L’invention concerne le domaine des modules comprenant un circuit intégré. Ces modules sont utilisés par exemple pour des applications dans le domaine des documents électroniques identitaires, tels que les passeports électroniques (« ePassport » en anglais), les cartes d’identité électroniques (« elD » en anglais), les permis de conduire, les cartes d’accès sécurisé, les cartes de santé, etc.

De tels documents comprennent un module comprenant lui-même un circuit électronique intégré (puce électronique) montée sur un support permettant de connecter ce circuit intégré à une antenne également insérée dans le document. Etat de la technique

Un module de l’art antérieur est décrit par exemple dans le document DE 20 2012 100 694 Ul.

Comme représenté sur les figures 1 et 2, selon la technologie décrite dans ce document DE 20 2012 100 694 Ul pour réaliser un module, on produit un substrat 1 sous forme de bande comprenant une pluralité de supports 2 (Figure 1). Chaque support 2 est structuré sous forme de grille (aussi appelée « lead-frame » en anglais). Des évidements 3 permettent de délimiter au moins partiellement différentes zones au niveau de chaque support 2. Ces évidements 3 sont découpés sur la totalité de l’épaisseur du substrat 1. Ces évidements 3 permettent ainsi de délimiter, pour chaque support 2, une zone support 4, deux zones de connexion 5 et deux zones de report 6, intermédiaires entre la zone support 4 et chacune des zones de connexion 5 situées de part et d’autre d’une zone support 4. Comme représenté sur la figure 2, dans un module fini 10, la zone support 4 est destinée à recevoir un circuit intégré 7. Le circuit intégré 7 y est fixé à l’aide d’une couche (non-représentée) d’adhésif. Les zones de connexions 5 sont destinées à établir une connexion avec une antenne (non-représentée). Les zones de report 6 permettent de fixer et connecter une extrémité d’un fil de connexion 8 dans une région du support 2 en continuité électrique, via des portions conductrices 9 (voir figure 1) restées entre les évidements 3, avec une zone de connexion 5, alors que l’autre extrémité du fil électrique 8 est fixée et connectée à une borne conductrice du circuit intégré 7.

Certains évidements 3 permettent d’isoler, dans le module fini et individualisé, les zones de report 6 et les zones de connexions 5 respectivement électriquement reliées à chacun des deux pôles du circuit imprimé 7. D’autres évidements 3 permettent essentiellement de circonscrire le matériau d’encapsulation 11 qui vient protéger le circuit intégré 7 et ses fils de connexion 8. Résumé de l’invention

Il y a une recherche constante dans ce domaine afin, notamment, de rendre le module le plus discret possible et d’optimiser la fabrication des supports à partir desquels sont réalisés ces modules.

A cette fin, il est proposé un procédé de fabrication d’un support flexible de circuit intégré, comprenant

- la fourniture d’une feuille de matériau électriquement conducteur ayant une première et une deuxième faces principales,

- la réalisation d’au moins deux zones de connexion dans la feuille de matériau électriquement conducteur, délimitées au moins partiellement par des évidements réalisés sur la totalité de l’épaisseur de la feuille de matériau conducteur.

Ce procédé comprend en outre la réalisation par gravure chimique des évidements et d’au moins une cavité. La cavité résulte de la gravure de la feuille de matériau conducteur à partir de sa première face principale. La feuille de matériau conducteur a alors une épaisseur moindre au niveau de cette cavité, que sur d’autres zones de la feuille de matériau conducteur.

Grâce à la réalisation d’une cavité dans laquelle peut être logé au moins un circuit intégré, il est possible de réduire l’épaisseur globale du module. Cette réduction d’épaisseur contribue à rendre le module pratiquement invisible, même lorsqu’il est intégré entre des feuillets relativement minces. La gravure chimique permet de contrôler avec précision l’épaisseur gravée. De ce fait, la feuille de matériau conducteur dans laquelle est gravée la cavité peut être très mince, par exemple inférieure à 200 micromètres, voire inférieure à 150 micromètres, voire aussi avoir une épaisseur telle que le module a une épaisseur inférieure à 150 micromètres après encapsulation des composants électronique. En outre, le fait de réaliser les évidements également par gravure permet de simplifier le procédé de fabrication, puisque l’ensemble des structures (évidements, cavités, etc.) sont réalisées sur la feuille de matériau conducteur par la même technologie, éventuellement de rouleau à rouleau, avantageusement, sans avoir recours à d’autres outils tels que des outils de découpe et/ou de martelage.

