WO2006005854A1 - Entite electronique comportant une antenne et module pour une telle entite - Google Patents

Entite electronique comportant une antenne et module pour une telle entite Download PDF

Info

Publication number
WO2006005854A1
WO2006005854A1 PCT/FR2005/001747 FR2005001747W WO2006005854A1 WO 2006005854 A1 WO2006005854 A1 WO 2006005854A1 FR 2005001747 W FR2005001747 W FR 2005001747W WO 2006005854 A1 WO2006005854 A1 WO 2006005854A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
contact
antenna
printed circuit
module
microcircuit
Prior art date
Application number
PCT/FR2005/001747
Other languages
English (en)
Inventor
Guy Enouf
Original Assignee
Oberthur Card Systems Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oberthur Card Systems Sa filed Critical Oberthur Card Systems Sa
Publication of WO2006005854A1 publication Critical patent/WO2006005854A1/fr

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07766Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card comprising at least a second communication arrangement in addition to a first non-contact communication arrangement
    • G06K19/07769Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card comprising at least a second communication arrangement in addition to a first non-contact communication arrangement the further communication means being a galvanic interface, e.g. hybrid or mixed smart cards having a contact and a non-contact interface
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/0775Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card arrangements for connecting the integrated circuit to the antenna
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16227Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01079Gold [Au]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01087Francium [Fr]

Definitions

  • Electronic entity comprising an antenna and module for such an entity
  • the present invention relates to an electronic entity, such as a microcircuit card, which includes an antenna.
  • the invention also relates to a module for such an entity.
  • Electronic entities for example microcircuit cards which comprise an antenna are used more and more frequently today in order to allow operation (that is to say generally an information transfer) to be carried out remotely in relation to each other. with another electronic entity.
  • This type of entity covers, on the one hand, the cards with which only remote operation by means of the antenna is possible (hence the name “contactless card” sometimes used, or its English equivalent “contactless ”) and, on the other hand, the so-called mixed cards for which two modes of operation are possible: remotely or by means of contacts located on the upper face of the card.
  • the antenna is formed by conductive turns made at one of the layers of the polymer support of the electronic entity, generally at the level of the layer called "inlay".
  • inlay the layer of the layer called "inlay”.
  • depositing a copper wire photogravure or screen printing.
  • this solution requires the realization of a bridge to loop the circuit formed by the antenna, as explained in the patent application FR 2 769 390.
  • the invention proposes an electronic entity comprising a support, an antenna comprising a first winding portion carried by the support and a module attached to the support and comprising a printed circuit and a microcircuit, characterized in that a second winding portion of the antenna is formed, on a face which carries the microcircuit, by a conductive track of the printed circuit in electrical contact with said first part.
  • This configuration makes it possible to produce the antenna with dimensions of the order of those of the electronic entity, which makes it possible to use a small module, while benefiting from the connection facilities associated with the implementation of a device. part of the antenna as printed circuit tracks on the face that receives the microcircuit. The use of this face also avoids the need for a manufacturing step dedicated to the realization of the second winding part. Moreover, this solution makes it possible to overcome the problems related to the location of the module relative to the antenna, which is particularly interesting in the case of a mixed board.
  • the antenna may also comprise a third portion carried by the support and in electrical contact with the conductive track.
  • the first part, the second part and the third part can then realize at least partly a turn of the antenna.
  • the printed circuit comprises a first contact for connection to the first part and a second contact for connection to the third part of the antenna.
  • the conductive track may for example provide the electrical connection between the first contact and the second contact.
  • the antenna comprises a plurality of turn parts carried by the support and each connected to a contact of a pair of associated contacts carried by the printed circuit. We can then provide that the contacts of the pair of associated contacts are connected at least in part by a conductive track of the printed circuit.
  • the latter has two terminals respectively connected to a third contact and to a fourth contact of the printed circuit located on either side of the conductive track in the plane of the printed circuit.
  • the third contact and the fourth contact can then be electrically connected by elements carried by the printed circuit.
  • the looping of the antenna is thus fully integrated inside the module and therefore requires no additional space.
  • the electrical connection between the third contact and the fourth contact is provided at least in part by a wire which straddles the conductive track.
  • the parts of the antenna carried by the printed circuit and the parts of the antenna carried by the support can thus form the whole of the antenna.
  • the antenna is for example electrically connected to the microcircuit.
  • the electronic entity is for example a microcircuit card.
  • the module carries external contacts on its face opposite to the face which carries the microcircuit.
  • the invention also proposes an electronic entity module intended to be attached to a support of the electronic entity and comprising a printed circuit, characterized in that a first winding portion of an antenna is formed by a conductive track of the printed circuit intended to be in electrical contact with a second winding portion of the antenna carried by the support.
  • FIG. 1 is a sectional view of a contactless card module according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a view from below of the module of FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a top view of an inlay made in accordance with the teachings of the invention and intended to receive this module;
  • FIG. 4 represents a detail of FIG. 3;
  • FIG. 6 is a detailed view of the assembled module and support
  • FIG. 7 is a view from above of a detail of a mixed card according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 8 represents a microcircuit card according to a third embodiment of the invention.
  • the module shown in Figure 1 is formed of a wafer 1, made of a flexible material such as epoxy glass or kapton, which bears on its underside a microcircuit 2 (or "chip" according to the English terminology) .
  • the microcircuit 2 is for example a microprocessor when the module is intended to be implanted in a microprocessor card or a memory when the module is intended to be implanted in a memory card.
