FR3084809A1 - Carte electronique embossee comportant un circuit imprime sur un support flexible - Google Patents

Abstract

La présente demande concerne une carte électronique (10) comportant un corps (11), un circuit imprimé sur un support flexible (20), dit FPC (20), logé dans une épaisseur d'au moins une partie du corps de carte, et au moins un caractère embossé (1 2a, 1 2b, 1 2c, 1 2d) dans une épaisseur du corps (11) de carte, et le support (21) du FPC (20) comportant au moins une ouverture (25), et au moins une partie de l'au moins un caractère embossé étant formée dans cette ouverture (25).

Description

La présente invention concerne une carte électronique.

Elle concerne plus particulièrement une carte électronique comportant au moins un caractère embossé.

Une carte électronique telle que considérée ici comporte typiquement un corps et au moins un composant électronique intégré dans le corps ; généralement, plusieurs composants électroniques sont présents, soit au sein du corps, soit dans une cavité formée dans le corps et débouchant à une surface du corps (il s’agit par exemple d’un module encarté).

Un caractère embossé désigne ici tout type d’élément (par exemple lettre, chiffre, signe etc) réalisé par embossage selon une épaisseur de la carte.

Un caractère embossé présente généralement une surépaisseur (un relief) par rapport à une surface du corps de carte de l’ordre de 440 pm ± 40 pm (soit une surépaisseur généralement comprise entre 400 pm et 480 pm).

Une telle surépaisseur de caractère embossé représente alors un étirement sur plus d’une moitié (soit 50%) de l’épaisseur de la carte.

En outre, une carte électronique, par exemple une carte dite « complexe », comporte souvent un circuit imprimé sur un support flexible, dit FPC (pour « flexible printed circuit >>), qui est un circuit électronique (i.e. des pistes, généralement en cuivre) imprimé sur un support relativement souple et flexible. Ce support est par exemple réalisé en un matériau polymère, par exemple en polyimide, par exemple, en Kapton®.

Le FPC est alors compris dans une épaisseur de la carte et en général, il est interposé entre deux autres couches contribuant à former un corps de la carte.

En dimensions, le FPC présente donc une hauteur et une largeur, selon un plan du support, chacune inférieure à une hauteur et une largeur du corps de carte correspondante, et une épaisseur (orthogonale à sa hauteur et sa largeur), inférieure à une épaisseur du corps de la carte. La hauteur et la largeur du FPC permettent alors de définir un contour du FPC.

Selon l’emplacement et les dimensions du FPC, au moins une partie de l’embossage peut donc être réalisé dans le FPC, ce qui signifie qu’une partie du FPC est alors étirée à cause de la déformation engendrée par l’embossage.

Or, selon la technique de fabrication du FPC choisie (par exemple avec ou sans adhésif), l’élongation maximum du matériau du support, par exemple du polyimide, est généralement comprise entre 50% et 70%.

Autrement dit, l’embossage de la carte peut amener à étirer un FPC à la limite de son maximum avant endommagement.

En outre, un FPC peut, par exemple, comporter une antenne.

Une telle antenne sert par exemple à communiquer avec un lecteur, externe à la carte, par exemple par communication sans contact.

L’antenne est par exemple formée en spiral.

Elle est par exemple disposée selon le contour du FPC.

Selon la disposition de l’antenne et les dimensions du support, au moins une partie de l’antenne du FPC, considérée comme un bas de l’antenne, peut toutefois être amenée à passer entre deux caractères embossés de la carte, par exemple entre deux lignes d’embossage successives, chaque ligne comportant au moins un caractère embossé.

Ainsi, la présence d’un support de FPC dans au moins une zone d’embossage peut avoir diverses conséquences, par exemple :

- la résistance à l’élongation du matériau du support peut être supérieure à celle des matériaux des autres couches formant le corps de carte (par exemple du PVC et/ou de la résine, par exemple polyuréthane).

Dans un tel cas, l’embossage au niveau du FPC ne présente pas la surépaisseur escomptée.

