CH619310A5 - Portable card for signal processing system and method of manufacturing this card - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention se rapporte à une carte portative pour système de traitement de signaux, ainsi qu'à un procédé de fabrication de telles cartes. The invention relates to a portable card for a signal processing system, as well as to a method for manufacturing such cards.
Dans la majeure partie des domaines où un élément peut donner à une personne un accès réservé à un système, cet élément est de plus en plus constitué par une carte portative. C'est le cas par exemple des cartes de crédit, utilisées déjà depuis une vingtaine d'années et maintenant largement diffusées. In most of the fields where an element can give a person reserved access to a system, this element is increasingly constituted by a portable card. This is the case, for example, with credit cards, which have already been used for twenty years and are now widely used.
Récemment, l'Organisation Internationale des Normes a statué sur les. caractéristiques dimensionnelles des cartes de crédit (norme ISO/DIS 2894): les cartes normalisées ont la forme d'un rectangle de 85,72 mm X 55,98 mm, avec 0,762 mm d'épaisseur; les caractères alpha-numériques qui sont destinés par exemple à indiquer le nom et l'adresse de la personne à qui appartient la carte peuvent être des embossages dont la hauteur par rapport à une des surfaces de la carte ne doit pas dépasser 0,50 mm environ. Recently, the International Standards Organization has ruled on. dimensional characteristics of credit cards (ISO / DIS 2894 standard): standard cards have the shape of a rectangle of 85.72 mm X 55.98 mm, with 0.762 mm thickness; the alpha-numeric characters which are intended for example to indicate the name and the address of the person to whom the card belongs can be embossings whose height compared to one of the surfaces of the card must not exceed 0.50 mm about.
Dans les cartes actuellement en vigueur, les informations autres que ces caractères alpha-numériques et qui sont destinées à donner accès au détenteur de la carte à un système de traitement de signaux électriques sont contenues uniquement dans des bandes magnétiques préenregistrées, attachées à la carte. Si pour certaines applications le contenu de ces bandes suffit, pour d'autres applications au contraire, par exemple les cartes de crédit, une extension des informations, voire l'incorporation dans la carte de circuits de traitement capables de dialoguer avec le système de traitement de signaux et incorporant éventuellement une mémoire, offrirait de grands avantages. Avec de tels circuits, les cartes de crédit pourraient notamment faire toutes les opérations de débit et/ou de crédit en coopération avec le système de traitement, et enregistrer les résultats de ces opérations. In the cards currently in force, information other than these alpha-numeric characters and which is intended to give the card holder access to an electrical signal processing system is contained only in pre-recorded magnetic tapes, attached to the card. If for certain applications the content of these bands is sufficient, for other applications on the contrary, for example credit cards, an extension of the information, or even the incorporation in the card of processing circuits capable of dialoguing with the processing system of signals and possibly incorporating a memory, would offer great advantages. With such circuits, credit cards could in particular carry out all debit and / or credit operations in cooperation with the processing system, and record the results of these operations.
Plusieurs recherches ont déjà été entreprises dans ce sens, en essayant d'incorporer dans la carte un dispositif à circuits intégrés. Mais des problèmes se posent pour une telle application aux cartes de crédit: leur faible épaisseur exigée par la norme internationale (0,762 mm) doit quand même suffire pour contenir le dispositif à circuits intégrés capable d'effectuer les opérations susmentionnées, tandis qu'une certaine souplesse de la carte doit pouvoir être respectée sans mettre en danger le fonctionnement du dispositif. Several researches have already been undertaken in this direction, trying to incorporate into the card an integrated circuit device. But problems arise for such an application to credit cards: their small thickness required by international standard (0.762 mm) must still be sufficient to contain the integrated circuit device capable of performing the above operations, while a certain flexibility of the card must be respected without endangering the operation of the device.
On connaît déjà plusieurs modes de réalisation de cartes de crédit à circuits intégrés. Selon un de ces modes, la capsule contenant les circuits intégrés est reliée à un réseau de conducteurs formé sur une feuille rectangulaire de longueur donnée, les conducteurs se terminant par des plages de contact sur une largeur de la feuille; une seconde feuille, ayant l'épaisseur de la capsule, incluant une ouverture de mêmes longuer et largeur de la capsule, et présentant une longueur moindre que celle de la première feuille afin de laisser à jour les plages de contact Several embodiments of integrated circuit credit cards are already known. According to one of these modes, the capsule containing the integrated circuits is connected to a network of conductors formed on a rectangular sheet of given length, the conductors ending in contact pads over a width of the sheet; a second sheet, having the thickness of the capsule, including an opening of the same length and width of the capsule, and having a shorter length than that of the first sheet in order to leave the contact areas up to date
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précitées, est disposée sur la première feuille en enserrant la capsule; enfin une troisième feuille, ayant la même longueur et la même largeur que la seconde, recouvre la seconde feuille et la capsule. mentioned above, is arranged on the first sheet by enclosing the capsule; finally a third sheet, having the same length and the same width as the second, covers the second sheet and the capsule.