  • the wafer 1 also bears on its underside conductive tracks 3, made for example of copper, which define a printed circuit 5.
  • the conductive tracks 3 comprise first points of contact 6 which make it possible to establish a connection between the printed circuit 5 and the microcircuit 2.
  • the mounting of the microcircuit proposed in FIG. 1 is of the type generally referred to as "flip-chip", according to which the terminals (not shown) of the microcircuit 2 are directed towards the wafer 1 (that is to say upwards on the figure 1 ).
  • Outgrowths 7 of conductive material then ensure effective contact between the first contact points 6 of the printed circuit 5 and these terminals (not shown) of the microcircuit 2.
  • the protrusions 7 and the microcircuit 2 are retained on the plate
  • underfiller 8 which fills the space between the microcircuit 2 and the wafer 1, while drowning the protrusions 7, and on the other hand by means of a resin of over-molding 9 which covers the microcircuit
  • the conductive tracks 3 also include second contact points 4 intended to allow each an electrical connection with a portion of a turn of an antenna carried by the entity that receives the module, as explained in detail below.
  • the wafer 1 further comprises a recess or well 10 at each second contact point 4 in order to allow the establishment of the electrical connection between the second point of contact 4 considered and the corresponding turn part by welding by means of electrodes, as detailed in the following.
  • FIG. 2 shows a bottom view of the module, in which the "underfiller” 8 and overmoulding resins 9 have not been shown for the sake of clarification.
  • FIG. 2 clearly shows the configuration of the conductive tracks 3 of the printed circuit 5 on the wafer 1.
  • the printed circuit 5 thus defines in particular contact points 41, 42, 43, 44 located near a lateral end of the wafer (on the left in FIG. 2) and almost aligned in a direction parallel to the lateral edge of the wafer. 1 correspondent.
  • contact points 45, 46, 47, 48 are located near the opposite lateral edge (on the right in FIG. 2) of the wafer 1.
  • Each contact point 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 constitutes a second contact point 4 as defined above, that is to say a point of contact intended to provide a connection with a part antenna coil carried by a support module receiving, as detailed below.
  • the plate 1 comprises at each contact point 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 a well 10 of cylindrical shape so that a welding tool can access the point of contact. contact by the upper face of the module.
  • the second contact points 4 are electrically connected in pairs by means of a continuous conductive track, and precisely: a conductive track 31 connects the contact point 41 to the contact point 45;
  • a conductive track 32 connects the point of contact 42 to the point of contact 46;
  • a conductive track 33 connects the contact point 43 to the point of contact 47;
  • a conductive track 34 connects the contact point 44 to the contact point 48.
  • Each conductive track 31, 32, 33, 34 is therefore intended to establish an electrical connection between two turn parts of the antenna already mentioned, as described in more detail below.
  • each conductive track 31, 32, 33, 34 connects two contact points located near opposite edges of the wafer and arranged in a quasi-symmetrical manner, such that the conductive tracks 31, 32, 33 , 34 have general directions parallel to each other.
  • the lower face of the wafer 1 further comprises a third contact point 11 in a lateral region of the wafer 1 (shown at the top in FIG. 1) and a fourth point of contact 12 in a region side of the wafer opposite the previous one (shown below in Figure 2).
  • the third point of contact 11 and the fourth point of contact 12 are each intended to establish an electrical connection with an end (or terminal) of the antenna already mentioned.
  • the third contact point 11 and the fourth contact point 12 are each electrically connected to a connection terminal of the microcircuit 2 according to the following paths: the third point of contact 11 is prolonged in a conductive track 35 which is connected by means of a gold wire 13 (using a solder wire method commonly used by the electrical connection of microcircuits with their support) to another conductive track 38 whose end forms a contact point 62 for the microcircuit 2; - The fourth point of contact 12 extends into a conductive track 36 which is connected by means of a gold wire 14 to another conductive track 37 whose end forms a contact point 61 for the microcircuit 2.
  • the contact points 61, 62 form first contact points 6 as defined with reference to Figure 1 and their connection to the corresponding terminal of the microcircuit 2 is ensured, as previously seen, by means of excrescences or "bumps" 7 .
  • third and fourth contact points 11, 12 are also accessible by means of a well similar to the wells previously described for their connection to the antenna by welding.
  • the module thus globally defines four sides: two opposite sides (right and left in FIG. 2) which carry the contact points 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 connected by the conductive tracks 31, 32, 33, 34 of generally parallel general directions (from left to right in Figure 2) and two opposite sides (up and down in Figure 2) which carry the contact points 11, 12 electrically connected to each other via the microcircuit 2.
  • the electrical connections formed between the contact points 11, 12 necessarily cross the conductive tracks 31, 32, 33, 34 in projection in a plane parallel to the wafer. Therefore, all the electrical connections (which must remain isolated from each other and therefore can not cross in the same plane) is not only in the form of tracks of the printed circuit 5, but also by means gold threads 13, 14 previously mentioned.
  • the gold wire 13 which electrically connects the conductive track 35 and the conductive track 38 spans the conductive tracks 31 and 32.
  • the gold wire 14 which electrically connects the conductive track 36 and the conductive track 37 spans the conductive tracks 33 and 34.
  • the module is thus able to carry out a looping between the ends (or terminals) of the antenna to which the third and fourth contact points 11, 12 are intended to be connected thanks to the configuration of the printed circuit 5, and in particular to the wires of the antenna.