Ceci peut avoir une conséquence d’autant plus visible que la carte comporte des caractères embossés dans et hors la zone de la carte comportant le FPC : par exemple, la première ligne d’embossage est réalisée dans la zone de la carte comportant une partie du support du FPC alors qu’au moins une autre ligne d’embossage est réalisée en dehors de la zone où est située le

FPC (c’est-à-dire dans une zone de la carte où l’épaisseur de la carte ne comporte pas le support du FPC). Les caractères embossés présentent alors une surépaisseur différente selon la zone dans laquelle ils se trouvent. Cependant, il est très difficile, voire impossible, de trouver un réglage du dispositif d’embossage permettant de réaliser des caractères embossés de surépaisseurs sensiblement constantes quelle que soit leur position lorsque le corps de la carte a lui-même une épaisseur dont une structure est variable selon l’emplacement considéré.

- L’embossage peut aussi engendrer une déformation du support du FPC pouvant entrainer un rapprochement des pistes de circuit imprimé vers la zone d’embossage ; il peut alors y avoir un risque de déformation ou de coupure de la piste et par conséquence une diminution des performances électroniques correspondantes.

- L’embossage peut aussi engendrer une déchirure du support du FPC, et une propagation de la déchirure dans le support (selon une direction orthogonale à l’épaisseur de la carte), ce qui peut aussi risquer d’entrainer un endommagement, voire une rupture, d’une piste et/ou de l’antenne dont au moins une partie peut être localisée à proximité de l’embossage.

Il est donc apparu difficile d’embosser, pour des surépaisseurs sensiblement constantes, des zones d’une carte dont au moins une zone contient un FPC alors qu’au moins une autre zone n’en contient pas ; c’est-àdire lorsque la carte présente une épaisseur de constitution variable selon son emplacement dans la carte (selon sa hauteur et sa largeur).

En outre, compte tenu du fait que des cartes peuvent présenter une structure très différente de l’une à l’autre, il est préférable d’éviter de modifier les paramétrages choisis pour un dispositif d’embossage.

La présente invention a ainsi pour but de résoudre au moins en partie les inconvénients précités, en menant en outre à d’autres avantages.

La présente invention vise en particulier à mieux maîtriser les risques liés à l’embossage pour un FPC.

Est ainsi proposé, selon un premier aspect, une carte électronique comportant un corps, un circuit imprimé sur un support flexible, dit FPC, logé dans une épaisseur d’au moins une partie du corps de carte, et au moins un caractère embossé dans une épaisseur du corps de carte, la carte électronique étant caractérisée en ce que le support du FPC comporte au moins une ouverture, et en ce qu’au moins une partie de l’au moins un caractère embossé est formée dans cette ouverture.

Ainsi, pour éviter de modifier les paramètres d’embossage, la présente invention propose une carte dont la structure a été adaptée pour compenser les variations de matières pouvant survenir.

En particulier, au moins une ouverture est créée dans le support du FPC, par exemple à des endroits du support où les déformations liées à l’embossage peuvent être le plus critique.

Selon un exemple de réalisation, plusieurs caractères embossés ont chacun au moins une partie formée dans l’ouverture.

Selon un autre exemple de réalisation, l’ouverture entoure entièrement l’au moins un caractère embossé.

Eventuellement, l’ouverture entoure entièrement plusieurs caractères embossés.

Selon un exemple de réalisation intéressant, l’ouverture comporte au moins deux segments juxtaposés et définissant entre eux un pont de matière (c’est-à-dire du matériau du support).

Par exemple, pour chaque segment, au moins une partie d’au moins un caractère y est embossée. Autrement dit, un ou plusieurs caractères ont chacun une partie qui est embossée dans ce segment, ou un ou plusieurs caractères sont entièrement embossés dans ce segment.

Dans un exemple de réalisation, le pont est configuré pour se rompre lors de l’embossage.

Un tel pont permet de conserver la tenue du FPC qui est préférable lors d’étapes de manipulation par exemple, typiquement avant assemblage du FPC avec d’autres couches pour former le corps de la carte, et le pont peut se rompre aisément lors de l’embossage en cas de besoin, par exemple si la déformation est plus importante que ce que peut subir le support du FPC, préservant ainsi d’autres parties du FPC, comme par exemple les pistes du circuit imprimé, en réduisant les risques de déchirure ou propagation de fissure.

Selon un exemple de réalisation intéressant, l’ouverture comporte une ligne.

