Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
94/22110 , ~ ~. ,'~ ~ ~ .,; ~, PCT/CH94/00055
1
P ,
E T F' T TE B ' E PAR L E
La prsente invention concerne une carte comprenant
au moins un lment lectronique, ainsi qu' un procd de
fabrication d'une telle carte.
Plus particulirement, la prsente invention concerne
un procd de fabrication d'une carte ne prsentant aucun
contact extrieur.
La carte selon l'invention peut par exemple tre
utilise comme carte bancaire, comme carte d'accs un
espace clos, ou encore en association avec un distributeur
de marchandises. Une telle carte peut aussi tre utilise
comme moyen d'identification ou de contrle.
On comprend par carte tout objet ayant une structure
sensiblement plane dfinissant un plan gnral et
prsentant un contour quelconque dans ce plan gnral.
I1 est connu de ~1'homme du mtier une carte.
comprenant des lments lectroniques, forme d'une coque
dans laquelle sont prvus des logements, destins
recevoir ces lments lectroniques, et d'une couche
_ extrieure protectrice qui ferme les logements.
I1 est aussi connu une carte ayant une structure
symtrique et forme de deux coques sensiblement
semblables, chacune de ces deux coques ayant une surface
structure servant former des logements, destins
recevoir des lments lectroniques, lorsque les deux
coques sont assembles.
Le procd de fabrication de cette dernire carte est
gnralement le suivant .
- premirement, chaque coque est fabrique l'aide
d'une technique d'injection,~par exemple par un moulage
~30 chaud. '
- deuxième~rent, les éléments électroniques sont
placés dans'l'une des deux coques et l'autre coque est
WO 94/22110 ;:.. t e~ ~.j ~ '~ ~~ PCTlCH94100055 .
ensuite posée sur la première, le tout étant assemblé par
une technique d'assemblage à chaud.
Le procédé de fabrication de la carte décrit ci-avant
présente plusieurs inconvénients.
En particulier, après l'assemblage à chaud des deux.
coques, les élëments électroniques ne remplissent que
partiellement les logements . Ceci a pour conséquence que
la carte présente, dans les endroits où sont situés les
logements, des zones fragiles, spécialement lorsque les
éléments électroniques incorporés dans la carte ont des
dimensions relativement grandes. C'est ainsi que lorsqu'il
est prévu un bobinage d'un diamètre de l'ordre de grandeur
de la carte, un tel procédé de fabrication engendre sur
les faces extérieures de la carte des zones déformées
(bombées ou creuses>, ce qui est naturellement néfaste
pour la planéité de la carte et pour des impressions
pouvant étre prévues sur les surfaces extérieures de cette ,
carte.
On connaît encore du document EP-0 350 179 un procédé
de fabrication d'une carte consistant à placer dans un
moule deux couches extérieures et un ensemble
électronique, puis à injecter un matériau de remplissage
sous forme liquide dans ce moule. Une fois durci, ce
J
matériau de remplissage forme une couche intermédiaire
entre les deux couches extérieures.
Pour augmenter la rapidité de production, il est
prévu deux chaînes comprenant chacune plusieurs demi-
moules reliés les uns aux autres. Ces deux chaînes sont
susceptibles d'avoir un mouvement vertical et de former
avec deux demi-moules correspondants, appartenant
respectivement aux deux chaânes, un moule présentant une
ouverture au moins sur la partie supérieure du moule pour
permettre son remplissage. Äu-dessus de l'endroit où les
deux demi-moules correspondants sont assemblés pour former
un moule est prévue une buse permettant d'injecter le
~ 94122110 ~~ C' ' ' ' PCT/CH94/00055
~ ~~a~~~
3
matériau de remplissage sous forme liquide dans le moule
nouvellement formé.
Le procédé de fabrication d'une carte décrit ci-avant
est complexe. De plus, pour de grands débits de
production, ce procédé de fabrication nécessite un
matériel important, ce quï le rend onéreux.
On notera encore que l'apport de l'ensemble
électronique et son positionnement lors de l'injection ne
sont nullement décrits dans le document considéré ici et
ne sont pas évidents. I1 en est de même pour l'apport des
couches extérieures dans les demi-moules.