  • 13, 14 which span the conductive tracks 31, 32, 33, 34 which each make the connection between two parts of turn of the antenna.
  • the conductive tracks 31, 32, 33, 34 even if they are defined according to a determined general direction, are not rectilinear but have curved portions. More specifically, their configuration is such that they do not extend to the right of the microcircuit 2 (unlike the tracks 37, 38) and their path therefore extends in particular in the regions between the contact points 11, 12 and the microcircuit 2.
  • the configuration of the conductive tracks 31, 32 is also such that the ends of the tracks 35 and 38 which receive the gold wire 13 are separated by a distance close to the minimum distance that allows the passage of these two conductive tracks 31, 32.
  • the configuration of the conductive tracks 33, 34 is such that the ends of the tracks 36 and 37 which receive the gold wire 14 are separated by a distance close to the minimum distance that allows the passage of these two conductive tracks 33, 34.
  • the configuration of the printed circuit 5 proposed here is given by way of non-limiting example.
  • the conductive tracks that connect the third and fourth contacts to each other (via the microcircuit) are made continuously (without interruption with connection by means of a gold wire).
  • the conductive tracks 31, 32, 33, 34 can be interrupted to allow the passage of the aforementioned tracks, the electrical continuity of each conductive track 31, 32, 33, 34 being then ensured by means of a wire of gold that spans the aforementioned tracks.
  • the gold threads used to allow the crossing of two electrical paths at the printed circuit could alternatively be replaced by any equivalent means.
  • FIG. 3 shows an inlay 20 of an electronic entity, here a microcircuit card, intended to receive the module described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the support of the card is made by stacking several layers and here reference is made to the support portion 20 called inlay which therefore contains only part of the layers that form the support.
  • the inlay 20 carries a set of conductive material tracks, made for example by screen printing, and which form in particular the turns 21, 22, 23, 24 of an antenna 25.
  • Each turn 21, 22, 23, 24 extends continuously with a general quadrilateral shape inscribed on the upper face of the support portion 20, but is interrupted at a region intended to receive a saving 53 made on this upper face before the module is mounted on the inlay, as described more precisely on the detail shown in Figure 4.
  • FIG. 4 illustrates the detail of the inlay 20 at the interruptions of the turns 21, 22, 23, 24 of the antenna 25.
  • Each track 21, 22, 23, 24 forming a turn terminates at its two ends by an enlarged portion which makes a contact for making an electrical connection with the module as described below.
  • One end of the inner turn 21 also forms a first (or terminal) end of the antenna 25 where a contact 51 is defined with regard to a first side of the savings. 53.
  • the savings 53 is here represented in dotted line because it is not generally already performed on the inlay received by the manufacturer of the electronic entity; it is in any case carried out before assembly of the module on the inlay ..
  • the other end (or terminai) of the antenna 25 defines a contact 52 located opposite a second side of the savings 53 opposite the first side .
  • the other end of the inner turn (first turn) 21 defines a contact 71 located on a third side of the gap 53 opposite a fourth side which carries a contact 75 to the right of the contact 71 and defining an end second turn 22.
  • two contacts 72, 76 facing each other on the third and fourth sides respectively define the other end of the second turn 21 and one end of the third turn 23.
  • contacts 73, 74 located at one end of a turn 23, 24 are arranged, relative to the savings 53, the right contacts 77, 78 which form the end of a next turn.
  • the last turn (or outer turn) has a first end at a contact 78 located on the fourth side of the gap 53 as previously mentioned and a second end (which therefore forms the second end of the antenna) at the contact 52 on the second side of the savings 53 as already mentioned.
  • savings 53 is intended to receive the prominent parts of the lower face of the module, and in particular the electrical or electronic components carried by this face, for example in the example described here the microcircuit 2.
  • the contacts 51, 52, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78 are intended to come into contact with the corresponding contact points 11, 12, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 of the module.
  • FIG. 5 illustrates the assembly of the module represented in FIGS. 1 and 2 on the support (inlay 20 with possible superposition of other layers) whose inlay is represented in FIGS. 3 and 4. The numerical references being preserved, this FIGURE will not be described in detail.
  • FIG. 5 also clearly shows that the saving 53 receives the microcircuit 2, coated with the resin 9.
  • FIG. 6 presents in detail the module mounted on the support 20.
  • Each contact point 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 of the module is in electrical contact with a corresponding contact 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78 of the support.
  • the electrical contact is provided for example by electrode insertion welding in the wells 10.
  • other techniques could of course be used as the improvement of mechanical contact by crushing (so-called "gripping" technique).
  • each conductive track 31, 32, 33, 34 although carried by the module, provides an electrical connection between two turn parts carried by the support.
  • the conductive tracks 31, 32, 33, 34 thus participate in the formation of the winding formed by the turns and therefore each constitute a part of the antenna 25.
  • the contact points 11, 12 of the module are each in contact with a corresponding contact 51, 52 associated with one end of the antenna 25 on the support portion 20.
  • the looping of the antenna 25 is that is to say the electrical connection between its two ends (or terminals) - possibly via electrical or electronic components, is thus achieved within the module.
  • the necessary crossing (in projection in the plane of the map) between the turns of the antenna carried by the support of the card and the looping of the antenna is thus carried out integrally inside the module, at the level of the circuit board 5 and by means of gold threads 13,14 as previously explained.
  • each conductive track 31, 32, 33, 34 interconnecting two parts of turn carried by the support it forms in this sense also a part of turn, that is to say a part winding.
