FR3118836A1 - Dispositif d’antenne sur circuit imprimé et procédé de réalisation d’antenne(s) sur circuit(s) imprimé(s) - Google Patents
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Abstract
Dispositif d’antenne sur circuit imprimé et procédé de réalisation d’antenne(s) sur circuit(s) imprimé(s). La présente invention a pour objet un dispositif d’antenne sur circuit imprimé comprenant, d’une part, un circuit imprimé (1) comprenant un circuit d’émission/réception radiofréquence et se présentant sous la forme d’une plaque comprenant deux faces opposées (1a, 1b), à savoir une première face (1a) et une deuxième face (1b), et au moins un côté latéral (1c, 1d, 1e, 1f) reliant lesdites faces opposées (1a, 1b) en formant la bordure du circuit imprimé (1) et, d’autre part, une antenne (2) reliée audit circuit d’émission/réception radiofréquence et réalisée par métallisation sur la surface externe du circuit imprimé (1). L’antenne (2) présente une forme allongée, de section transversale en U, s’étendant le long d’au moins une partie de ladite bordure (1c, 1d, 1e, 1f) du circuit imprimé (1) et comprenant une première aile (2a) longitudinale, une deuxième aile longitudinale (2b) et une troisième aile longitudinale (2c) reliées entre elles et formant chacune une couche de métallisation essentiellement continue sur la surface externe du circuit imprimé (1). La première aile longitudinale (2c) est appliquée sur ladite bordure, tandis que la deuxième aile longitudinale (2a) est appliquée sur la première face (1a) et la troisième aile longitudinale (2b) est appliquée sur la deuxième face (1a). Elle a également pour objet procédé de réalisation d’antenne(s) sur circuit(s) imprimé(s). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2
Description
La présente invention concerne le domaine des antennes et plus particulièrement des antennes formées par métallisation sur un support isolant du type circuit imprimé pour carte électronique et a pour objet un dispositif d’antenne sur circuit imprimé et un procédé de réalisation d’antenne(s) sur circuit(s) imprimé(s).
On sait qu’une antenne est un dispositif convertissant l’énergie électrique en rayonnement et permet, en association avec un émetteur/récepteur radiofréquence, d’émettre des rayonnements (ondes électromagnétiques) ou de recevoir/capter des rayonnements.
Il est connu dans le domaine des circuits imprimés, communément appelés PCB, formant les supports des cartes électroniques, la réalisation d’antennes sur de tels supports. Le PCB, qui permet de maintenir les composants électroniques et de les relier électriquement entre eux, se présente généralement sous la forme d’une plaque rigide ou semi rigide présentant deux faces planes opposées, dites première et deuxièmes faces, délimitées latéralement par au moins un côté latéral reliant lesdites faces planes en formant la bordure ou la tranche du PCB.
L’antenne est généralement placée sur ce type de support PCB soit sur sa première face, soit sur sa deuxième face.
On connait plusieurs types d’antennes, à savoir des antennes filaires, sous la forme d’une tige de cuivre droite ou repliée en hélice à l’intérieur du produit recevant le PCB, qui offrent de bonnes performances du fait de leur structure tridimensionnelle s’étendant au-delà du plan du PCB.
On connait également des antennes, dites antennes PCB, présentant généralement une structure bidimensionnelle en s’étendant dans le plan du PCB sous la forme d’une piste ou couche appliquée par métallisation sur la surface externe du PCB, généralement sur l’une des première ou deuxième faces du PCB.
Une telle antenne PCB est réalisée généralement dans l’étape de confection de chaque circuit imprimé par insolation d’un panneau à circuit(s) imprimé(s) préparé à cet effet et consistant à masquer, à l’aide d’un masque spécifique, pour chaque circuit imprimé à réaliser, les parties métallisées concernées telles que les pistes et ladite antenne.
Si dans ces deux cas il faut prévoir un volume spécifique pour ce type d’antenne, l’antenne PCB requiert plus de surface sur le PCB que l’antenne filaire qui peut s’étendre en dehors du plan du PCB, mais présente l’avantage d’être moins coûteuse et plus facile à fabriquer.
En outre, on sait que les longueurs des antennes utilisées pour les communications RF (radio-fréquence) sont proportionnelles à l’inverse de la fréquence d’émission-réception et que le rayonnement de l’antenne est limité, pour une antenne gravée par métallisation, par la taille de la surface métallique de l’antenne et notamment la largueur de cuivre ou autre matière conductrice utilisée. L’augmentation de la surface métallique de l’antenne améliore ledit rayonnement.
La taille de la surface métallique de l’antenne et sa longueur ont donc un impact direct sur ses performances.
Pour améliorer les performances de l’antenne PCB, celle-ci occupe donc généralement une partie importante de la surface fonctionnelle du PCB, par exemple sur sa première ou deuxième face, qui ne peut plus être utilisée pour placer d’autres composants.
En outre, la distance de l’antenne PCB par rapport au plan de masse ou à d’autres éléments métalliques (composants, connecteurs, batterie,…) du PCB a également un impact sur ses performances. Le plan de masse sur un PCB est généralement une grande zone de cuivre, pouvant occuper plusieurs couches, connectée à la masse et servant à protéger le PCB contre d’éventuelles perturbations électromagnétiques.
Une solution est d’augmenter le volume du PCB mais cela ne permet pas de répondre aux objectifs actuels de compacité. Une autre solution est d’ajouter des étapes d’assemblage supplémentaires (comme par exemple ajouter une antenne déportée de type filaire), ce qui augmente d’autant le coût du produit.
