FR2995709A1 - Procede de fabrication d'une structure a puce electronique et structure ainsi fabriquee. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une structure (1) comportant une puce électronique (5) et une antenne (7), portées par un support (2), procédé dans lequel l'antenne (7) est disposée dans une première cavité (6) pré-existante du support, de façon à y être accueillie au moins partiellement dans son épaisseur.

Description

La présente invention concerne les structures comportant une puce électronique et une antenne correspondante et les procédés de fabrication de telles structures. L'invention concerne plus particulièrement mais non exclusivement le domaine des documents sécurisés.

Par « document sécurisé », on désigne un moyen de paiement, tel qu'un billet de banque, un chèque ou un ticket restaurant, un document d'identité, tel qu'une carte d'identité, un visa, un passeport ou un permis de conduire, un ticket de loterie, un titre de transport ou encore un ticket d'entrée à des manifestations culturelles ou sportives. De plus en plus de documents sécurisés incorporent des dispositifs RFID à 10 communication sans contact, comportant une puce électronique et une antenne, comme par exemple les cartes d'identités, les permis de conduire et les passeports électroniques ou biométriques. L'intérêt de ces documents sécurisés est leur interactivité et leur sécurisation via l'utilisation d'une antenne et d'une puce électronique. 15 L'invention s'intéresse aux documents dans lesquels l'antenne est externe à la puce, étant notamment filaire, gravée ou sérigraphiée. L'antenne peut avoir deux extrémités reliées électriquement à la puce ou être couplée électromagnétiquement à la puce lorsque cette dernière comporte une antenne interne, de façon à permettre une lecture de la puce à une distance plus grande. 20 La structure utilisée lors de la fabrication des documents sécurisés et portant l'antenne externe et la puce est appelée « inlay ». Il existe de nombreuses variantes de telles structures, le support portant la puce et l'antenne pouvant être en papier ou en matériaux synthétiques comme le TESL1N®, le PET, le PC, etc. Ce support peut comporter deux couches de nature identiques ou 25 différentes, la première couche permettant la pose de l'antenne et l'insertion d'une partie de la puce, la seconde couche venant en regard de la première pour compenser le reste de l'épaisseur de la puce et recouvrir l'antenne ; l'assemblage des deux couches est effectué par lamination à chaud ou à froid, par fusion des matériaux ou par utilisation d'adhésif, selon les cas. 30 La demande FR 2 918 485 divulgue une structure comportant une puce dite module, présentant une forme étagée reçue dans deux couches pourvues d'évidements de tailles différentes. Les deux couches sont assemblées par lamination. Le fil d'antenne peut être fixé sur l'une des couches par thermocompression ou par ultrasons. La couche recevant l'antenne est fibreuse, étant formée au moins en partie de fibres naturelles, d'une charge minérale et d'un liant de couchage. La demande WO 2005/100021 A2 divulgue d'autres exemples de structures 5 comportant une puce et une antenne, avec une couche intercalaire ayant une fenêtre dans laquelle s'étend au moins partiellement la puce. La demande WO 2006/073907 Al décrit un procédé de fabrication d'une structure dans lequel la puce et l'antenne sont déposées sur un substrat dépourvu de cavité. Ce substrat est ensuite pris en sandwich entre deux couches dont l'une est munie, au droit 10 de la puce, d'une cavité, puis l'ensemble est laminé de façon à obtenir une structure d'épaisseur constante. La demande WO 2009/046791 divulgue une structure comportant un support pourvu d'un évidement ayant un épaulement, dans lequel est reçue la puce. La demande WO 2011/13497 divulgue une structure comportant un support 15 fibreux monocouche ayant une cavité logeant la puce ; la cavité est réalisée par compression. L'antenne peut être formée avec un fil enfoui par compression, notamment par ultrasons, avec fusion locale de la matrice du support fibreux. Il existe un besoin pour perfectionner encore les structures portant une puce et une antenne constituant un dispositif RFID à communication sans contact, destinées à être 20 utilisées notamment pour réaliser les cartes d'identification ou les passeports électroniques ou autres livrets et les procédés de fabrication de telles structures. L'invention a ainsi pour objet, selon l'un de ses aspects, un procédé de fabrication d'une structure comportant une puce électronique et une antenne, portées par un support, procédé dans lequel l'antenne est disposée dans une première cavité 25 préexistante du support, de façon à y être accueillie au moins partiellement dans son épaisseur. Grâce à l'invention, il est possible, si on le souhaite, d'utiliser un support monocouche pour loger entièrement la puce et l'antenne et ainsi d'éviter la fabrication d'un support à deux couches, d'épaisseurs éventuellement différentes, et donc supprimer 30 des étapes de fabrication de ces couches et d'assemblage de celles-ci. De plus, l'invention permet avantageusement la formation de la cavité par compression ultrasonore, sans enlèvement de matière.