La carte obtenue par le procédé de fabrication décrit
ci-avant et telle que décrite dans le document SEP-0 350
179 est formée essentiellement de trois couches, à savoir
d'une couche intermédiaire et deux couches extérieures. A
l'intérieur de la couche intermédiaire est prévu un
ensemble électronique formé d'éléments électroniques,
d'une bobine disposée sur un propre support et d'un
support d'interconnexion, ce support d'interconnexion
servant à relier électriquement et rigidement les éléments
électroniques et la bobine.
Un inconvénient de cette carte provient du fait que
le support d'interconnexion et le support propre à la
bobine augmentent l'épaisseur de la carte. Ainsi, il est
difficile d'obtenir une carte mince ayant une épaisseur de
0.76 mm prescrite par la norme ISO couramment utilisée
pour les cartes bancaires.
On remarquera en outre~que le procédé de fabrication
proposé pour cette carte n'assure pas que le support
d°interconnexion et la couche extérieure voisine soient
séparés par une couche du matériau de remplissage, ce qui
est néfaste pour la bonne adhérence .de cette couche
extérieure à la couche intermédiaire. De plus, ce procédé
de fabrication ne garantit pas un bon positionnement de
l'ensemble électronique au sein de la couche
intermédiaire.
PCT/CH94/00055
WO 94/22110
:. g
La présente invention a pour but de pallier les
inconvénients décrits ci-avant en proposant un procédé de
fabrication d'une carte peu onéreux et bien adapté à une
production de cartes en grande série, ainsi qu'en
proposant une carte pleine comprenant au moins un élément
électronique incorporé dans cette dernière.
La présente invention concerne donc un procédé
de fabrication d'une carte, caractérisé en ce qu'il
comporte un premier groupe d'étapes comportant les étapes
suivantes .
B) apport, sur une surface de travail, d'au moins un
élément électronique.
C> apport, sur ladite surface de travail, d'une
structure de positionnement compressible de manière que
Z5 ledit élément électronique est superposé à cette structure
de positionnement compressible;
D) apport, sur ladite surface de travail, d'un ,
liant;
ce premier groupe d'étapes étant suivi par un deuxième
groupe d'étapes comportant les étapes suivantes .
G) application d'une pression sur un ensemble
comportant ledit élément électronique, ladite structure de
positionnement compressible et ledit liant pour, d'une
J
part, faire pénétrer ledit élément électronique au moins
partiellement dans ladite structure de positionnement
compressible et, d'autre part, permettre audit liant de
former une masse dans laquelle est noyé ledit élément
électronique;
H) solidification de ladite masse formée par ledit
liant lors de ladite étape G de manière que cette masse
relie rigidement ledit élément électronique et ladite
structure de positionnement compressible et fige cette
dernière dans une configuration résultant de ladite étape
G.
I1 résulte des caractéristiques mentionnées ci-dessus
gue le procédé selon l'invention est peu onéreux. En
~ n
7 94/22110 PCTICH94100055
effet, ce procédé nécessite qu'un matériel relativement
simple et bon marché. Ensuite, le procédé selon
l'invention permet facilement de fabriquer plusieurs
cartes simultanément. I1 est donc bien adapté à la
S production de cartes en grand série.
Ensuite, le procédé de fabrication d'une carte selon
l'invention décrit ci-dessus assure le positionnement de
l'élément électronique au sein de la carte. Ce
positionnement de l'élément électronique obtenu par Ia
pénétration de celui-ci dans la structure de
positionnement compressible rend 12 procédé selon
l'invention particulièrement fiable. De plus, ceci peut
être avantageux pour plusieurs applications possibles de
la carte obtenue par ce procédé de fabrication.
Selon diverses variantes nullement limitatives du
procédé selon l'invention, la structure de positionnement
compressible est formé par une structure alvéolée, une
structure constituée de fils tissés ou enchevêtrés, une
feuille ondulée perméable au liant ou encore un papier
gaufré également perméable au liant.
Dans un premier cas, la structure de positionnement
compressible est formé par une seule et même pièce alors
que dans un autre cas, cette structure de positionnement
compressible est formée en deux parties. Dans ce dernier
cas, l'élément électronique est placé entre ces deux
parties.
