FR3002108A1

FR3002108A1 - Method for manufacturing thin carrier of radio frequency device e.g. smart card, operating in high frequency field, involves heat treating contact pads of antenna to dry polymer ink, and connecting chip or electronic module to contact pads

Info

Publication number: FR3002108A1
Application number: FR1300320A
Authority: FR
Inventors: Plamen Iliev; Thierry Lucereau
Original assignee: ASK SA
Current assignee: ASK SA
Priority date: 2013-02-14
Filing date: 2013-02-14
Publication date: 2014-08-15

Abstract

The method involves printing a layer of conductive ink charged nanoparticles of thickness between 1 and 8 micrometer on two strands (111, 112) of an antenna (11), and heat treating the strands to sinter the nanoparticles. Contact pads are formed on the antenna by printing non-conductive polymer ink charged nanoparticles of thickness between 10 and 60 micrometer, to connect the strands of the antenna, where ends (12-15) of the strands are connected to the contact pads. The contact pads are heat treated to dry the polymer ink, and a chip or an electronic module is connected to the contact pads. Independent claims are also included for the following: (1) a thin carrier radio frequency device (2) a machine for manufacturing a thin carrier radio frequency device.

Description

La présente invention concerne les antennes imprimées pour les dispositifs radiofréquences tels que les cartes à puce, livrets d'identité, documents de valeur, etc et concerne en particulier le procédé de fabrication d'une antenne pour dispositif radiofréquence sur support mince et dispositif comprenant une antenne ainsi obtenue. Les dispositifs radiofréquences utilisés pour la fabrication de cartes sans contact, livrets d'identité, documents de valeur ou de sécurité, comprennent une antenne réalisée entre deux couches minces. Les antennes imprimées sont généralement fabriquées à base d'une encre conductrice telle qu'une encre chargée en particules d'argent. L'utilisation de telles encres nécessite une épaisseur minimale d'application pour garantir la conductivité électrique de l'antenne. Les encres à base de nanoparticules sont davantage conductrices à faible épaisseur et permettent ainsi de réduire l'épaisseur minimale d'application nécessaire à leur fabrication ce qui permet de réduire le coût de fabrication du dispositif.The present invention relates to printed antennas for radio frequency devices such as smart cards, identity books, valuable documents, etc. and concerns in particular the method of manufacturing an antenna for radiofrequency device on thin support and device comprising a antenna thus obtained. Radio frequency devices used for the manufacture of contactless cards, identity books, valuable documents or security documents, include an antenna made between two thin layers. The printed antennas are generally made of a conductive ink such as an ink charged with silver particles. The use of such inks requires a minimum thickness of application to ensure the electrical conductivity of the antenna. Inks based on nanoparticles are more conductive thin and thus reduce the minimum thickness of application required for their manufacture which reduces the manufacturing cost of the device.