Il est possible de faire en sorte grâce à la compressibilité du matériau et au fait que l'on densifie localement la zone de la cavité, que la cavité ainsi formée n'affecte pas la surface du matériau au verso de la cavité. De plus, la formation de la cavité par compression ultrasonore permet de limiter le fluage et d'éviter la fusion du matériau lors de l'étape de formation de la cavité. L'invention permet l'insertion d'une puce non-module, c'est-à-dire ne présentant pas une forme étagée mais par exemple une forme de parallélépipède rectangle ou carré. Un outil preneur poseur, piloté par une machine ou un humain, est 10 avantageusement utilisé pour la dépose de la puce dans la cavité correspondante. La cavité destinée à recevoir la puce peut présenter, en vue de dessus, un contour carré ou rectangulaire ou toute autre forme en corrélation avec la forme de la puce, permettant d'accueillir des puces de type « flip chip », comme par exemple les nouvelles générations de puces développées par la société Infineon et commercialisées sous la 15 référence « CIS ». L'invention permet d'obtenir une structure comprenant une puce et une antenne logées dans le support sans création de surépaisseur, en évitant une étape de lamination pour faire pénétrer l'antenne par compression dans le support. Une fois la structure selon l'invention associée à une ou plusieurs autres 20 couches d'un document sécurisé, la puce et l'antenne ne sont pas détectables facilement, car elles ne créent pas de surépaisseur. L'antenne étant compensée au moins partiellement et mieux totalement en épaisseur du fait de sa présence au sein d'une cavité préexistante du support, une étape de lamination du support et d'une couche le recouvrant, pour faire pénétrer des spires de 25 l'antenne dans le substrat, n'est plus nécessaire ; par exemple, un simple collage de la structure avec une couverture et un ensemble de feuillets permet d'obtenir un passeport, et le coût du procédé de fabrication du passeport est donc réduit. Le support comporte de préférence une deuxième cavité, qui préexiste au moment de l'introduction de la puce dans le support, capable d'accueillir au moins 30 partiellement la puce dans son épaisseur. La profondeur de la deuxième cavité peut être supérieure ou égale à l'épaisseur de la puce.

La profondeur de la première cavité peut être supérieure ou égale à l'épaisseur de l'antenne. Lorsque la profondeur de la première cavité est inférieure à l'épaisseur de l'antenne, une couche d'un adhésif, notamment thermofusible, peut être appliquée sur le 5 support pour compenser l'épaisseur de l'antenne au-dessus du support. Il en est de même lorsque la profondeur de la deuxième cavité est inférieure à l'épaisseur de la puce. La première et/ou la deuxième cavité sont préférentiellement formées par compression du support, notamment par ultrasons, comme mentionné ci-dessus; en 10 variante la ou les cavités sont réalisées par emboutissage à froid ou à chaud, usinage par outil coupant avec enlèvement de matière ou usinage par faisceau d'énergie (notamment par faisceau laser). Un adhésif peut remplir au moins partiellement la première et/ou la deuxième cavité, notamment avant mise en place de l'antenne et/ou de la puce. Un adhésif, 15 notamment thermofusible, peut être appliqué après pose de l'antenne et de la puce, sur le support, l'antenne et la puce. L'antenne peut être filaire et comporter au moins deux spires jointes ensemble, notamment de manière rigide, par un adhésif, préalablement à la dépose de l'antenne dans 20 la première cavité. Par exemple, l'antenne comporte un fil de cuivre avec une gaine isolante et une couche extérieure adhésive. Dans ce cas, l'ensemble des spires jointives peut présenter une largeur nettement inférieure à celle de spires non jointives déposées par une technique dite de « wire-embedding », telle que celle divulguée dans les publications EP880754 ou US6698089, ou simplement déposées les unes après les autres avec une tête 25 de dépose qui déroule le fil d'antenne, telle que divulguée dans les publications EP0700575 ou US6023838, sur une couche adhésive disposée au fond de la première cavité, en raison notamment du fait que la tête de dépose présente une certaine dimension à l'origine d'une distance non nulle entre les spires. La mise en oeuvre de spires d'antenne jointives avant leur dépose est ainsi 30 particulièrement intéressante en ce qu'elle permet de réaliser la première cavité avec une largeur réduite.