Pour répondre à ces inconvénients, il a été proposé des solutions d’antennes PCB visant à réduire l’espace occupé par ladite antenne PCB sur la surface fonctionnelle du PCB. Le document de brevet CN103928757, par exemple, décrit une telle solution qui consiste en une antenne disposée sur le côté du PCB, c’est à dire sur au moins l’un des côtés latéraux formant la bordure de la plaque du PCB. Plus particulièrement, l’antenne est réalisée à partir de trous métallisés, c’est à dire d’une succession de trous pratiqués dans les côtés latéraux du PCB en formant des demi trous débouchant chacun sur la première face et la deuxième face du PCB et étant métallisés dans leur fond en arc de cercle et sur leurs bords d’extrémité.
Toutefois, si une antenne du type de celle divulguée par le document CN103928757 permet de libérer un espace plus important sur les première et deuxième face du PCB, elle présente l’inconvénient d’obtenir une discontinuité de l’antenne sur le côté latéral du PCB, c’est à dire une absence ou perte de métallisation, et donc de la partie constitutive de l’antenne, entre deux demi-trous adjacents sur toute l’arrête reliant, ou commune, à ces derniers. Cette absence ou perte de métallisation entre deux demi-trous consécutifs se produit lors de l’étape de perçage des trous faisant suite à l’étape de métallisation du côté latéral concerné. Le résultat de cette absence de métallisation à intervalles réguliers sur toute la longueur de la partie de la bordure concernée du PCB est une perte significative de surface de rayonnement, diminuant d’autant les performances de l’antenne et ne permettant pas une homogénéité des ondes émises.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients un dispositif d’antenne sur circuit imprimé conférant à l’antenne un encombrement réduit sur le circuit imprimé, tout en améliorant les performances de l’antenne, notamment en termes de rayonnement, et l’homogénéité des ondes émises.
A cet effet le dispositif d’antenne sur circuit imprimé, ledit dispositif comprenant d’une part, un circuit imprimé comprenant un circuit d’émission/réception radiofréquence et se présentant sous la forme d’une plaque, par exemple rectangulaire ou ronde, comprenant deux faces opposées, à savoir une première face et une deuxième face, et au moins un côté latéral reliant lesdites faces opposées en formant la bordure du circuit imprimé et, d’autre part, une antenne reliée audit circuit d’émission/réception radiofréquence et réalisée par métallisation sur la surface externe du circuit imprimé, se caractérise essentiellement en ce que ladite antenne présente une forme allongée, de section transversale en U, s’étendant le long de ladite bordure du circuit imprimé sur au moins une partie de la longueur de cette dernière et comprenant une première aile longitudinale, une deuxième aile longitudinale et une troisième aile longitudinale reliées entre elles et formant chacune une couche de métallisation essentiellement continue sur la surface externe du circuit imprimé et en ce que la première aile longitudinale est appliquée sur ladite bordure, tandis que la deuxième aile longitudinale est appliquée sur la première face du circuit imprimé et la troisième aile longitudinale est appliquée sur la deuxième face du circuit imprimé.
La présente invention a également pour objet un procédé de réalisation d’antennes sur circuits imprimés, ledit procédé étant réalisé dans un procédé de fabrication d’une pluralité de circuits imprimés à partir d’un panneau à circuits imprimés comprenant deux grandes faces opposées, à savoir une première grande face et une deuxième grande face, un tel circuit imprimé, issu d’un tel procédé de fabrication, comprenant un circuit d’émission/réception radiofréquence et une antenne reliée à ce dernier et se présentant à l’état unitaire sous la forme d’une plaque, par exemple rectangulaire ou ronde, comprenant deux faces opposées, à savoir une première face issue de la première grande face du panneau et une deuxième face issue de la deuxième grande face du panneau, et au moins un côté latéral reliant lesdites faces opposées en formant la bordure du circuit imprimé, se caractérisant essentiellement en ce qu’il consiste à réaliser en outre les opérations suivantes dans les étapes suivantes dudit procédé de fabrication :
- dans l’étape de perçage et de prédécoupage du panneau, à prédécouper en outre, pour chaque circuit imprimé, une partie de bordure à métalliser apte et destinée à former au moins une partie de la longueur de la bordure dudit circuit imprimé à réaliser,
- dans l’étape de métallisation des parties à métalliser, pour chaque circuit imprimé à réaliser, à métalliser en outre la partie de bordure à métalliser en recouvrant cette dernière d’une couche de métallisation,
-dans l’étape de confection de chaque circuit imprimé à réaliser par insolation du panneau préparé à cet effet et consistant à masquer les parties métallisées concernées, à masquer en outre les grandes faces du panneau le long de la partie de bordure métallisée pour réaliser l’antenne de sorte que celle-ci présente sur la surface externe du circuit imprimé une forme allongée, de section transversale en U, s’étendant le long de la bordure du circuit imprimé sur au moins une partie de la longueur de cette dernière et comprenant une première aile longitudinale, une deuxième aile longitudinale et une troisième aile longitudinale reliées entre elles et formant chacune une couche de métallisation essentiellement continue sur la surface externe du circuit imprimé, la première aile longitudinale étant formée par la couche de métallisation de la partie de bordure métallisée, la deuxième aile longitudinale étant formée en masquant la première grande face du panneau le long de ladite partie de bordure métallisée sur une largeur prédéterminée et la troisième aile longitudinale étant formée en masquant la deuxième grande face du panneau le long de la partie de bordure métallisée sur une largeur prédéterminée.