  • the assembly composed by the conductive track and the two parts of turn carried by the support thus also forms a turn.
  • FIG. 7 represents a top view of a detail of a mixed card according to a second embodiment of the invention.
  • the presentation is of the same type as that given in FIG. 6 for the first embodiment.
  • the second embodiment has analogies with the first embodiment and the numerical references used in the first mode will be incremented by 100 for the second mode when they relate to comparable parts from one embodiment to another.
  • the mixed board is made according to the "dual interface" technology in which the module carries on its underside the electronic components and on its upper face the outer contacts of the card.
  • the card consists of a support formed of several layers, one of which comprises in part the coplanar coils of an antenna, made for example by copper tracks. This specific layer is the inlay.
  • the turns are interrupted at a cavity made in the support and intended to receive the module.
  • the ends of each part of turn formed by this interruption are made in the form of contacts 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178 by an enlargement of the copper track.
  • the terminals of the antenna thus located on either side of the cavity, each define a contact 151, 152.
  • the lower face of the module carries a microcircuit 102 and conductive tracks made in printed circuit form, and specifically:
  • conductive tracks 131, 132, 133, 134 which each electrically connect two opposite contacts 141, 145, 142, 146, 143, 147, 144, 148 of the printed circuit, the latter making an electrical connection with an end of a part winding the antenna by means of the contacts 171, 175, 172, 176, 173, 177, 174, 178, respectively;
  • conductive tracks 135, 138 which participate in the electrical connection between a terminal 201 of the microcircuit 102 and a contact 111 of the printed circuit which provides the electrical connection with the internal terminal 151 of the antenna;
  • Conductive tracks 136, 137 which participate in the electrical connection between a terminal 202 of the microcircuit 102 and a contact 112 of the printed circuit which provides the electrical connection with the external terminal 152 of the antenna.
  • each conductive track participates in the formation of the coil formed by the turns of the antenna.
  • each antenna terminal 151, 152 and the associated terminal 201, 202 of the microcircuit 102 are not made solely by means of conductive tracks of the printed circuit, but also by means of gold son 113, 114 which allow to span the conductive tracks 131, 132, 133, 134 which participate in the formation of the antenna, that is to say to make a bridge above the turns of the antenna.
  • the underside of the module also carries gold wires 208, 209 for electrically connecting the conductive tracks 138, 137 respectively terminals 201, 202 of the microcircuit 102 and thus complete the electrical connection between antenna terminals and microcircuit already mentioned.
  • gold wires generally referenced 210 each allow the connection of a terminal 203, 204, 205, 206 of the microcircuit 102 to an external contact 211 through a well (or "via" according to the English terminology) 212 .
  • the looping of the antenna is thus very well integrated in the module, in particular by the use for its realization of the techniques implemented for the other connections of the module. Moreover, the looping of the antenna does not require thanks to this solution any additional space since it is realized within the sticker which is anyway present in "dual interface" technology.
  • FIG. 8 represents a microcircuit card according to a third embodiment of the invention.
  • the support 311 of the microcircuit card carries a first winding portion 303 of an antenna.
  • the first winding portion 303 forms about three quarters of a turn, i.e., it extends over an angular extent of about 240 °.
  • the first winding portion 303 terminates with a contact 305; it ends at the other end with a contact 307.
  • the card holder 311 also carries a module 301 which comprises a printed circuit which carries a microcircuit 302, for example a microprocessor.
  • the printed circuit of the module 301 also carries a second winding portion 304 made by a conductive track whose first end is in contact with the microcircuit 302 by unrepresented means (for example of the "bump" type as described for the first one). fashion realization).
  • the other end of the second winding portion 304 terminates with a contact 306 electrically connected to the contact 305 of the first winding portion 303 carried by the support 311.
  • the second winding portion 303 also extends about three quarters of a turn, i.e. about 240 °.
  • the looping which must necessarily connect the end of the first winding portion 303, which ends with the contact 307 and the microcircuit 302 is realized as follows: a track 309 of the printed circuit carried by the module 301 connects the microcircuit to a 308 contact placed at the periphery of the module 301 and intended to be in contact with the contact 307.
  • the conductive track 309 is however interrupted to allow the passage of the second winding portion 304. At the interruption, a wire 310 spans the second winding portion 304 and thus makes it possible to establish an electrical connection between the contact 308 located at the periphery of the module 301 and the conductive track portion 309 which makes a connection with the microcircuit 302.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)

Abstract

Une entité électronique, telle qu'un carte à microcircuit, comporte un support, une antenne comprenant une première partie d'enroulement portée par le support e t un module rapporté sur le support et comprenant un circuit imprimé et un micro circuit. Une seconde partie d'enroulement de l'antenne est formée, sur la face d 'une plaquette qui porte le microcircuit, par une piste conductrice du circuit i mprimé en contact électrique avec ladite première partie.

Description

Entité électronique comportant une antenne et module pour une telle entité
La présente invention concerne une entité électronique, telle qu'une carte à microcircuit, qui comporte une antenne. L'invention concerne également un module pour une telle entité.
On utilise de plus en plus fréquemment de nos jours des entités électroniques (par exemples des cartes à microcircuit) qui comportent une antenne afin de permettre un fonctionnement (c'est-à-dire en général un transfert d'informations) à distance en relation avec une autre entité électronique.
