Pour la fabrication de cartes à puces sans contact, on utilise un composant microélectronique radiofréquence (RF) connecté à une antenne.

Cet ensemble RF est solidaire d'un substrat, en général en matière plastique. L'ensemble du composant RF, de l'antenne et du substrat est appelé inlet par l'industrie des cartes à puce.

Cet inlet est ensuite laminé entre plusieurs couches de plastique pour donner l'épaisseur et la rigidité nécessaire à la carte sans contact. Les couches extérieures reçoivent une impression de motifs qui est alors protégée par une feuille mince de plastique transparent appelée"overlay".

Les inlets se présentent de différentes manières, soit sous forme d'un substrat souple sur lequel sont déposés le composant RF et l'antenne, soit sous forme d'un substrat relativement épais dans lequel sont insérés le composant RF et l'antenne. Dans le second cas, la réalisation est effectuée par laminage de plusieurs couches, d'où le nom d'inlet prélaminé.

Pour la fabrication des inlets prélaminés, il est habituel d'utiliser des composants électroniques encapsulés préalablement dans un circuit d'interconnexion, l'ensemble étant appelé module. Le module étant alors relié à l'antenne qui a été préalablement gravée sur le substrat.

Dans un autre mode de fabrication, le composant RF est soudé directement sur le substrat et l'antenne selon la technologie dite"flip-chip". Bien que diminuant le nombre d'étapes de fabrication, cette technologie a l'inconvénient d'tre plus fragile car le composant n'est pas protégé par le circuit d'interconnexion.

Dans le procédé de fabrication actuel des inlets prélaminés, l'antenne est d'abord déposée et collée sur le substrat, ou gravée sur celui-ci, ou bien encore insérée par un procédé ultrason.

Puis le composant est posé sur le substrat et soudé à l'antenne avant qu'une feuille de plastique ne recouvre le tout par laminage pour protéger l'ensemble et obtenir une épaisseur constante de l'inlet.

Le procédé actuel présente de nombreux inconvénients. Il est cher et complexe car il nécessite l'utilisation de nombreuses feuilles de plastique, souvent d'épaisseur et de qualité différentes. De plus, il est nécessaire de prévoir

l'usinage de cavités sur les différentes couches afin de permettre l'insertion du composant, ces cavités devant tre comblées par une résine colmatant les vides résiduels entre le composant et la couche de plastique.

Le but de l'invention est donc de proposer un nouveau procédé de fabrication des inlets prélaminés qui soit simple à mettre en oeuvre et donc peu coûteux.

L'objet de l'invention est un procédé de fabrication d'un inlet prélaminé. comportant les étapes suivantes : - pose d'un composant RF sur la surface supérieure d'un premier support formant feuille, - dépôt d'une antenne connectée au composant RF sur la surface supérieure du premier support, - pose d'un second support sur la surface supérieure du premier support apte à recouvrir au moins le composant RF et l'antenne, - laminage de l'ensemble pour former un monobloc ayant une épaisseur sensiblement uniforme.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - préalablement à la pose du composant RF, une cavité d'une taille supérieure ou égale à la taille de ce composant RF est réalisée dans la surface supérieure du premier support pour recevoir celui-ci ; - de la résine est déposée dans la cavité préalablement à la pose du composant RF, de façon à combler les vides laissés dans la cavité après le laminage ; - une cavité d'une taille supérieure ou égale à la taille du composant RF est réalisée dans le second support préalablement à sa pose ; - de la résine est déposée sur le sommet du composant RF avant la pose du second support, de façon à combler les vides laissés dans la cavité après le laminage ; - le premier et le second supports sont composés de plastique ayant un point de ramollissement inférieur à 90°C ; - le plastique des premier et second supports est choisi dans le groupe comprenant : - le PVC -le PETg

- le PVC/ABS, - l'ABS.

- l'ensemble des premier et second supports du composant RF et de l'antenne est laminé entre deux feuilles de plastique ayant un point de fusion supérieur à 150°C ; - l'un des supports est composé de plastique ayant un point de fusion inférieur à 90°C et l'autre support est composé de plastique ayant un point de fusion supérieur à 150°C ; - une troisième feuille composée d'un plastique ayant un point de ramollissement supérieur à 150°C est laminé avec l'ensemble des deux premiers supports, de telle sorte que le support composé d'un plastique ayant un point de ramollissement inférieur à 90°C soit intercalé entre les deux feuilles composées d'un plastique ayant un point de ramollissement supérieur à 150°C ; - le plastique ayant un point de ramollissement supérieur à 150°C est du type PC ou PET ; - le composant RF est composé d'un composant actif en silicium encapsulé dans un circuit d'interconnexion ; - le composant RF est composé d'un composant actif en silicium monté directement sur un substrat selon la méthode flip-chip.