La présente invention a encore pour objet un procédé de réalisation d’une antenne sur circuit imprimé, ledit procédé étant réalisé dans un procédé de fabrication d’un circuit imprimé unitaire à partir d’un panneau à circuit imprimé unitaire comprenant deux grande faces, à savoir une première grande face et une deuxième grande face, un tel circuit imprimé, issu d’un tel procédé de fabrication, comprenant un circuit d’émission/réception radiofréquence et une antenne reliée à ce dernier et se présentant sous la forme d’une plaque, par exemple rectangulaire ou ronde, comprenant deux faces opposées, à savoir une première face issue de la première grande face du panneau et une deuxième face issues de la deuxième grande face du panneau, et au moins un côté latéral reliant lesdites faces opposées en formant la bordure du circuit imprimé, se caractérisant essentiellement en ce qu’il consiste à réaliser en outre les opérations suivantes dans les étapes suivantes dudit procédé de fabrication :
- dans l’étape de perçage et de prédécoupage du panneau, à prédécouper en outre une partie de bordure à métalliser apte et destinée à former au moins une partie de la longueur de la bordure dudit circuit imprimé à réaliser,
- dans l’étape de métallisation des parties à métalliser, pour le circuit imprimé à réaliser, à métalliser en outre la partie de bordure à métalliser en recouvrant cette dernière d’une couche de métallisation,
-dans l’étape de confection du circuit imprimé à réaliser par insolation du panneau préparé à cet effet et consistant à masquer les parties métallisées concernées, à masquer en outre les grandes faces du panneau le long de la partie de bordure métallisée pour réaliser l’antenne de sorte que celle-ci présente sur la surface externe du circuit imprimé une forme allongée, de section transversale en U, s’étendant le long de la bordure du circuit imprimé sur au moins une partie de la longueur de cette dernière et comprenant une première aile longitudinale, une deuxième aile longitudinale et une troisième aile longitudinale reliées entre elles et formant chacune une couche de métallisation essentiellement continue sur la surface externe du circuit imprimé, la première aile longitudinale étant formée par la couche de métallisation de la partie de bordure métallisée, la deuxième aile longitudinale étant formée en masquant la première grande face du panneau le long de ladite partie de bordure métallisée sur une largeur prédéterminée et la troisième aile longitudinale étant formée en masquant la deuxième grande face du panneau le long de la partie de bordure métallisée sur une largeur prédéterminée.
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
La montre une antenne 2 sur circuit imprimé 1 de l’art antérieur, ledit circuit imprimé 1 se présentant sous la forme d’une plaque comprenant deux faces opposées 1a, 1b à savoir une première face 1a et une deuxième face 1b, et des côtés latéraux 1c formant la bordure (ou tranche ou contour) du circuit imprimé 1, reliant entre elles lesdites première et deuxième faces 1a, 1b et une antenne 2 réalisée par métallisation sur la surface externe du circuit imprimé 1. L’antenne 2 est formée par une succession de demi-trous T métallisés, connus sous le nom de vias, pratiqués par perçage dans au moins l’un des côtés latéraux 1a du circuit imprimé 1 et créant entre deux demi-trous T une discontinuité ou rupture de métallisation R sur le côté latéral 1a correspondant. Cette discontinuité ou rupture de métallisation créée une multiplicité de zones sans métallisation le long du côté latéral ou des côtés latéraux 1c dans lequel sont pratiquées lesdits demi-trous T, ce qui a pour effet d’entraîner une perte significative de la surface de rayonnement de l’antenne 2 sur ledit côté latéral 1a, diminuant d’autant les performances de l’antenne 2 et ne permettant pas d’obtenir une homogénéité des ondes émises par ladite antenne 2. Un autre problème posé est la partie essentielle ou la quasi-totalité de l’antenne 2, formée par les parties semi-cylindriques métallisées des demi-trous T, qui s’étend vers l’intérieur du circuit imprimé 1 en se rapprochant ainsi du plan de masse M et/ou d’autres éléments métalliques du circuit imprimé 1 de sorte que ledit plan de masse et/ou lesdits éléments métalliques peuvent subir des perturbations électromagnétiques provenant de l’antenne 2 et réciproquement.
Les figures 2 à 5 montrent un dispositif d’antenne sur circuit imprimé, ledit dispositif comprenant d’une part, un circuit imprimé 1 comprenant un circuit d’émission/réception radiofréquence et se présentant sous la forme d’une plaque, par exemple rectangulaire ou ronde, comprenant deux faces opposées 1a, 1b, à savoir une première face 1a et une deuxième face 1b, et au moins un côté latéral 1c, 1d, 1e, 1f reliant lesdites faces opposées 1a, 1b en formant la bordure du circuit imprimé 1 et, d’autre part, une antenne 2 reliée audit circuit d’émission/réception radiofréquence et réalisée par métallisation sur la surface externe du circuit imprimé 1.
Conformément à la présente invention dans un tel dispositif, ladite antenne 2 présente une forme allongée, de section transversale en U, s’étendant le long de ladite bordure 1c, 1d, 1e, 1f du circuit imprimé 1 sur au moins une partie de la longueur de ladite bordure et comprenant une première aile 2a longitudinale, une deuxième aile longitudinale 2b et une troisième aile longitudinale 2c reliées entre elles et formant chacune une couche de métallisation essentiellement continue sur la surface externe du circuit imprimé 1.
Toujours conformément à la présente invention, la première aile longitudinale 2a est appliquée sur ladite bordure 1c, 1d, 1e, 1f, c’est-à-dire sur au moins une partie de la longueur de ladite bordure, tandis que la deuxième aile longitudinale 2b est appliquée sur la première face 1a du circuit imprimé 1 et la troisième aile longitudinale 2c est appliquée sur la deuxième face 1b du circuit imprimé 1.