L'antenne peut être pré-assemblée avec la puce avant la pose de l'ensemble sur le support. En variante, l'antenne et la puce sont posées sur le support, puis l'antenne est reliée électriquement à la puce. La deuxième cavité peut présenter un épaulement, notamment lors de 5 l'utilisation d'une puce de type module. La première et/ou la deuxième cavité sont de préférence non traversantes, ce qui procure des avantages en termes de maintien et de protection de la puce et de l'antenne. En variante, la première et/ou la deuxième cavité sont traversantes. Le support est de préférence monocouche, ce qui simplifie la fabrication, 10 comme expliqué plus haut. L'épaisseur de la puce peut être comprise entre 50 et 400 p,m, mieux entre 150 et 350 gm. L'épaisseur de l'antenne peut être comprise entre 10 et 150 gm, avec par exemple 10 gm d'épaisseur pour une antenne réalisée avec une encre par sérigraphie et 150 gm pour une antenne filaire en cuivre. 15 De préférence, l'épaisseur du support excède d'au moins 20 iam l'épaisseur de la puce, afin que celle-ci soit protégée mécaniquement par le support. L'épaisseur du support est de préférence comprise entre 100 et 400 gm. Le support peut être fibreux, ce qui convient bien à une formation de la ou des cavités par compression, notamment par compression ultrasonore. 20 Les première et deuxième cavités sont de préférence formées simultanément, de préférence à l'aide d'une tête de compression à fréquence ultrasonore d'une machine outil. Une troisième cavité communiquant avec les première et deuxième cavités est avantageusement formée, de préférence simultanément avec ces dernières, de préférence 25 encore à l'aide de la même tête de machine outil. Cette troisième cavité permet aux extrémités du fil de l'antenne reliant les spires à la puce de ne pas créer de surépaisseur. De préférence, la profondeur de cette troisième cavité est supérieure ou égale à l'épaisseur du fil d'antenne. Les première et troisième cavités peuvent avoir la même profondeur. Les première, deuxième et/ou troisième cavités peuvent avoir un fond plat. 30 Quand une couche d'adhésif, notamment thermofusible, est déposée sur le support après pose de l'antenne et de la puce et que cette dernière est de type module avec support de connexion (lead frame) et circuit encapsulé (potting), l'épaisseur de cette couche d'adhésif est de préférence supérieure ou égale à l'épaisseur du support de connexion. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, une structure qui peut être obtenue par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, comportant : - une puce électronique, une antenne reliée ou couplée à la puce électronique, un support monocouche, comportant une première cavité dont la section transversale prise dans l'épaisseur du support est supérieure ou égale à celle de l'antenne et/ou dont la forme du fond est différente de celle de l'antenne, le support ayant une épaisseur supérieure ou égale à l'épaisseur de la face en regard de l'antenne, l'antenne étant reçue de préférence entièrement dans ladite cavité. La forme du fond de la cavité peut différer de celle de la face en regard l'antenne du fait que l'antenne n'a pas à être enfoncée mécaniquement dans le support lors de sa mise en place, à cause de la présence de la première cavité qui préexiste lors de la mise en place de l'antenne. La structure peut comporter une deuxième cavité, ayant une profondeur supérieure ou égale à l'épaisseur de la puce, dans laquelle celle-ci est reçue entièrement. La première cavité est de préférence non traversante, de même que la deuxième, notamment dans le cas de l'emploi d'une puce qui n'est pas de forme étagée.

L'antenne peut être filaire et comporter au moins deux spires jointes ensemble, notamment de manière rigide, par un adhésif, préalablement à la dépose de l'antenne dans la première cavité. La structure peut être liée, au sein d'un article sécurisé, à un élément additionnel recouvrant une face du support sur laquelle débouche la première cavité, cet élément étant avantageusement sans diminution locale de son épaisseur au-dessus de l'antenne. Cet élément additionnel est par exemple une couverture de passeport ou une page d'un ensemble de feuillets. L'élément additionnel peut être monocouche ou formé de plusieurs couches laminées avec la structure, notamment dans le cas d'une carte multicouche. La structure peut comporter une couche d'adhésif, notamment thermofusible, 30 recouvrant le support avec l'antenne et la puce.

La puce peut être de type module, avec un support de connexion et un circuit encapsulé, la couche d'adhésif thermofusible ayant une épaisseur supérieure ou égale à celle du support de connexion. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un document, 5 notamment un document sécurisé, incorporant une structure de sécurité selon l'invention, telle que définie précédemment. La structure selon l'invention ou le document sécurisé comportant une telle structure peut comporter un ou plusieurs éléments de sécurité supplémentaires tels que définis ci-après. 10 Parmi les éléments de sécurité supplémentaires, certains sont détectables à l'oeil, en lumière du jour ou en lumière artificielle, sans utilisation d'un appareil particulier. Ces éléments de sécurité comportent par exemple des fibres ou planchettes colorées, des fils imprimés ou métallisés totalement ou partiellement. Ces éléments de sécurité sont dits de premier niveau. 15 D'autres types d'éléments de sécurité supplémentaires sont détectables seulement à l'aide d'un appareil relativement simple, tel qu'une lampe émettant dans l'ultraviolet (UV) ou l'infrarouge (IR). Ces éléments de sécurité comportent par exemple des fibres, des planchettes, des bandes, des fils ou des particules. Ces éléments de sécurité peuvent être visibles à l'oeil nu ou non, étant par exemple luminescents sous un éclairage 20 d'une lampe de Wood émettant à une longueur d'onde de 365 nm. Ces éléments de sécurité sont dits de deuxième niveau. D'autres types d'éléments de sécurité supplémentaires nécessitent pour leur détection un appareil de détection plus sophistiqué. Ces éléments de sécurité sont par exemple capables de générer un signal spécifique lorsqu'ils sont soumis, de manière 25 simultanée ou non, à une ou plusieurs sources d'excitation extérieure. La détection automatique du signal permet d'authentifier, le cas échéant, le document. Ces éléments de sécurité comportent par exemple des traceurs se présentant sous la forme de matières actives, de particules ou de fibres, capables de générer un signal spécifique lorsque ces traceurs sont soumis à une excitation optronique, électrique, magnétique ou 30 électromagnétique. Ces éléments de sécurité sont dits de troisième niveau.