Ce procédé de réalisation d'une carte de crédit a pour inconvénient de mettre en jeu trois feuilles de configurations différentes, que l'on doit superposer correctement, puis coller ou souder. En outre, pour que cette carte satisfasse aux normes précitées, l'ensemble des trois feuilles ne doit pas dépasser l'épaisseur de 0,762 mm, de sorte que les feuilles doivent être fines, donc peu maniables, la capsule doit être très mince, et le soudage ou le collage doivent recourir à des techniques spéciales. This method of making a credit card has the disadvantage of involving three sheets of different configurations, which must be superimposed correctly, then stick or weld. In addition, for this card to meet the aforementioned standards, the set of three sheets must not exceed the thickness of 0.762 mm, so that the sheets must be thin, therefore not very easy to handle, the capsule must be very thin, and welding or gluing must use special techniques.
Selon un autre mode connu, la carte est réalisée en deux feuilles seulement. Sur la première feuille, pourvue sur l'une de ses faces d'un réseau de conducteurs se terminant en autant de plages de contact extérieures, est disposé le dispositif à circuits intégrés. La seconde feuille est disposée au-dessus, mais pour que la carte englobe ledit dispositif, les deux feuilles sont en un matériau mollissant à une température élevée, de sorte que, par chauffage à cette température, les deux feuilles sont soudées en incorporant le dispositif. Ce montage requiert donc l'emploi de deux feuilles, faites en un matériau aux propriétés bien déterminées, puis un soudage contrôlé à température élevée, qui pourrait mettre en cause l'état du dispositif. According to another known mode, the card is produced in two sheets only. On the first sheet, provided on one of its faces with a network of conductors ending in as many external contact pads, is arranged the integrated circuit device. The second sheet is arranged above, but in order for the card to include said device, the two sheets are made of a softening material at a high temperature, so that, by heating at this temperature, the two sheets are welded incorporating the device . This assembly therefore requires the use of two sheets, made of a material with well-defined properties, then controlled welding at high temperature, which could jeopardize the condition of the device.
La présente invention remédie à tous ces inconvénients. The present invention overcomes all these drawbacks.
La carte portative selon l'invention est définie dans la revendication. The portable card according to the invention is defined in the claim.
Aussi une carte selon l'invention ne peut-elle comprendre qu'une seule feuille, ayant une cavité ouverte ou fermée dans laquelle le dispositif peut prendre place. Le fait que le dispositif et son réseau de conducteurs soient déjà mis en place sur un substrat avantage le procédé de fabrication et son coût. D'autre part, on profite de l'épaisseur tolérée des caractères de référence faits par embossage (0,5 mm), en introduisant le dispositif à circuits intégrés dans une cavité pouvant être elle-même faite par un même embossage que les caractères de référence dans une partie de la carte permise pour la mise en place de ces caractères, ou pouvant être englobé dans un milieu dont l'épaisseur totale équivaut à l'épaisseur nomalisée de la carte (0,762 mm) ajoutée à la hauteur des caractères (0,48 mm environ). Also, a card according to the invention can only comprise a single sheet, having an open or closed cavity in which the device can take place. The fact that the device and its network of conductors are already installed on a substrate benefits the manufacturing process and its cost. On the other hand, we take advantage of the tolerated thickness of the reference characters made by embossing (0.5 mm), by introducing the integrated circuit device into a cavity which can itself be made by the same embossing as the characters of reference in a part of the card allowed for the placement of these characters, or which may be included in a medium whose total thickness is equivalent to the nominal thickness of the card (0.762 mm) added to the height of the characters (0 , Approx. 48 mm).
L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'une carte selon l'invention, qui est défini dans la revendication 14. The invention also relates to a method of manufacturing a card according to the invention, which is defined in claim 14.
Ce procédé est donc simple. Il ne met en oeuvre que des techniques éprouvées: par exemple, chaque plaquette précitée peut provenir d'un même ruban portant sur un même substrat une série de réseaux de conducteurs pourvus de leur dispositif correspondant; par ailleurs, ce substrat, qui n'occupera dans la majeure partie qu'une faible surface en comparaison de la surface totale de la carte, peut aisément et efficacement être soudé par les techniques de soudage par haute-fréquence connues. On verra aussi que les méthodes de collage classiques sont tout autant avantageuses. This process is therefore simple. It only uses proven techniques: for example, each aforementioned wafer can come from the same ribbon carrying on a same substrate a series of networks of conductors provided with their corresponding device; moreover, this substrate, which will occupy for the most part only a small surface in comparison with the total surface of the card, can easily and efficiently be soldered by known high-frequency soldering techniques. It will also be seen that the conventional bonding methods are just as advantageous.