Une ligne désigne ici une ouverture dont une hauteur est faible par rapport à sa largeur ; voire, sa hauteur est nulle, comme par exemple une fente.

Par définition, comme précédemment, la largeur correspond ici à la dimension selon une largeur de la carte, par exemple selon une ligne d’embossage, et la hauteur est la dimension orthogonale à la largeur.

Selon encore un autre exemple de réalisation intéressant, l’ouverture comporte une découpe de forme convexe.

La découpe a par exemple une forme ovale, oblongue ou circulaire, ou même polygonale avec des angles arrondis pour éviter les angles vifs et les risques de déchirement ou de propagation de fissure qui peuvent y être liés.

Une telle découpe est par exemple aussi utile en bout de ligne.

Une telle découpe est en outre par exemple positionnée à proximité de l’antenne, et/ou par exemple à une extrémité d’une ligne d’embossage.

Une telle découpe est par exemple configurée pour arrêter une propagation d’une déchirure.

Selon un exemple de réalisation, l’au moins un caractère est centré en hauteur par rapport à l’ouverture.

Par exemple, si l’ouverture comporte une ligne, la ligne est située à mi-hauteur d’au moins un caractère embossé, voire d’une ligne d’embossage.

Selon un exemple de réalisation, l’au moins un caractère est centré en largeur par rapport à l’ouverture.

Le support du FPC peut aussi comporter des trous, de préférence situés en dehors des zones d’embossage (par exemple ici hors des emplacements où un caractère embossé est susceptible d’être réalisé), configurés pour favoriser un encrage du support du FPC entre les autres couches formant le corps de carte.

Ces trous permettent par exemple que de la résine entourant le FPC forme une continuité de matière au niveau des trous, contribuant à un meilleur maintien en position du FPC dans l’épaisseur du corps de carte.

La carte électronique est, par exemple, une carte conforme aux normes en vigueur, notamment ISO 7810 et ISO 7816, par exemple une carte de format ID-1 (85,60mm*53,98mm*0,76mm).

La carte électronique considérée est par exemple une carte complexe.

Par exemple, la carte électronique a plusieurs modes de fonctionnement et comporte un actionneur, par exemple un bouton, configuré pour sélectionner un des modes de fonctionnement de la carte.

Selon une option intéressante, la carte électronique comporte un afficheur.

Un afficheur est par exemple configuré pour afficher un code de carte à usage unique, par exemple trois digits qui se rafraîchissent à intervalles de temps établis.

Selon une autre option intéressante, la carte électronique comporte au moins une LED ou un capteur biométrique.

Et par exemple, elle comporte autant de LED qu’elle a de modes de fonctionnement.

Ainsi, une LED permet par exemple d’identifier le mode de fonctionnement sélectionné ou actif.

L’invention, selon un exemple de réalisation, sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, donnée à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :

La figure 1 présente schématiquement une carte électronique comportant un FPC et des caractères embossés,

La figure 2 présente, de manière simplifiée, un FPC pour une carte électronique de la figure 1 comportant une ouverture, selon un exemple de réalisation de la présente invention,

La figure 3 présente une carte électronique comportant le FPC de la figure 2 selon un autre exemple de réalisation de la présente invention,

La figure 4 présente une carte électronique selon encore un autre exemple de réalisation de la présente invention, et

La figure 5 montre un détail de l’ouverture du FPC de la carte électronique de la figure 4.

Les éléments identiques représentés sur les figures précitées sont identifiés par des références numériques identiques.

La figure 1 présente une carte électronique 10.

Il s’agit par exemple d’une carte électronique conforme aux normes en vigueur, notamment ISO 7810 et ISO 7816, par exemple une carte de format ID-1 (85,60mm*53,98mm*0,76mm).

Une carte électronique 10 comporte habituellement un corps 11 et différents composants électroniques 22a, 22b.

Par convention, ici, la carte présente une hauteur, une largeur et une épaisseur. Par commodité, par rapport à un repère orthogonal (x,y,z) représenté figure 1, la largeur est ici considérée selon l’axe x, la hauteur selon l’axe y et l’épaisseur selon l’axe z.

Le corps 11 est généralement réalisé par assemblage de différentes couches superposées.