Le ou les éléments de sécurité supplémentaires présents au sein du document, ou de la structure de sécurité qu'il comporte, peuvent présenter des caractéristiques de sécurité de premier, de deuxième ou de troisième niveau. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée 5 qui va suivre, d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs de celle-ci, ainsi qu'à l'examen du dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 représente, de façon schématique et partielle, une structure selon l'invention, - la figure 2 est une section selon II-H de la figure 1, prise selon l'épaisseur de 10 la structure, - la figure 3 représente la structure de la figure 1 après assemblage avec une autre couche, - les figures 4A à 4C illustrent différentes étapes d'un exemple de procédé selon l'invention, 15 - la figure 5A est une vue analogue à la figure 1, d'une variante de réalisation de la structure, la figure 5B représente le support avant dépose de l'antenne et de la puce, - les figures 6A à 6D illustrent différentes configurations de cavités, - la figure 7A est une vue de dessus, selon la flèche VII A de la figure 6A, et 20 - la figure 8 illustre une étape de procédé dans laquelle un adhésif est présent dans la cavité avant mise en place de la puce ou de l'antenne, - les figures 9 et 10 illustrent des variantes de réalisation de la structure. On a représenté aux figures 1 et 2 un exemple de structure 1, encore appelée inlay, conforme à un exemple de réalisation de l'invention. 25 La structure 1 comporte un support 2, de préférence monocouche comme illustré, réalisé dans un matériau qui peut être fibreux ou non. Le support 2 est de préférence une couche de papier comportant des fibres cellulosiques et/ou de coton ou de lin. La couche de papier peut également comporter des fibres synthétiques, notamment afin de renforcer la résistance mécanique. Le matériau du 30 support peut notamment être tel que décrit dans W02011/135497, un tel matériau convenant tout particulièrement à la formation de cavités par compression ultrasonore, notamment à une fréquence comprise entre 20 kHz et 1 MHz.

Le matériau du support peut ainsi comporter : - au moins 30 % de fibres naturelles telles que les fibres cellulosiques et/ou des fibres de coton, avec une proportion de fibres courtes moins élevée que de fibres longues, - un liant choisi parmi les polymères thermoplastiques de Tg mesurée selon la norme IS011357, compris entre -25°C et 40°C, le liant étant de préférence précipité en masse et de préférence choisi parmi un copolymère styrène butadiène, un polymère acrylique, un acétate de vinyle et leurs copolymères, un latex, un composé d'amidon, un composé de charge minérale ou un mélange de ces derniers, - un agent assouplissant, de préférence choisi parmi la glycérine, l'urée ou l'urée nitrate, - entre 8 et 15% de fibres synthétiques, en masse dans la base fibreuse du support, les fibres synthétiques étant de préférence choisies parmi des matières thermoplastiques telles qu'un polyamide, un polyester, une polyoléfine et/ou un mélange de telles fibres, - une charge choisie parmi des charges minérales, notamment les carbonates, en particulier de calcium, le talc, le kaolin, l'hydrate d'alumine, le dioxyde de titane, le silicate de sodium et leurs mélanges, la charge étant de préférence une charge absorbante ayant une capacité d'absorption d'huile supérieure ou égale à 30 m1/100g.

Le support 2 comporte une première cavité 6 qui loge une antenne 7 et une deuxième cavité 4 qui loge une puce 5, par exemple à lecture/écriture sans contact. La puce 5 comporte par exemple une mémoire et un microprocesseur. La forme extérieure de la puce peut être variée. De préférence, la puce est de forme non étagée, n'étant ainsi pas une puce module.

La puce est de préférence de forme parallélépipède rectangle ou carré, ou de toute autre forme géométrique. L'utilisation d'une couche de papier en tant que support peut faciliter la réalisation de l'antenne par impression, par sérigraphie, par débobinage ou par transfert. Le cas échéant, l'antenne est déposée selon une technique d'enfouissage par ultrasons dite « wire embedding », c'est-à-dire qu'elle est introduite dans la cavité 6 puis au moins partiellement enfouie dans le support 2 en étant pressée contre le fond de la cavité 6. L'antenne 4 peut encore être pressée contre un adhésif présent dans la cavité 6.