Ce procédé comporte en outre, l’une ou l’autre des caractéristiques suivantes considérées indépendamment les unes des autres ou en combinaison d’une ou plusieurs autres :

- la gravure chimique des évidements est réalisée à partir des première et deuxième faces principales de la feuille de matériau conducteur ;

- la gravure chimique est réalisée sur X% de l’épaisseur de la feuille de matériau conducteur à partir de la première face principale de la feuille de matériau conducteur et Y% de l’épaisseur de la feuille de matériau conducteur à partir de la deuxième face principale de la feuille de matériau conducteur, la somme de X% et Y% étant supérieure ou égale à 100% ;

- les évidements sont découpés par gravure chimique, dans l’épaisseur de la feuille de matériau conducteur essentiellement simultanément à la réalisation de la cavité, à l’aide d’un contrôle local des paramètres de gravure ;

- la gravure chimique des évidements et de la cavité est réalisée, de rouleau à rouleau, dans au moins une chambre de gravure et les paramètres de gravure comprennent la vitesse de défilement de la feuille de matériau conducteur dans la chambre de gravure et/ou la pression de pulvérisation du liquide de gravure appliquée dans la chambre de gravure ;

- des structures d’accrochage sont réalisées sur la deuxième face principale, au niveau d’au moins certains évidements découpés dans l’épaisseur de la feuille de matériau conducteur ;

- le procédé comprend une étape de fixation d’au moins un circuit intégré dans la cavité et une étape de connexion électrique du circuit intégré à au moins deux zones de connexion.

L’invention concerne également un support flexible de circuit intégré flexible. Ce support est réalisé conformément au procédé mentionné précédemment. Ce support comprend alors une feuille de matériau électriquement conducteur ayant une première et une deuxième faces principales, avec une zone support et au moins deux zones de connexion, ces zones de connexion étant délimitées au moins partiellement par des évidements réalisés sur la totalité de l’épaisseur de la feuille de matériau conducteur. Ce support comprend en outre une cavité ménagée sur la première face principale de la feuille de matériau conducteur, au niveau de laquelle la feuille de matériau conducteur a une épaisseur moindre que sur d’autres zones de la feuille de matériau conducteur.

Ce support flexible comporte en outre éventuellement un matériau

d’encapsulation recouvrant au moins un circuit intégré logé dans une cavité ménagée dans la feuille de matériau conducteur. Avantageusement, la surface sur laquelle le matériau d’encapsulation est dispensé est délimitée par au moins certains évidements. Ce support flexible comprend éventuellement des structures d’accrochage réalisées sur la deuxième face principale, au niveau d’au moins certains évidements découpés dans l’épaisseur de la feuille de matériau conducteur.

L’invention concerne également un module comprenant un support tel que mentionné ci-dessus, ainsi qu’un circuit intégré logé dans une cavité et connecté électriquement aux zones de connexion.

Ce module comprend éventuellement un matériau d’encapsulation recouvrant le circuit intégré, et la cavité a une profondeur adaptée pour que l’épaisseur totale maximale de la feuille de matériau conducteur, du circuit intégré et du matériau d’encapsulation soit comprise entre 150 et 350 micromètres et préférentiellement inférieure ou égale à 200 micromètres. Brève description des dessins

D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemple non limitatif et sur lesquels :

[Fig 1] représente schématiquement vu de dessus, un substrat de l’art antérieur, sous forme de bande comprenant une pluralité de supports ;

[Fig 2] représente schématiquement en coupe, un module comprenant l’un des supports flexibles de la figure 1, ainsi qu’un circuit intégré ; [Fig 3] représente schématiquement vu de dessus, un exemple de support de circuit intégré obtenu à l’aide d’un procédé conforme à l’invention ;

[Fig 4] représente schématiquement différentes étapes d’un exemple de procédé selon l’invention ;

[Fig 5] représente schématiquement différentes étapes d’un autre exemple de procédé conforme à l’invention ;

[Fig 6] représente schématiquement différentes étapes d’un autre exemple de procédé conforme à l’invention ; et

[Fig 7] représente schématiquement différentes étapes d’encore un autre exemple de procédé conforme à l’invention.