Selon un premier mode de mise en oeuvre du procédé
selon l'invention, le liant apporté lors de l'étape D est
formé par un liquide. A titr e d'exemple, le liant est
formé par une résine apportée sous forme de liquide
visqueux à température ambiante, cette résine ayant la
propriété de durcir au contact de l'air.
Selon un deuxième mode de mise en oeuvre du procédé
selon l'invention décrit ci-avant, le liant apporté dans
l'étape D est formé par un matériau fusible solide. Dans
WO 94/Z2110 ' ~~ ''~ ~ ~ PCT/CI-194/00055
';~ - ~ ~':~ ;~ :.,
.
ce deuxième mode de mise en oeuvre, le procédé selon
l'invention comporte dans le deuxième groupe d'étapes
également l'étape suivante .
F) apport d'énergie servant à fondre au moins
partiellement le liant.
Dans une variante préférée du deuxième mode de mise
en oeuvre du procédé selon l'invention, l'étape G comporte
une première phase, précédant l'étape F, dans laquelle la
pression appliquée sur l'ensemble sert à faire pénétrer
- 10 l'élément électronique dans la structure de positionnement
compressible et une seconde phase, simultanée ou
ultérieure à l'étape F, dans laquelle la pression
appliquée sur l'ensemble permet au liant de former une
masse dans laquelle est noyé l'élément électronique.
Selon une caractéristique particulière du procédé de
fabrication d'une carte selon l'invention, il est prévu
d'apporter au moins une couche extérieure sur la surface ,
de travail. Cette couche extérieure est placée de manière
que ledit ensemble, comportant l'élément électronique, la
structure de positionnement compressible et le liant, est
situé soit sur cette couche extérieure, soit sous cette
couche extérieure et que l'élément électronique est situé
entre cette couche extérieure et la structure de
- positionnement compressible. Dans le cas o~. deux couches
extérieures sont prévues, celles-ci sont placées de part
et d'autre dudit ensemble.
On notera que lorsqu'aucune couche extérieure n'est
prévue, la surface de travail est non-adhérente au liant.
La structure de positionnement compressible est
choisie de telle manière qu'elle permet un écoulement
latéral. du liant apporté tout au long du procédé de
fabrication d'une carte selon l'invention. De cP fait, le
liant peut s'étendre de mànière homogène dans un plan
sensiblement parallèle au plan de la surface de travail,
ce qui empêche la formation de régions de surpression lors
de l'étape d'application d'une pression et permet au liant
PCT/CH94I00055
94/12110 . .~ .~ e~1 ~ ~3 c~ ~,
7
d'enrober correctement l~élément électronique et, le cas
échéant, une bobine. De plus, un surplus de liant peut
aisément être évacué latéralement lors de l'étape G.
Dans le cas du deuxième mode de mise en oeuvre et
lorsque des couches extérieures sont préwes, la structure
de positionnement assure le maintien de ces couches
extérieures lors de l'apport d'énergie servant à fondre au
moins partiellement le liant. De ce fait, la structure de
positionnement compressible empêche que ces couches
extérieures se rétractent ou ondulent sous l'effet de
l'appor.t d'énergie.
Ainsi, la structure de positionnement assure en
premier Iieu le positionnement de l'élément électronique
et des divers autres éléments prévus dans la carte tout au
long du procédé selon l'invention. Ensuite, elle assure un
écoulement latérale du liant lorsque celui-ci est dans sa
phase liquide et en particulier lorsqu'une pression est
appliquée sur ce dernier. De plus, cette structure de
positionnement compressible assure en partieulier que la
couche extérieure supérieure, lorsque cette dernière est
prévue, reste sensiblement pïane tout au long du procédé.
Lorsqu'une étape d'apport d'énergie est prévue, on
notera que le liantprésente avantageusement une
température de fusion inférieure à la température de
fusion du matériau constituant, le cas échéant, la couche
extérieure supérieure et/ou la couche extérieure
inférieure.
Dans un troisième mode de mise en oeuvre, le matériau
choisi pour le liant, la quantité d'énergie apportée et la
pression exercée sur ce liant sont choisies de manière que
le -liant comprime et pénètre~entièrement la structure de
positionnement compressible de telle manière que la
structure de positionnement compressible est entièrement
englobée dans une masse formée par le liant, cette masse
présentant alors une région superficielle supérieure et
une région superficielle inférieure définissant.
