feuilles de thermoplastiques 32 et 34 soient solidifiées, consiste à venir souder deux couches 36 et 38 de thermoplastique, d'épaisseur égale d'environ 260 μm, constituant les corps de carte sur les faces plastifiées et planes du support 30, par pressage à chaud. Les deux corps de carte 36 et 38 ont été préalablement imprimés, sur leur face extérieure, du graphisme personnalisé de la carte. Le support d'antenne plastifié 30 étant d'épaisseur constante, cette étape s'apparente davantage à un collage qu'à un soudage. De ce fait, la pression et la température nécessaires dans cette phase sont bien inférieures à celles utilisées dans un procédé traditionnel . Les températures et pressions nécessaires pour cette étape de lamination ne sont plus que de l'ordre respectivement de 120°C et 150 bars. De plus, la durée des cycles de mise en pression et en température est également diminuée . Dans le cas d'une carte hybride contact - sans contact la dernière étape de fabrication de la carte, non représentée dans les figures, consiste à fraiser une cavité 37 qui reçoit le module constitué de la puce et du circuit double face. Le fraisage permet également de dégager les plots de connexion de l'antenne avec le module. Afin de ne pas endommager l'impression sêrigraphique de l'antenne, le fraisage est réalisé dans le corps de carte qui est opposé à la face du support d'antenne portant l'impression sêrigraphique, c'est à dire dans le corps de carte qui est en contact avec la face du support ne portant pas la sérigraphie de l'antenne. Ainsi, lors du fraisage, le support d'antenne est fraisé avant l'encre. De plus, celle- ci étant prise en masse dans le PVC de la couche interne du corps de carte, elle ne subit aucun dommage tel que des fissures ou dilacérations . Dans le cas de cartes à puce au format ISO pour lesquelles l'emplacement de la puce sur la carte est normalisé, l'impression sêrigraphique inversée de l'antenne sur le support et le fraisage de la cavité dans le corps de carte qui est en contact avec la face du support ne portant pas la sérigraphie, permettent d'installer le module à l'emplacement normalisé, tout en préservant l'intégrité de l'antenne sérigraphiée.
L'installation du module se fait par collage. Deux colles différentes sont utilisées. La première colle est une colle conductrice qui permet de connecter le module aux plots de l'antenne. Cette colle est préférentiellement une colle contenant de l'argent. La deuxième colle utilisée est une colle qui scelle le module à la carte. Selon un mode de réalisation particulier, on utilise une colle cyanoacrylate . Il est également possible d'utiliser une colle « hot-melt » en film qui est placée sous le module avant son insertion dans la carte.
Lorsque l'invention est appliquée à une carte à puce sans contact, le support d'antenne 40 se présente de la façon illustrée sur la figure 5 et dans ce cas, le dessin de l'antenne n'est pas inversé. Comme précédemment, une antenne constituée de deux spires 42 et 44 d'encre sérigraphiée est réalisée sur le support 40. Contrairement aux cartes à puce hybride contact - sans contact, les cartes à puce sans contact ne possèdent pas un module électronique dont une face est visible à la surface de la carte mais un module électronique ou une puce 50 noyé dans la carte. Le module électronique ou la puce 50 est fixé sur le support d'antenne 40 et est directement connecté aux plots de connexion 36 et 38 de l'antenne grâce à une couche de colle conductrice permettant de réaliser les contacts ohmiques . Lorsqu'il s'agit d'un module électronique, celui- ci peut être placé dans un évidement du support 40 non montré sur la figure. La connexion ohmique peut se faire avec une colle conductrice ou sans colle par le simple contact. Le support d'antenne 40 peut comporter également deux évidements 52 et 54 qui sont élaborés de préférence après la sérigraphie de l'antenne. Ces deux évidements servent à renforcer la tenue mécanique du module électronique ou de la puce 50. Ainsi le support d'antenne 40 possède des découpes ou/et des cavités et des reliefs dus à l'antenne constituée de spires d'encre sérigraphiée. De ce fait, les deux faces du support d'antenne 40 ne sont pas planes et plus particulièrement la face sur laquelle est sérigraphiée l'antenne. De plus, le support d'antenne 40 d'une carte à puce uniquement sans contact comporte un relief important dû au module électronique ou puce 50 comme illustré sur la figure 6 qui représente une coupe du support d'antenne 40 d'une carte à puce sans contact selon l'axe B-B de la figure 5.
Les étapes du procédé selon l'invention appliquées à une carte à puce sans contact sont similaires aux étapes du procédé appliqué à une carte à puce hybride contact-sans contact. Cependant, une variante du procédé selon l'invention s'applique au cas des cartes à puces sans contact munies d'un module électronique ou d'une puce 50 et s'applique avantageusement à une carte à puce sans contact munie d'une puce 50 connectée directement à l'antenne et est illustrée en détail sur les figures 6, 7 et 8.
