MICROMODULE ELECTRONIQUE ET PROCEDE DE FABRICATION ET D'INTEGRATION DE TELS MICROMODULES POUR LA REALISATION
DE DISPOSITIFS PORTATIFS
La présente invention concerne le domaine des composants électroniques destinés à être intégrés à un support, ce dernier pouvant être par exemple le corps d'une carte à puce. Plus particulièrement, l'invention concerne un procède de réalisation d'un sous- assemblage, dénomme micromodule, comportant un ou plusieurs composants électroniques (par exemple une puce) et des moyens de contact entre le ou les composant (s) et des contacts correspondants d'une interface de communication. Dans le cas d'une carte a puce ou d'un dispositif similaire, l'interface de communication permet un échange de données entre la puce et l'extérieur. Cet échange peut s'opérer au moyen de contacts ohmiques formés sur des parties de l'interface de communication situées autour de la puce pour relier celle-ci électriquement à un lecteur de carte ou analogue, et/ou au moyen d'une antenne. Dans ce cas, l'interface de communication comprend une antenne intégrée associée au dispositif de manière à permettre un échange de données entre la puce et un terminal a distance par voie hertzienne.
Un exemple de micromodule est représenté à la figure 1. Ce module 15 est réalisé en collant une puce de circuit intégre 1 sur une feuille support diélectrique 3, avec la face active la de la puce exposée. La feuille diélectrique 3 est elle-même disposée sur une grille de contact 5 d'une plaque métallique en cuivre nickelé et dore. Des puits de connexion 7 sont pratiqués dans la feuille diélectrique 3 et des fils de contact 9 relient les plages de contact de la grille a des plots de contact
correspondants 11 sur la face active la de la puce par l'intermédiaire des puits de connexion 7. Enfin, une goutte de résine d' encapsulation 13, à base d'époxy, protège la puce 1 et les fils de contact 11 soudés. Le module 15 est ensuite découpe puis encarte dans la cavité d'un corps de carte préalablement décoré. Cette dernière opération s'effectue par collage du micromodule .
Ce procède présente l'inconvénient d'être coûteux. En effet, les metallisations en cuivre, nickel et or élèvent considérablement le prix de revient des cartes . De plus, le nombre d'étapes de fabrication est élevé.
Par ailleurs, il est nécessaire de reserver une portion de surface autour de la goutte de résine ' encapsulation 13 pour permettre le collage du micromodule 15. Plus ce plan est grand, et mieux le module est collé sur la carte, mais plus la surface réservée a la puce 1 est réduite. Or, l'avance technologique en matière de puces encartées tend vers des fonctions de complexité croissante, ce qui requiert des surfaces de puce importantes .
De plus, le fait que le micromodule 15 ne soit co__e que sur les portions au voisinage de ces ioords faxt qu'il est relativement facile de décoller le micromodule, pour le réutiliser de manière détournée, par exemple en le transposant sur une autre carte à des fins frauduleuses.
Enfin, il s'avère que l'épaisseur du module 15 réalise conformément à la figure 1 présente une épaisseur forte en raison de 1 ' encapsulation 13 des boucles de fil conducteurs 11.
Au vu de ces problèmes, un premier objet de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication d'un dispositif électronique comportant un micromodule collé sur un corps, le micromodule
comprenant un film support portant une puce électronique reliée à une interface de communication, à contact et/ou à antenne, par des zones de connexion, le procédé étant caractérisé en ce que - on prévoit pour la puce, une puce mince, souple et de grande largeur, et
- on agence ladite puce et les zones de connexion sur la face du film support destinée à être collée sur le corps de manière que cette face présente une surface générale sensiblement plane.
Ainsi, la puce se trouve intercalée entre le film et son support. De plus, le fait que l'on interpose un adhésif entre la face de la puce en regard du corps et ce dernier procure une grande sûreté contre d'éventuelles tentatives de retrait de la puce pour des fins frauduleuses. En effet, la force d'arrachement rendue nécessaire aura toujours pour conséquence d'entraîner la destruction de la puce.
Bien que l'on puisse envisager d'interposer de l'adhésif que sur une partie de la puce tout en restant dans le cadre de l'invention, il est avantageux de prévoir l'adhésif entre toute la face du micromodule tournée vers le corps et ce dernier.
On note que la technique selon la présente invention permet de mettre en oeuvre une ou plusieurs puces dont la superficie totale peut être quasiment égale à celle du micromodule lui-même.
Par le terme sensiblement plane on comprendra que la face du module est telle qu'elle puisse être collée par une couche adhésive sur un plan unique. Par exemple, les surfaces qui présentent un dénivelé de l'ordre 100 microns sont à considérer comme sensiblement planes dans le cadre de l'invention.