.. r. ~.. ~:
WO 94/22110 ''" ' '~ ° " ~ ~~ ~~ PCT/CH94/00055
8
respectivement des première et deuxième couches
extérieures.
La présente invention a également pour objet une
carte comprenant au moins un élément électronique et une
couche formée par un liant dans lequel est noyé ledit
élément électronique, cette carte étant caractérisée en ce
qu'elle comprend une structure de positionnement comprimée
située à l'intérieur de ladite couche formée par ledit
liant, cette structure de positionnement comprimée
définissant une zone interne à l'intérieur de laquelle est
positionnée ledit élément électronique.
Selon un mode de réalisation particulier, la carte
comprend en outre une bobine ayant deux extrémités de
contact électrique directement reliées à l'élément
électronique prévu.
Finalement, selon un autre mode de réalisatïon
particulier de la carte selon l'invention, cette dernière
comprend une première couche extérieure et une deuxième
couche extérieure, la couche formée par le liant
constituant une couche intermédiai_.-e entre ces première et
deuxième couches extérieures, au moins la majeure partie
de la surface interne de chacune de ces première et
deuxième couches extérieures étant recouverte par le
liant, ce dernier assurant la cohésion de ces première et
deuxième couches extérieures avec la couche intermédiaire.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente
invention seront également exposés à l'aide de la
description suivante faite en référence aux dessins
annexés, lesquels sont donnés à titre nullement limitatif
et dans lesquels .
La figure 1 représente schématiquement un premier
mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'une
carte selon l'invention;
La figure 2 représente schématiquement une variante
du premier mode de mise en oeuvre de la figure 1;
u H PCTlCH94/00055
1 94/22110
9
La figure 3 reprsente schmatiquement un deuxime
mode de mise en oeuvre du procd de fabrication d'une
carte selon l'invention;
Les figures 4 et 5 reprsentent schmatiquement et en
coupe des premier et deuxime modes de ralisation d'une
carte selon l'invention;
La figure 6 reprsente schmatiquement un troisime
mode de mise en oeuvre du procd selon l'invention;
La figure 7 reprsente schmatiquement et en coupe un'
troisime mode de ralisation d'une carte selon
l'invention rsultant du troisime mode de mise en oeuvre;
La figure 8 reprsente schmatiquement et en coupe
une variante du deuxime mode de ralisation d'une carte
selon l'invention;
On notera que, dans les divers modes de mse en
oeuvre du procd de fabrication d'une carte selon
l'invention reprsents aux figures 1. 2, 3 et b, les ,
divers lments intervenant sont reprsents
schmatiquement en coupe. Dans chacune de ces figures, le
plan de coupe choisi correspond un plan perpendiculaire
au plan gnral de la carte obtenue par le procd selon
l'invention.
En se rfrant aux figures 1, 2, 9, 5 et 8, on
J
dcrira ci-aprs un -premier mode de mise en oeuvre du
procd selon l'invention, ainsi que des premier et
deuxime modes de ralisation d'une carte selon
l'invention obtenue par ce premier mode de mise en oeuvre
du procd selon l'invention.
Selon ce premier mode de mise en oeuvre, il est prvu
d'apporter, sur une surface de travail 2, une premire
cczuche extrieure 4. Sur cette couche extrieure 4 est -
apporte une structure de positionnement compressible 6.
. Ensuite, un lment lectronique 8 et une bobine 10 sont
- ~. apports et placs sur la structure de positionnement
compressible 6. Un liant 12 sous forme de feuille solide
est galement apport sur la surface de travail 2 et
WO 94/22110 ~; . ~ ~ PCTICH94/00055
placé sur l'élément électronique 8 et la bobine 10. Sur
cette feuille de liant 12 est encore apportée une deuxiême
couche extérieure 14.
On notera que, sur la figure l, la structure de
5 positionnement compressible 6 et la feuille de liant 12
sont apportées sur la surface de travail 2 de manière
indépendante des couches extérieures 4 et 14.
Par. contre, dans une variante du premier mode de mise
en oeuvre représentée à la figure 2, la structure de
10 positionnement compressible 6 et la feuille de liant 12
sont respectivement assemblées préalablement avec les deux
couches extérieures 4 et 14 avant d'être apportées sur la
surface de travail 2. Ceci peut être avantageux pour
faciliter l'apport des différents éléments prévus pour la
fabrication de la carte selon l'invention.