Le support d'antenne 40 d'une carte à puce sans contact est représenté en coupe sur la figure 6. La première étape du procédé selon l'invention consiste à laminer deux couches ou feuilles de thermoplastique sur le support d'antenne 40. Cette étape constitue la première phase de lamination des différentes couches constitutives de la carte et est illustrée en coupe sur la figure 6. Cette première étape de lamination consiste à souder par pressage à chaud de chaque côté du support d'antenne 40 deux feuilles de thermoplastique homogènes 62 et 64. La température et la pression atteintes sont respectivement de l'ordre de 180°C et 250 bars. La feuille de thermoplastique 62 qui est appliquée sur la face du support d'antenne recevant le module électronique ou la puce 50 est perforée d'une cavité traversante 56 et son épaisseur est supérieure à l'épaisseur du module électronique ou de la puce 50. La cavité 56 est située sur la feuille de thermoplastique 62 de façon à ce que le module électronique ou la puce 50 soit à l'intérieur lorsque la feuille 62 est placée sur le support 40 avant la lamination et de façon à ce que le module électronique ou la puce 50 ne soit pas en contact avec la feuille 62. La cavité 56 est de préférence circulaire. Lorsqu'il s'agit d'une puce 50 directement connectée à l'antenne, une puce d'épaisseur 180 μm et de surface 1,5 mm2, l'épaisseur de la couche de thermoplastique 62 est égale à 200 μm et le diamètre de la cavité 56 est égal à 3 mm. Ainsi, lors de la première étape de lamination, la pression s'exerce sur la feuille de thermoplastique 62 ou 64 et non sur la puce 50, de telle sorte que celle-ci ne subit aucune contrainte qui pourrait l'endommager. La température doit être suffisante pour que la matière composant les feuilles 62 et 64 se ramollisse et flue totalement de manière à remplir les évidements 52 et 54, et les éventuelles autres découpes effectuées dans le support 40, à remplir la cavité 56 et à emprisonner les reliefs du support d'antenne tels que ceux dus aux spires 42 et 44 de l'antenne.
Ainsi, les reliefs du support d'antenne 40 sont emprisonnés dans la masse du thermoplastique formant ainsi un support d'antenne plastifié 60 d'épaisseur égale à environ 400 μm. Les éventuelles découpes effectuées préalablement sur le support d'antenne permettent en outre une meilleure soudure des deux feuilles de thermoplastique 62 et 64 entre elles. Le support d'antenne plastifié 60 ainsi formé fait disparaître toutes différences d'épaisseur du support d'antenne d'origine 40.
La deuxième phase de lamination des différentes couches constitutives de la carte consiste à laminer deux corps de carte de chaque côté du support d'antenne plastifié 60 en référence à la figure 8. Cette seconde étape, réalisée après un certain temps correspondant au temps nécessaire pour que les feuilles de thermoplastiques 62 et 64 soient solidifiées, consiste à venir souder deux couches 66 et 68 de thermoplastique, d'épaisseur égale à environ 160 μm, constituant les corps de carte sur les faces plastifiées et planes du support 60, par pressage à chaud. Les deux corps de carte 66 et 68 ont été préalablement imprimés, sur leur face extérieure, du graphisme personnalisé de la carte. Le support d'antenne plastifié 60 étant d'épaisseur constante, cette étape s'apparente davantage à un collage qu'à un soudage. De ce fait, la pression et la température nécessaires dans cette phase sont bien inférieures à celles utilisées dans un procédé traditionnel. La température et la pression nécessaires pour cette étape de lamination ne sont plus que d'environ 120°C et 150 bars respectivement. De plus, la durée des cycles de mise en pression et en température est également diminuée . Dans le cas d'une carte à puce sans contact comme représenté sur les figures 5, 6, 7 et 8, cette étape constitue la dernière étape de fabrication de la carte. Selon une variante du procédé de l'invention appliquée à une carte à puce sans contact, la feuille de thermoplastique 64 qui est appliquée sur la face du support d'antenne opposée à celle recevant le module électronique ou la puce 50 peut également être perforée d'une cavité 58. La cavité 58 est située sur la feuille de thermoplastique 64 de façon à ce qu'elle se superpose à l'emplacement du module électronique ou de la puce 50. Dans ce cas, lors de la première étape de lamination, la puce est totalement préservée de toute contrainte due à la pression exercée sur les feuilles de thermoplastique 62 et 64.
Une seconde variante du procédé selon l'invention peut être appliquée à une carte à puce sans contact dans le cas où la cavité 56 est trop importante pour être remplie par la matière de la feuille de thermoplastique 62 lors de la première étape de lamination. Dans ce cas, le support d'antenne 60 obtenu après la première étape de lamination comporte un creux dû à la cavité 56 et donc n'est pas plan. Le support 60 peut donc recevoir à l'emplacement de la cavité 56, une résine du type époxy pour protéger le module électronique ou puce 50 et rendre le support d'antenne plastifié 60 parfaitement plan.
Le thermoplastique utilisé pour les couches constitutives des corps de carte est préfêrentiellement du polychlorure de vinyle (PVC) , mais peut être aussi du polyester (PET, PETG) , du polypropylène (PP) , du polycarbonate (PC) ou de l' acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) .