Lorsque 1 ' interface de communication est du type à contacts, il comporte des plots de connexion tournés
vers 1 ' extérieur permettant un contact ohmique avec des plots de contact correspondants d'un lecteur.
Lorsque 1 ' interface de communication est du type sans contact, il comporte une antenne reliée à au moins une entrée de la puce permettant 1 ' échange de signaux à distance vis-à-vis d'un dispositif extérieur de communication. L'antenne peut alors se situer sur l'une ou l'autre des faces du film support.
Il est également possible de prévoir une interface de communication qui combine les fonctions de lecture à contacts et sans contact, en intégrant les caractéristiques précitées.
Selon les différents modes de réalisation optionnels, le procédé peut présenter l'une ou une pluralité des caractéristiques qui suivent dans la mesure de leur compatibilité : la puce présente une surface supérieure à
2 environ 0 , 5 cm ; la puce présente une épaisseur inférieure à environ 100 microns ; le support est un film diélectrique mince comportant au moins un renfoncement destiné à loger la puce sur au moins une partie de son épaisseur ;
- on place la puce sur une portion de surface du support située dans le plan général d'une des faces de ce dernier ;
- la face du micromodule destinée à adhérer au corps présente une planéité telle qu'elle ne présente aucun dénivelé excédant 50 microns ; - l'adhésif recouvre au moins une portion de surface de la puce et/ou de ses connexions pour les faire adhérer audit corps ;
- on interpose l'adhésif entre toute la face du micromodule tournée vers le corps et ce dernier.
- on loge le micromodule dans une cavité du corps prévue à cet effet ; la portion de surface du corps destinée à recevoir le micromodule comporte un plan unique ; - les zones de connexion traversent le film support par des puits ménagés dans ce dernier ; on réalise les connexions entre la puce et 1 ' interface de communication par un procédé d'impression au moyen d'au moins une tête d'éjection de matière conductrice ; on forme au moins une piste conductrice continue entre un plot de contact de la puce et une plage de contact correspondante de 1 ' interface de communication ; - préalablement à la formation de la/des piste (s) conductrice (s) , on forme à leur emplacement, à l'exception des leur points de connexion de la puce, une couche de matière isolante par un procédé d'impression au moyen d'au moins une tête d'éjection de matière isolante ; on dépose une pellicule protectrice sur au moins une partie de la face (26a) du support (26) destinée à être collée sur le corps (2) ;
L'invention a également pour objet un procédé de fabrication de dispositifs électroniques, notamment des cartes à puce ou des étiquettes électroniques comportant au moins une puce solidarisée à une face dudit dispositif, comportant des étapes de procédé selon l'une quelconque des caractéristiques précitées. L'invention a également pour objet un micromodule destiné à être collé sur un corps, le micromodule comprenant un film support portant une puce électronique reliée à une interface de communication, à contacts ou à antenne, par des zones de connexion (46) , caractérisé en ce que :
- la puce est une puce mince, souple et de grande largeur, et
- la puce et les zones de connexion sont agencées sur la face du film support de manière que la face du micromodule côté puce présente une surface générale sensiblement plane.
La puce du micromodule peut présenter une surface
a environ 0,5 cm2 , et une épaisseur inférieure à environ 100 microns. Le support peut être un film diélectrique mince comportant au moins un évidement destiné à loger la puce sur au moins une partie de son épaisseur. L' évidement peut être traversant ou non. La puce peut être placée sur une portion de surface du support située dans le plan général d'une des faces de ce dernier.
Avantageusement, la face du micromodule destinée à adhérer au corps présente une planéité telle qu'elle ne présente aucun dénivelé excédant 50 microns. L'interface de communication de la puce peut être reliée à la puce par des pistes conductrices respectives, chacune traversant le film support par un puits traversant ce dernier.
Dans un mode de réalisation, la/les piste (s) conductrice (s) , se situe (nt) sur une couche de matière isolante dont au moins une partie est déposée sur une portion de la puce.
Cette matière isolante est disposée notamment pour recouvrir les bords et la tranche de la puce. Cette disposition permet de bien isoler les pistes lorsque la puce est réalisée en un matériau conducteur ou semiconducteur pouvant donner lieu à des courants de fuite dommageables.
De préférence, le micromodule comporte une pellicule protectrice sur au moins une partie de la face du support destinée à être collée sur le corps.
Les zones de connexion et/ou la pellicule protectrice peuvent être constituées de points de matière obtenus par et de gouttes de matière.
Avantageusement, les points de matière présentent une résolution supérieure ou égale à 60 points par pouce . L'invention a également pour objet un dispositif électronique comportant un corps auquel est collé un micromodule selon l'une ou plusieurs des caractéristiques précitées.