Une fois les divers éléments susmentionnés apportés,
il est prévu d'appliquer une pression à l'aide d'une
presse (schématisée par deux flèches) sur l'ensemble des
éléments apportés, en particulier sur l'élément
électronique 8 et la bobine 10. Ceci a pour effet de
permettre à cet élëment électronique 8 et cette bobine 10
de pénétrer au moins partiellement dans la structure de
positionnement compressible 6. Cette pénétration est
effectuée soit par écrasement, soit par compression de la
structure de positionnement compressible 6. De ce fait,
l'élément électronique 8 et la bobine 10 sont
immédiatement positionnés relativement à la structure de
positionnement compressible~6, cet élément électronique 8
et cette bobine 10 formant sous l'effet de la pression
appliquée une zone interne dans laquelle ils sont
ma.ântenus. Ainsi, le positionnement de l'élément
électronique 8 et de la bobine 10 est assuré.
Dans le cas de ce premièr mode de mise en oeuvre, il
est prévu un apport d'énergie servant à fondre au moins
partiellement la feuille de liant 12. On notera ici que le
liant 12 est constitué par un matériau fusible. Dé manière
r n .
94/22110 w ' ~ 3 ~ PCTlCH94100055
11
préférée, la température de fusion de ce matériau fusible
est inférieure à la température de fusion du matériau
constituant les couches extérieures 4 et 14.
Parallèlement à l'apport de chaleur, l'application
d'une pression est maintenue de manière à permettre au
liant 12 de former une masse dans laquelle est noyée
l'élément électronique 8 et la bobine 10. Dans le cas de
la variante de la figure 1, la structure de positionnement
compressible 6 est perméable au liant 12 lorsque celui-ci
est fondu. De ce fait, le liant 12 peut pénétrer la
structure de positionnement compressible 6 et la traverser
de manière à ce que cette structure de positionnement
compressible 6 soit entièrement noyée dans le liant 12,
lequel forme alors une couche intermédiaire entre les
couches extérieures 4 et 14 comme cela est représenté sur
la figure 4.
Sur cette figure 4, la carte 20 comprend dans une . ,
première variante une première couche extérieure 4, alors
que dans une deuxième variante cette couche extérieure 4
est omise. La carte 20 comprend également une couche
intermédiaire 22 formée par le liant 12 dans lequel sont
noyés l'élément électronique 8, la bobine 10 et la
structure de positionnement comprimée 6. La carte 20
comprend encore une couche extérieure 14 recouvrant
l'élément électronique 8, la bobine 10 et la structure de
positionnement 6. L'élément électronique 8 et la bobine 10
sont situés dans une zone interne 23 de la structure de
positionnement compressible~6, cette derniëre étant dans
une configuration comprimée.
Le liant 12 et le matériau formant la couche
extérieure 14 et, le cas échéant, la couche extérieure 4
sont choisis de telle manière que la couche intermédiaire
22 adhère solidement aux couches extérieures 4 et 14 après
solidification du liant. A titre d'exemple nullement
limitatif, le liant est constitué soit par une résine,
soit par un matériau plastique. La résine peut être
WO 94/22110 ; ~ ~g ,"~ ~~ F '''~' PCT/CH94/00055
b. . V
12
notamment une colle à deux composants durcissant au
contact de l'air et le matériau plastique un chlorure de
polyvinyle. Les couches extérieures 4 et 14 sont
constituées par exemple par un matériau plastique,
notamment un chlorure de polyvinyle ou du polyuréthane.
On remarquera que la température de fusion de la
structure de positionnement compressible 6 est supérieure
à la température de fusion du liant 12.
On notera encore que l'ordre dans lequel la structure
de positionnement compressible, l'élément électronique 6,
la bobine 10 et la feuille de liant solide 12 sont
apportés peut être quelconque. Ensuite, la structure de
positionnement compressible 6 peut être formée d'une seule
pièce ou de deux parties. De même, le liant apporté peut
être formé par une seule feuille de liant ou par deux
feuilles de liant disposées de part et d'autre de la
structure de positionnement compressible 6. De plus, il ,
est possible de ne pas,prévoir les couches extérieures 4
et 14. Dans ce cas, il résulte du procédé de fabrication
selon l'invention une carte telle que représentée à la
figure 8.