Ce type d'entités recouvre, d'une part, les cartes avec lesquelles seul un fonctionnement à distance au moyen de l'antenne est possible (d'où l'appellation "carte sans contact" parfois utilisée, ou son équivalent anglais "contactless") et, d'autre part, les cartes dénommées mixtes pour lesquelles deux modes de fonctionnement sont possibles : à distance ou au moyen de contacts situés sur la face supérieure de la carte.
Selon une technologie connue, l'antenne est formée par des spires conductrices réalisées au niveau de l'une des couches du support polymère de l'entité électronique, en général au niveau de la couche dénommée "inlay". Il existe plusieurs méthodes pour réaliser une telle antenne : dépôt d'un fil de cuivre, photogravure ou sérigraphie. Toutefois, en raison de la réalisation de l'antenne sous forme de spires coplanaires, cette solution nécessite la réalisation d'un pont afin de boucler le circuit formé par l'antenne, comme expliqué dans la demande de brevet FR 2 769 390.
La nécessité de prévoir un élément spécifique pour réaliser le bouclage, qu'il s'agisse d'une pièce rapportée métallique (pont métallique) ou d'une piste réalisée par sérigraphie après réalisation de couches isolantes supplémentaires, complique le procédé de réalisation de la carte et engendre divers problèmes (surépaisseur dans le cas du pont métallique, mauvaise fiabilité dans le cas du pont obtenu par sérigraphie). Ces difficultés peuvent être contournées en implantant l'antenne dans le module de l'entité électronique, comme décrit dans la demande de brevet EP 0 886 239. Le module rapporté sur le support de l'entité se compose en effet principalement d'un circuit imprimé qui porte les composants électroniques de l'entité et le bouclage de l'antenne peut donc être réalisée au niveau du circuit imprimé sans difficultés particulières.
Cette solution implique toutefois la réalisation d'un module de plus grandes dimensions, dont le coût est plus élevé, sans atteindre pour autant les performances des systèmes dans lesquels l'antenne est implantée sur le support. II a également été proposé de connecter les spires d'une antenne au moyen de pistes conductrices formées sur le microcircuit (c'est-à-dire en pratique sur un circuit intégré), tel que cela est décrit par exemple dans les documents US 6422 472 et US 6 552422. Ces solutions paraissent toutefois difficiles à mettre en œuvre en pratique, tant au niveau de la réalisation de pistes conductrices sur un circuit intégré qu'au niveau de la connexion de celles-ci aux spires de l'antenne.
Il a en outre été proposé par le brevet US 6 558 600 de réaliser la connexion entre deux spires d'une antenne au moyen d'une région dédiée de la vignette qui porte les contacts extérieurs dans une carte mixte. Cette solution n'est donc applicable qu'au cas des cartes mixtes, et non à celui des cartes sans contact extérieur. De plus, en ce qui concerne les cartes mixtes, cette solution implique une modification de la vignette qui peut se révéler problématique s'agissant d'une partie normalisée de la carte (et ce d'autant plus que le nombre de spires à connecter est important) ; cette solution implique en outre la présence sur la vignette (et donc à l'extérieur de l'entité électronique) des signaux portés par l'antenne, ce qui n'est en général pas souhaitable. Afin notamment de répondre aux problèmes qui viennent d'être évoqués, l'invention propose une entité électronique comportant un support, une antenne comprenant une première partie d'enroulement portée par le support et un module rapporté sur le support et comprenant un circuit imprimé et un microcircuit, caractérisée en ce qu'une seconde partie d'enroulement de l'antenne est formée, sur une face qui porte le microcircuit, par une piste conductrice du circuit imprimé en contact électrique avec ladite première partie.
Cette configuration permet de réaliser l'antenne avec des dimensions de l'ordre de celles de l'entité électronique, ce qui permet d'utiliser un module de petite taille, tout en bénéficiant des facilités de connexion liées à l'implantation d'une partie de l'antenne en tant que pistes du circuit imprimé sur la face qui reçoit le microcircuit. L'utilisation de cette face évite d'ailleurs la nécessité d'une étape de fabrication dédiée à la réalisation de Ia seconde partie d'enroulement. Par ailleurs, cette solution permet de s'affranchir des problèmes liés à la position d'implantation du module par rapport à l'antenne, ce qui est particulièrement intéressant dans le cas d'une carte mixte.
Selon un mode de réalisation pratique dans le cas d'une antenne réalisée par plusieurs enroulements, l'antenne peut également comprendre une troisième partie portée par le support et en contact électrique avec la piste conductrice. La première partie, la seconde partie et la troisième partie peuvent alors réaliser au moins en partie une spire de l'antenne.
Selon un mode de mise en œuvre de l'invention, le circuit imprimé comprend un premier contact pour connexion à la première partie et un second contact pour connexion à la troisième partie de l'antenne. Ainsi, la piste conductrice peut par exemple assurer la liaison électrique entre le premier contact et le deuxième contact. La partie d'antenne portée par le module est ainsi réalisée de façon particulièrement facile à mettre en œuvre.
Selon un mode de réalisation possible, l'antenne comporte une pluralité de parties de spire portées par le support et connectées chacune à un contact d'une paire de contacts associés portés par le circuit imprimé. On peut alors prévoir que les contacts de la paire de contacts associés sont reliés au moins en partie par une piste conductrice du circuit imprimé.
Selon une possibilité de réalisation du bouclage de l'antenne, cette dernière possède deux terminaux connectés respectivement à un troisième contact et à un quatrième contact du circuit imprimé situés de part et d'autre de la piste conductrice dans le plan du circuit imprimé.