Le corps peut comporter une cavité dans laquelle est logé le micromodule.
Le micromodule peut être collé sur une portion de surface du corps présentant un plan unique.
L'adhésif peut être interposé entre toute la face du micromodule tournée vers le corps et ce dernier. Le dispositif peut être une carte à puce, une étiquette électronique, ou tout autre objet intelligent .
La technique conforme à la présente invention permet notamment de mettre en oeuvre des puces de dimensions importantes, par exemple de 0,5 cm ou plus et de faible épaisseur, par exemple égale ou inférieure à 100 microns.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, on loge le micromodule dans une cavité du corps prévue à cet effet.
La portion de surface destinée à recevoir le micromodule comporte de préférence un plan unique, celle-ci pouvant être réalisée dans une cavité du corps .
Avantageusement, la face du micromodule destinée à adhérer au corps présente une planéité telle qu'elle ne présente aucun dénivelé excédant 50 microns.
La puce peut être solidarisée au support de son micromodule également par collage.
Ce dernier peut être un film diélectrique mince comportant au moins une fenêtre sous forme d'un renfoncement destiné à loger la puce sur au moins une partie de son épaisseur, de manière que la face exposée de la puce vis-à-vis de son micromodule se trouve sensiblement dans le plan général de la face de ce dernier .
Selon une variante, la puce est solidarisée sur une portion du support se situant dans le plan général de ce dernier.
Il est possible de former sur le support du micromodule des plages de contact permettant d'accéder à la puce depuis l'extérieur du micromodule.
Ces plages de contact peuvent être situées sur une face du support opposée à la face à laquelle la puce est solidarisée ; elles peuvent alors être reliées à la puce via des puits de connexion respectifs.
Les plages de contact sont de préférence reliées à la puce par des pistes conductrices respectives, chacune traversant le support par un puits traversant ce dernier.
Avantageusement, on réalise les connexions entre la puce et les plages de contact par un procédé d'impression au moyen d'au moins une tête d'éjection de matière conductrice.
L'éjection de matière conductrice forme avantageusement au moins une piste conductrice continue entre un plot de contact de la puce et une plage de contact correspondante.
Préalablement à la formation de la/des piste (s) conductrice (s) , on peut former à leur emplacement une couche de matière isolante par un procédé d'impression au moyen d'au moins une tête d'éjection de matière isolante.
Pour protéger le micromodule, on peut déposer une pellicule protectrice sur au moins une partie de la face du support destinée à être collée sur le corps.
L'invention concerne également un procédé de fabrication de dispositifs électroniques, notamment des cartes à puce ou des étiquettes électroniques comportant au moins une puce solidarisée à une face du dispositif, le procédé étant caractérisé en ce que qu' comporte des étapes de procédé venant d'être décrit, éventuellement avec les possibilités optionnelles citées.
L'invention concerne aussi un micromodule comportant au moins une puce destinée à être solidarisée à un corps, par interposition d'un adhésif entre au moins une portion de surface du micromodule et une portion de surface dudit corps, ladite puce étant solidarisée à un film support et étant reliée à des zones de connexion, caractérisé en ce que - ladite puce est une puce mince, souple et de grande largeur, et ladite puce et les zones de connexion sont agencées sur ledit film support de manière que la face du micromodule destinée à adhérer au corps présente une surface générale sensiblement plane.
On comprendra que toutes les possibilités expliquées plus haut dans le contexte du procédé peuvent s'appliquer mutatis mutandis à ce micromodule.
En particulier, on notera que les zones de connexion et/ou la pellicule protectrice du micromodule
peuvent être constituées de points de matière obtenus par jet de gouttes de matière, les points de matière pouvant présenter une résolution supérieure ou égale à 60 points par pouce. Enfin, 1 ' invention concerne également un dispositif électronique telle qu'une carte à puce, une étiquette électronique ou autre objet "intelligent" comportant un corps auquel est collé un micromodule tel que décrit, y compris dans ses variantes possibles. L'invention sera mieux comprise et les avantages qui en ressortent apparaîtront plus clairement a la lecture du mode de réalisation préfère, donnée purement a indicatif et non-limitatif par référence aux dessins annexes dans lesquels : - la figure 1, dé à analysée, est une vue schématique en coupe d'un micromodule conforme a l'art antérieur ;
- la figure 2 est une vue partielle en plan d'une plaquette issue de la technologie dite de silicium isolant mis en oeuvre dans le mode de réalisation de 1 ' invention ;
- la figure 3 est une vue en coupe selon l'axe II- II' de la figure 2 ;
- les figures 4a a 4d sont des vues de trois-quarts montrant l'agencement d'une puce, de son support avec lequel elle constitue un micromodule, et un corps de carte a puce conformément au mode de réalisation de 1 ' invention ;
- la figure 5 est une vue en coupe selon l'axe V-V αe la figure 4b ;
- la figure 6 est une vue partielle en perpective d'une chaîne formant les interconnexions entre la puce et des plages de contact au sein d'un micromodule ;
- la figure 7 est une représentation schématique de la chaîne complète représentée a la figure 6 ;
- les figures 8a, 8b et 8c sont des vues en coupe montrant l'évolution de la fabrication des micromodules après passage sous les têtes d'impression de la figure 7 ; - la figure 9 est une vue de trois-quarts d'un micromodule a l'issue de la fabrication conforme au mode de réalisation de l'invention ; et
- la figure 10 est une vue de trois-quarts d'un micromodule a l'issue de la fabrication selon une variante du mode de réalisation de la figure 9.