Sur cette figure 8, la carte 26 comprend une seule
couche 28 formée par 1~ liant 12 dans lequel sont noyés
l'élément électronique 8,, la bobine 10 et la structure de
positionnement comprimée 6. Cette dernière présente à
nouveau une zone interne 23 dans laquelle sont situés
l'élément électronique 8 et la bobine 10.
Selon diverses variantes de ce premier mode de mise
en oeuvre du procédé selon l'invention, la structure de
positionnement compressible 6 est formée soit par un
matériau expansé comme une mousse, soit par une structure
alvéolée, soit encôre par un ensemble de fils tissés ou
enchevêtrés.
Selon deux autres variantes, la structure de
positionnement compressible 6 est formée soit par un
papier gaufré perméable au liant 12 ou présentant des
PCTICH94100055
94122110
13
perforations, soit par une feuille ondulée également
perméable au liant 12 cu présentant des perforations.
La carte obtenue par cette dernière variante du
premier mode de mise en oeuvre du procédé selon
S l'invention est représentée schématiquement ~ la figure 5.
Sur cette figure 5, la carte 30 comprend une première
couche extérieure 4 et une deuxième couche extérieure 14.
La carte 30 comprend également une couche intermédiaire 32
formée par le liant 12 et dans laquelle sont noyés
l'élément électronique 8, la bobine 10 et la structure de
positionnement formée par une feuille ondulée comprimée
34.
Toutes les structures de positionnement compressibles
mentionnées ci-avant présentent la caractéristique de
permettre un écoulement latéral du liant 12. De même,
chacune de ces structures de positionnement compressible
peut être pénétrée par le liant 12 lorsque ce dernier est
_ sous forme de liquide visqueux et qu'une pression est
appliquée sur ce dernier. Chacune des structures de
positionnement compressibles mentionnée ci-dessus permet
donc au liant 12 de former une masse compacte dans
laquelle sont noyés l'élément électronique 8, la bobine 10
_ et la structure de positionnement compressible. Ainsi, les
surfaces internes respectives 36 et 38 des couches
extérieures 4 et 14 sont quasi entièrement recouvertes par
le liant 12. De ce fait, ï1 est possible d'assurer une
très bonne cohésion entre la couche intermédiaire 22 ou 32
et les couches extérieures.4 et 14 disposées de part et
d'autre de cette couche intermédiaire 22 ou 32.
On notera encore que la structure de positionnement
compressible 6 permet non séulement l'écoulement latéral
du liant 12 fondu, mais également l'écoulement latéral de
l'air se-trouvant dans la zégion intermédiaire entre la
couche extérieure 4 et la couçhe extérieure 14. De ce
fait, si la feuille de liant 12 est fondue de manière ê ce
que le liant ait la consistance d'un liquide visqueux, ce
WO 94122110 PCTICH94100055
. . ~ é r: '~.~'r 1: % G.~ 1
liant 12, sous l'effet de la pression appliquée sur la
couche extérieure 14, remplit progressivement cette région
intermédiaire de telle manière que la carte résultante
comporte un air résiduel très faible.
En se référant ci-après à la figure 3 et aux figures
4, 5 et 8 déjà décrites, on décrira ci-après un deuxième
mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'une
carte selon l'invention.
Ce deuxième mode de mise en oeuvre diffère
essentiellement du premier mode de mise en oeuvre en ce
que le liant est apporté sous forme liquide, notamment
. sous forme de liquide présentant une viscosité élevée, et
en ce que l'apport d'énergie servant à fondre la feuille
de liant dans le premier mode de mise en oeuvre n'est plus
nécessaire.
Ce deuxième mode de mise en oeuvre présente donc
l'avantage essentiel de ne nécessiter aucun apport ,
d'énergie, ni de moyens servant à cet apport d'énergie.
Pour ce qui concerne les autres étapes du procédé et
les diverses caractéristiques des éléments constitutifs de
la carte fabriquée, ils sont semblables à ceux du premier
mode de mise en oeuvre décrit ci-avant. De ce fait, ces
diverses étapes et c~ractéristia_ues des matériaux
constitutifs ne seront pas décrits à nouveau ici.