Un tel circuit imprimé 1 (ou PCB de l’anglais printed circuit board), qui constitue un support, du type plaque, permet de maintenir et de relier électriquement des composants ou éléments électroniques entre eux en vue de la réalisation d’une carte électronique. Il peut être constitué d’une ou plusieurs couches conductrices métalliques, de préférence de couches conductrices de cuivre, séparées par un matériau isolant tel que de la résine époxyde. Les couches conductrices peuvent être réalisées (gravées) par tout procédé de fabrication connu permettant de réaliser des pistes, généralement terminées par des pastilles qui une fois perforées/percées peuvent établir des liaisons électriques entre les composants électroniques ou les couches de cuivre. Il peut être prévu, toujours de manière connue, de protéger (oxydation, courts-circuits…) lesdites pistes et pastilles par un film ou une couche de protection, par exemple du type vernis. Un tel circuit imprimé 1 peut comprendre différents trous issus d’une opération de perçage lors de sa fabrication tels que des trous pour le maintien des composants ou des vias (trous métallisés lors d’une opération de métallisation du processus de fabrication) pour la connexion électrique entre les couches conductrices.
Ainsi l’antenne 2 s’étend, essentiellement de manière continue, sur les deux faces opposées (première et deuxième faces) 1a, 1b du circuit imprimé 1, mais également, contrairement à l’art antérieur précité représenté sur la , sur la bordure (ou tranche) du circuit imprimé 1, c’est à dire sur au moins l’un des côtés latéraux 1c, 1d, 1e, 1f) du circuit imprimé 1, ce qui permet d’améliorer notablement les performances en termes de rayonnement de l’antenne 2 et l’homogénéité des ondes émises par ladite antenne 2.
Le circuit imprimé 1 peut comprendre au moins un plan de masse M ou tout autre élément métallique situé dans une première zone Z1 dudit circuit imprimé 1. Dans ce cas, la présente invention peut, de préférence, prévoir que l’antenne 2 soit essentiellement située dans une deuxième zone Z2 adjacente à ou distante de ladite première zone 1. La distance avec ledit plan de masse M ou tout autre dit élément métallique peut être adapté en fonction de l’épaisseur du circuit imprimé 1.
De préférence, l’antenne 2, essentiellement située dans la deuxième zone Z2, peut s’étendre jusque dans la première zone Z1 en étant connectée audit plan de masse M, ou à l’élément métallique ou à au moins l’un desdits éléments métalliques, situé(s) dans la première zone Z1. Cette caractéristique a notamment pour avantage de répondre à la typologie d’une antenne F inversée connue sous l’expression anglaise inverted-F antenna (IFA).
Dans une forme de réalisation préférentielle permettant d’allonger l’antenne 2 tout en minimisant son étendue le long de la bordure1c, 1d, 1e, 1f, la partie de la bordure 1c, 1d, 1e, 1f le long de laquelle s’étend l’antenne 2 sans discontinuité peut comprendre au moins un renfoncement 10e, de préférence globalement en forme de U ou autre formes également possibles, vers l’intérieur du circuit imprimé 1 et le long duquel s’étend l’antenne 2 sans discontinuité. On comprend que l’antenne 2 comprend alors elle-même un renfoncement 2d. De tels renfoncements 10e, 2d ajoutent une longueur de bordure vers l’intérieur du circuit imprimé 1, de préférence à distance du plan de masse M, et donc une longueur d’antenne 2 supplémentaire le long de la bordure 1c, 1d, 1e, 1f du circuit imprimé 1. On rappellera que les longueurs d’antenne utilisées pour les communications radiofréquence sont inversement proportionnelles à la fréquence d’émission-réception, de sorte que pour des fréquences basses, un tel renfoncement 10e dans le circuit imprimé 1, que suit l’antenne 2 par son renfoncement 2d, peut permettre une augmentation notable de la longueur de l’antenne 2, ceci sans occuper une longueur de la bordure 1c, 1d, 1e, 1f plus importante et qui pourrait se retrouver en conflit avec le plan de masse M ou d’autres composants du circuit imprimé 1 ou sans augmenter le volume ou la surface du circuit imprimé 1.
Ainsi, du fait de manque de place sur les circuits imprimés, la présente invention permet de garder des dimensions faibles de l’antenne 2 sans augmenter le volume du circuit imprimé 1 ou sans ajouter des étapes d’assemblage supplémentaires (comme par exemple ajouter une antenne déportée de type filaire).
Dans une forme de réalisation particulière, la première aile longitudinale 2a de l’antenne 2 peut comprendre au moins une ouverture traversante 20a, 21a, c’est-à-dire une zone sans couche de métallisation, de sorte à permettre ponctuellement, lors de la fabrication du circuit imprimé 1, le passage d’une partie saillante 10g, 10h de la bordure à travers l’ouverture traversante 20a, 21a correspondante (figures 2, 3, 4 et 5). Une telle partie saillante forme un point d’accrochage permettant un maintien mécanique du circuit imprimé 1 dans le panneau à circuits imprimés duquel il est issu après sa séparation unitaire.