Cependant, avec l'utilisation de telles encres, se pose le problème de la connexion de la puce sur l'antenne. En effet, tout dispositif radiofréquence a besoin pour communiquer avec un lecteur à distance d'une antenne et d'une puce connectée à l'antenne. La puce dispose de bumps de connexion et par un procédé de connexion en « flipchip » est connectée à l'antenne par enfoncement des bumps de la puce dans les plots de connexion de l'antenne. L'épaisseur très faible de l'antenne rend cette opération délicate et la connexion entre l'antenne et la puce peu fiable. Lorsqu'il s'agit de carte à puce duale c'est à dire fonctionnant à la fois sans contact et avec contacts, la puce est remplacée par un module. Dans ce cas, une cavité est fraisée dans la carte à l'endroit où doit être placé le module. Une partie du fraisage doit atteindre les plots de connexion de l'antenne afin d'y connecter le module. Plus l'épaisseur des plots de connexion de l'antenne est faible et plus la hauteur de fraisage doit être précise pour garantir le contact électrique entre le module et les plots de connexion de l'antenne. Cette contrainte risque de baisser le rendement de fabrication du fait de l'épaisseur insuffisante de la couche de nano-encre. C'est pourquoi le but de l'invention est de fournir un procédé de fabrication d'une antenne à base de nanoencre garantissant une connexion électrique fiable entre l'antenne et la puce ou le module sans baisser le rendement de fabrication. Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif radiofréquence avec une antenne à base de nanoencre obtenu par ce procédé. Un autre but de l'invention est une machine 15 permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. L'objet de l'invention est donc un procédé de fabrication d'un support mince de dispositif radiofréquence comportant les étapes suivantes : a) réaliser au moins deux brins d'antenne par 20 impression d'encre à nano particules d'une épaisseur comprise entre 1 pm et 8 pm sur un support flexible et mince, b) Faire subir aux brins d'antenne un traitement thermique ou photonique afin de fritter les nano- 25 particules, c) Imprimer une bande isolante de matière diélectrique sur le brin (112) d'antenne, d) Faire subir à la bande isolante un traitement thermique afin de faire sécher la matière 30 diélectrique, e) Réaliser un pont électrique sur la couche de diélectrique et des plots de connexion d'antenne par impression d'encre conductrice polymère non chargée de nano particules d'une épaisseur comprise 35 entre 10 pm et 60 pm de façon à connecter électriquement les brins entre eux, l'antenne f) Faire subir au pont électrique et aux plots de connexion un traitement thermique afin de faire sécher l'encre polymère, g) Connecter une puce ou un module électronique aux plots de connexion de l'antenne. Un second objet de l'invention est un support mince de dispositif radiofréquence comprenant une antenne imprimée, l'antenne étant constituée d'au moins deux brins d'encre conductrice chargée de nanoparticules, la couche d'encre imprimée ayant une épaisseur comprise entre 1 et 8 pm. Selon une des caractéristiques principales de l'invention l'antenne comprend également des plots de connexion réalisés en encre polymère conductrice non chargée en nano-particules d'une épaisseur comprise entre 10 pm et 60 pm. Un troisième objet de l'invention est une machine pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication selon l'invention, apte à dérouler une bobine constituée d'une bande de support mince dont la laize contient un ou plusieurs support de dispositif radiofréquence, la machine comprenant un module par étape a) à f) du procédé de façon à ce que les étapes soient réalisées les unes derrière les autres et que la bande de support soit ré-enroulée sous forme d'une bobine une fois l'étape f) réalisée, les trois modules étant des groupes d'impression destinés à déposer de l'encre conductrice ou de la matière isolante, chaque module d'impression étant suivi d'un des trois modules comprenant une source de rayonnement électromagnétique apte à fritter ou sécher selon le cas l'encre conductrice et la bande isolante. Les buts, objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description 35 qui suit faite en référence aux dessins dans lesquels : La figure 1 représente une vue de dessus de l'antenne d'un support de dispositif radiofréquence fonctionnant en hautes fréquences, à l'issue de la première étape de fabrication, La figure 2 représente une vue de dessus de l'antenne d'un support de dispositif radiofréquence fonctionnant en 5 hautes fréquences, à l'issue de la troisième étape de fabrication, La figure 3 représente une vue de dessus de l'antenne d'un support de dispositif radiofréquence fonctionnant en hautes fréquences, à l'issue de la cinquième étape de 10 fabrication, La figure 4 représente une ligne de fabrication de l'antenne selon le premier mode de réalisation, La figure 5 représente une vue de dessus de l'antenne d'un support de dispositif radiofréquence fonctionnant en 15 ultra hautes fréquences, à l'issue de la première étape de fabrication, La figure 6 représente une vue de dessus de l'antenne d'un support de dispositif radiofréquence fonctionnant en ultra hautes fréquences, à l'issue de la troisième étape de 20 fabrication. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, la fréquence de fonctionnement du dispositif appartient au domaine HF (Hautes fréquences) et est de préférence égale à 13,56 MHz telle que définie dans les normes ISO 14443 et 25 15693. Selon la figure 1, une antenne 11 est réalisée sur un support d'antenne 10 mince. La matière du support 10 peut être en papier, en polycarbonate (PC), en polyester (PET, PETG), en papier synthétique, mais est de préférence en 30 papier synthétique. Le support 10 peut être au format d'une carte à puce ou d'un « inlay » destiné à s'insérer dans un document d'identité ou de valeur ou d'un tout autre format. L'encre utilisée est de préférence à base d'argent. Selon la figure 1, l'antenne 11 comportant au moins deux brins 35 est réalisée par impression offset, sérigraphique, héliographique ou fléxographique. Plusieurs étapes sont nécessaires à la réalisation de l'antenne. La première étape consiste à imprimer une partie de l'antenne 11 avec une couche d'encre, appelée nano-encre dans la suite de la description et contenant des nanoparticules conductrices telles que des nanoparticules d'argent, d'aluminium ou à base d'un alliage de cuivre-nickel. De préférence, la nano- encre utilisée contient entre 20% et 60% de nanoparticules d'argent, le reste étant des solvants. A cette étape de fabrication, l'antenne 11 comporte deux brins d'antenne 111 et 112, le premier brin 111 a pour extrémités 14 et 15 et le second brin 112 a pour extrémités 12 et 13. La couche d'encre déposée pour former les deux brins d'antenne a une épaisseur comprise entre 1 pm et 8 pm mais de préférence comprise entre 1 pm et 5 pm. Le support subit ensuite un rayonnement électromagnétique du type rayonnement photonique afin de souder les nano particules entre elles. De préférence, ce rayonnement consiste à appliquer un traitement thermique qui consiste à chauffer le support et les brins d'antenne à une température comprise entre 120°C et 200°C pendant une durée comprise entre 5 min et 60 min.However, with the use of such inks, there is the problem of the connection of the chip on the antenna. Indeed, any radio frequency device needs to communicate with a remote reader of an antenna and a chip connected to the antenna. The chip has connection bumps and a "flipchip" connection method is connected to the antenna by driving the bumps of the chip into the connection pads of the antenna. The very small thickness of the antenna makes this operation delicate and the connection between the antenna and the unreliable chip. When it comes to dual smart card that works both without contact and with contacts, the chip is replaced by a module. In this case, a cavity is milled in the card where the module is to be placed. Part of the milling must reach the connection pads of the antenna in order to connect the module. The smaller the thickness of the connection pads of the antenna, the higher the milling height must be to ensure electrical contact between the module and the connection pads of the antenna. This constraint may reduce the manufacturing efficiency due to the insufficient thickness of the nano-ink layer. This is why the object of the invention is to provide a method of manufacturing a nanoencre antenna ensuring a reliable electrical connection between the antenna and the chip or the module without lowering the manufacturing efficiency. Another object of the invention is to provide a radiofrequency device with a nanoencre antenna obtained by this method. Another object of the invention is a machine 15 for carrying out the method according to the invention. The object of the invention is therefore a method for manufacturing a thin radiofrequency device support comprising the following steps: a) producing at least two antenna strands by printing nano-particle ink with a thickness of between 1 μm and 8 μm on a flexible and thin support, b) subjecting the antenna strands to a thermal or photonic treatment in order to sinter the nanoparticles, c) printing an insulating strip of dielectric material on the strand (112). ), d) Heat-insulating the strip to dry the dielectric material, e) Conducting an electrical bridge on the dielectric layer and antenna connection pads by conductive ink printing uncharged polymer of nanoparticles with a thickness of between 10 .mu.m and 60 .mu.m so as to electrically connect the strands to each other, the antenna; f) subjecting the electrical bridge and the connection pads to a heat treatment; In order to dry the polymer ink, g) Connect a chip or an electronic module to the connection pads of the antenna. A second subject of the invention is a thin radiofrequency device support comprising a printed antenna, the antenna consisting of at least two strands of conductive ink loaded with nanoparticles, the printed ink layer having a thickness between 1 and 8 pm. According to one of the main features of the invention, the antenna also comprises connection pads made of conductive polymer ink which is not loaded with nanoparticles and whose thickness is between 10 μm and 60 μm. A third object of the invention is a machine for implementing the manufacturing method according to the invention, able to unroll a coil consisting of a thin support strip whose width contains one or more radiofrequency device support, the machine comprising a stepwise module a) to f) of the method so that the steps are performed one behind the other and the support strip is re-wound in the form of a coil once step f) realized, the three modules being printing units intended to deposit conductive ink or insulating material, each printing module being followed by one of the three modules comprising a source of electromagnetic radiation capable of sintering or drying according to the case the conductive ink and the insulating tape. The objects, objects and features of the invention will appear more clearly on reading the following description with reference to the drawings in which: FIG. 1 represents a top view of the antenna of a working radio frequency device holder at high frequencies, at the end of the first manufacturing step, FIG. 2 represents a view from above of the antenna of a radiofrequency device support operating at high frequencies, at the end of the third manufacturing step 3 is a top view of the antenna of a radiofrequency device carrier operating at high frequencies at the end of the fifth manufacturing step; FIG. 4 shows a production line of the antenna according to FIG. FIG. 5 represents a top view of the antenna of a radiofrequency device support operating at ultra-high frequencies, at the end of the first embodiment of FIG. FIG. 6 shows a top view of the antenna of a radiofrequency device carrier operating at ultra high frequencies, at the end of the third manufacturing step. According to a first embodiment of the invention, the operating frequency of the device belongs to the HF (High Frequencies) domain and is preferably equal to 13.56 MHz as defined in ISO 14443 and 15693. According to FIG. 1, an antenna 11 is made on a thin antenna support 10. The support material 10 may be of paper, polycarbonate (PC), polyester (PET, PETG), synthetic paper, but is preferably of synthetic paper. The support 10 may be in the format of a smart card or an "inlay" intended to be inserted in an identity document or document or in any other format. The ink used is preferably based on silver. According to FIG. 1, the antenna 11 comprising at least two strands 35 is produced by offset printing, screen printing, heliographic printing or flexographic printing. Several steps are necessary for the realization of the antenna. The first step is to print a part of the antenna 11 with a layer of ink, called nano-ink in the following description and containing conductive nanoparticles such as silver nanoparticles, aluminum or d-based a copper-nickel alloy. Preferably, the nano-ink used contains between 20% and 60% of silver nanoparticles, the remainder being solvents. At this manufacturing step, the antenna 11 comprises two antenna strands 111 and 112, the first strand 111 has ends 14 and 15 and the second strand 112 has ends 12 and 13. The ink layer deposited to form the two antenna strands have a thickness of between 1 μm and 8 μm, but preferably between 1 μm and 5 μm. The support then undergoes electromagnetic radiation of the photon radiation type in order to weld the nanoparticles together. Preferably, this radiation consists in applying a heat treatment which consists in heating the support and the antenna strands at a temperature of between 120 ° C. and 200 ° C. for a period of between 5 min and 60 min.