Comme expliqué plus loin, l'antenne 7 est de préférence bobinée hors du support 2 et déposée en bloc dans la cavité 6. Par exemple, l'antenne 7 est constituée de plusieurs spires jointes ensemble de manière solidaire. Dans l'exemple considéré, l'antenne 7 comporte deux extrémités 7a et 7b qui 5 sont électriquement reliées à la puce 5. En variante, la puce 5 comporte une antenne intégrée et l'antenne 7 est couplée électromagnétiquement à l'antenne de la puce, auquel cas l'antenne 7 n'a pas à être électriquement reliée à la puce 5. La profondeur de la deuxième cavité 4 n'est pas nécessairement supérieure ou égale à la profondeur de la première cavité 6. En effet, des puces avec des plots de 10 connexion telles que celles connues sous les appellations « puce flipchip » ou « puce avec bumps » présentent une épaisseur d'environ 80 microns, contre environ 300 microns d'épaisseur pour une puce dite « puce module » avec grille de connexion et remplissage (« leadfi-ame » et « potting » en anglais), alors que l'épaisseur d'un fil d'antenne à conducteur en cuivre, avec sa gaine isolante et éventuellement une couche d'adhésif 15 extérieure dans le cas d'une antenne avec spires jointives collées ensemble, présente une épaisseur d'environ 110 microns. Des puces modules sont décrites dans la publication W02011/135497 page 3, ligne 29 à page 4, ligne 24. Le support 2 peut être assemblé à une autre couche 10, comme illustré à la figure 3, par exemple à l'aide d'un adhésif disposé entre le support 2 et la couche 10. Cette 20 dernière peut appartenir à la couverture d'un passeport ou à une page d'un ensemble de feuillets et permet de protéger l'antenne et la puce électronique. On peut voir à l'examen de la figure 3 que la couche additionnelle 10 peut ne pas présenter de diminution de son épaisseur e au droit de l'antenne 7 et de la puce 5, du fait de la présence des cavités 6 et 4, qui préexistent avant l'assemblage des couches 2 et 25 10, et du fait que l'antenne 7 de la puce 5 ne dépassent sensiblement pas de la face supérieure 2a du support 2 avant l'assemblage des couches 2 et 10. On a représenté aux figures 4A à 4C un exemple de procédé de fabrication selon l'invention, convenant pour réaliser la structure 1 illustrée aux figures 1 et 2. A une première étape, illustrée à la figure 4A, un outil 15 est utilisé pour 30 former les cavités 4 et 6, cet outil étant par exemple choisi en fonction du matériau utilisé pour la fabrication du support 2. Les cavités 4 et 6 peuvent être réalisées par voie mécanique ou thermique.

La voie mécanique peut comporter un enlèvement de matière ou non. Il est préférable que la réalisation de la cavité s'effectue sans enlèvement de matière. Cela peut permettre de mieux maîtriser l'aspect de surface et de densifier le support sous chaque cavité ainsi formée, ce qui peut améliorer la protection de la puce 5 et de l'antenne 7. L'inconvénient d'un usinage est que la cavité formée par l'outil de coupe entraîné en rotation n'est pas toujours parfaitement plane sur toute la surface de la cavité, ce qui peut gêner localement l'insertion de la puce ou de l'antenne, ce problème pouvant se rencontrer aussi bien sur un support en matériau polymère que sur un support en papier, synthétique ou non. De plus, dans le cas d'un support en matériau fibreux, des fibres sont susceptibles d'être arrachées du support par l'outil de coupe de sorte que le fond de la cavité n'est alors pas aussi plat que souhaitable. Lorsqu'on réalise la cavité par perforation, la cavité est débouchante, ce qui ne permet pas d'une part une protection entièrement satisfaisante de la puce ou de l'antenne et d'autre part nécessite l'emploi d'une feuille de transfert qui a le rôle de convoyeur de la puce ou de l'antenne pour lui éviter de passer à travers le trou, ce qui complique la fabrication. Un traitement par voie thermique ou laser présente un coût élevé et le 20 traitement est relativement long pour obtenir une cavité d'environ 150iim de profondeur ou plus sur une surface de quelques mm2, par exemple de 8 à 20 mm2 ; la cavité peut aussi être noircie et brûlée, ce qui peut se voir en lumière transmise sur l'article final, et rend la puce plus facile à localiser. De plus, le matériau du support présente une zone affectée thermiquement, plus fragile, qui s'étend tout autour de la cavité. 25 Enfin, la maîtrise, tant de la profondeur de la cavité que de l'épaisseur restante de matériau n'est pas simple, et de plus il est nécessaire de travailler sous hotte afin d'aspirer les fumées dégagées durant le traitement et protéger le personnel et les équipements environnants. La formation des cavités 4 et 6 par des méthodes de compression à ultrasons 30 est donc particulièrement préférée ; le temps de formation d'une cavité est très court, par exemple inférieure à 0.5s par cavité ; le coût de l'outil et sa réalisation sont peu onéreux et simple, car l'outil peut être façonné directement en fonction de la forme de la ou des cavités que l'on veut obtenir ; le matériau du support n'est pas endommagé ou fragilisé dans la zone où la ou les cavités sont formées. Le matériau du support 2 est ainsi préférentiellement choisi pour être compatible avec un procédé de formage par ultrasons, et comporte de préférence à cet effet 5 la formulation précédemment décrite (un mélange de fibres de cellulose, de charge, de latex et de fibres synthétiques). Une machine de compression à ultrasons est composée d'un bâti mécanique et d'une ou plusieurs têtes de soudage disponibles dans le commerce, par exemple proposées par les sociétés MECASONIC et/ou I CO. 10 Une fois les cavités 4 et 6 réalisées, la puce 5 et l'antenne 7 peuvent être mises en place, comme illustré aux figures 4B et 4C. L'insertion de l'antenne peut être effectuée de diverses façons, par exemple par des techniques classiques telles que enfouissement par ultrasons, sérigraphie, bobinage ou report, notamment comme dans l'exemple 1 décrit ci-après, et la connexion avec la puce 15 peut être réalisée par fusion d'un métal ou à l'aide d'une colle conductrice. Dans l'exemple des figures 1 et 2, les extrémités 7a et 7b de l'antenne 7 reposent sur une zone du support 2 dépourvue de cavité ; toutefois, s'agissant de deux brins seulement, la surépaisseur éventuelle crée par ces brins sur l'article est faible. 20 Dans la variante représentée à la figure 5A, une troisième cavité 8 est réalisée entre les cavités 6 et 4 pour recevoir les extrémités 7a et 7b du fil d'antenne 7, et éviter tout risque de surépaisseur au niveau des brins de l'antenne 7 raccordés à la puce 5. Les trois cavités 4, 6 et 8 sont de préférence formées en une seule étape. La profondeur de la cavité 8 peut être la même que celle de la cavité 6. 25 On voit sur la figure 6A que la cavité 4 peut présenter, alors que la puce 5 est en place, une dimension /c. légèrement plus grande que la dimension lp de la puce 5, de par le procédé de fabrication utilisé, qui prévoit la réalisation de la cavité 4 préalablement à la mise en place de la puce 5 dans celle-ci, et non la formation de la cavité du seul fait de l'enfouissage de la puce dans le matériau du support. 30 L'écart entre les dimensions lp et /, vient par exemple du fait que la puce 5 n'a pas la même forme, en vue de dessus, que la cavité, comme illustré à la figure 7A: Sur la figure 6B, on a illustré le fait que la cavité 4 peut être traversante. Dans ce cas, la cavité 4 est avantageusement réalisée avec un épaulement 9 sur lequel la puce 5 prend appui. Une telle forme de réalisation de la cavité convient plus particulièrement à une puce module.