Plusieurs formes d'exécution particulières de l'objet de l'invention seront décrites en référence au dessin annexé: Several particular embodiments of the subject of the invention will be described with reference to the accompanying drawing:
- la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'une carte réalisée selon un premier mode de réalisation ; - Figure 1 is an exploded perspective view of a card produced according to a first embodiment;
- la figure 2 est une vue en coupe faite suivant la ligne II—II de la carte de la figure 1 ; - Figure 2 is a sectional view taken along line II-II of the card of Figure 1;
- la figure 3 est une vue en coupe d'une carte réalisée selon un second mode de réalisation: FIG. 3 is a sectional view of a card produced according to a second embodiment:
- la figure 4 est une vue en coupe d'une carte conforme à l'invention réalisée selon un troisième mode de réalisation; - Figure 4 is a sectional view of a card according to the invention produced according to a third embodiment;
- la figure 5 est une vue de dessous de la carte représentée sur la figure 4, le couvercle 50 enlevé; - Figure 5 is a bottom view of the card shown in Figure 4, the cover 50 removed;
— les figures 6 et 7 sont des vues en coupe de cartes conformes à l'invention correspondant respectivement à des quatrième et cinquième modes de réalisation ; - Figures 6 and 7 are sectional views of cards according to the invention respectively corresponding to fourth and fifth embodiments;
— la figure 8a est une vue en coupe d'une carte conforme â l'invention au niveau des bornes de contact extérieurs du dispositif de traitement de signaux incorporé dans la carte; - Figure 8a is a sectional view of a card according to the invention at the external contact terminals of the signal processing device incorporated in the card;
— la figure 8b est une vue partielle du substrat correspondant au montage de la figure 8A ; - Figure 8b is a partial view of the substrate corresponding to the assembly of Figure 8A;
—les figures 9a et 9b sont des vues respectivement analogues aux figures 8a et 8b, illustrant une variante de réalisation conforme à l'invention des bornes de contact; - Figures 9a and 9b are views respectively similar to Figures 8a and 8b, illustrating an alternative embodiment according to the invention of the contact terminals;
— la figure 10 est une vue en coupe d'une autre variante de réalisation des bornes de contact; et - Figure 10 is a sectional view of another alternative embodiment of the contact terminals; and
— la figure 11 est une figure illustrant schématiquement un appareil mettant en oeuvre un procédé de fabrication d'une carte conforme à l'invention. - Figure 11 is a figure schematically illustrating an apparatus implementing a method of manufacturing a card according to the invention.
L'exemple de réalisation considéré dans la description qui suit est la carte de crédit normalisée. Par les contraintes sus-mentionées que la normalisation impose, elle constitue un élément de choix pour faire mieux ressortir les caractéristiques et avantages de l'invention. The exemplary embodiment considered in the description which follows is the standardized credit card. By the aforementioned constraints that standardization imposes, it constitutes an element of choice to bring out better the characteristics and advantages of the invention.
On se référera tout d'abord aux figures 1 et 2. Dans ces figures, la carte 10 conforme à l'invention est formée par une feuille rectangulaire 12 satisfaisant aux normes internationales précitées : 85,72 mm de longueur, 53,98 mm de lageur, et 0,762 mm d'épaisseur, et sa matière est en PCV (polychlorure de vinyle) ou en PVCA (polychlorure de vinyle co-acéatate de vinyle) laminé, ou en une matière qui présente des caractéristiques d'exploitation équivalentes ou meilleures et qui convient à à l'estampage. We will first refer to Figures 1 and 2. In these figures, the card 10 according to the invention is formed by a rectangular sheet 12 meeting the above international standards: 85.72 mm in length, 53.98 mm thickness, and 0.762 mm thick, and its material is made of PCV (polyvinyl chloride) or PVCA (polyvinyl chloride co-vinyl acetate) laminated, or of a material which has equivalent or better operating characteristics and which is suitable for stamping.
Conformément à la norme, une partie 14a delà carte, comprise entre l'une de ses deux longueurs et une parallèle 15 à celle-ci, représentée par un trait discontinu dans la figure 1, est laissée pour l'affichage de références, telles que par exemple le nom et l'adresse du détenteur de la carte. In accordance with the standard, a part 14a of the card, lying between one of its two lengths and a parallel 15 thereto, represented by a broken line in FIG. 1, is left for the display of references, such as for example the name and address of the card holder.
Ces références peuvent être des caractères alpha-numériques faits par embossage, tels que les caractères de référence 16 indiqués dans les figures 1 et 2. Ces références peuvent être aussi écrites sur un élément mince, de papier par exemple, collé sur la partie de surface 14a de la carte 10, tel que l'élément 18 représenté sur la figure 1. En tout cas, la norme exige que les caractères de référence embossés 16 et les éléments collés 18 ne dépassent pas la hauteur de 0,50 mm environ par rapport à la surface supérieur 12a de la carte 10 où les référencesdoivent apparaître. La hauteur permise de ces caractères est donc sensiblement égale aux deux-tiers de l'épaisseur de la feuille 12. These references can be alpha-numeric characters made by embossing, such as the reference characters 16 indicated in FIGS. 1 and 2. These references can also be written on a thin element, of paper for example, glued on the surface part. 14a of the card 10, such as the element 18 shown in FIG. 1. In any case, the standard requires that the embossed reference characters 16 and the glued elements 18 do not exceed the height of about 0.50 mm relative to to the upper surface 12a of the card 10 where the references must appear. The permitted height of these characters is therefore substantially equal to two-thirds of the thickness of the sheet 12.
La feuille 12 est pourvue d'une cavité 20 qui, dans ce mode de réalisation, est un trou traversant la feuille. Ce trou est conformé pour contenir un dispositif de traitement de signaux électriques 22. Ce dispositif est relié à un réseau 24 de conducteurs pourvus respectivement de plages terminales 26. The sheet 12 is provided with a cavity 20 which, in this embodiment, is a hole passing through the sheet. This hole is shaped to contain an electrical signal processing device 22. This device is connected to a network 24 of conductors respectively provided with terminal pads 26.