Le troisième contact et le quatrième contact peuvent alors être reliés électriquement par des éléments portés par le circuit imprimé. Le bouclage de l'antenne est ainsi totalement intégré à l'intérieur du module et ne nécessite donc aucun encombrement supplémentaire.
Pour une mise en œuvre particulièrement pratique, la liaison électrique entre le troisième contact et le quatrième contact est assurée au moins en partie par un fil qui enjambe la piste conductrice.
Les parties de l'antenne portées par le circuit imprimé et les parties de l'antenne portées par le support peuvent ainsi former l'ensemble de l'antenne.
L'antenne est par exemple reliée électriquement au microcircuit.
Comme on l'a vu, l'entité électronique est par exemple une carte à microcircuit. Selon un mode de réalisation possible, le module porte des contacts extérieurs sur sa face opposée à la face qui porte le microcircuit.
L'invention propose également un module pour entité électronique destiné à être rapporté sur un support de l'entité électronique et comportant un circuit imprimé, caractérisé en ce qu'une première partie d'enroulement d'une antenne est formée par une piste conductrice du circuit imprimé destinée à être en contact électrique avec une seconde partie d'enroulement de l'antenne portée par la support.
Les caractéristiques possibles du module et les avantages qui en découlent sont similaires à ceux déjà mentionnés à propos de l'entité électronique et ne seront pas répétés ici. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront d'ailleurs à la lumière de la description qui suit faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe d'un module pour carte sans contact selon un premier mode de réalisation l'invention ;
- la figure 2 est une vue de dessous du module de la figure 1 ;
- la figure 3 représente en vue de dessus un inlay réalisé conformément aux enseignements de l'invention et destiné à recevoir ce module ; - la figure 4 représente un détail de la figure 3 ;
- la figure 5 illustre l'assemblage du module et du support ;
- la figure 6 est une vue de détail du module et du support assemblés ;
- la figure 7 est une vue de dessus d'un détail d'une carte mixte selon un second mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 8 représente une carte à microcircuit selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
Dans les figures, certains traits qui représentent des formes non- visibles sur la vue considérée (et seraient par conséquent classiquement représentés en pointillé) sont représentés en traits pleins afin d'apparaître plus clairement aux yeux du lecteur.
Le module représenté à la figure 1 est formé d'une plaquette 1 , réalisé dans un matériau souple telle que du verre époxy ou du kapton, qui porte sur sa face inférieure un microcircuit 2 (ou "chip" selon la terminologie anglo-saxonne). Le microcircuit 2 est par exemple un microprocesseur lorsque le module est destiné à être implanté dans une carte à microprocesseur ou une mémoire lorsque le module est destiné à être implanté dans une carte à mémoire.
La plaquette 1 porte également sur sa face inférieure des pistes conductrices 3, réalisées par exemple en cuivre, qui définissent un circuit imprimé 5. Les pistes conductrices 3 comprennent des premiers points de contact 6 qui permettent d'établir une connexion entre le circuit imprimé 5 et le microcircuit 2.
Le montage du microcircuit proposé à la figure 1 est du type généralement dénommé "flip-chip", selon lequel les bornes (non représentées) du microcircuit 2 sont dirigées vers la plaquette 1 (c'est-à-dire vers le haut sur la figure 1 ). Des excroissances 7 en matériau conducteur (ou "bumps" selon la terminologie anglo-saxonne) assurent alors le contact effectif entre les premiers points de contact 6 du circuit imprimé 5 et ces bornes (non représentées) du microcircuit 2. Les excroissances 7 et le microcircuit 2 sont retenus sur la plaquette
1 d'une part au moyen d'une résine dite "underfiller" 8 qui remplit l'espace situé entre le microcircuit 2 et la plaquette 1 , tout en noyant les excroissances 7, et d'autre part au moyen d'une résine de surmoulage 9 qui recouvre le microcircuit
2 et assure ainsi sa protection mécanique. Les pistes conductrices 3 comprennent également des seconds points de contact 4 destinés à permettre chacun une connexion électrique avec une partie d'une spire d'une antenne portée par l'entité qui reçoit le module, comme expliqué en détail dans la suite.
La plaquette 1 comporte en outre un évidement ou puit 10 au niveau de chaque second point de contact 4 afin de permettre l'établissement de la connexion électrique entre le second point de contact 4 considéré et la partie de spire correspondante par soudure au moyen d'électrodes, comme détaillé dans la suite.
La figure 2 présente une vue de dessous du module, dans laquelle les résines "underfiller" 8 et de surmoulage 9 n'ont pas été représentées par souci de clarification.
La figure 2 fait clairement apparaître la configuration des pistes conductrices 3 du circuit imprimé 5 sur la plaquette 1.
Le circuit imprimé 5 définit ainsi notamment des points de contact 41 , 42, 43, 44 situés à proximité d'une extrémité latérale de la plaquette (à gauche sur la figure 2) et quasiment alignés selon une direction parallèle au bord latéral de la plaquette 1 correspondant. De façon symétrique, des points de contact 45, 46, 47, 48 sont situés à proximité du bord latéral opposé (à droite sur la figure 2) de la plaquette 1.
Chaque point de contact 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 constitue un second point de contact 4 tel que précédemment défini, c'est-à-dire un point de contact destiné à assurer une connexion avec une partie de spire d'antenne portée par un support de réception du module, comme détaillé dans la suite.