Lors de cette étape les nanoparticules se soudent entre elles sous l'action du rayonnement, c'est le résultat du phénomène de frittage. Les nanoparticules frittées entre elles rendent les brins d'antenne conducteurs. Ce phénomène de frittage peut être obtenu également par exposition à un rayonnement lumineux de type ultra-violet ou par combinaison avec un traitement thermique. Selon la figure 2, la seconde étape d'impression consiste à imprimer une bande isolante 21 de matière diélectrique sur le brin 112 de l'antenne, qui servira à 30 éviter tout court-circuit entre les brins d'antenne. Il est très important que cette étape d'impression de la bande isolante soit réalisée après le traitement thermique afin qu'aucune partie d'antenne ne soit recouverte par la bande isolante et afin que le phénomène de frittage s'effectue 35 sur l'ensemble des nanoparticules. De cette façon, la conductivité électrique est assurée de façon continue entre les deux extrémités 14 et 15 du brin d'antenne 111 et entre les deux extrémités 12 et 13 du brin d'antenne 112. L' étape suivante consiste à imprimer le pont électrique 14 appelé communément « cross-over » et les plots de connexion 23 et 24 de l'antenne. Pour réaliser le pont et les plots une autre encre est utilisée, plus épaisse et non chargée de nanoparticules, du type pâte conductrice polymère, chargée en éléments conducteurs tels que l'argent, le cuivre ou le carbone. De préférence, la pâte utilisée est chargée de particules d'argent (entre 50 et 80%) et sera appelée dans la suite de la description « encre polymère » pour la différencier de la nano-encre. Le pont électrique relie entre eux les deux brins d'antenne de façon à ce que les brins d'antenne soient connectés électriquement entre eux et ainsi que l'antenne ne soit plus qu'un seul brin enroulé avec deux extrémités 13 et 14 connectées respectivement aux deux plots de connexion 23 et 24. Le pont électrique 14 doit passer par-dessus la bande isolante 21 sans se rompre. La couche d'encre polymère appliquée a une épaisseur comprise entre 10 pm et 60 pm. De façon à réaliser une connexion fiable entre les deux brins d'antenne, le pont 14 recouvre sur toute leur largeur les extrémités 12 et 15 de l'antenne. A chaque extrémité, l'encre polymère entre en contact avec la nano-encre. De même, les plots de connexion 23 et 24 recouvrent respectivement chacune des extrémités 13 et 14 de l'antenne. Une surface de contact est établit entre l'extrémité 13 et le plot 23 et une autre surface de contact est établit entre l'extrémité 14 et le plot 24.During this step, the nanoparticles weld together under the action of radiation, this is the result of the sintering phenomenon. The nanoparticles sintered together make the antenna strands conductive. This sintering phenomenon can be obtained also by exposure to ultraviolet light radiation or by combination with a heat treatment. According to FIG. 2, the second printing step consists in printing an insulating strip 21 of dielectric material on the strand 112 of the antenna, which will be used to avoid any short-circuit between the antenna strands. It is very important that this step of printing the insulating strip be carried out after the heat treatment so that no antenna part is covered by the insulating strip and that the sintering phenomenon is carried out on the whole. nanoparticles. In this way, the electrical conductivity is ensured continuously between the two ends 14 and 15 of the antenna wire 111 and between the two ends 12 and 13 of the antenna wire 112. The next step is to print the electrical bridge 14 commonly called "cross-over" and the connection pads 23 and 24 of the antenna. To make the bridge and the pads another ink is used, thicker and not loaded with nanoparticles, the type conductive polymer paste, loaded with conductive elements such as silver, copper or carbon. Preferably, the paste used is charged with silver particles (between 50 and 80%) and will be called in the following description "polymer ink" to differentiate it from the nano-ink. The electrical bridge interconnects the two antenna strands so that the antenna strands are electrically connected to each other and so that the antenna is no longer a single strand wound with two ends 13 and 14 connected respectively to the two connection pads 23 and 24. The electrical bridge 14 must pass over the insulating strip 21 without breaking. The applied polymeric ink layer has a thickness of between 10 μm and 60 μm. In order to make a reliable connection between the two antenna strands, the bridge 14 covers over their entire width the ends 12 and 15 of the antenna. At each end, the polymer ink comes into contact with the nano-ink. Similarly, the connection pads 23 and 24 respectively cover each of the ends 13 and 14 of the antenna. A contact surface is established between the end 13 and the stud 23 and another contact surface is established between the end 14 and the stud 24.