Dans une forme de réalisation préférentielle, le circuit imprimé 1 se présente sous la forme d’une plaque globalement rectangulaire comprenant deux côtés latéraux 1c, 1d opposés, à savoir un premier côté latéral 1c et un deuxième côté latéral 1d, et un troisième côté latéral 1e reliant lesdits premier et deuxième côtés latéraux 1c, 1d en formant avec chacun de ces dernier un coin ou angle 1g, 1h et en ce que l’antenne 2 s’étend le long du troisième côté latéral 1e et, depuis chaque coin ou angle 1g, 1h, le long d’au moins une partie des premier et deuxième côtés latéraux 1c, 1d. Dans une telle forme rectangulaire du circuit imprimé 1, l’antenne 2 peut ainsi être prévue pour s’étendre sur trois de ses quatre côtés 1c, 1d, 1e, 1f. D’autres extensions longitudinales de l’antenne 2 sur la bordure du circuit imprimé 1 formée ainsi par les quatre côtés 1c, 1d, 1e, 1f peuvent être prévues selon la longueur de l’antenne 2 que l’on veut obtenir.
Dans cette forme de réalisation préférentielle, le troisième côté latéral 1c peut comprendre le ou l’un des renfoncement(s) 10e.
En outre, toujours dans cette forme de réalisation préférentielle, on peut voir sur les figures 2, 3, 4 et 5, que la ou chaque ouverture traversante 20a, 21a de la première aile longitudinale 2a de l’antenne 2 peut être située au niveau de chacun desdits coins ou angles 1g, 1h. On comprend que si ces ouvertures traversantes 20a, 21a créent une discontinuité de la métallisation sur la partie de métallisée de la bordure du circuit imprimé 1, cette discontinuité est ponctuelle et limitée aux coins ou angles 1g, 1h concernés, contrairement à l’art antérieur précité représentés sur la figure où la discontinuité est réalisée à intervalles réguliers tout le long du ou des côtés latéraux concerné(s) de l’antenne 2. En outre une telle discontinuité n’existe pas dans la présente invention dans le cas où les points d’accrochage ne sont pas situés dans la zone occupée par l’antenne 2, c’est-à-dire que les points d’accrochage se trouvent sur une partie de la bordure non occupée par l’antenne 2. De préférence, pour garantir la continuité électrique du signal de l’antenne 2, le dispositif comprend en outre des trous métallisés (vias) 4 pratiqués en arrière de chaque ouverture traversante 20a, 21a. Chaque trou métallisé 4 peut être prévu pour traverser à la fois lesdites deuxième et troisième ailes 2b, 2c de l’antenne 2 et l’épaisseur du circuit imprimé 1. Le cas échéant, chaque trou métallisé 4 peut être situé dans l’angle ou le coin 1g, 1h (figures 2, 3, 4).
Le troisième côté latéral 1e, comme on peut le voir sur les figures 2, 3, 4 et 5 peut comprendre un renfoncement 10e globalement en forme de U et le long duquel s’étend l’antenne 2 sans discontinuité.
Pour relier l’antenne 2 au circuit d’émission/réception, l’une des extrémités de l’antenne 2, dite extrémité initiale, peut être configurée de sorte que la deuxième aile 2b et/ou la troisième aile 2c se prolonge(nt) chacune, le cas échéant de préférence parallèlement entre elles, vers l’intérieur du circuit imprimé 1, c’est à dire vers l’intérieur de l’antenne 2, en s’éloignant chacune de la première aile 2a jusqu’à un point permettant sa connexion à un point de connexion du circuit imprimé 1 relié au circuit d’émission/réception radiofréquence (RF). L’extrémité initiale 2e de l’antenne 2 peut ainsi être reliée électriquement, par ledit point de connexion, directement au circuit d’émission/réception radiofréquence ou via un autre circuit tel qu’un circuit d’adaptation de l’impédance de l’antenne 2, connu sous le nom générique anglais « FR front-end», connecté audit point de connexion. L’extrémité initial 2e de l’antenne 2 forme en quelque sorte le point de départ de l’antenne 2 le long de la bordure jusqu’à son autre extrémité, dite extrémité terminale 2f. Ainsi, par exemple dans le cas de la forme de réalisation du circuit imprimé 1 se présentant sous la forme d’une plaque globalement rectangulaire comprenant deux côtés latéraux 1c, 1d opposés, comme on peut le voir sur les figures 2, 3 et 4, l’extrémité initiale 2e de l’antenne 2 peut être située au niveau du premier côté latéral 1c et l’extrémité terminale 2f au niveau du deuxième côté latéral 1d opposé.
La présente invention a également pour objet un procédé de réalisation d’antennes 2 sur circuits imprimés 1, ledit procédé étant réalisé dans un procédé de fabrication d’une pluralité de circuits imprimés 1 à partir d’un panneau à circuits imprimés 1 comprenant deux grandes faces opposées, à savoir une première grande face et une deuxième grande face, un tel circuit imprimé 1, issu d’un tel procédé de fabrication, comprenant un circuit d’émission/réception radiofréquence et une antenne 2 reliée à ce dernier et se présentant à l’état unitaire sous la forme d’une plaque, par exemple rectangulaire ou ronde, comprenant deux faces opposées 1a, 1b, à savoir une première face 1a issue de la première grande face du panneau et une deuxième face 1b issue de la deuxième grande face du panneau, et au moins un côté latéral 1c, 1d, 1e, 1f reliant lesdites faces opposées 1a, 1b en formant la bordure du circuit imprimé 1.