Comme expliqué précédemment, la plaquette 1 comporte au niveau de chaque point de contact 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 un puit 10 de forme cylindrique de telle sorte qu'un outil de soudure puisse accéder au point de contact par la face supérieure du module.
Comme bien visible sur la figure 2, les seconds points de contact 4 sont électriquement reliés deux à deux au moyen d'une piste conductrice continue, et précisément : - une piste conductrice 31 connecte le point de contact 41 au point de contact 45 ;
- une piste conductrice 32 connecte le point de contact 42 au point de contact 46 ;
- une piste conductrice 33 connecte le point de contact 43 au point de contact 47 ;
- une piste conductrice 34 connecte le point de contact 44 au point de contact 48.
Chaque piste conductrice 31 , 32, 33, 34 est donc destinée à établir une connexion électrique entre deux parties de spire de l'antenne déjà mentionnée, comme décrit avec plus de précisions plus bas.
On peut remarquer en outre que chaque piste conductrice 31 , 32, 33, 34 relie deux points de contact situés à proximité de bords opposés de la plaquette et disposés de manière quasi-symétrique, de telle sorte que les pistes conductrices 31 , 32, 33, 34 ont des directions générales parallèles entre elles. La face inférieure de la plaquette 1 comporte en outre un troisième point de contact 11 dans une région latérale de la plaquette 1 (représentée en haut sur la figure 1 ) et un quatrième point de contact 12 dans une région latérale de la plaquette opposée à la précédente (représentée en bas sur la figure 2).
Comme expliqué plus en détail dans la suite, le troisième point de contact 11 et le quatrième point de contact 12 sont chacun destinés à établir une connexion électrique avec une extrémité (ou terminal) de l'antenne déjà mentionnée.
Pour cette raison, le troisième point de contact 11 et le quatrième point de contact 12 sont reliés électriquement chacun à une borne de connexion du microcircuit 2 selon les cheminements suivants : - le troisième point de contact 11 se prolonge en une piste conductrice 35 qui est connectée au moyen d'un fil d'or 13 (on utilise un procédé de soudure fil communément employé par la connexion électrique des microcircuits avec leur support) à une autre piste conductrice 38 dont l'extrémité forme un point de contact 62 pour le microcircuit 2 ; - le quatrième point de contact 12 se prolonge en une piste conductrice 36 qui est connectée au moyen d'un fil d'or 14 à une autre piste conductrice 37 dont l'extrémité forme un point de contact 61 pour le microcircuit 2.
Les points de contact 61 , 62 forment des premiers points de contact 6 tels que définis en référence à la figure 1 et leur connexion à la borne correspondante du microcircuit 2 est assurée, comme vu précédemment, au moyen d'excroissances ou "bumps" 7.
On peut remarquer que les troisième et quatrième points de contact 11 , 12 sont également accessibles au moyen d'un puit similaire aux puits 10 précédemment décrits pour leur connexion à l'antenne par soudure.
Comme bien visible sur la figure 2, le module définit ainsi globalement quatre côtés : deux côtés opposés (droite et gauche sur la figure 2) qui portent les points de contact 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 reliés par les pistes conductrices 31 , 32, 33, 34 de directions générales globalement parallèle (de gauche à droite sur la figure 2) et deux côtés opposés (haut et bas sur la figure 2) qui portent les points de contact 11 , 12 reliés électriquement l'un à l'autre par l'intermédiaire du microcircuit 2. On comprend dès lors que, du fait de cette disposition géométrique, les liaisons électriques formées entre les points de contact 11 , 12 croisent nécessairement les pistes conductrices 31 , 32, 33, 34 en projection dans un plan parallèle à la plaquette. De ce fait, l'ensemble des liaisons électriques (qui doivent rester isolées les unes des autres et ne peuvent donc pas se croiser dans le même plan) n'est pas réalisé uniquement sous forme de pistes du circuit imprimé 5, mais également au moyen des fils d'or 13, 14 précédemment mentionnés.
Précisément, le fil d'or 13 qui relie électriquement la piste conductrice 35 et la piste conductrice 38 enjambe les pistes conductrices 31 et 32. De même, le fil d'or 14 qui relie électriquement la piste conductrice 36 et la piste conductrice 37 enjambe les pistes conductrices 33 et 34.
Le module est ainsi apte à réaliser un bouclage entre les extrémités (ou terminaux) de l'antenne auxquelles sont destinés à être connectés les troisième et quatrième points de contact 11 , 12 grâce à la configuration du circuit imprimé 5, et notamment aux fils d'or 13, 14 qui enjambent les pistes conductrices 31 , 32, 33, 34 qui réalisent chacune la liaison entre deux parties de spire de l'antenne.
On peut remarquer que les pistes conductrices 31 , 32, 33, 34, même si elles sont définies selon une direction générale déterminée, ne sont pas rectilignes mais possèdent des parties courbes. Plus précisément, leur configuration est telle qu'elles ne s'étendent pas au droit du microcircuit 2 (contrairement aux pistes 37, 38) et leur tracé s'étend donc notamment dans les régions situés entre les points de contact 11 , 12 et le microcircuit 2. La configuration des pistes conductrices 31 , 32 est d'ailleurs telle que les extrémités des pistes 35 et 38 qui reçoivent le fil d'or 13 sont séparées d'une distance proche de la distance minimum qui permette le passage de ces deux pistes conductrices 31 , 32.