Chaque surface de contact établit entre la nano-encre et l'encre polymère est comprise entre 0.5 mm2 et 5 mm2. La dernière étape de fabrication, non représentée sur les figures, consiste à venir connecter la puce ou éventuellement le module électronique aux plots de 35 connexion 23 et 24 de l'antenne. Selon un premier mode de réalisation de l'invention les étapes d'impression sont réalisées selon un procédé sérigraphique. L'impression sérigraphique de l'antenne est réalisée sur une face d'une bobine d'une couche mince très longue dont la largeur permet la fabrication d'un ou plusieurs dispositifs radiofréquences. A chaque étape de fabrication du dispositif, la bobine est déroulée entièrement puis ré-enroulée afin de pouvoir être manipulée et stockée entre deux étapes de fabrication. Ainsi, la bobine vierge reçoit successivement l'impression en nanoencre des premier et deuxième brins d'antenne, l'impression de la bande isolante, l'impression en encre polymère des plots d'antenne et du pont. L'étape d'impression de nanoencre est suivi d'une étape de frittage tandis que les toutes les autres étapes d'impression sont suivis d'une étape de séchage. La matière de la couche mince qui forme la bobine peut être en papier, en polycarbonate (PC), en polyester (PET, PETG), en papier synthétique. Selon un second mode de réalisation de l'invention, les fréquences de fonctionnement du dispositif se situent dans la bande des Ultra Hautes Fréquences (UHF) de l'ordre du GHz (fréquence européenne et américaine dans la bande 860 - 960 MHz et fréquence de 2,45 GHz selon la norme ISO 18001). Selon la figure 5, une antenne 31 est réalisée sur un support 30 mince. Le support 30 a les mêmes 25 caractéristiques de matière et de dimension que le support 10. L'antenne 31 est réalisée par impression offset, sérigraphique, héliographique ou fléxographique. La première étape pour réaliser l'antenne consiste à imprimer une partie de l'antenne 31 avec une couche de nano-encre 30 contenant des nanoparticules conductrices. A cette étape de fabrication, l'antenne 11 comporte deux brins d'antenne 131 et 132, dont les deux extrémités 35 et 36 sont rapprochées l'une de l'autre et les deux autres extrémités resteront libres. La couche d'encre déposée pour former les deux 35 brins d'antenne a une épaisseur comprise entre 1 pm et 8 pm mais est de préférence comprise entre 1 pm et 5 pin. Le support subit ensuite un rayonnement électromagnétique du type rayonnement photonique afin de souder les nano particules entre elles selon les mêmes options que décrit dans le cas du support 10. L'étape suivante consiste à imprimer les plots de connexion 33 et 34 de l'antenne avec une autre encre plus épaisse et non chargée de nanoparticules, du type pâte conductrice polymère, chargée en éléments conducteurs tels que l'argent, le cuivre ou le carbone. La couche d'encre polymère appliquée a une épaisseur comprise entre 10 pm et 60 pm. Les plots de connexion 33 et 34 recouvrent respectivement chacune des extrémités 35 et 36 de l'antenne et l'encre polymère entre en contact avec la nano-encre. Une surface de contact est établit entre l'extrémité 35 et le plot 33 et une autre surface de contact est établit entre l'extrémité 36 et le plot 34. Chaque surface de contact établit entre la nano-encre et l'encre polymère est comprise entre 0.5 mm2 et 5 mm2. La dernière étape de fabrication, non représentée sur les figures, consiste à venir connecter la puce aux plots 20 de connexion 33 et 34 de l'antenne. Selon une variante de réalisation de l'invention, les étapes d'impression sont réalisées selon un procédé fléxographique ou tampographique. Ce mode de réalisation permet de s'affranchir des étapes d'enroulage après chaque 25 étape d'impression de la bobine qui sert de support à l'antenne. En effet, la machine de fléxographie comprend des moyens aptes à dérouler une bobine constituée d'une bande de support mince 31 dont la laize contient un ou plusieurs support de dispositif radiofréquence. De plus, la 30 machine d'impression fléxographique comporte plusieurs modules à la suite les uns des autres, chaque module réalisant une étape du procédé selon l'invention hormis l'étape de dépose de la puce ou du module. Dans le cas du procédé de fabrication d'un support de dispositif 35 radiofréquence fonctionnant en hautes fréquences, la machine de fléxographie selon l'invention comprend trois modules d'impression 41, 43 et 45 destinés à imprimer l'encre conductrice et la bande isolante, chaque module d'impression est suivi d'un module comprenant une source de rayonnement électromagnétique apte à fritter ou sécher selon le cas l'encre conductrice et la bande isolante. Dans le détail, la machine d'impression fléxographique comprend un premier module 41 correspondant à un premier groupe d'impression qui effectue l'étape du procédé selon l'invention qui consiste à: a) réaliser deux brins 111, 112 d'antenne 11 par impression d'encre à nano particules d'une épaisseur comprise entre 1 pm et 8 pm sur un support 10 flexible et mince. La machine de fléxographie comprend également un second module 42 comprenant une source de rayonnement 15 électromagnétique apte à réaliser l'étape suivante du procédé selon l'invention qui consiste à : b) Faire subir au support un traitement thermique ou photonique afin de fritter les nano-particules. La machine de fléxographie comprend également un 20 troisième module 43 correspondant à un second groupe d'impression apte à réaliser l'étape suivante du procédé selon l'invention qui consiste à : c) Imprimer une bande isolante 21 de matière diélectrique sur le brin 112 d'antenne. 25 La machine de fléxographie comprend également un quatrième module 44 comprenant une source de rayonnement électromagnétique apte à réaliser l'étape suivante du procédé selon l'invention qui consiste à : d) Faire subir à la bande isolante 21 un traitement 30 thermique afin de faire sécher la matière diélectrique. La machine de fléxographie comprend également un cinquième module 45 correspondant à un troisième groupe d'impression apte à réaliser l'étape suivante du procédé 35 selon l'invention qui consiste à : e) Réaliser un pont électrique 14 sur la couche de diélectrique et des plots de connexion 23 et 24 d'antenne par impression d'encre conductrice polymère non chargée de nano particules d'une épaisseur comprise entre 10 pm et 60 pm de façon à connecter électriquement les brins entre eux, l'antenne formant ainsi un seul brin enroulé dont les extrémités 13 et 14 sont connectées aux plots de connexion 23 et 24. La machine de fléxographie comprend également un sixième module 46 comprenant une source de rayonnement électromagnétique apte à réaliser l'étape suivante du 10 procédé selon l'invention qui consiste à : f) Faire subir au pont électrique et aux plots de connexion un traitement thermique afin de faire sécher l'encre polymère. De cette façon, la bobine 40 est déroulée dans la 15 machine qu'une seule fois et lorsque la bande de support est ré-enroulée afin de reformer une bobine 50, les dispositifs radiofréquences réalisés dessus comportent l'antenne complète c'est-à-dire comprenant les deux brins d'antenne 111 et 112 reliés par le pont électrique 14, la 20 bande isolante 21 et les plots de connexion 23 et 24 de l'antenne. Dans le cas de la fabrication d'un support de dispositif radiofréquence fonctionnant en ultra hautes fréquences, le premier module correspond à un premier 25 groupe d'impression qui effectue l'étape du procédé selon l'invention qui consiste à : h) réaliser deux brins d'antenne 131 et 132 par impression d'encre à nano particules d'une épaisseur comprise entre 1 pm et 8 pm sur un support 30 flexible 30 et mince. Le second