Conformément à la présente invention, un tel procédé consiste à réaliser en outre les opérations suivantes dans les étapes suivantes dudit procédé de fabrication :
- dans l’étape de perçage et de prédécoupage, à prédécouper en outre, pour chaque circuit imprimé 1, une partie de bordure à métalliser apte et destinée à former au moins une partie de la longueur de la bordure 1c, 1d, 1e, 1f dudit circuit imprimé 1 à réaliser,
- dans l’étape de métallisation des parties à métalliser, pour chaque circuit imprimé 1 à réaliser, à métalliser en outre la partie de bordure à métalliser en recouvrant cette dernière d’une couche de métallisation,
-dans l’étape de confection de chaque circuit imprimé 1 à réaliser par insolation du panneau préparé à cet effet et consistant à masquer les parties métallisées concernées, à masquer en outre les grandes faces du panneau le long de la partie de bordure métallisée pour réaliser l’antenne 2 de sorte que celle-ci présente sur la surface externe du circuit imprimé 1 une forme allongée, de section transversale en U, s’étendant le long de la bordure 1c, 1d, 1e, 1f du circuit imprimé 1 sur au moins une partie de la longueur de cette dernière et comprenant une première aile 2a longitudinale, une deuxième aile longitudinale 2b et une troisième aile longitudinale 2c reliées entre elles et formant chacune une couche de métallisation essentiellement continue sur la surface externe du circuit imprimé 1, la première aile longitudinale 2c étant formée par la couche de métallisation de la partie de bordure métallisée, la deuxième aile longitudinale 2a étant formée en masquant la première grande face du panneau le long de ladite partie de bordure métallisée sur une largeur prédéterminée et la troisième aile longitudinale 2b étant formée en masquant la deuxième grande face du panneau le long de la partie de bordure métallisée sur une largeur prédéterminée.
Dans l’étape de perçage et de prédécoupage, le procédé de réalisation d’antennes 2 sur circuits imprimés 1 peut consister à découper la partie de bordure à métalliser en laissant au moins une partie saillante 10g, 10h non découpée le long de cette dernière pour former au niveau de ladite partie additionnelle au moins un point d’accrochage du circuit imprimé 1 dans le panneau jusqu’à sa séparation unitaire.
Dans l’étape de perçage et de prédécoupage, le procédé de réalisation d’antennes 2 sur circuits imprimés 1 peut consister à découper la partie de bordure à métalliser en formant en outre dans cette dernière au moins un renfoncement 10e, de préférence globalement en forme de U ou autres formes également possibles, vers l’intérieur du circuit imprimé 1. Un tel renfoncement, qui peut être un renfoncement du type de celui décrit plus haut et présentant les effets et avantages de celui-ci, ne sera pas décrit plus en détail pour le procédé.
La présente invention a encore pour objet un procédé de réalisation d’une antenne 2 sur circuit imprimé 1, ledit procédé étant réalisé dans un procédé de fabrication d’un circuit imprimé 1 unitaire à partir d’un panneau à circuit imprimé 1 unitaire comprenant deux grande faces, à savoir une première grande face et une deuxième grande face, un tel circuit imprimé 1, issu d’un tel procédé de fabrication, comprenant un circuit d’émission/réception radiofréquence et une antenne 2 reliée à ce dernier et se présentant sous la forme d’une plaque, par exemple rectangulaire ou ronde, comprenant deux faces opposées 1a, 1b, à savoir une première face 1a issue de la première grande face du panneau et une deuxième face 1b issues de la deuxième grande face du panneau, et au moins un côté latéral 1c, 1d, 1e, 1f reliant lesdites faces opposées 1a, 1b en formant la bordure du circuit imprimé 1.
Conformément à la présente invention, un tel procédé consiste à réaliser en outre les opérations suivantes dans les étapes suivantes dudit procédé de fabrication :
- dans l’étape de perçage et de prédécoupage du panneau, à prédécouper en outre une partie de bordure à métalliser apte et destinée à former au moins une partie de la longueur de la bordure 1c, 1d, 1e, 1f dudit circuit imprimé 1 à réaliser,
- dans l’étape de métallisation des parties à métalliser, pour le circuit imprimé 1 à réaliser, à métalliser en outre la partie de bordure à métalliser en recouvrant cette dernière d’une couche de métallisation,
-dans l’étape de confection du circuit imprimé 1 à réaliser par insolation du panneau préparé à cet effet et consistant à masquer les parties métallisées concernées, à masquer en outre les grandes faces du panneau le long de la partie de bordure métallisée pour réaliser l’antenne 2 de sorte que celle-ci présente sur la surface externe du circuit imprimé 1 une forme allongée, de section transversale en U, s’étendant le long de la bordure 1c, 1d, 1e, 1f du circuit imprimé 1 sur au moins une partie de la longueur de cette dernière et comprenant une première aile 2a longitudinale, une deuxième aile longitudinale 2b et une troisième aile longitudinale 2c reliées entre elles et formant chacune une couche de métallisation essentiellement continue sur la surface externe du circuit imprimé 1, la première aile longitudinale 2c étant formée par la couche de métallisation de la partie de bordure métallisée, la deuxième aile longitudinale 2a étant formée en masquant la première grande face du panneau le long de ladite partie de bordure métallisée sur une largeur prédéterminée et la troisième aile longitudinale 2b étant formée en masquant la deuxième grande face du panneau le long de la partie de bordure métallisée sur une largeur prédéterminée.
Dans l’étape de perçage et de prédécoupage, le procédé de réalisation d’une antenne 2 sur circuit imprimé 1 peut consister à prédécouper la partie de bordure à métalliser en formant en outre dans cette dernière au moins un renfoncement 10e, de préférence globalement en forme de U ou autres formes également possibles, vers l’intérieur du circuit imprimé 1.
Dans l’étape de perçage et de prédécoupage du panneau des procédés précités, celle-ci peut consister, comme c’est le cas généralement dans les procédés de fabrication connus, à percer des trous dans le panneau permettant de maintenir les composants électroniques et/ou d’établir des liaisons entre les couches métalliques.
