EP3577722A1 - Carte électronique à circuit imprimé comprenant une antenne à fentes intégrée et procédé de fabrication de celle-ci - Google Patents

Carte électronique à circuit imprimé comprenant une antenne à fentes intégrée et procédé de fabrication de celle-ci

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EP3577722A1
EP3577722A1 EP18705686.6A EP18705686A EP3577722A1 EP 3577722 A1 EP3577722 A1 EP 3577722A1 EP 18705686 A EP18705686 A EP 18705686A EP 3577722 A1 EP3577722 A1 EP 3577722A1
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EP
European Patent Office
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printed circuit
cavity
circuit board
slots
conductive layer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18705686.6A
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German (de)
English (en)
Inventor
Friedbald KIEL
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Institut Vedecom
Original Assignee
Institut Vedecom
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Filing date
Publication date
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Publication of EP3577722A1 publication Critical patent/EP3577722A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814—Conductive parts
    • H01L21/4846—Leads on or in insulating or insulated substrates, e.g. metallisation
    • H01L21/4857—Multilayer substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • H01Q13/18—Resonant slot antennas the slot being backed by, or formed in boundary wall of, a resonant cavity ; Open cavity antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/064—Two dimensional planar arrays using horn or slot aerials
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K1/00—Printed circuits
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    • H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/145—Arrangements wherein electric components are disposed between and simultaneously connected to two planar printed circuit boards, e.g. Cordwood modules
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    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10098—Components for radio transmission, e.g. radio frequency identification [RFID] tag, printed or non-printed antennas
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    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/06—Lamination
    • H05K2203/063—Lamination of preperforated insulating layer

Definitions

  • the invention generally relates to the field of wireless communications. More particularly, the invention relates to a printed circuit board comprising at least one integrated slot antenna. The invention also relates to a method of manufacturing a printed circuit board comprising such a slot antenna.
  • Wireless communications by radio links, have been developing spectacularly for the last twenty years or so.
  • various wireless communication technologies have been developed and are well known such as, for example, those defined by the Bluetooth (registered trademark) standards for personal wireless networks, WiFi (registered trademark) for wireless networks.
  • Local and UMTS and LTE registered trademarks
  • Radio antennas are key components of wireless communication devices and constitute a significant obstacle to the miniaturization of radio communication modules and the reduction of costs. The miniaturization of radio antennas and the reduction of their cost are desirable to facilitate the integration of wireless communication modules in systems, and in particular those of the so-called SiP type (for "System in Package").
  • Waveguide or cavity type slot antennas provide better performance. Such antennas are for example described in patent documents US604931 1A, EP2564466A1 and US2004 / 004576A1. However, in these antennas of the state of the art, the addition of a waveguide or a cavity increases the size of the antenna and has a significant impact on its cost.
  • the invention relates to a circuit board comprising at least one slot antenna, the slot antenna comprising a cavity and a metal conductive layer covering the cavity and having a plurality of slots, the slots forming openings in the metal conductive layer.
  • the cavity is formed, by removal of material, in the thickness of the printed circuit board and has a metallization layer on the walls, and the metal conductive layer, having the plurality of slots, is formed in a plate attached to the printed circuit board and closes the cavity.
  • the metal conductive layer, having the plurality of slots is supported on a dielectric layer closing the cavity, the metal conductive layer being disposed outside the cavity.
  • the metal conductive layer having the plurality of slots, is supported on a dielectric layer closing the cavity, the metal conductive layer being disposed inside the cavity.
  • the metal conductive layer, having the plurality of slots, and the dielectric layer are formed in a CCL type laminate plate or a RCC type plate.
  • the metallization layer is made of copper.
  • the printed circuit electronic card comprises a plurality of slot antennas, the slot antennas being associated in an antenna array.
  • the printed circuit board is of the multilayer type.
  • the printed circuit board comprises a radio transmitter comprising at least one slot antenna and an electronic component implanted at the bottom of the slot antenna cavity.
  • the electronic circuit board comprises a conductor in contact with the electronic component and having the function of extracting calories produced by the electronic component.