La figure 6C illustre la possibilité pour la cavité 4 de présenter une forme différente de celle de la puce 5, au moins en ce qui concerne le fond 4a de la cavité 4, qui n'épouse par la forme de la face en regard de la puce 5. Sur la figure 6D, on a illustré la possibilité pour la puce 5 de présenter une épaisseur supérieure à la profondeur de la cavité 4. 11 est toutefois préférable que la 10 profondeur de la cavité 4 excède l'épaisseur de la puce 5. La cavité 4 peut recevoir, avant mise en place de la puce 5, un adhésif 21, et l'introduction de la puce 5 dans la cavité 4 peut provoquer le fluage de cet adhésif. Dans des variantes non illustrées, la cavité 4 des exemples des figures 6B à 6D est remplacée par la cavité 6 et la puce 5 par l'antenne 7. 15 Ainsi, la cavité 6 peut présenter une largeur 'cavité supérieure à celle de l'antenne. On a par exemple 'cavité 1,1 fois l'antenne. Le fond 6a de la cavité 6 peut être plat, comme illustré à la figure 4c notamment, alors que la face en regard 7c de l'antenne 7 présente une forme ondulée ; les montants 6b de la cavité 6 peuvent être droits, alors que les flancs 7d de l'antenne 7 sont 20 arrondis. Selon l'invention, il peut être prévu de déposer une couche d'adhésif supplémentaire 20, par exemple thermofusible (« hotmelt »), sur la face du support 2 portant la puce 5 et l'antenne 7, après que ces dernières aient été déposées sur le support, comme illustré aux figures 9 et 10. Cette couche 20 est classiquement utilisée pour 25 l'adhésion à la couverture extérieure (textile ou synthétique) d'un passeport par exemple. Avantageusement, l'épaisseur de cette couche d'adhésif supplémentaire 20 est choisie pour compenser celle du support de connexion 5b dans le cas d'une puce module 5 comportant un circuit encapsulé 5a et un support de connexion 5b, comme illustré à la figure 10. 30 L'adhésif de la couche supplémentaire 20 peut remplir notamment la première cavité 6, en compensant au besoin l'épaisseur de l'antenne 7 si celle-ci est plus épaisse que la cavité 6 n'est profonde et peut remplir également la cavité accueillant la puce. Le fait de remplir les cavités d'adhésif peut aider à ce que la puce et/ou l'antenne ne soient pas visibles sur le document de sécurité incluant la structure, notamment que les cavités ne soient pas visibles en lumière réfléchie ou rasante sur la couverture extérieure. Le procédé de fabrication d'une structure telle qu'illustrée à la figure 10 avec 5 compensation du support de connexion 5b de la puce 5 par une couche d'adhésif 20, par exemple thermofusible (« hotmelt »), peut comporter les étapes suivantes : - dépose de l'antenne par une technique d'enfouissage du fil d'antenne (wire embedding), en déposant l'antenne à spires jointives sur le support (coil winding) ou en déposant l'antenne par impression (screen printing) ; 10 - réalisation de la cavité logeant la puce par compression via des ultrasons ou par ablation laser ; - dépose de la puce dans la cavité ; - assemblage de l'antenne sur la puce par une colle conductrice ou par soudure ; - dépose d'une colle notamment thermofusible sur la face du support portant 15 l'antenne ; en cas d'étape de soudure de l'antenne sur la puce, le module peut être légèrement enfoncé dans le substrat notamment papier selon la pression exercée par la tête de soudage, la pression exercée sur la puce engendrant une compression du substrat situé sous la puce. La colle compense notamment au moins une partie de l'antenne et/ou de la puce, et notamment du support de connexion de la puce ; 20 - assemblage de la structure avec une couverture, par exemple de passeport, grâce à la colle thermofusible. Avantageusement, le circuit encapsulé de la puce a son épaisseur compensée par la cavité 4, comme illustré à la figure 10 ; une partie au moins du support de connexion 5a a son épaisseur compensée par la couche de colle thermofusible 20. 25 L'ensemble formé par la structure et la couverture est résistant à une atteinte à son intégrité, car le module n'est pas accessible puisqu'emprisonné entre la couverture et la structure ; le circuit encapsulé de la puce est noyé dans la colle, de sorte qu'une rupture du module et/ou de l'antenne se produit en cas de tentative de séparation de la couverture et de la structure. 30 Exemples Exemple 1 Cet exemple est à rapprocher de l'enseignement de la demande WO 2011/1335497, notamment en ce qui concerne le choix du matériau du support, qui peut être tel que décrit dans cette publication. Par toute technique adaptée, et notamment par compression à une fréquence ultrasonore, thermo-compression, embossage ou par emboutissage, on forme dans le support, monocouche, une cavité centrale pour la puce et une cavité annexe pour l'antenne, entourant la cavité centrale. La cavité centrale peut présenter une forme parallélépipédique et la puce être une puce autre qu'une puce module. On peut optionnellement déposer un adhésif dans ces deux cavités, par 10 exemple un adhésif thermofusible à base de polyuréthane. Ensuite, on dépose la puce dans la cavité centrale et l'on déroule le fil d'antenne autour de la puce dans l'autre cavité. On vient souder les extrémités du fil d'antenne à la puce ou les coller avec une colle conductrice. Alternativement, on colle au moins deux spires d'antenne ensemble de sorte à 15 former une antenne avec au moins deux spires d'un seul tenant, qui peut être manipulée. On peut utiliser un fil d'antenne dont le conducteur est en cuivre, recouvert d'une gaine isolante et sur la gaine un adhésif ; le fil d'antenne est chauffé et les spires enroulées en contact les unes avec les autres de façon jointive. Cette antenne est connectée à la puce par soudure pour former un dispositif RFID encore appelé transpondeur, lequel est ensuite logé 20 dans le support comprenant les deux cavités. Alternativement, la cavité centrale forme un épaulement pour loger une puce module de forme étagée ; la cavité peut être débouchante sur une seule face de la structure ou traversante. Un emporte-pièce peut être utilisé pour former l'ouverture centrale et une compression pour former l'épaulement. 25 Exemple 2 Cet exemple est à rapprocher de l'enseignement de la demande FR2 918 485, notamment en ce qui concerne le matériau utilisé pour former le support. On part d'un support fibreux d'épaisseur environ 250um réalisé sur une machine à papier à table plate ou à forme ronde, avec un taux de fibres synthétiques d'au 30 moins 10%. Le support utilisé dans cet exemple est par exemple de même composition que le premier support fibreux divulgué dans la demande FR 2 918 485.