On mentionnera seulement que l'apport du liant peut
être effectué en deux phases, la première phase consistant
en une application d'une première partie du liant 12
directement sur la couche extérieure 4, la seconde partie
du liant étant apportée sur la structure de positionnement
compressible 6. De ce fait, il est possible d'assurer
encore mieux que l'élément électronique $ et la structure
de positionnement compressible soient correctement enrobés
par le liant 12, de telle manièré que les surfaces
internes respectives 36 et 38 des couches extérieures 4 et,
14 sont quasi entièrement recouvertes par le liant 12. La
94/22110 '. ~ ~-~ ~ j ~ ~ PCT/CH94100055
carte obtenue présente ainsi dans son ensemble une très
bonne cohésion.
En se référant aux figures 6 et 7, on décrira ci
après un troisième mode de mise en oeuvre du procédé selon
5 l'invention, ainsi qu'une carte selon l'invention obtenue
par ce troisième mode de mise en oeuvre.
Selon ce troisième mode de mise en oeuvre, il est r,
prêvu d'apporter sur une surface de travail 2 un liant 42
formé par une première couche solide 44 et une seconde
10 couche solide 46. I1 est également prévu d'apporter une
structure de positionnement compressible 48 formée par une
première partie 50 et une seconde partie 52. Un élêment
électronique 8 et une bobine 10 sont également apportés.
On notera ici, comme dans les autres modes de mise en
15 oeuvre décrits ci-avant, que la bobine 10 a deux
extrémités de contact électrique qui sont, de préférence,
directement reliées à l'élément électronique 8. De ce ,
fait, l'élément électronique 8 et la bobine 10 forment un
ensemble sans support' rigide assurant une liaison
mécanique rigide entre cet élément électronique 8 et cette
bobine 10. Ainsi, il est possible d'obtenir des cartes
minces.
La structure de rpositionnement 48, 1'élement
électronique 8 et la bobine 10 sont apportés de telle
manière que l'élément électronique 8 et la bobine 10 sont
situés entre la première partie 50 et la seconde partie 52
de la structure de positionnement compressible 48. Les
deux parties 44 et 46 du liant 42 sont placées de part et
d'autre de la structure de positionnement compressible 48.
A 1°aide d'une presse (schématisée par deux flèches),
unë pression est appliquée sur l'ensemble des éléments
apportés et un apport d'énergie servant à fondre au moins
partiellement le liant 42 est prévu. Sous l'effet de la
pression appliquée, l'élément électronique 8 et la bobine
10 pénètre dans la structure de positionnement
compressible 48 dont les deux parties 50 et 52 se
WO 94122110 ,'. ~~ ;'~ ,,; ~ .v ,~a PCT/CH94100055 -
16
rejoignent en fermant ainsi à l'intérieur de cette
structure 48 l'élément électronique 8 et la bobine 10.
Le matériau pour le liant 42 , notamment un matériau
plastique comme du chlorure de polyvinyle, l'épaisseur de
chacune des deux parties 50 et 52 de la structure de
positionnement compressible 48 et la quantité d'énergie
apportée sont choisis pour que le liant 42 en fusion
pénètre la structure de positionnement compressible 48 de
manière à noyer cette structure de positionnement 48 avec
l'élément électronique 8 et la bobine 10 tout en laissant
une couche de liant de part et d'autre de la structure de
positionnement 48.
De ce fait, ce troisième mode de mise en oeuvre du
procédé selon l'invention permet d'obtenir une carte
formée d'un seul et même matériau, comme cela est
représenté sur la figure 7.
Sur cette figure 7, la carte 56 est formée en un seul .
bloc à l'intérieur .duquel est compris l'élément
électronique 8, la bobine 10 et la structure de
positionnement 48 comprimée. On distingue ainsi dans cette
carte 56 une région intermédiaire 58 dans laquelle sont
situées la structure de positionnement 48 comprimée,
- l'élément électronique 8 et la bobine 10 et des première
et deuxiême régions superficielles 60 et 62 définissant
chacune une couche extérieure présentant une surface plane
et lisse.