  • the printed circuit board comprises a radio receiver comprising at least one slot antenna and an electronic component implanted at the bottom of the slot antenna cavity.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a printed circuit board, the printed circuit board being of the type comprising at least one slot antenna, the slot antenna comprising a cavity and a metal conductive layer covering the cavity and having a plurality of slots, the slots forming openings in the metal conductive layer, the method having steps of photolithography and etching.
  • the method also includes a material removal step for forming the cavity in the thickness of the printed circuit board, a metallization step for forming a metallization layer on cavity walls, and a step of placing on the printed circuit board a plate including the metal conductive layer so as to close the cavity.
  • the method also comprises a step of laminating a plurality of printed circuit boards to form the printed circuit board.
  • - Fig.1 is a partial sectional view of a printed circuit board in a state that precedes the integration of a slot antenna for the realization of an electronic card according to the invention
  • - Fig.2A is a partial sectional view of the printed circuit board of Fig.1 in which a cavity of the slot antenna has been made;
  • - Fig.2B is a partial sectional view of several printed circuit boards before laminating thereof to form the printed circuit board according to the invention with the cavity of the slot antenna;
  • - Fig.3 is a partial sectional view of the printed circuit board according to the invention of Fig.1 in which is integrated the slot antenna;
  • - Figs.4A and 4B are top and side views of a first example slotted plate included in the antenna;
  • - Figs.5A and 5B are top and side views of a second example slotted plate included in the antenna;
  • FIG.6A and 6B are top and sectional views of a third example of slotted plate included in the antenna. Referring to Figs.1, 2A, 2B and 3, there is described the steps of manufacturing a particular embodiment of a slot antenna in a printed circuit board according to the invention.
  • Fig.1 there is shown a printed circuit board 1 of the multilayer type 5 in which the slot antenna must be integrated.
  • the printed circuit board 1 comprises a plurality of conductive copper layers 10 and dielectric layers 11. Conductive connection patterns are formed in the conductive layers 10. as well as vias 12 for interconnecting conductive patterns in different layers. Active and passive electronic components of the circuit, such as the electronic component 13, are buried between internal layers of the card 1 during the production thereof.
  • CCL Copper Clad Laminate
  • prepeg thin sheets or plates of copper optionally with a resin coating
  • RCC type Resin Coated Copper
  • a combination of techniques including laminating, photolithography, wet etching, electroplating, milling and mechanical or laser drilling and other techniques.
  • ZA zone shown in Fig.1, is the area of the card 1 in which must be implanted slot antenna.
  • an electronic component 13 which, in this embodiment, is an RF transistor for emitting electromagnetic waves.
  • the objective here is to make a radio transmitter by associating a slot antenna with the transistor 13.
  • the realization of a radio receiver in the card 1 will be made in a similar manner.
  • the transistor 13 is buried between internal layers 10, 1 1 of the card 1.
  • the transistor 13 comprises electrodes, not visible in FIG. 1, which are soldered to a copper connection pattern of the card 1.
  • a conductor C10 consisting of a thick layer of copper, is provided for the cooling of the transistor 13.
  • This conductor C10 has the function of extracting the calories produced by the transistor 13 to a heat sink (not shown).
  • Vias 12 are made here to connect a metal face of the transistor 13 to the conductor C10.
  • the C10 driver will be needed, or not, depending on the power of the radio transmitter. When the C10 conductor is needed, it will be sized according to the heat output to be evacuated. The C10 driver will be more rarely needed in the case of a radio receiver.
  • an antenna cavity 15, shown in FIG. 2A is integrated in the thickness of the card 1.
  • an indexing pattern, identified 14 in FIG. 1 has been made on the upper face of the card 1 so as to allow indexing of the material removal tool which is used to dig the cavity 15.
  • the material is removed above the transistor 13 to clear the desired volume for the cavity 15. This removal of material is typically performed by milling, laser and / or techniques. chemical photogravure allowing precise cutting of the metal layers.
  • the dimensions of the cavity 15 are determined in a conventional manner as a function of the wavelength of the carrier.
  • the walls of the cavity 15 are then coated with a metallization layer 16, typically copper, so as to form a waveguide.
  • the metallization layer 16 is performed here by electrolytic deposition.
  • a printed circuit board 1 ' is formed by laminating a plurality of printed circuit boards.