Les étapes de fabrication d’un circuit imprimé 1 ou PCB étant connus, telles que les étapes de perçage, de métallisation, de préparation et d’ajout du masque/film photosensible, de gravure, d’ajout de vernis, de finition et, le cas échéant, de séparation unitaire des circuits imprimés, ne sont pas décrites plus en détail dans la présente demande.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.
Claims (13)
- Dispositif d’antenne sur circuit imprimé, ledit dispositif comprenant, d’une part, un circuit imprimé (1) comprenant un circuit d’émission/réception radiofréquence et se présentant sous la forme d’une plaque, par exemple rectangulaire ou ronde, comprenant deux faces opposées (1a, 1b), à savoir une première face (1a) et une deuxième face (1b), et au moins un côté latéral (1c, 1d, 1e, 1f) reliant lesdites faces opposées (1a, 1b) en formant la bordure du circuit imprimé (1) et, d’autre part, une antenne (2) reliée audit circuit d’émission/réception radiofréquence et réalisée par métallisation sur la surface externe du circuit imprimé (1), caractérisé en ce que ladite antenne (2) présente une forme allongée, de section transversale en U, s’étendant le long de ladite bordure (1c, 1d, 1e, 1f) du circuit imprimé (1) sur au moins une partie de la longueur de cette dernière et comprenant une première aile (2a) longitudinale, une deuxième aile longitudinale (2b) et une troisième aile longitudinale (2c) reliées entre elles et formant chacune une couche de métallisation essentiellement continue sur la surface externe du circuit imprimé (1) et en ce que la première aile longitudinale (2a) est appliquée sur au moins une partie de la longueur de ladite bordure (1c, 1d, 1e, 1f), tandis que la deuxième aile longitudinale (2b) est appliquée sur la première face (1a) du circuit imprimé (1) et la troisième aile longitudinale (2c) est appliquée sur la deuxième face (1a) du circuit imprimé (1).
- Dispositif d’antenne, selon la revendication 1, en ce que la partie de la bordure (1c, 1d, 1e, 1f) le long de laquelle s’étend l’antenne (2) comprend au moins un renfoncement (10e), de préférence globalement en forme de U ou autres formes également possibles, le long duquel s’étend l’antenne (2) sans discontinuité.
- Dispositif d’antenne, selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le circuit imprimé (1) comprend au moins un plan de masse (M) ou tout autre élément métallique situé dans une première zone (Z1) dudit circuit imprimé (1) et en ce que l’antenne (2) est essentiellement située dans une deuxième zone (Z2) adjacente à ou distante de ladite première zone (Z1).
- Dispositif d’antenne, selon la revendication 3, caractérisé en ce que l’antenne (2) s’étend jusque dans la première zone (Z1) en étant connectée au plan de masse (M), ou à l’élément métallique ou à au moins l’un des éléments métalliques, situé(s) dans la première zone (Z1).
- Dispositif d’antenne, selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la première aile longitudinale (2a) de l’antenne (2) comprend au moins une ouverture traversante (20a, 21a), c’est-à-dire une zone sans couche de métallisation, de sorte à permettre ponctuellement, lors de la fabrication du circuit imprimé (1), le passage d’une partie saillante (10g, 10h) de la bordure à travers l’ouverture traversante (20a, 21a) correspondante.
- Dispositif d’antenne, selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le circuit imprimé (1) se présente sous la forme d’une plaque globalement rectangulaire comprenant deux côtés latéraux (1c, 1d) opposés, à savoir un premier côté latéral (1c) et un deuxième côté latéral (1d), et un troisième côté latéral (1e) reliant lesdits premier et deuxième côtés latéraux (1c, 1d) en formant avec chacun de ces dernier un coin ou angle (1g, 1h) et en ce que l’antenne (2) s’étend le long du troisième côté latéral (1e) et, depuis chaque coin ou angle (1g, 1h), le long d’au moins une partie des premier et deuxième côtés latéraux (1c, 1d).
- Dispositif d’antenne, selon la revendication 6 prise en combinaison avec la revendication 2, caractérisé en ce que le troisième côté latéral (1c) comprend le ou l’un des renfoncement(s) (10e).
- Dispositif d’antenne, selon la revendication 6 ou la revendication 7 prise en combinaison avec la revendication 4, caractérisé en ce que la ou chaque ouverture traversante (20a, 21a) de la première aile longitudinale (2a) de l’antenne (2) est située au niveau de chacun desdits coins ou angles (1g, 1h).