module de la machine de fléxographie comprend une source de rayonnement électromagnétique apte à réaliser l'étape suivante du procédé selon l'invention qui consiste à : 35 i) Faire subir au support un traitement thermique ou photonique afin de fritter les nano-particules.Each contact surface established between the nano-ink and the polymer ink is between 0.5 mm 2 and 5 mm 2. The last manufacturing step, not shown in the figures, is to connect the chip or possibly the electronic module to the connection pads 23 and 24 of the antenna. According to a first embodiment of the invention the printing steps are performed according to a screen printing process. The serigraphic printing of the antenna is performed on one side of a coil of a very long thin layer whose width allows the manufacture of one or more radio frequency devices. At each stage of manufacture of the device, the coil is unrolled completely and then rewound in order to be handled and stored between two manufacturing steps. Thus, the virgin coil successively receives the nanoencor printing of the first and second antenna strands, the printing of the insulating strip, the printing in polymer ink of the antenna and bridge pads. The nanoencure printing step is followed by a sintering step while all other printing steps are followed by a drying step. The material of the thin layer that forms the coil may be paper, polycarbonate (PC), polyester (PET, PETG), synthetic paper. According to a second embodiment of the invention, the operating frequencies of the device are in the ultra high frequency (UHF) band of the order of GHz (European and American frequency in the band 860 - 960 MHz and frequency of 2.45 GHz according to ISO 18001). According to FIG. 5, an antenna 31 is made on a thin support 30. The support 30 has the same material and dimension characteristics as the support 10. The antenna 31 is produced by offset printing, screen printing, heliographic or flexographic printing. The first step to realize the antenna is to print a portion of the antenna 31 with a layer of nano-ink 30 containing conductive nanoparticles. At this manufacturing step, the antenna 11 comprises two antenna strands 131 and 132, whose two ends 35 and 36 are close to one another and the other two ends will remain free. The ink layer deposited to form the two antenna strands has a thickness of between 1 μm and 8 μm but is preferably between 1 μm and 5 μm. The support then undergoes electromagnetic radiation of the photon radiation type in order to weld the nanoparticles together according to the same options as described in the case of the support 10. The next step is to print the connection pads 33 and 34 of the antenna with another ink thicker and not loaded with nanoparticles, of the polymer conductive paste type, loaded with conductive elements such as silver, copper or carbon. The applied polymeric ink layer has a thickness of between 10 μm and 60 μm. The connection pads 33 and 34 respectively cover each of the ends 35 and 36 of the antenna and the polymer ink comes into contact with the nano-ink. A contact surface is established between the end 35 and the stud 33 and another contact surface is established between the end 36 and the stud 34. Each contact surface between the nano-ink and the polymer ink is included between 0.5 mm2 and 5 mm2. The last manufacturing step, not shown in the figures, is to come connect the chip to the connection pads 20 and 33 of the antenna. According to an alternative embodiment of the invention, the printing steps are carried out according to a flexxographic or tampographic method. This embodiment makes it possible to dispense with the winding steps after each printing step of the coil which serves as support for the antenna. Indeed, the flxxography machine comprises means capable of unwinding a coil consisting of a thin support strip 31 whose width contains one or more radiofrequency device support. In addition, the fleamographic printing machine comprises several modules after each other, each module performing a step of the method according to the invention except for the step of removing the chip or the module. In the case of the method of manufacturing a radio frequency device carrier operating at high frequencies, the flexography machine according to the invention comprises three printing modules 41, 43 and 45 for printing the conductive ink and the insulating strip. each print module is followed by a module comprising a source of electromagnetic radiation capable of sintering or drying, as appropriate, the conductive ink and the insulating strip. In detail, the flexxographic printing machine comprises a first module 41 corresponding to a first printing unit which performs the step of the method according to the invention which consists in: a) producing two strands 111, 112 of antenna 11 by printing nano-particle ink having a thickness of between 1 μm and 8 μm on a flexible and thin support. The flxxography machine also comprises a second module 42 comprising an electromagnetic radiation source capable of performing the next step of the method according to the invention which consists of: b) subjecting the support to a heat or photonic treatment in order to sinter the nano -particules. The flxxography machine also comprises a third module 43 corresponding to a second printing unit adapted to perform the next step of the method according to the invention which consists in: c) Printing an insulating strip 21 of dielectric material on the strand 112 antenna. The flxxography machine also comprises a fourth module 44 comprising a source of electromagnetic radiation suitable for carrying out the next step of the method according to the invention which consists in: d) subjecting the insulating strip 21 to a heat treatment in order to make to dry the dielectric material. The flxxography machine also comprises a fifth module 45 corresponding to a third printing unit capable of carrying out the following step of the method according to the invention which consists in: e) Realizing an electrical bridge 14 on the dielectric layer and connection pads 23 and 24 of an antenna by printing uncharged polymeric conductive ink nano particles of a thickness between 10 pm and 60 pm so as to electrically connect the strands together, the antenna thus forming a single strand The flexography machine also comprises a sixth module 46 comprising a source of electromagnetic radiation capable of carrying out the next step of the method according to the invention which consists of: (f) Heat the electrical bridge and the connection pads with heat treatment to dry the polymer ink. In this way, the spool 40 is unwound in the machine only once and when the carrier strip is rewound in order to reform a spool 50, the radio frequency devices made thereon comprise the complete antenna that is ie comprising the two antenna strands 111 and 112 connected by the electrical bridge 14, the insulating strip 21 and the connection pads 23 and 24 of the antenna. In the case of the manufacture of a radiofrequency device support operating at ultra high frequencies, the first module corresponds to a first printing unit which carries out the step of the method according to the invention which consists in: h) carrying out two antenna strands 131 and 132 by printing nano-particle ink having a thickness of between 1 μm and 8 μm on a flexible and thin support 30. The second module of the flxxography machine comprises a source of electromagnetic radiation suitable for carrying out the next step of the method according to the invention which consists in: i) subjecting the support to a heat or photonic treatment in order to sinter the nanoparticles .