Environ 10% de la masse finale du papier est composée de charges minérales introduites dans la pâte avant ou après raffinage. Le support fibreux est encollé à coeur à l'aide d'une size press et d'un liant. Le liant peut être composé d'un latex, d'amidon et de charges minérales.

Le support fibreux ainsi réalisé est ensuite imprégné sur une seconde machine, ou en ligne sur la première machine, à l'aide d'une technologie de couchage à lame d'air, à imprégnation classique, ou MSP (Metering Size press). L'imprégnation permet d'obtenir un support symétrique, avec une zone de coeur composée du liant appliqué en size press et deux zones périphériques composées de 10 la sauce d'imprégnation. Le support ainsi obtenu peut ensuite être couché par des techniques connues de l'homme de l'art, par exemple par couchage à lame d'air, couchage à barre, etc. Des cavités pour la puce et l'antenne sont formées par compression ultrasonore L'antenne est réalisée par impression par sérigraphie. La puce est déposée dans 15 la cavité à l'aide d'un outil preneur poseur, par exemple fabriqué le modèle DS9000 par la société Datacon. La connexion entre la puce et l'antenne est réalisée à l'aide d'une colle conductrice anisotropique. Le support monocouche est assemblé avec une couverture papier d'un côté et 20 avec un ensemble de feuillets de l'autre pour former un passeport électronique. L'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits. Les exemples illustrés s'appliquent également à un support réalisé dans un matériau non fibreux, par exemple un matériau synthétique non fibreux comme celui vendu par la société PPG Industries dénommé Teslin. Par exemple, un support 100 % 25 synthétique et suffisamment compressible pour la formation de la cavité d'antenne peut être utilisé. Le nombre de spires de l'antenne peut être différent, étant de préférence compris entre 2 et 8 L'expression « comportant un » doit être comprise comme étant synonyme de 30 « comportant au moins un », sauf si le contraire est spécifié.