Les modes de réalisation de la présente invention décrits dans les exemples qui suivent mettent en oeuvre des puces très fines, leur épaisseur étant de l'ordre de 10 a 100 microns, grâce a l'utilisation de la technologie dite de "silicium sur isolant", connue également par son abréviation anglo-saxonne SOI (pour "silicon on msulator") . La technologie permettant de réaliser des puces d'une telle minceur est décrite de manière détaillée dans le document brevet O-A-9802921 au nom de la société KOPIN. Aussi, on considérera que la technologie spécifique a la réalisation de telles puces est a la portée de l'homme du métier. Toutefois, les caractéristiques générales des puces minces ainsi obtenues seront décrits brièvement par référence aux figures 2 et 3.
La figure 2 est une vue partielle d'une plaquette 12 de puces 1 issue de la technologie SOI telle que décrite dans le document brevet précité.
Les puces 1 sont disposées en lignes de rangées sur un substrat protecteur isolant 4, typiquement du verre, qui constitue le corps de la plaquette 12. Ce substrat isolant 4 sert entre autres a protéger les puces 1 qui sont souples en raison de leur grande minceur.
Chaque puce 1 est retenue sur le substrat protecteur de verre 4 par des plots adhésifs 6. Ces
plots adhésifs 6 sont constitues par des petites aires rectangulaires, tournées a 45° par rapport aux côtes des puces 1 et placées sur les coins respectifs de chaque puce, de sorte qu'en dehors de la périphérie de la plaquette 12, un plot adhésif 6 recouvre quatre coins reunis de quatre puces différentes.
La figure 3 est une vue en coupe partielle selon l'axe I-I' de la figure 2, qui montre la structure d'un ensemble compose d'une puce 1, des plots adhésifs 6 et du substrat de verre 4.
La puce 1 présente vers l'un ou plusieurs de ses oords des plots de contact électrique 8 (désignes ci- apres plots de contact) qui permettent de relier le circuit réalise sur la puce 1 avec l'extérieur. Dans l'exemple illustre, chaque plot de contact est réalise par un bossage 8, connu plus généralement sous le terme anglo-saxon de "bump" . Les bossages 8 de la puce 1 constituent des points de protubérance a partir de l'une ou l'autre des faces de la puce 1, permettant les interconnexions nécessaires.
Dans l'exemple illustre, les bossages 8 sont formes sur la face la de la puce 1 qui est tournée vers le substrat protecteur de verre 4, conformément aux modes de réalisation décrits. Cependant, les bossages 8 peuvent tout aussi bien être formes sur la face lb de la puce 1 tournée vers l'extérieur vis-a-vis du substrat protecteur, moyennant un simple retournement de la puce lors de son retrait de ce dernier.
Dans l'exemple, les bossages 8 ont une forme sensiblement ogivale, mais toute autre forme de relief peut être envisagée. Il est par ailleurs possible de mettre en oeuvre l'invention en utilisant comme contacts sur la puce non pas des bossages 8, mais des plages conductrices se situant sensiblement dans le même plan de l'une des faces de la puce 1, aussi bien
celle tournée vers le substrat protecteur que celle tournée vers l'extérieur.
Les figures 4a à 4d représentent d'une part l'agencement de la puce 1 issue de l'ensemble de la figure 2 dans un support de contact 26, 28, le tout formant un micromodule 10, et d'autre part l'agencement de ce dernier dans une corps de carte 22 conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention.
Pour plus de clarté, la puce 1 est représentée à la figure 4a dénudée de son substrat protecteur 4 et des plots adhésifs 6 (cf. figure 3) .
La puce ainsi dénudée est logée dans une fenêtre 24 formant un renfoncement dans l'épaisseur e3 de son support de contact 26, 28 (figure 4b) . Dans l'exemple, ce dernier est constitué d'un film diélectrique 26 sur lequel est déposée une couche conductrice selon un motif formant des plages de contacts 28 (figure 4c) . Chaque plage de contact 28 est destinée à être reliée électriquement à un plot de contact respectif 8 de la puce 1.