L'invention a également pour objet une carte à circuit intégré sans contact comportant un inlet, et l'inlet correspondant fabriqué selon le procédé de l'invention.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d'un inlet monocouche dont le composant RF est monté en"flip-chip"selon l'art antérieur, - la figure 2 est une vue en coupe d'un inlet monocouche dont le composant RF est encapsulé dans un module selon l'art antérieur, - les figures 3A, 3B, 3C et 3D sont des vues en coupe illustrant les étapes successives d'un mode de réalisation de l'invention, - les figures 4A, 4B, 4C, 4D, 4E et 4F sont des vues en coupe illustrant les étapes successives d'un deuxième mode de réalisation de l'invention,

- les figures 5A, 5B, 5C et 5D sont les vues en coupe illustrant les étapes successives d'un troisième mode de réalisation de l'invention.

Dans les figures, des numéros de référence identiques désignent des pièces identiques ou analogues.

Lors de la fabrication d'un inlet avec un composant monté en « flip chip » selon l'art antérieur, figure 1, le composant 1 est soudé sur un support en plastique 2 sur lequel a été préalablement déposé une antenne 3 comportant au moins deux plots de contact 4. La soudure est faite de sorte que la continuité électrique est assurée entre les plots 4 de l'antenne et les zones de contact du composant 1. Une résine 5, isolante électriquement, est déposée entre le composant 1 et le support 2 afin d'assurer la solidité mécanique de l'ensemble.

Lorsque le composant 1 est monté en module, figure 2, celui-ci est préalablement déposé sur un support appelé « lead-frame » comportant des zones 6 de contact électrique et des fils 7 sont soudés entre ces zones 6 de contacts et les plots du composant 1. Une résine 5 est déposée sur le tout afin de protéger le composant 1 et ses liaisons 7 électriques. Lors de la fabrication de l'inlet, le module est soudé sur le support 2 sur lequel a été préalablement déposée une antenne 3 comportant au moins deux plots de contact 8 destinés à relier électriquement l'antenne 3 au module par l'intermédiaire des zones de contact 6. La figure 2 illustre un mode de réalisation dans lequel les contacts du module se trouvent sur la mme face que le composant. De ce fait une cavité 9 doit tre pratiquée dans le support 2 afin de permettre la mise en contact des zones 6 et 8.

Dans un mode de réalisation bien connu de l'art antérieur et non représenté sur une figure, le module a ses zones de contact sur la face du lead- frame opposée à celle sur laquelle est collé le composant. Cela permet de souder le module sur le support de l'inlet sans pratiquer préalablement de cavité. En contrepartie, l'inlet obtenu a une épaisseur, égale à la somme de l'épaisseur du module et de l'épaisseur du support 2, supérieure à celle de l'inlet obtenu dans le mode de réalisation de la figure 2.

Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, illustré par les figures 3A, 3B, 3C et 3D, une première feuille de plastique 10, figure 3A, est préparée pour recevoir un composant RF 11 sous forme de module, figure 3B. Le composant 11 étant alors positionné sur le support 10, l'antenne 12, avec ses

plots de contact 13 est déposée de façon classique sur l'ensemble, figure 3C.

Dans le mode de réalisation préféré, l'antenne est gravée sur le support 10, mais elle peut aussi tre bobinée puis collée sur le support ou insérée par une technique classique d'ultra-sons.

A cette étape de réalisation, le composant RF est relié électriquement à l'antenne par les plots de contact 13.

Une seconde couche de plastique 14 est alors déposée sur l'ensemble et le tout est laminé afin d'obtenir un ensemble monobloc ayant une épaisseur constante tel qu'illustré figure 3D.