Le troisième module de la machine de fléxographie correspond à un second groupe d'impression qui effectue l'étape du procédé selon l'invention qui consiste à : J) Réaliser des plots de connexion 33 et 34 d'antenne par impression d'encre conductrice polymère non chargée de nano particules d'une épaisseur comprise entre 10 pm et 60 pm, ladite antenne formant ainsi deux brins dont les extrémités 35 et 36 sont connectées auxdits plots de connexion 33 et 34.The third module of the flxxography machine corresponds to a second printing unit which carries out the step of the method according to the invention which consists of: J) Realizing connection pads 33 and 34 of antenna by conductive ink printing uncharged polymer nanoparticles with a thickness between 10 pm and 60 pm, said antenna thus forming two strands whose ends 35 and 36 are connected to said connection pads 33 and 34.

Le quatrième module de la machine de fléxographie comprend une source de rayonnement électromagnétique apte à réaliser l'étape suivante du procédé selon l'invention qui consiste à : k) Faire subir auxdits plots de connexion un traitement thermique afin de faire sécher l'encre polymère. La bobine 50 est ensuite déroulée dans une machine de « pick and place » afin de réaliser l'étape qui consiste à : g) Ou 1) Connecter une puce ou un module électronique aux plots de connexion de l'antenne. 12The fourth module of the flxxography machine comprises a source of electromagnetic radiation capable of performing the next step of the method according to the invention which consists in: k) subjecting said connection pads to a heat treatment in order to dry the polymer ink . The coil 50 is then unwound in a "pick and place" machine in order to carry out the step consisting of: g) Or 1) Connect a chip or an electronic module to the connection pads of the antenna. 12