Claims (28)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'une structure (1) comportant une puce électronique (5) et une antenne (7), portées par un support (2), procédé dans lequel l'antenne (7) est disposée dans une première cavité (6) pré-existante du support, de façon à y être accueillie au moins partiellement dans son épaisseur.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, le support (2) comportant en outre une deuxième cavité (4) capable d'accueillir au moins partiellement la puce (5) dans son épaisseur.
3. 3. Procédé selon la revendication 2, la profondeur de la deuxième cavité (4) étant supérieure ou égale à l'épaisseur de la puce (5).
4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, la profondeur de la première cavité (6) étant supérieure ou égale à l'épaisseur de l'antenne (7)..
5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, la première et/ou la deuxième cavité étant formée(s) par compression du support, notamment par ultrasons, emboutissage à froid ou à chaud, ou par usinage par outil coupant ou par usinage par faisceau d'énergie, notamment par faisceau laser, la première et/ou la cavité étant de préférence formée(s) par compression du support, notamment par compression à une fréquence ultrasonore.
6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, un adhésif (21) remplissant au moins partiellement la première et/ou la deuxième cavité, notamment avant mise en place de l'antenne et/ou de la puce.
7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'antenne 25 étant filaire et comportant au moins deux spires jointes ensemble, notamment de manière rigide, par un adhésif, préalablement à la dépose de l'antenne dans la première cavité.
8. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, la deuxième cavité (4) présentant un épaulement (9).
9. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, la 30 première et/ou la deuxième cavité étant non traversante.
10. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, la première et/ou la deuxième cavité étant traversante.
11. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, le support (2) étant riionocouche.
12. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'antenne (7) étant filaire et le fil d'antenne étant déroulé dans la première cavité (6) pour former l'antenne.
13. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'antenne étant disposée dans la première cavité (6) sans étape de lamination pour faire pénétrer l'antenne au sein du support.
14. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'épaisseur 10 de la puce (5) étant comprise entre 50 et 400 µm, mieux entre 150 et 350 'lm.
15. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'épaisseur du support (2) excédant d'au moins 20 gm l'épaisseur de la puce (5).
16. 16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, le support (2) étant fibreux. 15
17. 17. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, les première (6) et deuxième (4) cavités étant formées simultanément à l'aide d'une tête de compression à fréquence ultrasonore d'une machine outil.
18. 18. Procédé selon la revendication précédente, une troisième cavité (8) communiquant avec les première (6) et deuxième (4) cavités étant formée simultanément 20 avec ces dernières, à l'aide de ladite tête de machine outil.
19. 19. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une couche (20) d'adhésif, notamment thermofusible, est déposée sur le support (2) après pose de l'antenne (7) et de la puce (5).
20. 20. Procédé selon la revendication précédente, l'épaisseur de la couche 25 d'adhésif (20) étant supérieure ou égale à l'épaisseur d'un support de connexion (5b) de la puce (5), cette dernière étant de type module avec support de connexion (5b) et un circuit encapsulé (5a).
21. 21. Structure (1), notamment susceptible d'être obtenue par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant : 30 - une puce électronique (5), - une antenne (7) reliée ou couplée à la puce électronique,- un support monocouche (2) comportant une première cavité (6) dont la section transversale prise dans l'épaisseur du support est supérieure ou égale à celle de l'antenne et/ou dont la forme du fond (6a) est différente de celle de la face en regard de l'antenne, le support ayant une épaisseur supérieure ou égale à l'épaisseur de l'antenne, l'antenne étant reçue de préférence entièrement dans ladite cavité.
22. 22. Structure selon la revendication 20, comportant une deuxième cavité (4) ayant une épaisseur supérieure ou égale à l'épaisseur de la puce (5), dans laquelle celle-ci est reçue entièrement.
23. 23. Structure selon la revendication 21 ou 22, la première cavité (6) étant non 10 traversante.
24. 24. Structure selon l'une quelconque des revendications 21 à 23, l'antenne (7) étant filaire et comportant au moins deux spires jointes ensemble, notamment de manière rigide, par un adhésif, préalablement à la dépose de l'antenne dans la première cavité.
25. 25. Structure selon l'une quelconque des revendications 21 à 23, comportant 15 un élément additionnel (10) recouvrant une face (2a) du support (2) sur laquelle débouche la première cavité (6), cet élément étant sans diminution locale de son épaisseur (e) au-dessus de l'antenne.
26. 26. Structure selon l'une quelconque des revendications 21 à 25, comportant une couche d'adhésif (20), notamment thermofusible, recouvrant le support (2) avec 20 l'antenne (7) et la puce (5).
27. 27. Structure selon la revendication 26, la puce étant de type module avec un support de connexion (5b) et un circuit encapsulé (5a), la couche d'adhésif (20) ayant une épaisseur supérieure ou égale à celle du support de connexion (5b).
28. 28. Document sécurisé tel qu'un passeport, une carte d'identité, un permis de 25 conduire, une carte à jouer ou à collectionner interactive, un moyen de paiement, notamment une carte de paiement, un bon d'achat ou un voucher, une carte de transport, une carte de fidélité, une carte de prestation ou une carte d'abonnement, incluant une structure (1) selon l'une des revendications 21 à 27. 30