Le fenêtre 24 est réalisée sur la face 26a du film opposée à la face 26b portant les plages de contacts 28. Elle est de dimensions légèrement supérieures à celles de la puce et d'une profondeur e2 comparable à l'épaisseur el de la puce. Dans l'exemple illustré, la profondeur e2 de la fenêtre 24 est sensiblement égale à l'épaisseur el de la puce et inférieure à l'épaisseur e3 du film diélectrique 26. De la sorte, la puce 1 est complètement contenue dans la masse du film diélectrique et se trouve isolée des plages de contacts 28.
Comme le montre la figure 5, la puce 1 est posée dans la fenêtre 24 avec sa face active la (c'est-à-dire la face contenant les plots de contact 8) tournée vers l'extérieur de la fenêtre. Dans l'exemple, la puce 1
est collée sur la portion de la surface du film diélectrique 26 formant le fond de la fenêtre 24 par interposition d'une fine pellicule d'adhésif 30. Celle-ci peut être déposée soit sur la face de contact lb (figure 4a) de la puce, soit sur la surface de fond de la fenêtre 24.
Cependant, en utilisant pour le film diélectrique 26 un matériau thermoactivable, connu sous l'appellation anglo-saxonne de "hot melt", il est également possible de solidariser la puce 1 dans la fenêtre 24 en chauffant le film selon une technique connue en elle-même. Cette approche est préférable dans la mesure ou elle diminue le temps nécessaire a l'emplacement des puces dans leurs fenêtres respectives et permet de s'affranchir de l'utilisation d'un adhésif spécifique .
Avantageusement, la puce 1 est insérée dans la fenêtre 24 alors qu'elle est toujours retenue au substrat de verre 4 par les plots adhésifs 6. Apres le collage de la puce 1 dans fenêtre 24, on exerce une force de traction ou de pelage au niveau du substrat de verre 4 afin de le désolidariser de la puce 1, la force de rétention de la puce dans la fenêtre 24 étant supérieure a celle des plots adhésifs 6. Les plots de contact 8 de la puce 1 ainsi logée dans la fenêtre 24 sont relies a leurs plages de contact respectives 28 formée au dos (face 26b) du film diélectrique 26.
A cette fin, on prévoit pour chaque plot de contact 8 un puits de connexion 32 dans le film diélectrique (figure 4b), chaque puits étant dispose en dehors de la fenêtre 24 et a l'aplomb d'une plage de contact respective 8. Comme le montre la figure 5, chaque puits de connexion 32 traverse toute l'épaisseur du film dieiectπque afin d'exposer une portion de surface
d'une plage de contact 28 correspondante.
Dans l'exemple illustre a la figure 4, la puce 1 comporte deux rangées de trois plots de contact 8, chacune se situant a proximité des bords longs de la puce. Ainsi, on forme deux rangées de trois puits de connexion 32 chacune sur des portions du film diélectrique 26, a proximité des bords longs respectifs de la fenêtre 2 .
De la sorte, il existe par les puits de contact 32 un chemin de passage entre chaque plot de contact 8 et la plage de contact correspondante 28. Après le collage de la puce 1 dans sa fenêtre, chaque chemin de passage est recouvert par un dépôt de matière conductrice afin d'assurer la liaison électrique entre les plots de contact 8 de la puce et les plages de contact correspondantes 28.
Conformément au mode de réalisation préféré de 1 ' invention, ce dépôt de matière est réalise par une technique d'impression par jet contrôlé de matière, à l'instar des techniques d'impression par et d'encre.
Plus précisément, on soumet le micromodule 10 formé par la puce 1 et son support 26, 28 a des opérations d'impression de matière successives selon un motif prédétermine pour : - d'abord déposer une piste de matière isolante sur les bords de la puce afin de recouvrir les bords de la puce, et notamment les tranches. Dans l'exemple, ce dépôt est réalise sur tout le périmètre de la puce pour des raisons liées aux techniques de fabrication, bien que la présence de la matière isolante soit nécessaire seulement sur les portions de surface de la puce susceptibles d'être recouvertes par les pistes conductrices . A cette fin, les portions de la puce recouvertes par la matière isolante termine, sur le bord intérieur, au niveau des plots de connexion de la
puce, afin de ne pas recouvrir ces derniers. Chaque plot de contact 8 est alors relie correctement avec sa plage de contact correspondante via un puits de connexion, respectif ; - déposer sur chaque piste de la matière conductrice permettant αe former la jonction électrique entre les plots de contact 8 de la puce et les plages de contact correspondantes 28 du support ; et
- recouvrir tout ou partie des surfaces exposées au niveau de la face la de la puce et du support 26, 28 formant ensemble le micromodule 10.