  • the printed circuit boards are three in number, namely, P1, P2 and P3.
  • Each of the plates P1, P2 and P3 is formed with the techniques of manufacturing multilayer printed circuit boards.
  • M1, M2 material withdrawals are made here in the plates P2, P3, so as to release a total volume corresponding to the desired volume for the cavity 15 '.
  • These material withdrawals M1, M2, are carried out in a similar manner to that carried out for the cavity 15, that is to say, to the milling cutter, the laser and / or by chemical photogravure techniques.
  • the plates P1, P2 and P3 are then laminated by pressing and vacuum laminating oven, after being coated on their laminating surfaces, for example, an epoxy type polymerizable resin to ensure their sizing.
  • the multilayer printed circuit board 1 'with the cavity 15' As for the cavity 15 of the card 1, the walls of the cavity 15 'are then coated with a metallization layer, typically copper, so as to form a waveguide.
  • the card 1 ' is in the state of the card 1 shown in Fig.2A.
  • the following description continues in considering the printed circuit board 1 at the stage of embodiment of Fig.2A.
  • the realization of the antenna is completed by the establishment of a plate 17 for closing the upper part of the cavity 15.
  • the plate 17 is typically a printed circuit board in which a plurality of slots S17 which are visible in Fig.2A. Slots S17 form openings in the metal layer of the printed circuit board.
  • a shoulder 18 is provided at the top of the walls of the cavity 15.
  • the shoulder 18 ensures precise positioning of the plate 17 in the opening of the cavity 15. Precise positioning is necessary for compliance with the dimensional definition of the antenna.
  • the plate 17 is fixed by gluing in the opening of the cavity 15.
  • the antenna AT according to the invention is shown in its completed state in Fig.3. As shown in FIG. 3, the antenna AT is fully integrated into the printed circuit board 1.
  • FIG.4A, 4B, 5A, 5B and 6A, 6B Various embodiments of the slotted plate are shown in Figs.4A, 4B, 5A, 5B and 6A, 6B.
  • FIGS 4A, 4B, and 5A, 5B respectively show first and second embodiments 17a and 17b of the slotted plate.
  • the slotted plates 17a and 17b are similar, except that the plate 17a closes the cavity 15 of the antenna AT with its coppered face CP disposed outside the cavity 15 and the plate 17b closes the cavity 15 of the the antenna AT with its coppered face CP disposed inside the cavity 15.
  • the slotted plate 17a, 17b is obtained for example from a thin plate of CCL laminate, or a RCC plate, comprising a dielectric layer DF and a copper layer CF.
  • the slot pattern shown in Fig.4A is achieved by conventional photolithography and etching techniques. Slots S17 are obtained by removing the copper. Slots S17 retain the dielectric layer.
  • Figures 6A, 6B show a third embodiment 17c of the slotted plate.
  • the slotted plate 17c is here obtained from a thin plate of copper.
  • the slot pattern is made for example by chemical photogravure.
  • antennas according to the invention may be combined in a network and made on the same printed circuit board. It will thus be possible to obtain the desired lobe shapes.

Landscapes

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Abstract

La carte électronique à circuit imprimé (1) comprend au moins une antenne à fentes (AT) incluant une cavité (15) et une couche conductrice métallique (17) recouvrant la cavité et ayant une pluralité de fentes (S17). Les fentes forment des ouvertures dans la couche conductrice métallique. Conformément à l'invention, la cavité est formée, par retrait de matière, dans l'épaisseur du circuit imprimé. La cavité comporte aussi une couche de métallisation (16) sur des parois et la couche conductrice métallique est formée dans une plaque rapportée sur la carte électronique à circuit imprimé et ferme la cavité.

Description

CARTE ÉLECTRONIQUE À CIRCUIT IMPRIMÉ COMPRENANT UNE ANTENNE À FENTES INTÉGRÉE ET PROCÉDÉ DE FABRICATION DE CELLE-CI
[001 ] La présente invention revendique la priorité de la demande française 1750851 déposée le 1 er février 2017 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.
[002] L'invention concerne de manière générale le domaine des communications sans fil. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à une carte électronique à circuit imprimé comprenant au moins une antenne à fentes intégrée. L'invention se rapporte également à un procédé de fabrication d'une carte électronique à circuit imprimé comprenant une telle antenne à fentes.