Description détaillée

Sur les différentes figures les éléments identiques ou similaires portent les mêmes références numériques.

La structure générale d’un substrat 1 sous forme de bande comprenant une pluralité de supports 2 conformes à l’invention est similaire à celle de l’art antérieur représentée sur la figure 1.

Comme représenté sur la figure 3, un support 2 conforme à l’invention est également structuré sous forme de grille (« lead-frame »). Il comporte

- des évidements 3 découpés sur la totalité de l’épaisseur du substrat 1,

- une zone support 4, deux zones de connexion 5 et deux zones de report 6,

- des portions conductrices 9 pour établir une continuité électrique entre les zones de connexion 5 et les zone de report 6.

En outre, le support 2 comporte une cavité 12 destinée à recevoir un circuit intégré 7.

La cavité peut être produite de différentes manières. Plusieurs exemples de procédés de réalisation d’un module 10 avec une cavité 12 sont décrits en relation avec les figures 4 à 7. Avantageusement, ces exemples de procédés sont mis en œuvre en continu de bobine à bobine ou de rouleau à rouleau (« reel-to-reel » ou « roll-t-o-roll » en anglais), mais ils peuvent bien entendu être mis en œuvre en feuille à feuille. Dans ces exemples, on fournit un matériau électriquement conducteur 13 constitué par exemple de cuivre ou d’un alliage de cuivre.

Cependant, il est possible d’utiliser d’autres métaux ou alliages de métaux (exemples : inox, alliage d’aluminium). Ce matériau électriquement conducteur 13 est fourni sous forme d’un feuillet, ou d’une feuille, qui est donc enroulé lorsque l’on souhaite mettre en œuvre le procédé en continu. La feuille de matériau électriquement conducteur 13 comporte une première 13a et une deuxième 13b faces principales, délimitant la feuille de matériau électriquement conducteur 13 selon son épaisseur. Cette épaisseur est par exemple comprise entre 70 et 100 micromètres.

Dans les différents exemples, on réalise par gravure chimique des évidements 3 et une cavité 12. Pour protéger les zones qui ne doivent pas être gravées, on utilise une méthode de photo lithographie. Ainsi, comme illustré par la figure 4 et de manière connue, on fournit une feuille de matériau conducteur 13 (voir FIG. 4a), puis on dépose un film de résine photosensible 100a ou 100b, respectivement sur chacune de ses faces principales 13a, 13b (voir FIG. 4b). Ces films photosensibles 100a, 100b sont exposés chacun respectivement à travers un masque, avec une lumière adaptée. Par exemple, ce masquage est réalisé à l’aide de films photosensibles de 10 à 50 micromètres d’épaisseur, laminés à chaud, puis exposés à la lumière ultra-violette. Certaines zones de ces films 100a, 100b peuvent alors être dégagées au cours d’une étape de révélation. Par exemple, les zones exposées des films photosensibles sont révélées par une étape de développement alcalin. Selon un premier exemple de procédé, des zones 200b dépourvues de film après l’étape de révélation se trouvent en vis-à-vis au niveau, sur chacune des première 13a et deuxième 13b faces principales de la feuille de matériau conducteur 13, au niveau de régions dans lesquelles on souhaite réaliser des évidements 3, tandis qu’une zone 200a dépourvue de film se trouve uniquement sur la première face principale 13a de la feuille de matériau conducteur 13 (voir FIG. 4c). Ainsi, si sur chacune des faces principales 13a, 13b, on procède en simultané ou non, à une gravure sur X% de l’épaisseur de la feuille de matériau conducteur 13 à partir de la première face principale 13a et sur Y% de cette épaisseur, à partir de la deuxième face principale 13b et que la somme de X% et Y% est supérieure ou égale à 100%, on obtient des découpes 3 traversant la totalité de l’épaisseur au niveau des zones 200b et une cavité au niveau de la zone 200a (voir FIG. 4d).