La figure 6 est une vue partielle d'une chaîne d'impression permettant de réaliser les dépôts successifs de matière. Le film diélectrique 26 avec son motif de plages de contact 28 préimprime est défile en continue sous une tête d'impression 40 qui forme un pontet. La chaîne comporte trois telles têtes d'impression successives, chacune servant a éjecter de la matière conductrice ou isolante selon un motif programme. La tête d'impression représentée 40 est munie d'un ensemble de buses 42, dont le nombre peut être important en fonction de la définition souhaitée et/ou de la cadence de défilement. Dans l'exemple, le film diélectrique 26 en cours d'impression est double en largeur de manière a pouvoir contenir deux puces 1 côte-a-côte.
La figure 7 représente schematiquement un ensemble de trois têtes d'impression 40a, 40b, 40c successives sur une chaîne de fabrication, chacune étant paramétrée et alimentée pour permettre le dépôt par impression respectivement d'une couche de matière isolante 44, d'une couche de matière conductrice 46, et d'une couche de matière protectrice 48. A ce stade de la fabrication, les puces 1 sont déjà collées dans leurs
fenêtres respectives 24 et le film diélectrique est pourvu des puits de connexion 32 et des plages de contact 28. Le sens de défilement du film diélectrique 26 est indiqué par la flèche F. La première tête d'impression 42a que rencontre le film 26 est destinée à émettre un jet contrôlé de matière isolante recouvrant essentiellement la surface de la puce semiconductnce hormis les emplacements réservés aux plots de contact 8. Cette couche est représentée de manière plus détaillée à la figure 8a. Dans l'exemple, la matière conductrice est appliquée également sur les portions du film destinées à recevoir une couche de matière conductrice, hormis les puits de connexion 32, afin que le contact électrique avec les plages conductrices 28 puisse se réaliser. En effet, la matière isolante est choisie notamment pour avoir des qualités de sous-couche présentant une bonne interface entre la matière du film diélectrique et le matériau conducteur déposé ultérieurement. A titre indicatif, le matériau formant la couche isolante 44 peut être composé d'une résine à réticulation aux ultraviolets, ou une résine de type thermopolymérisable .
Dans le cas d'une utilisation d'une résine thermopolymérisable, celle-ci est chauffée avant d'être éjectée, et refroidie au contact du film diélectrique ou de la puce et de l'air ambiant. Une telle résine polyméπse donc rapidement à l'air libre et son utilisation ne ralentit pas la cadence de production. Dans le cas où une résine à réticulation aux ultraviolets est utilisée, une étape intermédiaire de polymérisation est alors réalisée, dans la continuité du procédé de fabrication, par un passage en ligne sous des lampes à ultraviolets. La tête d'impression 40a pour l'éjection de matière
isolante comporte une pluralité de buses 42a utilisant une technologie piézoélectrique, ou "piezo" . Cette tecnnologie est avantageusement indépendante de la viscosité des matériaux a injecter et elle ne met pas en contact le matériau éjecte et les électrodes de mise en oeuvre de la tête.
En outre, les têtes d'éjection de type "piezo" sont actuellement parmi les plus rapides, et il est courant d'atteindre des Irequences disponibles de 12,24 et de 40 kHz, ce qui permet de garantir des cadences d' éjection de gouttes suffisamment élevées pour des applications industrielles.
S 'agissant d'un dépôt de matière isolante, la résolution de la tête d'impression n'a pas forcement besoin d'être élevée, une valeur suffisante typique étant de l'ordre de 65 a 100 DPI (points d'impression par pouce, un pouce étant approximativement égal a 2,54 cm) .
En variante, il est possible d'utiliser pour l'éjection de matière isolante non pas une tête "piezo", mais une tête d' éjection a jet continu, ou une tête d' éjection thermique, par exemple.
Touterois, ±a technologie "piezo" constitue un mode de réalisation préférentiel. En effet, les matériaux utilises dans les variantes précitées doivent être de faible viscosité, et ils sont généralement soumis a un potentiel électrique entre la buse d' éjection et la goutte de matière a éjecter.
Une fois la couche de matière isolante 44 déposée et solidifiée (figure 8a), on procède au dépôt de la couche conductrice 46 destinée a relier chaque plot de contact 8 de la puce 1 avec sa plage de contact respective 28 v±a un puits de connexion 32 respectif.
La matière conductrice utilisée pour cette phase est composée de particules métalliques, par exemple de
l'argent, ou d'un polymère conducteur. Cette matière conductrice est déposée par des buses 42b d'une tête d'impression 40b en aval de la tête 40a servant pour le dépôt de matière isolante. Avantageusement, le jet de matière conductrice permet d'obtenir un chemin de contact 46 fin et précis, ce chemin pouvant être non linéaire selon les cas de figure .