[003] Les communications sans fil, par faisceaux hertziens, connaissent un développement spectaculaire depuis une vingtaine d'années. La convergence entre l'internet, l'informatique, l'audiovisuel, les réseaux de téléphonie mobile et la disponibilité de terminaux performants de communication en situation de mobilité ont fait apparaître de nouveaux modes de communication. Ainsi, différentes technologies de communication sans fil ont été mises au point et sont bien connues telles que, par exemple, celles définies par les normes Bluetooth (marque déposée) pour les réseaux sans fil personnels, WiFi (marque déposée) pour les réseaux sans fil locaux et UMTS et LTE (marques déposées) pour les réseaux sans fil étendus de téléphonie mobile.
[004] Un développement encore plus important des communications sans fil est prévisible avec le développement des objets connectés et l'émergence d'une informatique dite « ambiante » dans laquelle les personnes et les objets présents dans un même environnement communiquent à travers des réseaux sans fil. Les objets sont équipés de « puces » et de moyens de communication sans fil qui leur permettent une adaptation et une interaction avec leur environnement et les personnes.
[005] Les réseaux sans fil embarqués dans les moyens de transport aérien, routier, ferroviaire et maritime vont connaître aussi une forte croissance. Le déploiement d'un grand nombre de capteurs à travers un réseau sans fil présente également des applications multiples, par exemple, dans les domaines de l'instrumentation, l'environnement, la domotique, la santé, la supervision des processus et la sécurité. [006] Les antennes radioélectriques sont des composants clés des dispositifs de communication sans fil et constituent un frein notable à la miniaturisation des modules de communication radio et à la réduction des coûts. La miniaturisation des antennes radioélectriques et la réduction de leur coût sont souhaitables pour faciliter l'intégration de modules de communication sans fil dans les systèmes, et notamment, ceux du type dit SiP (pour « System in Package » en anglais).
[007] Des micro-antennes à fentes dans les bandes des ultra hautes fréquences et des hyperfréquences sont utilisées dans la téléphonie cellulaire. Ainsi, il est connu par l'entité inventive une antenne à fentes intégrée dans une carte de circuit imprimé et qui équipe typiquement les téléphones cellulaires dans la bande de fréquences de 800 MHz à 1 GHz. Cette antenne offre cependant des performances radioélectriques limitées, notamment en termes de gain.
[008] Les antennes à fentes de type à guide d'onde ou à cavité offrent de meilleures performances. De telles antennes sont par exemple décrites dans les documents de brevet US604931 1A, EP2564466A1 et US2004/004576A1 . Cependant, dans ces antennes de l'état de la technique, l'ajout d'un guide d'onde ou d'une cavité augmente l'encombrement de l'antenne et impacte significativement son coût.
[009] Le fort développement attendu du marché des réseaux de communication sans fil demande une avancée technologique pour des antennes à fentes présentant de bonnes performances et qui puissent être intégrées dans des cartes électroniques de circuit imprimé, avec un encombrement et un coût réduits, pour la réalisation de système du type dit SiP (pour « System in Package » en anglais).
[0010] Selon un premier aspect, l'invention concerne une carte électronique à circuit imprimé comprenant au moins une antenne à fentes, l'antenne à fentes comprenant une cavité et une couche conductrice métallique recouvrant la cavité et ayant une pluralité de fentes, les fentes formant des ouvertures dans la couche conductrice métallique.
[001 1 ] Conformément à l'invention, la cavité est formée, par retrait de matière, dans l'épaisseur de la carte électronique à circuit imprimé et comporte une couche de métallisation sur des parois, et la couche conductrice métallique, ayant la pluralité de fentes, est formée dans une plaque rapportée sur la carte électronique à circuit imprimé et ferme la cavité. [0012] Selon une caractéristique particulière, la couche conductrice métallique, ayant la pluralité de fentes, est supportée sur une couche diélectrique fermant la cavité, la couche conductrice métallique étant disposée à l'extérieur de la cavité.
[0013] Selon une autre caractéristique particulière, la couche conductrice métallique, ayant la pluralité de fentes, est supportée sur une couche diélectrique fermant la cavité, la couche conductrice métallique étant disposée à l'intérieur de la cavité.