Le dispositif 22 et le réseau 24 reposent sur un même substrat 28 d'épaisseur relativement plus faible que celle de la feuille 12 de la carte et de surface relativement plus petite que celle de la feuille 12. Par exemple, l'ensemble formant la plaquette 30 et comprenant le dispositif 22, le réseau 24 et le substrat 28, peut être du type décrit par exemple dans les brevets français 2 205 800,2 299 724 et 2 311 406 de la titulaire. The device 22 and the network 24 rest on the same substrate 28 of thickness relatively smaller than that of the sheet 12 of the card and of surface relatively smaller than that of the sheet 12. For example, the assembly forming the wafer 30 and comprising the device 22, the network 24 and the substrate 28, may be of the type described for example in French patents 2,205,800.2 299,724 and 2,311,406 of the licensee.
En'fait, la figure 2 montre que le trou 20 débouche par un renfoncement 32 de faible profondeur formé sur la face 12b de la carte, qui est sa face inférieure. Ce renfoncement 32 a une géométrie correspondant à celle du substrat 28, et une surface légèrement supérieure ; sa profondeur est déterminée de manière que le substrat loge dans le renfoncement en présentant une surface de même niveau que la surface 12b. In fact, FIG. 2 shows that the hole 20 opens out through a shallow recess 32 formed on the face 12b of the card, which is its lower face. This recess 32 has a geometry corresponding to that of the substrate 28, and a slightly higher surface; its depth is determined so that the substrate lodges in the recess by presenting a surface of the same level as the surface 12b.
Par ailleurs, des évidements 34 sont pratiqués dans la carte Furthermore, recesses 34 are made in the card
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au niveau des plages de contact 26 des conducteurs du réseau 24 quand le substrat est logé dans la carte. Dans ce mode de réalisation, les évidements sont des trous traversant la feuille 12. Ces évidements sont conçus pour que des électrodes extérieures à la carte (non illustrées dans la figure 2) puissent venir en s contact électrique avec les plages de contact 26 de la plaquette 30. at the contact pads 26 of the network conductors 24 when the substrate is housed in the card. In this embodiment, the recesses are holes passing through the sheet 12. These recesses are designed so that electrodes external to the card (not illustrated in FIG. 2) can come into electrical contact with the contact pads 26 of the plate 30.
Dans le mode de réalisation illustré dans la figure 2, la fixation de la plaquette 30 à la feuille 12 est réalisée par une matière de remplissage 36 électriquement isolante, qui remplit 111 le trou 20 comme décrit à la figure 2. Cette matière affleure sensiblement la surface 12a dans le cas de la figure 2, mais il est possible, que cette matière puisse s'élever jusqu'à la hauteur permise des embossages 16; cette possibilité est avantageuse par le fait qu'elle permet l'utilisation de dispositifs 22 de grande 1 s dimension tout en s'adaptant à la minceur imposée de la carte. In the embodiment illustrated in FIG. 2, the fixing of the plate 30 to the sheet 12 is carried out by an electrically insulating filling material 36, which fills 111 the hole 20 as described in FIG. 2. This material is substantially flush with the surface 12a in the case of FIG. 2, but it is possible that this material can rise up to the permitted height of the embossings 16; this possibility is advantageous in that it allows the use of large devices 22 s 1 s while adapting to the imposed thinness of the card.
On notera aussi que le substrat de la figure 2 devra être dans ce cas en une matière relativement rigide. En variante, un couvercle (non représenté) fait en une matière plus rigide que le substrat pourrait être utilisé dans les mêmes conditions que celles de la figure 4. Sans le couvercle, le substrat 28 est collé ou soudé à la feuille 12. It will also be noted that the substrate of FIG. 2 must in this case be made of a relatively rigid material. As a variant, a cover (not shown) made of a more rigid material than the substrate could be used under the same conditions as those in FIG. 4. Without the cover, the substrate 28 is glued or welded to the sheet 12.
Un aspect fondamental de la présente invention réside également dans le fait que le dispositif peut être avantageusement disposé dans un coin de la carte, où les contraintes à la -5 torsion de la carte, faite en une matière relativement rigide, sont de moindre intesité que celles exercées dans la partie centrale de la carte. Cet avantage est dû à ce que le substrat peut n'occuper qu'une realtivement faible partie de la carte et que les contacts sont directement à la disponibilité, par l'intermédiaire des évi-dements 34, des électrodes, de sorte que les conducteurs n'ont pas à se prolonger à travers la carte et la rendre ainsi vulnérable à toute torsion ou pliage. A fundamental aspect of the present invention also resides in the fact that the device can advantageously be placed in a corner of the card, where the stresses to the -5 torsion of the card, made of a relatively rigid material, are of lesser intensity than those exercised in the central part of the card. This advantage is due to the fact that the substrate can occupy only a really small part of the card and that the contacts are directly available, by means of the recesses 34, of the electrodes, so that the conductors do not have to extend across the card and thus make it vulnerable to twisting or bending.
Un autre aspect conforme à la présente invention tient dans la compatibilité d'un traitement par l'intermédiaire du dispositif 15 22 et par d'autres moyens tels que des bandes magnétiques, pouvant être superposées dans une partie 14b prévue par la norme internationale. Cette partie est la partie complémentaire de la partie 14a de la carte 10, délimitée par la ligne discontinue 15 tracée longitudinalement à la carte représentée sur la figure 40 Another aspect in accordance with the present invention lies in the compatibility of a treatment by means of the device 22 and by other means such as magnetic tapes, which can be superimposed in a part 14b provided for by the international standard. This part is the complementary part of part 14a of the card 10, delimited by the broken line 15 drawn longitudinally on the card represented in FIG. 40
1. Conformément à la technique connue, on a représenté en 38 une telle bande magnétique, généralement accolée à la surface inférieure 12b de la carte. On voit dans l'exemple de la figure 1 que ni le dispositif 22, ni les conducteurs de réseau 24 ne peuvent, dans une carte conforme à l'invention, interférer avec 45 la zone prévue pour les informations enregistrées sur bande magnétique. 1. In accordance with the known technique, there is shown at 38 such a magnetic strip, generally attached to the lower surface 12b of the card. It can be seen in the example in FIG. 1 that neither the device 22 nor the network conductors 24 can, in a card according to the invention, interfere with 45 the area provided for the information recorded on magnetic tape.