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un support mince de dispositif radiofréquence fonctionnant dans le domaine des hautes fréquences, comportant les étapes suivantes : a) réaliser au moins deux brins (111 et 112, 131, 132) d'antenne (11, 31) par impression d' encre à nano particules d'une épaisseur comprise entre 1 gm et 8 gm sur un support (10, 30) flexible et mince, b) Faire subir aux deux brins d'antenne un traitement thermique ou photonique afin de fritter les nano- particules, e) Réaliser des plots de connexion (23 et 24, 33 et 34) d'antenne par impression d'encre conductrice polymère non chargée de nano particules d'une épaisseur comprise entre 10 gm et 60 gm de façon à connecter électriquement les brins entre eux, les extrémités (13 et 14, 33 et 34) de ladite antenne étant connectées auxdits plots de connexion (23 et 24, 33 et 34), f) Faire subir auxdits plots de connexion un traitement thermique afin de faire sécher l'encre polymère, g) Connecter une puce ou un module électronique aux plots de connexion de l'antenne.REVENDICATIONS1. A method of manufacturing a radiofrequency device carrier operating in the high frequency range, comprising the steps of: a) providing at least two antenna strands (111 and 112, 131, 132) (11, 31) by printing nano-sized ink with a thickness between 1 and 8 gm on a flexible and thin support (10, 30), b) Apply a thermal or photonic treatment to both antenna strands in order to sinter the nanoparticles. particles, e) Realizing antenna connection pads (23 and 24, 33 and 34) by printing uncharged polymeric conductive ink with nano particles having a thickness of between 10 gm and 60 gm so as to electrically connect the strands between them, the ends (13 and 14, 33 and 34) of said antenna being connected to said connection pads (23 and 24, 33 and 34), f) subjecting said connection pads to heat treatment to dry the polymer ink, g) Connect a chip or module electronics to the connection pads of the antenna.

2. Procédé de fabrication d'un support mince de dispositif cl) c2) et d) du procédé selon la radiofréquence comportant les étapes 25 supplémentaires réalisées après l'étape b) revendication 1: matière diélectrique cl) imprimer une bande isolante (21) de sur le brin (112) de l'antenne (11), c2) Faire subir à ladite bande isolante un traitement 30 thermique afin de sécher la matière diélectrique, d) Réaliser un pont électrique (14) sur ladite couche de diélectrique (21).2. A method of manufacturing a thin device support cl) c2) and d) the radiofrequency method comprising the additional steps performed after step b) claim 1: dielectric material cl) printing an insulating strip (21) on the strand (112) of the antenna (11), c2) subjecting said insulating strip to heat treatment to dry the dielectric material, d) making an electrical bridge (14) on said dielectric layer (21). ).