[0014] Selon encore une autre caractéristique particulière, la couche conductrice métallique, ayant la pluralité de fentes, et la couche diélectrique sont formées dans une plaque de stratifié de type CCL ou une plaque de type RCC. [0015] Selon encore une autre caractéristique particulière, la couche de métallisation est en cuivre.
[0016] Selon forme de réalisation particulière, la carte électronique à circuit imprimé comprend plusieurs antennes à fentes, les antennes à fentes étant associées en un réseau d'antennes. [0017] Selon encore une autre caractéristique particulière, la carte électronique à circuit imprimé est de type multicouche.
[0018] Selon une forme autre de réalisation particulière, la carte électronique à circuit imprimé comporte un émetteur radio comprenant au moins une antenne à fentes et un composant électronique implanté au fond de la cavité d'antenne à fentes. [0019] Selon encore une autre caractéristique particulière, la carte électronique à circuit imprimé comprend un conducteur en contact avec le composant électronique et ayant pour fonction d'extraire des calories produites par le composant électronique.
[0020] Selon encore une forme autre de réalisation particulière, la carte électronique à circuit imprimé comporte un récepteur radio comprenant au moins une antenne à fentes et un composant électronique implanté au fond de la cavité d'antenne à fentes.
[0021 ] Selon un autre aspect, l'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'une carte électronique à circuit imprimé, la carte électronique à circuit imprimé étant du type comprenant au moins une antenne à fentes, l'antenne à fentes comprenant une cavité et une couche conductrice métallique recouvrant la cavité et ayant une pluralité de fentes, les fentes formant des ouvertures dans la couche conductrice métallique, le procédé comportant des étapes de photolithographie et gravure. Conformément à l'invention, le procédé comporte également une étape de retrait de matière pour former la cavité dans l'épaisseur de la carte électronique à circuit imprimé, une étape de métallisation pour former une couche de métallisation sur des parois de la cavité et une étape de report sur la carte électronique à circuit imprimé d'une plaque incluant la couche conductrice métallique de sorte à fermer la cavité.
[0022] Selon une caractéristique particulière, le procédé comprend également une étape de stratification de plusieurs plaques de circuit imprimé pour former la carte de circuit imprimé. [0023] D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée ci-dessous de plusieurs formes de réalisation particulières de l'invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- La Fig.1 est une vue en coupe partielle d'une carte électronique à circuit imprimé dans un état qui précède l'intégration d'une antenne à fentes pour la réalisation d'une carte électronique selon l'invention ;
- La Fig.2A est une vue en coupe partielle de la carte électronique à circuit imprimé de la Fig.1 dans laquelle a été réalisée une cavité de l'antenne à fentes ;
- La Fig.2B est une vue en coupe partielle de plusieurs plaques de circuit imprimé avant stratification de celles-ci pour former la carte électronique à circuit imprimé selon l'invention avec la cavité de l'antenne à fentes ;
- La Fig.3 est une vue en coupe partielle de la carte électronique à circuit imprimé selon l'invention de la Fig.1 dans laquelle est intégrée l'antenne à fentes ;
- Les Figs.4A et 4B sont des vues de dessus et de flanc d'un premier exemple de plaque à fentes comprise dans l'antenne ; - Les Figs.5A et 5B sont des vues de dessus et de flanc d'un deuxième exemple de plaque à fentes comprise dans l'antenne ; et
- Les Figs.6A et 6B sont des vues de dessus et en coupe d'un troisième exemple de plaque à fentes comprise dans l'antenne. [0024] En référence aux Figs.1 , 2A, 2B et 3, il est décrit les étapes de fabrication d'une forme de réalisation particulière d'une antenne à fentes dans une carte électronique à circuit imprimé selon l'invention.
[0025] A la Fig.1 , il est montré une carte électronique à circuit imprimé 1 de type 5 multicouche dans laquelle doit être intégrée l'antenne à fentes.