Les têtes d'impression 40b peuvent de la même technologie que celle pour l'éjection de matière isolante, y compris les variantes déjà décrites. Toutefois, s 'agissant de réaliser des motifs plus fins, les buses 42b ont de préférence une resolution plus élevée, de l'ordre de 300 a 600 DPI afin de garantir un tracé de piste de contact 46 précis et dense si nécessaire .
Comme le montre la figure 8b, la piste de matière conductrice 46 recouvre la matière isolante 44 sur la puce 1 et sur le film diélectrique 26, et recouvre en outre les plots de contact 8 de la puce et les puits de connexion 32, de manière à établir une liaison continue entre ces plots de contact 8 et les plages de contact correspondantes 28.
La protection de l'ensemble du micromodule 10, si nécessaire, est également réalisée par la technique de et de matière ou de pulvérisation de matière.
A cette fin, une troisième tête d'impression 40c délivre par un ensemble de buses adaptées 42c un et de matière isolante 48 recouvrant l'ensemble de la face active la de la puce et les pistes de contact 46.
Avantageusement, cette protection 48 constitue un film de protection épousant parfaitement la forme du micromodule 10 et dont l'épaisseur est largement inférieure aux gouttes d ' encapsulation généralement obtenues par la technique classique connue sous le
terme anglo-saxon de "glob-top". Aucune étape de fraisage n'est par conséquent nécessaire.
Dans l'exemple, les différentes buses 42c de la tête d'impression 40c peuvent être commandées individuellement afin que la forme géométrique et l'épaisseur du film protecteur 48 soient parfaitement contrôlées. Il est ainsi possible de réaliser un enrobage de protection de la puce 1 et de ses contacts
8 qui corresponde, par exemple, à un volume complémentaire de la cavité 50 d'un corps de carte 2
( figure 4d) .
La matière isolante utilisée peut être une résine thermopolymérisable, par exemple.
La troisième tête d'impression 40c est préferentiellement du type "piézo" comme les précédentes, mais elle peut également être thermique ou a jet continu dévié, par exemple.
Les épaisseurs de matière ainsi déposées respectivement pour la couche d'isolation 44, les pistes de contact 46 et la protection de surface 48 dépendent de la resolution et du nombre de passages des têtes d'impression respectives 40a, 40b, 40c. Ainsi, pour une résolution de 600 DPI, on peut obtenir une couche présentant une épaisseur comprise entre 4 et 9 μm, alors que pour une resolution de 80 DPI, l'épaisseur de la couche sera généralement comprise entre 80 et 100 μm.
Le procède de dépôt de matière par impression permet ainsi d'obtenir des micromodules 10 d'épaisseur maîtrisée et avec une cadence de fabrication nettement supérieure a celle des procédés classiques.
Dans l'exemple considère, le micromodule 10 est réalise sur un film 26 diélectrique ayant une épaisseur αe .. ' ordre de 200 μm, auquel s'ajoute une surepaisseur de l'ordre de 20 a 30 μm pour la réalisation des lignes
de contact reliant les plots de contact 8 de la puce 1 aux plages de contact 28.
Après le dépôt successif des couches par les têtes d'impression 40a, 40b, 40c, le film diélectrique 26 est découpe de manière a en extraire des micromodules 10 individuels prêts à être encartés, comme illustré à la figure 9.
La figure 10 représente un micromodule 10 selon une variante qui diffère du mode de réalisation venant d'être décrit par le fait qu'aucune fenêtre 24 n'est pratiquée dans le film diélectrique 26. Dans ce cas, la puce 1 est déposée directement sur la surface 26a du film diélectrique, opposée a celle destinée a porter les metallisations formant les plages de contact 28. Cette variante est rendue possible par l'utilisation d'une puce très mince, telle que divulguée dans le document brevet O-A-9802921. L'épaisseur el de la puce (figure 4a) est ici de l'ordre de 10 à 150 μm.
Comme le montre la figure 4d, le micromodule 20 est encarté dans une cavité 50 formée dans le corps 2 d'une carte, la face 26a opposée à celle comportant les piages de contact 28 étant tournée vers le fond de la cavité. La carte illustrée à la figure 4d est destinée à servir de carte à puce du type "à contacts", les contacts ohmiques avec un lecteur s 'effectuant par les plages de contact 28 réalisées sur le micromodule 29.
La cavité 50 peut être réalisée par usinage du corps de la carte 2 ou par moulage lors de la fabrication de ce dernier. Avantageusement, le fond 50a de la cavité présente un plan unique PI, c'est-à-dire qu'il n'existe pas de gradin ou de déclivité d'un bord à l'autre de la cavité 50.