La figure 3 illustre une variante de réalisation d'une carte conforme à l'invention, selon laquelle la plaquette 30 du dispositif de traitement 22 est disposée sur la surface 12a de la carte 50 10, au lieu de la surface opposée comme dans le cas de la figure FIG. 3 illustrates an alternative embodiment of a card according to the invention, according to which the plate 30 of the processing device 22 is disposed on the surface 12a of the card 50 10, instead of the opposite surface as in the case of the figure
2. Ce montage offre sur celui qui vient d'être décrit plusieurs avantages: vu la hauteur admissible dont on peut disposer au dessus de la surface 12a de la carte 10 suivant le règlement de la norme internationale, il n'est plus nécessaire de pratiquer un 55 renfoncement tel que le refoncement 32 dans le cas de la figure 2. This mounting offers several advantages over the one just described: given the admissible height which can be disposed above the surface 12a of the card 10 according to the regulations of the international standard, it is no longer necessary to practice a recess 55 such as recess 32 in the case of the figure
2 ; et même un couvercle 40, fait par exemple en une matière plus rigide que celle qui constitue le substrat 28 de la plaquette 30, peut recouvrir le tout et mieux le protéger. Il en découle une construction plus facile et une protection meilleure. D'autre 60 part, on notera que les évidements 34 prévus pour les connexions électriques extérieures à la carte débouchent sur la face inférieure 12b de la carte. Cela ne change rien à la disponibilité du dispositif 22 par rapport au système de traitement de signaux électriques extérieur avec qui la carte est destinée à entrer en 65 relation. 2; and even a cover 40, made for example of a more rigid material than that which constitutes the substrate 28 of the wafer 30, can cover the whole and better protect it. This results in easier construction and better protection. On the other hand, it will be noted that the recesses 34 provided for the electrical connections external to the card open onto the lower face 12b of the card. This does not change the availability of the device 22 with respect to the external electrical signal processing system with which the card is intended to enter into relationship.
Eventuellement, un opercule 42 peut obturer le trou 20 du côté de la face opposée à la face sur laquelle est disposée la plaquette 30 avec son substrat 28. Bien sûr, cet opercule aurait pu intervenir dans le cas de la carte représentée sur la figure 2, les modes de réalisation illustrés n'étant à considérer que comme des exemples non limitatifs. Optionally, a cover 42 can close the hole 20 on the side of the face opposite to the face on which the plate 30 is disposed with its substrate 28. Of course, this cover could have intervened in the case of the card shown in FIG. 2 , the illustrated embodiments being to be considered only as nonlimiting examples.
Il est à noter aussi que, pour la clarté des dessins, le couvercle 40 est soudé ou collé à la carte 10. It should also be noted that, for clarity of the drawings, the cover 40 is welded or glued to the card 10.
Dans ie mode de réalisation illustré dans la figure 4, la cavité 20 n'est plus un trou, mais un embossage 44 de la feuille 12 constituant la carte 10. Cet embossage a une hauteur respectant la norme, c'est-à-dire au plus égale à celle des embossages 16 (0,50 mm environ). Comme cette hauteur représente les 2/3 environ de l'épaisseur de la carte, le supplément d'espace représenté par cet embossage est loin d'être négligeable et offre de multiples avantages. Le dispositif 22 est logé dans la cavité 46 créée par l'embossage 44, tandis qu'un premier palier de renfoncement 48 est prévu pour loger le substrat 28 de la plaquette 30. Comme dans le cas de la figure 3, un couvercle 50, à l'égal du couvercle 40 de la figure 3, peut également être prévu pour rigidifier l'ensemble. In the embodiment illustrated in FIG. 4, the cavity 20 is no longer a hole, but an embossing 44 of the sheet 12 constituting the card 10. This embossing has a height complying with the standard, that is to say at most equal to that of the embossings 16 (approximately 0.50 mm). As this height represents approximately 2/3 of the thickness of the card, the additional space represented by this embossing is far from negligible and offers multiple advantages. The device 22 is housed in the cavity 46 created by the embossing 44, while a first recess bearing 48 is provided for housing the substrate 28 of the wafer 30. As in the case of FIG. 3, a cover 50, equal to the cover 40 of Figure 3, can also be provided to stiffen the assembly.