[0026] Comme montré à la Fig.1 , de manière classique, la carte électronique à circuit imprimé 1 comprend une pluralité de couches conductrices en cuivre 10 et de couches diélectriques 1 1. Des motifs conducteurs de connexion sont réalisés dans les couches conductrices 10, ainsi que des vias 12 pour l'interconnexion de motifs conducteurs situés 10 dans des couches différentes. Des composants électroniques actifs et passifs du circuit, tels que le composant électronique 13, sont enterrés entre des couches internes de la carte 1 lors de la réalisation de celle-ci.
[0027] De manière générale, pour la réalisation de la carte électronique à circuit imprimé multicouche 1 , il est utilisé des techniques de fabrication de cartes de circuit imprimé qui
15 sont bien maîtrisées. Ainsi, il pourra être fait appel à des plaques de stratifié revêtu de cuivre dites CCL (de « Copper Clad Laminate » en anglais) chargées ou pas en fibres de verre, des diélectriques préimprégés de résine de type époxy, dits « prépeg », des feuilles ou des plaques fines de cuivre éventuellement avec un revêtement de résine, de type RCC (de « Resin Coated Copper » en anglais), et des adhésifs. Il pourra être utilisé une
20 combinaison de techniques comprenant la stratification, la photolithographie, la gravure humide, l'électrodéposition, le fraisage et perçage mécanique ou au laser et autres techniques.
[0028] La zone ZA, montrée à la Fig.1 , est la zone de la carte 1 dans laquelle doit être implantée l'antenne à fentes. Dans cette zone ZA est implanté un composant électronique 25 13 qui, dans cet exemple de réalisation, est un transistor RF pour l'émission des ondes électromagnétiques. L'objectif est ici de réaliser un émetteur radio en associant une antenne à fentes au transistor 13. Bien entendu, la réalisation d'un récepteur radio dans la carte 1 sera faite de manière semblable.
[0029] Comme montré à la Fig.1 , le transistor 13 est enterré entre des couches internes 30 10, 1 1 , de la carte 1 . Le transistor 13 comporte des électrodes, non visibles à la Fig.1 , qui sont soudées à un motif de connexion en cuivre de la carte 1 . [0030] Un conducteur C10, constitué d'une couche épaisse de cuivre, est prévu pour le refroidissement du transistor 13. Ce conducteur C10 a pour fonction d'extraire les calories produites par le transistor 13 vers un dissipateur thermique (non représenté). Des vias 12 sont réalisés ici pour relier une face métallique du transistor 13 au conducteur C10. Le conducteur C10 sera nécessaire, ou pas, selon la puissance de l'émetteur radio. Lorsque le conducteur C10 est nécessaire, il sera dimensionné en fonction de la puissance calorifique à évacuer. Le conducteur C10 sera plus rarement nécessaire dans le cas d'un récepteur radio.
[0031 ] Conformément à l'invention, une cavité d'antenne 15, montrée à la Fig.2A, est intégrée dans l'épaisseur de la carte 1. Dans cette forme de réalisation, un motif d'indexage, repéré 14 à la Fig.1 , a été réalisé sur la face haute de la carte 1 de manière à autoriser un indexage de l'outil de retrait de matière qui est utilisé pour creuser la cavité 15.
[0032] Comme montré à la Fig.2A, la matière est retirée au-dessus du transistor 13 pour dégager le volume voulu pour la cavité 15. Ce retrait de matière est typiquement effectué à la fraise, au laser et/ou par des techniques de photogravure chimique autorisant une découpe précise des couches de métal.
[0033] Les dimensions de la cavité 15 sont déterminées de manière classique en fonction de la longueur d'onde de la porteuse. [0034] Les parois de la cavité 15 sont ensuite revêtues d'une couche de métallisation 16, typiquement en cuivre, de manière à former un guide d'onde. La couche de métallisation 16 est effectuée ici par dépôt électrolytique.
[0035] Selon une autre forme de réalisation montrée à la Fig.2B, une carte électronique à circuit imprimé 1 ', avec sa cavité d'antenne 15' intégrée, est formée par stratification de plusieurs plaques de circuit imprimé. Dans la forme de réalisation de la Fig.2B, les plaques de circuit imprimé sont au nombre de trois, à savoir, P1 , P2 et P3.
[0036] Chacune des plaques P1 , P2 et P3 est formée avec les techniques de fabrication des cartes de circuit imprimé multicouche.