3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel les étapes 35 a) cl) d) et e) sont réalisées par sérigraphie. 13 3002108 Procédé Procédé selon la revendication 2, dans lequel les étapes a) cl) d) et e) sont réalisées par fléxographie. 5. Support mince de dispositif radiofréquence obtenu selon le 5 procédé de la revendication 2, comprenant une antenne imprimée (11), ladite antenne étant constituée d'au moins deux brins (111, 112) d'encre conductrice chargée de nanoparticules, la couche d'encre imprimée ayant une épaisseur comprise entre 1 et 8 }gym caractérisée en ce que l'antenne comprend également 10 des plots de connexion (23, 24) et un pont électrique (14) réalisés en encre polymère conductrice non chargée en nanoparticules d'une épaisseur comprise entre 10 gm et 60 gm. 6. Machine pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication 15 selon l'une des revendications 2 à 5, apte à dérouler une bobine (40) constituée d'une bande de support mince (31) dont la laize contient un ou plusieurs support de dispositif radiofréquence, caractérisée en ce que la machine comprend un module (41, 42, 43, 44, 45 et 46) par étape a) à f) du procédé 20 de façon à ce que les étapes soient réalisées les unes derrière les autres et que la bande de support (31) soit ré-enroulée sous forme d'une bobine (50) une fois l'étape f) réalisée, - ledit module (41) correspondant à un premier groupe d'impression qui effectue l'étape du procédé selon l'invention qui consiste à : a) réaliser deux brins (111 et 112) d'antenne (11) par impression d'encre à nano particules d'une épaisseur comprise entre 1 gm et 8 gm sur un support (10) flexible et mince, - ledit module (42) comprenant une source de rayonnement électromagnétique apte à réaliser l'étape suivante du procédé selon l'invention qui consiste à : b) faire subir au support un traitement thermique ou photonique afin de fritter les nano-particules, - ledit module (43) correspondant à un second groupe d'impression apte à réaliser l'étape suivante du procédé selon l'invention qui consiste à : cl) imprimer une bande isolante (21) de matière diélectrique sur le brin (112) d'antenne, 14 3002108 - -n-dit module (44) comprenant une source de rayonnement électromagnétique apte à réaliser l'étape suivante du procédé selon l'invention qui consiste à : c2) faire subir à la bande isolante (21) un traitement thermique afin de faire sécher la 5 matière diélectrique, - ledit module (45) correspondant à un troisième groupe d'impression apte à réaliser l'étape suivante du procédé selon l'invention qui consiste à : e) réaliser des plots de connexion (23 et 24) d'antenne par impression d'encre 10 conductrice polymère non chargée de nano particules d'une épaisseur comprise entre 10 gm et 60 gm de façon à connecter électriquement les brins entre eux, les extrémités (13 et 14) de ladite antenne étant connectées auxdits plots de connexion (23 et 24), 15 - ledit module (46) comprenant une source de rayonnement électromagnétique apte à réaliser l'étape suivante du procédé selon l'invention qui consiste à : f) faire subir aux plots de connexion un traitement thermique afin de faire sécher l'encre polymère.3. The method of claim 2, wherein steps a) c) d) and e) are performed by screen printing. Method according to claim 2, wherein steps a) cl) d) and e) are performed by flexography. 5. A radiofrequency device thin support obtained according to the method of claim 2, comprising a printed antenna (11), said antenna consisting of at least two strands (111, 112) of conductive ink charged with nanoparticles, the layer printed ink having a thickness between 1 and 8} characterized in that the antenna also comprises connection pads (23, 24) and an electrical bridge (14) made of conductive polymer ink not loaded with nanoparticles. a thickness of between 10 gm and 60 gm. 6. Machine for carrying out the manufacturing method according to one of claims 2 to 5, able to unroll a coil (40) consisting of a thin support strip (31) whose width contains one or more support radio frequency device, characterized in that the machine comprises a module (41, 42, 43, 44, 45 and 46) by steps a) to f) of the method 20 so that the steps are performed one behind the other and that the support strip (31) is re-wound in the form of a coil (50) after the step f), - said module (41) corresponding to a first printing unit which performs the step of the method according to the invention which consists in: a) producing two antenna strands (111 and 112) by printing nano-particle ink with a thickness of between 1 gm and 8 gm on a support (10 ) flexible and thin, - said module (42) comprising a source of electromagnetic radiation capable of performing the next step the method according to the invention which consists in: b) subjecting the support to a thermal or photonic treatment in order to sinter the nanoparticles, - said module (43) corresponding to a second printing unit capable of performing the step following of the method according to the invention which consists in: cl) printing an insulating strip (21) of dielectric material on the antenna strand (112), said module (44) comprising a source of electromagnetic radiation adapted to perform the next step of the method according to the invention which consists in: c2) subjecting the insulating strip (21) to a heat treatment in order to dry the dielectric material, - said module (45) corresponding to a third printing unit capable of performing the next step of the method according to the invention which consists in: e) producing antenna connection pads (23 and 24) by printing conductive polymer ink which is not loaded with nanoparticles. a thickness c omprise between 10 gm and 60 gm so as to electrically connect the strands together, the ends (13 and 14) of said antenna being connected to said connection pads (23 and 24), said module (46) comprising a source of electromagnetic radiation capable of performing the next step of the method according to the invention which consists in: f) subjecting the connection pads to a heat treatment in order to dry the polymer ink.