Ce troisième mode de mise en oeuvre du procédé selon
l'invention se distingue donc essentiellement des deux
autres modes de mise en oeuvre par le fait que le matériau
formant le liant des divers éléments apportés sert
conjointement â la formation de deux régions
superficielles 60 et 62 définissant châcune une couche
extérieure.
On remarquera que le procédé de fabrication selon
l'invention permet, dans chacun des modes de mise en
oeuvre décrit ci-avant, de fabriquer plusieurs cartes
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simultanément sur la même surface de travail. Pour ce
faire, on fabrique selon le procédé de l'invention une
plaque dont les dimensions en projection sur la surface de
travail correspondent à celles de plusieurs cartes. Ceci
S ne présente aucune difficulté de mise en oeuvre
supplémentaire relativement à la fabrication d'une seule
carte.
A l'aide du premier mode de mise en oeuvre du procédé
selon l'invention représenté à la figure 1, on décrira
brièvement le procédé de fabrication de plusieurs cartes
simultanément selon ce premier mode de mise en oeuvre.
De manière similaire au premier mode de mise en
oeuvre, il est prévu d'apporter sur une surface de travail
une première couche extérieure dont les dimensions en
projection sur cette surface de travail correspondent au
moins à celles des plusieurs cartes fabriquées. Ensuite,
une structure de positionnement compressible de mêmes ~ ,
dimensions est apportée et placée sur la première couche
extérieure.
Dans le cas où il s'agit de la fabrication de
plusieurs cartes identiques, il est prévu d'apporter sur
la structure de positionnement compressible plusieurs
ensembles électroniques,Çomportant par exemple chacun un
élément électronique 8 et une bobine 10. Chacun de ces
ensembles électronique est placé sur la structure de
positionnement compressible à un endroit défini. En
particulier, ces divers ensembles sont placés de manière à
présenter une certaine, régularité spatiale de
positionnement sur la structure de positionnement
compressible.
Ensuite, une feuille de liant ayant les dimensions de
1a première couche extérieure et de ~la structure de
- positionnement compressible est apportée en regard de ces
deux derniéres. Une deuxième couche extérieure est encore
apportée sur la feuille de liant et une pression est
exercée sur cette dernière de manière à faire pénétrer au
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~. ~~ :a ~3 ~ ~ 18
moins partiellement les ensembles électroniques dans la
structure de positionnement compressible.
De ce fait, chaque ensemble électronique est maintenu
par la structure de positionnement compressible à
l'endroit où il a été initiaîement placé relativement à
une projection sur la surface de travail.
Tout comme dans le premier mode de mise en oeuvre, un
apport d'énergie est prévu pour fondre au moins
partiellement la feuille de liant et une pression est
exercée sur ce liant de telle manière qu'il pénètre la
structure de positionnement en enrobant les divers
ensembles électroniques pour former finalement une masse
définissant une couche intermédiaire entre les première et
deuxième couches extérieures, les ensembles électroniques
et la structure de positionnement comprimée étant noyés
dans cette masse.
On notera ici que l'étape d'apport d'énergie et ,
l'étape d'application d'une pression sur les divers
éléments apportés peuvent être simultanés. L'homme du
métier peut facilement déterminer les paramètres
temporelles avantageux pour ces deux étapes.
Après une étape de solidification, iI est prévu une
_ étape finale de découpe de chaque carte. Cette étape de
découpe est effectuée de telle manière que le contour
prévu pour chacune des cartes fabriquées n'intercepte
aucune des zones internes dans lesquelles les ensembles
électroniques sont positionnés.
Étant donné que la~structure de positionnement
garantit le positionnement des divers ensembles
électroniques tout au long du procédé de fabrication selon
1.'winvention, cette étape' de découpe ne risque pas
d'endommager les ensembles électroniques.
On remarquera donc qùe le procédé de fabrication
selon l'invention est particulièrement bien adapté à la
fabrication de plusieurs. cartes simultanément sur la même
surface de travail. Tous les éléments apportés sont
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simples et ne présentent aucune difficulté de fabrication.
De plus, le procédé est fiable et assure une bonne qualité
des cartes fabriquées.
En particulier, la structure de positionnement
compressible permet qu'un surplus de liant puisse être
évacué latéralement et empêche donc la formation de
régions présentant une surpression, ce qui serait néfaste
pour les ensembles électroniques et pour la planéité de la
carte obtenue.
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