Il est remarquable de noter qu'un choix judicieux de plastique pour la couche 14 permet d'éviter l'usinage d'une cavité préalable pour accueillir le composant 11. II faut donc choisir un plastique suffisamment mou pour que celui- ci se déforme et épouse les contours du composant 11 lors du laminage. Les plastiques ayant un point de ramollissement, ou point de VICAT, inférieur à 90°C sont particulièrement adaptés à un tel usage et parmi ces plastiques de bons résultats ont été obtenus avec le polychlorure de vinyle (PVC), le polyester glycolé (PETg) ou les plastiques à base d'acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS), ou les mélanges PVC/ABS.

Ce choix peut également tre étendu au premier support 10 ce qui a l'avantage de répartir les contraintes et les déformations lors du laminage sur les deux supports.

Cependant, certaines applications peuvent avoir des exigences mécaniques élevées, en particulier en ce qui concerne la résistance à la flexion. Il est alors nécessaire de renforcer le monobloc obtenu précédemment en y laminant une ou plusieurs couches d'un plastique plus résistant. Une première option consiste à ajouter sur chaque face, figure 4F, une feuille 16 et 19 de plastique résistant. Dans une seconde option, figure 5D, une seule couche 16 de plastique résistant est ajoutée.

Les plastiques ayant des points de ramollissement supérieurs à 150°C tels que le polycarbonate (PC) ou le polyéthylène téréphtalate (PET) offrent la résistance mécanique nécessaire et permettent d'obtenir des résistances à 15000 flexions au lieu des résistances à 1000 flexions habituellement rencontrées avec un prélaminé traditionnel.

Un deuxième mode de réalisation de l'invention est illustré figures 4A, 4B, 4C, 4D, 4E et 4F.

Dans un premier support 10, une cavité 20 est usinée, figure 4A. La taille de cette cavité 20 est telle qu'un module 11 peut y tre inséré.

Un deuxième support 16 est positionné sous le premier support et une goutte de résine 17 est déposée dans la cavité formée par les premier et deuxième supports. Alternativement, la cavité usinée dans le support 10 peut avoir la forme d'un trou bouché, la goutte de résine étant alors déposée au fond de ce trou.

Après dépôt de la résine 17, le module 11 est positionné dans la cavité, figure 4C. La goutte de résine 17 maintient ainsi le module 11 en position et comble les vides laissés dans la cavité par le module 11.

L'antenne 12,13 est alors déposée sur le support 10 et connectée au module 11 par les plots 13 comme dans le premier mode de réalisation, figure 4D.

Une seconde goutte de résine 18 est déposée sur le sommet du module 11.

Par ailleurs, deux couches de plastiques 14 et 19, figure 4E, sont préencollées ensemble et une seconde cavité 21 est usinée dans la couche 14 à une taille supérieure ou égale à la taille du module 11. La couche 14 a, de préférence, une épaisseur égale ou légèrement supérieure à la hauteur de la partie du module 11 qui dépasse de la cavité du support 10.

Cet ensemble est alors déposé, figure 4F, sur le premier support 10 et le tout est laminé. La goutte de résine 18 va alors combler les vides de la seconde cavité 21 laissés par la partie supérieure du module 11.

Les cavités usinées dans la première couche 10 et dans la couche supérieure 14 permettent d'utiliser n'importe quel plastique. Les plastiques ayant un point de ramollissement inférieur à 90°C sont cependant utilisés préférentiellement.

Dans un troisième mode de réalisation illustré par les figures 5A, 5B, 5C et 5D, une cavité 20 est usinée dans le premier support 10 comme pour le deuxième mode de réalisation, figure 5A.

Le module 11 est alors positionné à l'intérieur de la cavité. De préférence, l'épaisseur du premier support 10 et du lead-frame du module 11 sont sensiblement identiques, figure 5B.

Comme précédemment, l'antenne 12 est alors déposée, figure 5C, et connectée au module 11.

L'ensemble est alors laminé entre une couche supérieure 14 en plastique relativement mou et une couche inférieure 16 en plastique relativement dur qui assure la résistance mécanique de l'ensemble, figure 5D.

Bien entendu, ces différents modes de réalisation sont combinables pour former d'autres modes de réalisation.

Par exemple, le troisième mode de réalisation peut tre combiné avec l'usinage d'une cavité dans la couche supérieure permettant l'utilisation d'un plastique relativement dur pour celle-ci.

II est ainsi possible de réaliser des inlets prélaminés avec un procédé nécessitant peu d'étapes et donc économique dans sa mise en oeuvre.