Une plaquette 30 comme celle illustrée dans les figures 1 à 3 pourrait être utilisée, ce qui aurait eu pour conséquence de faire déboucher les évidements 34 sur la face 12a de la carte. Toutefois, la figure 4 illustre un autre mode de réalisation pouvant être adopté. Dans le cas décrit à la figure 4, le dispositif 22 et le réseau 24 de conducteurs ne sont plus disposés sur une même face du substrat comme dans le cas des figures 1 à 3, mais de part et d'autre du substrat, comme le fait mieux apparaître la figure 5. De cette façon, c'est le couvercle 50 qui possède les évidements de contact 34. Toutefois, pour éviter que de la matière telle que de la poussière ou autres débris très fins n'aillent se loger dans les évidements 34 et perturber la connexion électrique liant le dispositif 22 au système de traitement auquel elle est destinée à être raccordée, un matériau électriquement conducteur 52 peut remplir ces évidements. Par exemple, ce matériau peut être un mélange étain-plomb ou un polymère conducteur notamment. A plate 30 like that illustrated in FIGS. 1 to 3 could be used, which would have had the consequence of opening the recesses 34 on the face 12a of the card. However, FIG. 4 illustrates another embodiment which can be adopted. In the case described in FIG. 4, the device 22 and the network 24 of conductors are no longer arranged on the same face of the substrate as in the case of FIGS. 1 to 3, but on either side of the substrate, like the shows better in Figure 5. In this way, it is the cover 50 which has the contact recesses 34. However, to prevent material such as dust or other very fine debris from becoming lodged in the recesses 34 and disturb the electrical connection connecting the device 22 to the processing system to which it is intended to be connected, an electrically conductive material 52 can fill these recesses. For example, this material can be a tin-lead mixture or a conductive polymer in particular.
La figure 5 représente la vue de-dessous de la carte illustrée dans la figure 4, le couvercle 50 enlevé. Le substrat de la plaquette 30 possède, selon ce mode de réalisation, une ouverture centrale rectangulaire 54 dans laquelle se prolongent les conducteurs du réseau 24. Sur la prolongement de ces conducteurs viennent reposer les plots de sortie respectifs des circuits électriques ou électroniques 56 inclus dans le dispositif 22. Le montage décrit aux figures 1 â 3 diffère de ce dernier par l'absence de la fenêtre 54 et par la disposition de l'ensemble dispositif 22-réseau 24 d'un même côté du substrat, ce dispositif étant fixé mécaniquement audit substrat par la face présentant les circuits 56, ou par sa face opposée, par un moyen autre que les connexions électriques du dispositif. L'avantage que présente la plaquette 30 dans les cartes décrites aux figures 2 et 3 réside dans sa réalisation simple et une sûreté améliorée, pouvant être encore renforcée par l'adjonction, sur la surface des circuits 56 du dispositif 22, d'une substance ne pouvant être retirée du dispositif sans endommager le fonctionnement du circuit 56. Cela évite irrémédiablement toute fraude. Cette substance a été représentée par exemple dans les figures 2 et 4 en 58 par la zone quadrillée située immédiatement en dessous du dispositif 22. Figure 5 shows the bottom view of the card illustrated in Figure 4, the cover 50 removed. The substrate of the wafer 30 has, according to this embodiment, a rectangular central opening 54 in which the conductors of the network 24 extend. On the extension of these conductors come to rest the respective output pads of the electric or electronic circuits 56 included in the device 22. The assembly described in FIGS. 1 to 3 differs from the latter by the absence of the window 54 and by the arrangement of the device 22-network 24 assembly on the same side of the substrate, this device being mechanically fixed. to said substrate by the face presenting the circuits 56, or by its opposite face, by a means other than the electrical connections of the device. The advantage of the wafer 30 in the cards described in Figures 2 and 3 lies in its simple implementation and improved safety, which can be further enhanced by the addition, on the surface of the circuits 56 of the device 22, of a substance cannot be removed from the device without damaging the operation of the circuit 56. This irreparably avoids any fraud. This substance has been represented for example in FIGS. 2 and 4 at 58 by the grid area located immediately below the device 22.
La figure 6 illustre, dans le cadre qui vient d'être décrit, une variante de réalisation mettant en oeuvre un dispositif 22 fixé au réseau 24 par sa face présentant les circuits électriques ou électroniques 56. Dans ce cas, les conducteurs du réseau 24 doivent être cambrés pour s'élever jusqu'au niveau de la face supérieure du dispositif où se tiennent les circuits de traitement. En tel cas, dispositif et réseau de conducteurs reposent du même FIG. 6 illustrates, in the framework which has just been described, an alternative embodiment using a device 22 fixed to the network 24 by its face having the electrical or electronic circuits 56. In this case, the conductors of the network 24 must be arched to rise to the level of the upper face of the device where the processing circuits are held. In this case, the device and the network of conductors are based
5 5
619 310 619,310
côté du substrat 28. On retrouvera également dans la carte de la figure 6 la substance 58 qui ne peut être retirée du dispositif sans endommager le fonctionnement des circuits. Eventuellement, on a représenté en 60 une matière d'enrobage entourant le dispositif 22, comme cela est d'ailleurs fair dans tous les autres ? cas des figures. side of the substrate 28. We will also find in the card of FIG. 6 the substance 58 which cannot be removed from the device without damaging the operation of the circuits. Possibly, there is shown at 60 a coating material surrounding the device 22, as is moreover fair in all the others? case of figures.
Un fait nouveau apparaît également dans la carte de la figure 6, à savoir qu'elle n'est plus composée d'une seule feuille, mais de deux feuilles 62 et 64. Comme on le voit, le plaquette 30 est insérée entre ces deux feuilles, la feuille 62 étant au préala- m ble embossée. A la construction,les deux feuilles 62 et 64 sont collées ou soudées ensemble. A new fact also appears in the card of FIG. 6, namely that it is no longer composed of a single sheet, but of two sheets 62 and 64. As can be seen, the plate 30 is inserted between these two sheets, sheet 62 being previously embossed. During construction, the two sheets 62 and 64 are glued or welded together.