On notera que X% ou Y% peuvent notamment être chacun supérieur à 50%. Le choix des valeurs X% et Y% permet d’ajuster les flancs de gravure en bordure des évidements 3 et/ou de la cavité 12. La cavité 12 est gravée par exemple sur une profondeur P de 25 à 75 % de l’épaisseur de la feuille de matériau conducteur 13. Les éventuelles étapes relatives à la fixation et la connexion d’un circuit intégré, ainsi que l’encapsulation de celui-ci sont, par exemple, semblables à celles décrites ci-dessous en relation avec les autres exemples de mise en œuvre du procédé.

Un autre exemple de mise en œuvre du procédé est illustré sur la figure 5. On fournit, à une étape a), une feuille de matériau électriquement conducteur 13. A une étape b), la feuille de matériau électriquement conducteur 13 est gravée sur toute son épaisseur à l’aide d’une méthode de photolithogravure similaire à celle décrite ci-dessus en relation avec la figure 4, pour former les évidements 3 (ouvertures traversantes) et ainsi structurer les supports 2 avec leur zone support 4, leurs zones de connexion 5, leurs zones de report 6 et leur portions conductrices 9. Par exemple, on dépose des films photosensibles sur chacune des faces 13a, 13b, que l’on expose et révèle de manière à former des zones dépourvues de résine en vis-à-vis, au niveau des régions correspondant aux évidements 3. Après gravure, de X% de l’épaisseur de la feuille de matériau conducteur 13 à partir de la première face principale 13a et sur Y% de cette épaisseur, à partir de la deuxième face principale 13b, la somme de X% et Y% étant supérieure ou égale à 100%, on obtient les découpes 3 traversant la totalité de l’épaisseur.

A une étape c) un masque est à nouveau réalisé par photolithographie sur chacune des deux faces 13a, 13b de la feuille de matériau électriquement conducteur 13. Ces films subissent un traitement par photolithographie pour n’exposer qu’une partie de la zone support 4, sur la première face 13a de la feuille de matériau électriquement conducteur 13. Eventuellement, des zones de la deuxième face 13b sont également exposées afin de réaliser des structures d’accrochage 14, comme ce sera expliqué plus loin. Les zones exposées des films photosensibles sont révélées. Les parties de la feuille de matériau conducteur 13 non protégées par les films photosensibles sont alors gravées sur une certaine profondeur de la feuille de matériau électriquement conducteur 13, pour former la cavité 12 et

éventuellement les structures d’accrochage 14. Après gravure de la cavité 12 et des éventuelles structures d’accrochage 14, les films de masquage sont enlevés. A une étape d), un circuit intégré 7 est fixé sur la première face principale 13a de la feuille de matériau conducteur 13, dans la cavité 12, à l’aide d’un matériau non représenté (pâte ou adhésif), connu de l’homme du métier du domaine de la fixation des puces électroniques (technologie « die attach »). A l’issue de cette étape, l’épaisseur maximale de l’ensemble constitué par la feuille de matériau conducteur 13 et le circuit intégré 7 est comprise par exemple entre 70 et 150 pm. A une étape e), le circuit intégré 7 est connecté aux zones de connexion 5, via les zones de report 6 et les portions conductrices 9, à l’aide de fils conducteurs 8 (par exemple des fils d’un alliage comprenant essentiellement de l’or, de d’argent, ou du cuivre de 15 à 25 pm micromètres de diamètre). Un matériau d’encapsulation 11 (Une résine ou tout autre matériau diélectrique adapté pour réaliser un surmoulage, par exemple du PVC) est ensuite surmoulé sur la portion du support 2 comprenant le circuit intégré 7, les fils conducteurs 8 et les zones de report 6. Si des structures d’accrochage 14 ont été réalisées, le surmoulage est

avantageusement réalisé de manière à ce que le matériau d’encapsulation 11 qui a pénétré dans des évidements 3, pénètre également dans les éventuelles structures d’accrochage 14 respectivement associées aux évidement 3.