- Procédé de réalisation d’antennes (2) sur circuits imprimés (1), ledit procédé étant réalisé dans un procédé de fabrication d’une pluralité de circuits imprimés (1) à partir d’un panneau à circuits imprimés (1) comprenant deux grandes faces opposées, à savoir une première grande face et une deuxième grande face, un tel circuit imprimé (1), issu d’un tel procédé de fabrication, comprenant un circuit d’émission/réception radiofréquence et une antenne (2) reliée à ce dernier et se présentant à l’état unitaire sous la forme d’une plaque, par exemple rectangulaire ou ronde, comprenant deux faces opposées (1a, 1b), à savoir une première face (1a) issue de la première grande face du panneau et une deuxième face (1b) issue de la deuxième grande face du panneau, et au moins un côté latéral (1c, 1d, 1e, 1f) reliant lesdites faces opposées (1a, 1b) en formant la bordure du circuit imprimé (1), caractérisé en ce qu’il consiste à réaliser en outre les opérations suivantes dans les étapes suivantes dudit procédé de fabrication :
- dans l’étape de perçage et de prédécoupage du panneau, à prédécouper en outre, pour chaque circuit imprimé (1), une partie de bordure à métalliser apte et destinée à former au moins une partie de la longueur de la bordure (1c, 1d, 1e, 1f) dudit circuit imprimé (1) à réaliser,
- dans l’étape de métallisation des parties à métalliser, pour chaque circuit imprimé (1) à réaliser, à métalliser en outre la partie de bordure à métalliser en recouvrant cette dernière d’une couche de métallisation,
- dans l’étape de confection de chaque circuit imprimé (1) à réaliser par insolation du panneau préparé à cet effet et consistant à masquer les parties métallisées concernées, à masquer en outre les grandes faces du panneau le long de la partie de bordure métallisée pour réaliser l’antenne (2) de sorte que celle-ci présente sur la surface externe du circuit imprimé (1) une forme allongée, de section transversale en U, s’étendant le long de la bordure (1c, 1d, 1e, 1f) du circuit imprimé (1) sur au moins une partie de la longueur de cette dernière et comprenant une première aile (2a) longitudinale, une deuxième aile longitudinale (2b) et une troisième aile longitudinale (2c) reliées entre elles et formant chacune une couche de métallisation essentiellement continue sur la surface externe du circuit imprimé (1), la première aile longitudinale (2c) étant formée par la couche de métallisation de la partie de bordure métallisée, la deuxième aile longitudinale (2a) étant formée en masquant la première grande face du panneau le long de ladite partie de bordure métallisée sur une largeur prédéterminée et la troisième aile longitudinale (2b) étant formée en masquant la deuxième grande face du panneau le long de la partie de bordure métallisée sur une largeur prédéterminée.
- Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu’il consiste, dans l’étape de perçage et de prédécoupage, à découper la partie de bordure à métalliser en laissant au moins une partie saillante (10g, 10h) non découpée le long de cette dernière pour former au niveau de ladite partie additionnelle au moins un point d’accrochage du circuit imprimé (1) dans le panneau jusqu’à sa séparation unitaire.
- Procédé, selon la revendication 9 ou la revendication 10, caractérisé en ce qu’il consiste, dans l’étape de perçage et de prédécoupage, à prédécouper la partie de bordure à métalliser en formant en outre dans cette dernière au moins un renfoncement (10e), de préférence globalement en forme de U, vers l’intérieur du circuit imprimé (1).
- Procédé de réalisation d’une antenne (2) sur circuit imprimé (1), ledit procédé étant réalisé dans un procédé de fabrication d’un circuit imprimé (1) unitaire à partir d’un panneau à circuit imprimé (1) unitaire comprenant deux grande faces, à savoir une première grande face et une deuxième grande face, un tel circuit imprimé (1), issu d’un tel procédé de fabrication, comprenant un circuit d’émission/réception radiofréquence et une antenne (2) reliée à ce dernier et se présentant sous la forme d’une plaque, par exemple rectangulaire ou ronde, comprenant deux faces opposées (1a, 1b), à savoir une première face (1a) issue de la première grande face du panneau et une deuxième face (1b) issues de la deuxième grande face du panneau, et au moins un côté latéral (1c, 1d, 1e, 1f) reliant lesdites faces opposées (1a, 1b) en formant la bordure (1c, 1d, 1e, 1f) du circuit imprimé (1), caractérisé en ce qu’il consiste à réaliser en outre les opérations suivantes dans les étapes suivantes dudit procédé de fabrication :
- dans l’étape de perçage et de prédécoupage, à prédécouper en outre une partie de bordure à métalliser apte et destinée à former au moins une partie de la longueur de la bordure (1c, 1d, 1e, 1f) du circuit imprimé (1) à réaliser,
- dans l’étape de métallisation des parties à métalliser, pour le circuit imprimé (1) à réaliser, à métalliser en outre la partie de bordure à métalliser en recouvrant cette dernière d’une couche de métallisation,
- dans l’étape de confection du circuit imprimé (1) à réaliser par insolation du panneau préparé à cet effet et consistant à masquer les parties métallisées concernées, à masquer en outre les grandes faces du panneau le long de la partie de bordure métallisée pour réaliser l’antenne (2) de sorte que celle-ci présente sur la surface externe du circuit imprimé (1) une forme allongée, de section transversale en U, s’étendant le long de la bordure (1c, 1d, 1e, 1f) du circuit imprimé (1) sur au moins une partie de la longueur de cette dernière et comprenant une première aile (2a) longitudinale, une deuxième aile longitudinale (2b) et une troisième aile longitudinale (2c) reliées entre elles et formant chacune une couche de métallisation essentiellement continue sur la surface externe du circuit imprimé (1), la première aile longitudinale (2c) étant formée par la couche de métallisation de la partie de bordure métallisée, la deuxième aile longitudinale (2a) étant formée en masquant la première grande face du panneau le long de ladite partie de bordure métallisée sur une largeur prédéterminée et la troisième aile longitudinale (2b) étant formée en masquant la deuxième grande face du panneau le long de la partie de bordure métallisée sur une largeur prédéterminée.
- Procédé, selon la revendication 12, caractérisé en ce qu’il consiste, dans l’étape de perçage et de prédécoupage, à prédécouper la partie de bordure à métalliser en formant en outre dans cette dernière au moins un renfoncement (10e), de préférence globalement en forme de U, vers l’intérieur du circuit imprimé (1).
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- 2022-01-03 EP EP22150060.6A patent/EP4027455A1/fr active Pending
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