Le format de la cavité 50 est prévu pour accommoder le micromodule 10 avec justesse. La profondeur e5 de la
cavité est sensiblement égale a l'épaisseur totale e4 du micromodule 10, soit de l'ordre de 200 μm pour le micromodule représente a la figure 9, auquel s'ajoute une surepaisseur de 20 a 30 μm pour les lignes de contact 46 et le film protecteur 48. De la sorte, les plages de contact 28 sont sensiblement dans le plan gênerai de la face 2a du corps de la carte autour de la cavité 50.
Dans le cas d'un micromodule 10 sans fenêtre 24, tel que représente a la figure 10, il convient d'aπouter a ces valeurs dimensionnelles l'épaisseur el (figure 4a) de la puce 1 elle-même. ι_,e micromodule 10 est colle dans la cavité 50 au moyen d'un adhésif 52 (figure 4c) adapte aux matériaux constitutifs du corps 2 de la carte 2, du film diélectrique 26 et du de la pellicule protectrice 48. L' adhésif peut être dépose soit directement sur la face du micromodule 10 présentée contre la cavité 50 et/ou sur le fond 50a de celle-ci. De préférence, l' adhésif 50 est une colle dite "a froid" du type "cyano- acrylate" ou une colle dite "a chaud", telle que celle connue sous le terme anglo-saxon de "hot-melt" qui rorme un joint ^nterpose entre le micromodule 10 et le corps de la carte 2. Avantageusement, on utilise 1 ' intégralité de la surface du fond 50a de la cavité ou de la face 26a du micromodule 10 pour le collage de ce dernier dans la cavité. Ainsi, la puce 1 elle-même est recouverte d' adhésif, soit directement, soit par contact avec le fond 50a de la cavité. En effet, les surepaisseurs très faibles (20-30 μm) dues a la présence des lignes de contact 46 ou de la puce (dans le cas de la variante de la figure 10) sont englobées dans le joint forme par 1 ' adhésif . Le fait que la surface de la puce 1 soit ainsi
directement collée au corps 2 de la carte présente un important avantage en ce que toute tentative de retrait frauduleux du micromodule 10 du corps de la carte entraîne la destruction de la puce 1. On remarque par ailleurs que le fait que la puce fasse partie du plan de collage permet de disposer d'une surface pour celle-ci quasiment égale a la surface du module, ce qui n'est pas le cas avec des modules réalisées selon l'art antérieur. En variante de l'étape de dépôt de la pellicule protectrice 48 par une tête d'impression 40c, il est possible de protéger les contacts 46 et la puce 1 par un procède de pulvérisation d'une résine d' encapsulation connu de l'homme du métier. Ce procède est très performant en termes de cadence et de coût par rapport a la technique antérieure.
Le mode de réalisation a ete décrit dans le contexte d'un micromodule 10 destine a une carte a puce du type "a contacts". Toutefois, les enseignements donnes s'appliquent tout aussi bien a la fabrication de cartes sans contact ou de cartes dites "combicard" qui comblent les fonctions de cartes a contacts et des cartes sans contact.
Dans ce dernier cas, il est envisageable de prévoir au niveau de la puce 1 des plots de contact supplémentaires (normalement deux) destinés à venir en contact avec une antenne réalisée dans le corps de la carte, par exemple selon une technique de lammation connue en elle-même Dans ce cas, les contacts supplémentaires peuvent être réalisés sur la face lb de la puce 1 (figure 4a) opposée à celle où se situent les plots de contact 8, de sorte qu'elles puissent venir en contact, directement ou via une couche conductrice d ' mterfacage, avec des plots de connexion au niveau de
fond 50a de la cavité, reliés à une antenne. Ces plots de connexion peuvent être soudés par ultrasons ou par thermocompression.
En variante, il est possible de réaliser une antenne sur une partie du micromodule et de relier celle-ci directement aux plots de contact appropriés de la puce. A titre d'exemple, l'antenne peut aussi être imprimée, à l'instar des pistes conductrices 46 sur l'une ou l'autre des faces du film diélectrique, par exemple autour des metallisations formant les plages de contact sur la face opposée 26a du film diélectrique.
Bien entendu, les enseignements qui précèdent ne sont pas applicables seulement aux "combicards " , mais également aux cartes fonctionnant seulement en mode sans contact .
Par ailleurs, on comprendra que les enseignements de l'invention ne sont nullement limités à des cartes à puce, mais s'applique à tout dispositif intelligent portatif, y compris les agendas électroniques, les affichages, les étiquettes électroniques (par exemple pour garantir l'authenticité d'un produit ou la protection contre la vol) , les dispositif de suivi d'animaux (connus par le terme anglo-saxon de "tag" électronique, etc.