Chaque couche est par exemple en PVC ou PET ou polycarbonate. Les couches peuvent être constituées d’un même matériau ou de différents matériaux selon la carte à réaliser, et de même, les matériaux utilisés pour les couches peuvent varier de l’une à l’autre.

De plus, la carte électronique peut comporter au moins un caractère embossé.

Un caractère embossé est un caractère réalisé en relief, par embossage, selon l’épaisseur du corps de carte. Ainsi, un caractère embossé présente généralement une surépaisseur de l’ordre de 440 pm ± 40 pm (soit une surépaisseur généralement comprise entre 400 pm et 480 pm) par rapport à une surface du corps de carte.

Il s’agit souvent de lignes d’embossage 12a, 12b, 12c, 12d, positionnées les unes sous les autres ; chaque ligne comportant au moins un caractère, généralement plusieurs. Chaque caractère peut être de tout type : lettre, chiffre, signe de ponctuation ou autre. Par exemple, une première ligne d’embossage 12a représente généralement le « PAN >> (« primary account number») d’un titulaire de la carte électronique 10, les lignes suivantes représentent par exemple un nom du titulaire, une date d’expiration etc. sans ordre imposé ici.

Les emplacements possibles de caractères embossés les plus fréquemment rencontrés sur une carte électronique sont ici schématisés par les traits en pointillés.

Dans le présent exemple de réalisation, la carte 10 comporte en outre un circuit imprimé sur un support flexible 20, dit FPC 20.

Le FPC 20 comporte principalement un support 21 et un circuit imprimé 22a, 22b.

Le support 21 présente, par définition, une largeur et une hauteur, inférieures aux dimensions correspondantes du corps de carte, et une épaisseur, très inférieure à l’épaisseur du corps de carte. La largeur et la hauteur du FPC permettent de définir un contour du support du FPC.

Le support 21 du FPC peut être considéré comme une feuille. Il présente une certaine souplesse.

Le support est par exemple réalisé en polyimide, ou en tout autre matériau ayant de préférence une élasticité comparable.

Le circuit imprimé comporte par exemple une antenne 22a. Comme dans le présent exemple de réalisation, l’antenne 22a peut être disposée en spiral selon le contour du FPC 20.

Le FPC 20 est généralement intégré entre deux couches contribuant à former le corps de carte, autrement dit il est noyé dans le corps de carte.

Comme l’illustrent les figures, le FPC peut présenter différentes formes et tailles. En particulier, il peut présenter des dimensions en hauteur et largeur moindre que celles du corps de carte.

Ainsi, comme illustré sur la figure 1, il est possible qu’au moins un caractère embossé soit réalisé dans une partie de la carte où se trouve le FPC (par exemple un caractère d’une première ligne d’embossage 12a), alors qu’au moins un autre caractère est réalisé dans une partie de la carte en dehors de la zone où se trouve le FPC (par exemple un caractère d’une des autres lignes d’embossage 12b, 12c ou 12d).

De plus, comme illustré ici, au moins une partie de l’antenne 22a se retrouve à passer entre deux lignes d’embossages 12a, 12b.

Dans ces conditions, pour une meilleure homogénéité des caractères embossés quelle que soit leur position et pour amoindrir les endommagements pouvant survenir dans le FPC lorsque celui-ci est embossé, le FPC comporte en outre au moins une ouverture 25.

Dans l’exemple de réalisation de la figure 2, l’ouverture 25 du support 21 du FPC 20 (alors représenté schématiquement dépourvu du circuit imprimé ou tout autre élément), comporte quatre segments 26a, chaque segment 26a correspondant à un ensemble de chiffres du PAN par exemple.

En outre, chaque ensemble de chiffres est ici centré, en hauteur et en largeur par rapport au segment de l’ouverture 25 dans lequel il est embossé, ce qui permet de réduire les risque d’endommagement du support 21 pouvant être liés à l’embossage.

Chaque segment 26a est ici une découpe de forme convexe. Plus particulièrement ici, chaque segment 26a a une forme rectangulaire avec des coins arrondis.

En outre, deux segments 26a consécutifs définissent entre eux un pont de matière.