[0037] Des retraits de matière M1 , M2, sont effectués ici dans les plaques P2, P3, de manière à dégager un volume total correspondant au volume voulu pour la cavité 15'. Ces retraits de matière M1 , M2, sont effectués de manière analogue à celui effectué pour la cavité 15, c'est-à-dire, à la fraise, au laser et/ou par des techniques de photogravure chimique.
[0038] Les plaques P1 , P2 et P3 sont ensuite stratifiées par pressage et passage au four de stratification sous vide, après avoir été enduite sur leurs surfaces de stratification, par exemple, d'une résine polymérisable de type époxy pour assurer leur encollage. Il est ainsi obtenu la carte électronique à circuit imprimé multicouche 1 ' avec la cavité 15'. De même que pour la cavité 15 de la carte 1 , les parois de la cavité 15' sont ensuite revêtues d'une couche de métallisation, typiquement en cuivre, de manière à former un guide d'onde. A ce stade de réalisation, la carte 1 ' est dans l'état de la carte 1 montrée à la Fig.2A. [0039] La description ci-dessous se poursuit en considérant la carte électronique à circuit imprimé 1 au stade de réalisation de la Fig.2A.
[0040] La réalisation de l'antenne s'achève par la mise en place d'une plaque 17 destinée à fermer la partie haute de la cavité 15. La plaque 17 est typiquement une plaque de circuit imprimé dans laquelle sont réalisées une pluralité de fentes S17 qui sont visibles à la Fig.2A. Les fentes S17 forment des ouvertures dans la couche de métal de la carte électronique à circuit imprimé.
[0041 ] Un épaulement 18 est prévu en haut des parois de la cavité 15. L'épaulement 18 assure un positionnement précis de la plaque 17 dans l'ouverture de la cavité 15. Un positionnement précis est nécessaire pour le respect de la définition dimensionnelle de l'antenne. La plaque 17 est fixée par collage dans l'ouverture de la cavité 15.
[0042] L'antenne AT selon l'invention est montrée dans son état achevé à la Fig.3. Comme le montre la Fig.3, l'antenne AT est totalement intégrée dans la carte électronique à circuit imprimé 1 .
[0043] Différentes formes de réalisation de la plaque à fentes sont montrées aux Figs.4A, 4B, 5A, 5B et 6A, 6B.
[0044] Les Figs.4A, 4B, et 5A, 5B, montrent respectivement des première et deuxième formes de réalisation 17a et 17b de la plaque à fentes. Les plaques à fentes 17a et 17b sont analogues, hormis le fait que la plaque 17a ferme la cavité 15 de l'antenne AT avec sa face cuivrée CP disposée à l'extérieur de la cavité 15 et que la plaque 17b ferme la cavité 15 de l'antenne AT avec sa face cuivrée CP disposée à l'intérieur de la cavité 15. [0045] La plaque à fentes 17a, 17b, est obtenue par exemple à partir d'une plaque fine de stratifié CCL, ou bien d'une plaque RCC, comprenant une couche diélectrique DF et une couche de cuivre CF.
[0046] Le motif de fentes montré à la Fig.4A est réalisé par les techniques classiques de photolithographie et gravure. Les fentes S17 sont obtenues par retrait du cuivre. Les fentes S17 conservent la couche diélectrique.
[0047] Les Figs.6A, 6B, montrent une troisième forme de réalisation 17c de la plaque à fentes.
[0048] La plaque à fentes 17c est ici obtenue à partir d'une plaque fine de cuivre. Le motif de fentes est réalisé par exemple par photogravure chimique.
[0049] Bien entendu, dans certaines applications, plusieurs antennes selon l'invention pourront être combinées en réseau et réalisées sur une même carte électronique à circuit imprimé. Il sera ainsi possible d'obtenir les formes de lobes souhaitées.
[0050] L'invention ne se limite pas aux formes de réalisation particulières qui ont été décrites ici à titre d'exemple. L'homme du métier, selon les applications de l'invention, pourra apporter différentes modifications et variantes qui entrent dans la portée des revendications ci-annexées.