Alternativement, l’étape e) est réalisée en laminant un film adhésif enlevable (« removable adhesive » en anglais), sur la deuxième face principale 13b de la feuille de matériau électriquement conducteur 13, afin d’obturer les évidements 3 et leurs éventuelles structures d’accrochage 14 respectives. Puis, le circuit intégré 7 est connecté aux zones de connexion 5, via les zones de report 6 et les portions conductrices 9, à l’aide de fils conducteur 8 (par exemple des fils d’un alliage comprenant essentiellement de l’or, de d’argent, ou du cuivre de 15 à 25 pm micromètres de diamètre). Puis un matériau d’encapsulation 11 est dispensé sur le circuit intégré 7 et les fils de connexion 8. Le contrôle de la surface sur laquelle le matériau d’encapsulation 11 s’étale peut être aidé par un positionnement et une forme adaptés des découpes 3. Eventuellement, le matériau d’encapsulation 11 est aplati avant qu’il ne soit complètement durci par polymérisation.

A l’issue de cette étape, l’épaisseur maximale E de l’ensemble constitué par la feuille de matériau conducteur 13, du circuit intégré 7 et du matériau

d’encapsulation 11 est comprise par exemple entre 150 et 350 micromètres. Un autre exemple de mise en œuvre du procédé est illustré par la figure 6. La nature et les épaisseurs des matériaux mis en œuvre pour cet exemple sont essentiellement les mêmes que précédemment. Selon cet autre exemple, on fournit, à une étape a), une feuille de matériau électriquement conducteur 13. A une étape b) un masque est réalisé sur chacune des deux faces 13a, 13b de la feuille de matériau électriquement conducteur 13. Sur la première face 13a de la feuille de matériau électriquement conducteur 13, le film subit un traitement par photolithographie pour exposer une partie de la zone support 4, ainsi que des zones correspondant aux évidements 3. Sur la deuxième face 13b de la feuille de matériau électriquement conducteur 13, le film subit un traitement par

photolithographie pour exposer les structures d’accrochage 14. Puis, les zones non protégées sont gravées. Autrement dit, selon cet exemple de procédé, l’épaisseur Y% gravée à partir de la deuxième face principale 13b correspond à celle souhaitée pour réaliser les structures d’accrochage et l’épaisseur X% gravée à partir de la première face principale 13a correspond à celle souhaitée pour réaliser la cavité 12 et traverser la feuille matériau électriquement conducteur 13 au niveau des évidements 3.

Les étapes suivantes c) et d) sont essentiellement les mêmes que celles décrites en relation avec la figure 5.

Un autre exemple de mise en œuvre du procédé est illustré par la figure 7. La nature et les épaisseurs des matériaux mis en œuvre pour cet autre exemple sont essentiellement les mêmes que pour les exemples précédents. Selon cet autre exemple, on fournit, à une étape a), une feuille de matériau électriquement conducteur 13. A une étape b) un masque est réalisé sur chacune des deux faces principales 13a, 13b de la feuille de matériau électriquement conducteur 13. Sur chacune des faces principales 13a, 13b, le film subit un traitement par

photolithographie, identique ou similaire à ceux déjà décrits, pour n’exposer qu’une partie correspondant à la zone support 4, sur la première face principale 13a de la feuille de matériau électriquement conducteur 13. Eventuellement, des zones du film présent sur la deuxième face principale 13b sont également retirées afin de réaliser des structures d’accrochage 14. Une partie de la zone support 4 est alors gravée sur une certaine profondeur de la feuille de matériau électriquement conducteur 13, pour former la cavité 12. De même, les éventuelles structures d’accrochage 14 sont aussi gravées dans l’épaisseur de la feuille de matériau électriquement conducteur 13. Les masques sont ensuite retirés.

A une étape c), un nouveau masque est réalisé sur chacune des deux faces 13a,

13b de la feuille de matériau électriquement conducteur 13, à l’aide d’un traitement par photo lithographie, identique ou similaire à ceux déjà décrits, pour n’exposer qu’une partie de la première face principale 13a de la feuille de matériau électriquement conducteur 13, au niveau des régions où l’on souhaite réaliser les évidements 3, pour structurer les supports 2 avec leur zone support 4, leurs zones de connexion 5, leurs zones de report 6 et leur portions conductrices 9. Les étapes suivantes d) et e) sont essentiellement les mêmes que celles décrites en relations avec la figure 5 ou la figure 6.