Ainsi, comme illustré sur la figure 3, plusieurs caractères embossés sont alors entièrement formés dans un segment 26a.

Selon un autre exemple de réalisation illustré au figure 4 et 5, l’ouverture 25 comporte une ligne de prédécoupe 26b.

En particulier dans cet exemple, la ligne de prédécoupe 26b comporte des segments 26c juxtaposés en forme de fente, deux segments 26c consécutifs définissant entre eux un pont de matière 26d.

Le pont de matière 26d désigne ici un élément de matière ayant au moins une dimension suffisamment faible pour que le pont de matière 26d puisse se rompre si nécessaire lors de l’embossage.

Dans ce mode de réalisation, par comparaison avec la ligne d’embossage 12a représentant le PAN, la ligne de prédécoupe 26b est alors positionnée à mi-hauteur des caractères embossés correspondants.

Et ici, tous les caractères de la première ligne d’embossage 12a ont alors une partie médiane embossée dans la ligne de prédécoupe 26b.

En outre, de préférence, les ponts de matière 26d sont positionnés entre deux caractères, comme schématisé sur la figure 4.

En outre, dans cet exemple de réalisation, l’ouverture 25 comporte aussi une découpe convexe 26e.

En particulier, il y a une découpe convexe 26e à chaque extrémité de la ligne de prédécoupe 26b de sorte que chaque découpe convexe 26e forme par exemple un réservoir pour éviter une éventuelle propagation de fissure ou ligne de déchirure en direction de l’antenne.

Selon des options intéressantes représentées figures 3 et 4, le support 21 du FPC 20 peut aussi comporter des trous 23 et/ou une fenêtre 24.

Les trous 23 sont par exemple des petits orifices circulaires.

La trous 23 sont situés en dehors des zones d’embossage et sont configurés pour favoriser un encrage du support 21 entre les deux couches de résine positionnées de part et d’autre du FPC 20 pour former le corps de carte 11.

Ces petits trous permettent par exemple que les deux couches placées de part et d’autres du FPC 20 se solidarisent directement l’une à l’autre à travers ces trous, en contribuant à un meilleur maintien en position du FPC 20 dans l’épaisseur du corps de carte 11.

Enfin, la fenêtre 24 est par exemple découpée, aussi en dehors des zones d’embossage, et permet d’y positionner une batterie ou un autre composant électronique de volume notoire par exemple.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Carte électronique (10) comportant un corps (11), un circuit imprimé sur un support flexible (20), dit FPC (20), logé dans une épaisseur d’au moins une partie du corps de carte, et au moins un caractère embossé (12a, 12b, 12c, 12d) dans une épaisseur du corps (11) de carte, la carte électronique (10) étant caractérisée en ce que le support (21) du FPC (20) comporte au moins une ouverture (25), et en ce qu’au moins une partie de l’au moins un caractère embossé est formée dans cette ouverture (25).
2. 2. Carte électronique selon la revendication 1, caractérisée en ce que plusieurs caractères embossés ont chacun au moins une partie formée dans l’ouverture (25).
3. 3. Carte électronique selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l’ouverture (25) entoure entièrement l’au moins un caractère embossé.
4. 4. Carte électronique selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l’ouverture (25) entoure entièrement plusieurs caractères embossés.
5. 5. Carte électronique selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l’ouverture (25) comporte au moins deux segments (26a, 26c) juxtaposés définissant entre eux un pont de matière (26d).
6. 6. Carte électronique selon la revendication 5, caractérisée en ce que le pont (26d) est configuré pour se rompre lors de l’embossage.
7. 7. Carte électronique selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l’ouverture (25) comporte une ligne (26b).
8. 8. Carte électronique selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l’ouverture (25) comporte une découpe (26a, 26e) de forme convexe.
9. 9. Carte électronique selon l’une quelconque des revendications 1 à 8,

   5 caractérisée en ce que l’au moins un caractère est centré en hauteur et/ou en largeur par rapport à l’ouverture (25).
10. 10. Carte électronique selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le support (21) du FPC (20) comporte des trous (23), situés en dehors des zones d’embossage (12a, 12b, 12c, 12d), configurés pour

    10 favoriser un encrage du support du FPC entre deux autres couches formant le corps (11) de carte (10).