La figure 7 représente encore un autre mode de réalisation conforme à l'invention. Cette carte n'utilise plus qu'une seule feuille 12, uniquement perforée pour former les évidements des is contacts 34. Une plaquette 30 comme décrite à la figure 5 est posée sur la face 12a de la plaquette. Un capuchon 66 recouvre le dispositif et le substrat. Pour cela, il est légèrement embossé de manière que, une fois soudé à la feuille 12, l'épaisseur de la carte au niveau du dispositif soit au plus égale à celle de la carte :o au niveau des embossages 16. Figure 7 shows yet another embodiment according to the invention. This card no longer uses a single sheet 12, only perforated to form the recesses of the contacts 34. A plate 30 as described in FIG. 5 is placed on the face 12a of the plate. A cap 66 covers the device and the substrate. For this, it is slightly embossed so that, once welded to the sheet 12, the thickness of the card at the device is at most equal to that of the card: o at the embossings 16.
Bien sûr, tous ces modes de réalisation qui viennent d'être décrits n'ont fait qu'illustrer diverses possibilités qu'offre un montage conforme à l'invention. Il est clair que leur combinaison entre également dans le cadre de l'invention. Of course, all of these embodiments which have just been described have only illustrated the various possibilities offered by an assembly in accordance with the invention. It is clear that their combination also falls within the scope of the invention.
L'invention présente également des moyens donnant l'assurance d'une bonne liaison électrique entre le dispositif 22 de la carte et le système chargé de coopérer avec cette carte. Les figures 8 à 10 illustrent diverses variantes de réalisation pour obtenir cette assurance. m The invention also presents means giving the assurance of a good electrical connection between the device 22 of the card and the system responsible for cooperating with this card. Figures 8 to 10 illustrate various alternative embodiments for obtaining this insurance. m
Selon le montage des figures 8a et 8b, un même conducteur 68 du réseau 24 rattaché au dispositif 22 coopère avec deux évidement de contacts 34a et 34b face à une large plage de contact 26. Ainsi, deus électrodes 70a et 70b sont requises afin de tester le contact entre chaque conducteur 68 et le système de « traitement (non représenté) auquel est rattachée la carte ; une source 72 reliée auxdites électrodes 70a et 70b applique entre ces deux électrodes une tension prédéterminée. Si le contact est bon, un courant prédéterminé doit passer par les deux évidements 34a et 34b et la plage terminale 26. 4» According to the assembly of FIGS. 8a and 8b, the same conductor 68 of the network 24 attached to the device 22 cooperates with two contact recesses 34a and 34b facing a wide contact area 26. Thus, two electrodes 70a and 70b are required in order to test the contact between each conductor 68 and the “processing system (not shown) to which the card is attached; a source 72 connected to said electrodes 70a and 70b applies between these two electrodes a predetermined voltage. If the contact is good, a predetermined current must pass through the two recesses 34a and 34b and the terminal area 26. 4 "
Le montage décrit aux figures 9a et 9b permet une meilleure détection des mauvais contacts pouvant intervenir au niveau de la carte. Chaque conducteur 68 du réseau 24 est ici dédoublé en deux conducteurs 68a et 68b communiquant chacun, par l'intermédiaire de leur plage terminale 26a et 26b, avec des évide- 45 ments respectifs 34a et 34b formés dans la carte 10. Au niveau du dispositif 22, les circuits électriques ou électroniques 56 ont pour bornes extérieures des plots 74, eux-mêmes dédoublés en 74a et 74b auxquels correspondent respectivement les conducteurs 68a et 68b. 50 The assembly described in FIGS. 9a and 9b allows better detection of bad contacts which may occur at the level of the card. Each conductor 68 of the network 24 is here split into two conductors 68a and 68b each communicating, via their terminal range 26a and 26b, with respective recesses 34a and 34b formed in the card 10. At the level of the device 22, the electrical or electronic circuits 56 have for their external terminals pads 74, themselves split into 74a and 74b to which the conductors 68a and 68b respectively correspond. 50
En appliquant entre eux les électrodes 70a et 70b entre les évidements 34a et 34b au moyen de la source de tension 72, un courant devant dépasser une certaine intensité de seuil prédéterminée devra circuler par un trajet incluant la plage terminale 26a, le conducteur 68a, le plot 74a, la liaison reliant le plot 74a s5 et le plot 74b, le plot 74b, le conducteur 68b, la plage terminale 26b, et l'évidement 34b. De la sorte, on s'assure que toutes les connexions au dispositif 22 sont saines. By applying the electrodes 70a and 70b between them between the recesses 34a and 34b by means of the voltage source 72, a current which must exceed a certain predetermined threshold intensity must flow through a path including the terminal area 26a, the conductor 68a, the pad 74a, the connection connecting the pad 74a s5 and the pad 74b, the pad 74b, the conductor 68b, the terminal strip 26b, and the recess 34b. In this way, it is ensured that all the connections to the device 22 are healthy.