Claims

REVENDICATIONS
1 ) Carte électronique à circuit imprimé comprenant au moins une antenne à fentes (AT), ladite antenne à fentes (AT) comprenant une cavité (15, 15') et une couche conductrice métallique (17c, CF) recouvrant ladite cavité (15, 15') et ayant une pluralité de fentes (S17), lesdites fentes (S17) formant des ouvertures dans ladite couche conductrice métallique (17, 17c, CF), caractérisée en ce que ladite cavité (15, 15') est formée, par retrait de matière, dans l'épaisseur de ladite carte électronique à circuit imprimé (1 , 1 ') et comporte une couche de métallisation (16) sur des parois, et en ce que ladite couche conductrice métallique (17c, CF), ayant ladite pluralité de fentes (S17), est formée dans une plaque (17, 17a, 17b, 17c) rapportée sur ladite carte électronique à circuit imprimé (1 , 1 ') et fermant ladite cavité (15, 15').
2) Carte électronique à circuit imprimé selon la revendication 1 , caractérisée en ce que ladite couche conductrice métallique (17a, CF), ayant ladite pluralité de fentes (S17), est supportée sur une couche diélectrique (17a, DF) fermant ladite cavité (15, 15'), ladite couche conductrice métallique (17a, CF) étant disposée à l'extérieur de ladite cavité (15, 15').
3) Carte électronique à circuit imprimé selon la revendication 1 , caractérisée en ce que ladite couche conductrice métallique (17b, CF), ayant ladite pluralité de fentes (S17), est supportée sur une couche diélectrique (17b, DF) fermant ladite cavité (15, 15'), ladite couche conductrice métallique (17b, CF) étant disposée à l'intérieur de ladite cavité (15, 15').
4) Carte électronique à circuit imprimé selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que ladite couche conductrice métallique (CF), ayant ladite pluralité de fentes (S17), et ladite couche diélectrique (DF) sont formées dans une plaque de stratifié de type CCL ou une plaque de type RCC.
5) Carte électronique à circuit imprimé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite couche de métallisation (16) est en cuivre.
6) Carte électronique à circuit imprimé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs dites antennes à fentes (AT), lesdites antennes à fentes étant associées en un réseau d'antennes. 7) Carte électronique à circuit imprimé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle est de type multicouche.
8) Carte électronique à circuit imprimé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte un émetteur radio comprenant au moins une dite
5 antenne à fentes (AT) et un composant électronique (13) implanté au fond de ladite cavité (15, 15') d'antenne à fentes (AT).
9) Carte électronique à circuit imprimé selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend un conducteur (C10) en contact avec ledit composant électronique (13) et ayant pour fonction d'extraire des calories produites par ledit composant électronique (13).
10 10) Carte électronique à circuit imprimé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comporte un récepteur radio comprenant au moins une dite antenne à fentes (AT) et un composant électronique (13) implanté au fond de ladite cavité (15, 15') d'antenne à fentes (AT).
1 1 ) Procédé de fabrication d'une carte électronique à circuit imprimé (1 , 1 '), ladite carte 15 électronique à circuit imprimé (1 , 1 ') étant du type comprenant au moins une antenne à fentes (AT), ladite antenne à fentes (AT) comprenant une cavité (15, 15') et une couche conductrice métallique (17c, CF) recouvrant ladite cavité (15, 15') et ayant une pluralité de fentes (S17), lesdites fentes (S17) formant des ouvertures dans ladite couche conductrice métallique (17, 17c, CF), ledit procédé comportant des étapes de photolithographie et 0 gravure, caractérisé en ce qu'il comporte également une étape de retrait de matière pour former au moins une dite cavité (15, 15') dans l'épaisseur de ladite carte électronique à circuit imprimé (1 , 1 '), une étape de métallisation pour former une couche de métallisation (16) sur des parois de ladite cavité (15, 15') et une étape de report sur ladite carte électronique à circuit imprimé (1 , 1 ') d'une plaque incluant ladite couche conductrice 5 métallique (17c, CF) de sorte à fermer ladite cavité (15, 15').
12) Procédé de fabrication selon la revendication 1 1 , caractérisé en ce qu'il comporte également une étape de stratification de plusieurs plaques de circuit imprimé (P1 , P2, P3) pour former ladite carte électronique à circuit imprimé (1 ').
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