Il est important de préciser qu'une antenne constituée de spires métalliques sur un support en plastique tel que du polyester ou du polyamide ou sur un support en verre époxy est également en relief par rapport à son support. L'invention s'applique donc à tout type de support d'antenne et à tout type d'antenne, et en particulier aux supports dont l'antenne apparaît en relief. Le support d'antenne doit être constitué d'un matériau dont les dimensions restent stables quelle que soit la température et notamment un matériau supportant sans déformations ni altérations des températures de l'ordre de 180°C.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'une carte à puce sans contact ou d'une carte à puce hybride contact - sans contact comportant un support d'antenne, deux corps de carte de part et d'autre dudit support d'antenne et un module électronique ou une puce relié à l'antenne caractérisé en ce qu'il comprend en outre : une première étape de lamination consistant à souder de chaque côté dudit support d'antenne (10 ou 40) deux feuilles de thermoplastique homogènes (32, 34 ou 62, 64) par pressage à une température suffisante pour que la matière composant les feuilles se ramollisse et flue totalement de manière à faire disparaître toutes différences d'épaisseur du support d'antenne et à former un support d'antenne plastifié (30 ou 60) à faces planes, et une seconde étape de lamination réalisée après un temps correspondant au temps nécessaire pour que lesdites feuilles de thermoplastique (32, 34 ou 62, 64) soient solidifiées, ladite deuxième étape consistant à souder sur les faces plastifiées et planes dudit support d'antenne (30 ou 60) d'épaisseur constante plastifié par lesdites feuilles de thermoplastiques deux couches en matière plastique (36, 38 ou 66, 68) , constituant les corps de carte, par pressage à chaud.
2. Procédé de fabrication selon la revendication 1 appliqué à une carte à puce sans contact, dans lequel ladite feuille de thermoplastique (62) qui est appliquée sur la face dudit support d'antenne (40) recevant le module électronique ou la puce (50) est perforée d'une cavité traversante (56) et son épaisseur est supérieure à l'épaisseur de la puce, ladite cavité (56) étant située de façon à ce que ledit module électronique ou la puce (50) soit à l'intérieur de la cavité lorsque ladite feuille (62) est placée sur ledit support (40) avant la première étape de lamination et de façon à ce que le module électronique ou la puce (50) ne soit pas en contact avec ladite feuille (62) .
3. Procédé de fabrication d'une carte à puce selon la revendication 2, dans lequel ladite feuille de thermoplastique (64) qui est appliquée sur la face du support d'antenne opposée à celle recevant la puce est perforée d'une cavité (58) , la cavité (58) étant située sur ladite feuille de thermoplastique (64) de façon à ce qu'elle se superpose à l'emplacement du module électronique ou de la puce (50) .
4. Procédé de fabrication d'une carte à puce selon la revendication 2, dans lequel ledit support (60) peut donc recevoir à l'emplacement de la cavité (56), une résine du type époxy pour protéger le module électronique ou la puce (50) et rendre le support d'antenne plastifié (60) parfaitement plan.
5. Procédé de fabrication d'une carte à puce selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel ledit support d'antenne (10 ou 40) est constitué d'un matériau dont les dimensions restent stables quelle que soit la température et notamment un matériau supportant sans déformations ni altérations des températures de l'ordre de 180°C.
6. Procédé de fabrication d'une carte à puce selon la revendication 5, dans lequel ledit support d'antenne est en matière plastique telle que du polyester ou du polyamide.
7. Procédé de fabrication d'une carte à puce selon la revendication 5, dans lequel ledit support d'antenne est en verre époxy.
8. Procédé de fabrication d'une carte à puce selon la revendication 5, dans lequel ledit support d'antenne (10 ou 40) est en matière fibreuse telle que du papier.
9. Procédé de fabrication d'une carte à puce selon la revendication 8, dans lequel l'étape de fabrication de l'antenne consiste à sérigraphier des spires d'encre polymère conductrice sur ledit support en matière fibreuse et à faire subir un traitement thermique audit support afin de cuire ladite encre.
10. Procédé de fabrication d'une carte à puce selon la revendication 9 dans lequel, durant l'étape de fabrication de l'antenne, des découpes de cavités (22, 24 ou 52, 54) sont réalisées dans le support d'antenne (10 ou 40) permettant en outre la soudure des deux couches de thermoplastique (32, 34 ou 62, 64) entre elles lors de la première étape de lamination.
11. Procédé de fabrication d'une carte à puce selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel lesdits corps de carte (36, 38 ou 66, 68) laminés de chaque côté dudit support d'antenne plastifié (50 ou 60) sont pré-imprimés du graphisme personnalisé de la carte.
12. Procédé de fabrication d'une carte à puce selon l'une des revendication 1 à 11, dans lequel durant l'étape de lamination des corps de carte sur ledit support d'antenne plastifié (50 ou 60), une troisième feuille en matière plastique ou une couche de vernis est ajouté sur chaque corps de carte, jouant le rôle de couverture.
13. Procédé de fabrication d'une carte à puce selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le thermoplastique constituant les corps de carte est du polychlorure de vinyle (PVC) , du polyester (PET, PETG) , du polyprolpylêne (PP) , du polycarbonate (PC) ou de l' acrylonitrile-butadiêne-styrène (ABS) .
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