La figure 10 montre un autre mode de réalisation, selon lequel chaque conducteur 68 se termine par une plage terminale 26 qui traverse le substrat par une ouverture 76 dans le substrat 28, afin que deux plages terminales 26a et 26b se présentent sur chacune des deux faces du substrat. Deux évidements 34a et 34b sont respectivement en liaison avec les plages 26a et 26b, de sorte qu'en appliquant aux électrodes 70a et 70b une tension prédéterminée, un courant supérieur à une valeur donnée doit circuler pour qu'un bon contact soit réalisé. FIG. 10 shows another embodiment, according to which each conductor 68 ends in an end patch 26 which passes through the substrate through an opening 76 in the substrate 28, so that two end pads 26a and 26b are present on each of the two faces of the substrate. Two recesses 34a and 34b are respectively in connection with the areas 26a and 26b, so that by applying a predetermined voltage to the electrodes 70a and 70b, a current greater than a given value must flow so that good contact is made.
La figure 11 illustre très schématiquement un appareil pouvant servir à la fabrication d'une carte conforme à l'invention. Cet appareil montrera un procédé que l'on peut adopter pour la fabrication de cette carte. FIG. 11 very schematically illustrates an apparatus which can be used for the manufacture of a card according to the invention. This device will show a process that can be adopted for the manufacture of this card.
Ce procédé consiste d'abord à disposer d'un premier enroulement 78 d'un premier ruban 80 ayant une largeur au moins égale à une dimension de la carte, c'est-à-dire sa longueur ou sa largeur. Ce premier ruban est de la matière de la carte, et si celle-ci ne comprend qu'une seule feuille, le ruban 80 aura l'épaisseur normalisée de la carte. This method consists first of all in having a first winding 78 of a first strip 80 having a width at least equal to a dimension of the card, that is to say its length or its width. This first ribbon is of the material of the card, and if the latter comprises only one sheet, the ribbon 80 will have the standardized thickness of the card.
Tandis que le ruban 80 se déroule, un appareil de formage 82 forme dans ce ruban une pluralité de cavités 20 également espacées. Comme on l'a vu, ces cavités peuvent être un trou ou un embossage. Elles sont représentées par un trait tireté dans la figure 11. As the ribbon 80 unwinds, a forming apparatus 82 forms in this ribbon a plurality of equally spaced cavities 20. As we have seen, these cavities can be a hole or an embossing. They are represented by a dashed line in Figure 11.
D'un autre côté, un second enroulement 84 a un second ruban 86 comportant une série de dispositifs 22 munis de leur réseau 24 de conducteurs. Ce ruban est conforme au brevet, qui a été cité ci-dessus. On the other hand, a second winding 84 has a second strip 86 comprising a series of devices 22 provided with their network 24 of conductors. This tape conforms to the patent, which was cited above.
Un appareil d'assemblage 88 effectue la découpe (représentée par la flèche 90) du second ruban 86, afin de découper une plaquette 30 telle que décrite précédemment; cet appareil accomplit également l'introduction de chaque dispositif 22 dan; chacune des cavités 20 au fur et à mesure que le ruban 80 se déroule, ainsi que l'assemblage de chaque plaquette 30 avec le ruban 86. An assembly device 88 performs the cutting (represented by the arrow 90) of the second strip 86, in order to cut a wafer 30 as described above; this device also completes the introduction of each device 22 dan; each of the cavities 20 as the ribbon 80 unwinds, as well as the assembly of each plate 30 with the ribbon 86.
Après la coupe du ruban 80 suivant la flèche 92, il sort finalement une carte 10 conforme à l'invention. After the ribbon 80 has been cut along arrow 92, a card 10 according to the invention finally comes out.
Eventuellement, un troisième enroulement 94 d'un troisième ruban 96 peut être employé pour constituer le couvercle 40 ou 50 précité, par la coupe suivant la flèche 98 dans l'appareil 88. L'ensemble cavité 20-plaquette 30-couvercle 40 est illustré schématiquement dans la carte 10 sortant de l'appareil 88. Optionally, a third winding 94 of a third strip 96 can be used to constitute the aforementioned cover 40 or 50, by the section along the arrow 98 in the device 88. The cavity 20-plate 30-cover 40 assembly is illustrated schematically in the card 10 leaving the device 88.
Dans d'autres cas, le troisième enroulement pourrait constituer la seconde feuille 64, lorsque la carte à fabriquer est du typt de celle décrite à la figure 6. In other cases, the third winding could constitute the second sheet 64, when the card to be manufactured is typt of that described in FIG. 6.
A noter bien sûr que l'appareil 88 peut aussi bien employer le collage que le soudage pour l'assemblage des pièces constitutives de la carte, comme on l'a vu ci-dessus. Note, of course, that the device 88 can use bonding as well as welding for the assembly of the constituent parts of the card, as we have seen above.
Il est remarquable que, vu la faible étendue de la plaquette 30 et/ ou du couvercle 40 ou 50 par rapport à la carte 10, celle-ci peut être soudée efficacement par ses bords par des techniques de soudage classiques éprouvées, telles que par haute-fréquence contrairement au soudage, par ces mêmes techniques, de grandes surfaces occupant par exemple sensiblement la surface de la carte. Cela constitue un des grands avantages que présente l'invention sur la technique antérieure connue. It is remarkable that, given the small extent of the plate 30 and / or of the cover 40 or 50 relative to the card 10, the latter can be effectively welded by its edges by proven conventional welding techniques, such as by high -frequency unlike welding, by these same techniques, large areas occupying for example substantially the surface of the card. This constitutes one of the great advantages which the invention presents over the known prior art.
3 feuilles dessin: 3 drawing sheets:
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