De manière identique, la configuration des pistes conductrices 33, 34 est telle que les extrémités des pistes 36 et 37 qui reçoivent le fil d'or 14 sont séparées d'une distance proche de la distance minimum qui permette le passage de ces deux pistes conductrices 33, 34. Naturellement, la configuration du circuit imprimé 5 proposée ici est donnée à titre d'exemple non limitatif.
On pourrait par exemple envisager à titre de variante que les pistes conductrices qui relient les troisième et quatrième contacts entre eux (par l'intermédiaire du microcircuit) soient réalisées de manière continue (sans interruption avec connexion au moyen d'un fil d'or) ; dans ce cas, les pistes conductrices 31 , 32, 33, 34 peuvent être interrompues pour permettre le passage des pistes susmentionnées, la continuité électrique de chaque piste conductrice 31 , 32, 33, 34 étant alors assurée au moyen d'un fil d'or qui enjambe les pistes susmentionnées.
De même, les fils d'or utilisés pour permettre le croisement de deux chemins électriques au niveau du circuit imprimé pourraient être en variante remplacés par tout moyen équivalent.
La figure 3 montre un inlay 20 d'une entité électronique, ici une carte à microcircuit, destinée à recevoir le module décrit en référence aux figures 1 et 2.
Le support de la carte est réalisé par l'empilement de plusieurs couches et on se réfère ici à la partie de support 20 dénommée inlay qui ne contient donc qu'une partie des couches qui forment le support. L'inlay 20 porte un ensemble de pistes en matériau conducteur, réalisées par exemple par sérigraphie, et qui forment notamment les spires 21 , 22, 23, 24 d'une antenne 25.
Chaque spire 21 , 22, 23, 24 s'étend de manière continue avec une forme générale de quadrilatère inscrit sur la face supérieure de la partie de support 20, mais est interrompue au niveau d'une région destinée à recevoir une épargne 53 réalisée sur cette face supérieure avant que le module ne soit monté sur l'inlay, comme décrit plus précisément sur le détail représenté à la figure 4.
La figure 4 illustre en effet le détail de l'inlay 20 au niveau des interruptions des spires 21 , 22, 23, 24 de l'antenne 25. Chaque piste 21 , 22, 23, 24 formant une spire se termine a ses deux extrémités par une partie élargie qui réalise un contact destiné à réaliser une connexion électrique avec le module comme décrit dans la suite.
Une extrémité de la spire interne 21 (Le. la spire qui définit la plus petite surface) forme également une première extrémité (ou terminal) de l'antenne 25 où est défini un contact 51 au regard d'un premier côté de l'épargne 53. L'épargne 53 est ici représentée en pointillé car elle n'est pas en général déjà réalisée sur l'inlay reçu par le fabricant de l'entité électronique ; elle est en tout cas réalisée avant montage du module sur l'inlay.. L'autre extrémité (ou terminai) de l'antenne 25 définit un contact 52 situé au regard d'un second côté de l'épargne 53 opposé au premier côté.
L'autre extrémité de la spire interne (première spire) 21 définit un contact 71 situé sur un troisième côté de l'épargne 53 opposé à un quatrième côté qui porte quant à lui un contact 75, au droit du contact 71 et définissant une extrémité de la seconde spire 22.
De même, deux contacts 72, 76 en vis-à-vis respectivement sur le troisième et le quatrième côté définissent l'autre extrémité de la seconde spire 21 et une extrémité de la troisième spire 23.
Ainsi de suite, des contacts 73, 74 situés à une extrémité d'une spire 23, 24 sont disposés, par rapport à l'épargne 53, au droit de contacts 77, 78 qui forment l'extrémité d'une spire suivante.
Selon cette configuration, la dernière spire (ou spire externe) possède une première extrémité au niveau d'un contact 78 situé sur le quatrième côté de l'épargne 53 comme précédemment mentionné et une second extrémité (qui forme par conséquent la seconde extrémité de l'antenne) au niveau du contact 52 sur le second côté de l'épargne 53 comme déjà mentionné.
Lors du montage du module sur le support (c'est-à-dire sur l'inlay éventuellement complété par d'autres couches par laminage, avec réalisation de l'épargne 53) décrit en détail dans la suite, l'épargne 53 est destinée à recevoir les parties proéminentes de la face inférieure du module, et notamment les composants électriques ou électroniques portés par cette face, par exemple dans l'exemple décrit ici le microcircuit 2. Les contacts 51 , 52, 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78 sont quant à eux destinés à entrer en contact avec les points de contact correspondants 11 , 12, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 du module. La figure 5 illustre l'assemblage du module représenté aux figures 1 et 2 sur le support (inlay 20 avec superposition éventuelle d'autres couches) dont l'inlay est représenté aux figures 3 et 4. Les références numériques étant conservées, cette figure ne sera pas décrite en détail.
Il apparaît très clairement sur la figure 5 que le point de contact 42 (situé à l'extrémité de la piste conductrice 32 sur la face inférieure du module) est amené, par le montage, en contact avec le contact 72 qui constitue l'extrémité de la spire 22 sur la face supérieure de la partie du support 20.
La figure 5 montre aussi clairement que l'épargne 53 reçoit le microcircuit 2, enrobé par la résine 9. La figure 6 présente en détail le module monté sur le support 20.
Chaque point de contact 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 du module est en contact électrique avec un contact correspondant 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78 du support. Le contact électrique est assuré par exemple par soudure par insertion d'électrodes dans les puits 10. En variante, d'autres techniques pourraient bien sûr être utilisées comme l'amélioration du contact mécanique par écrasement (technique dite de "gripping").
Ainsi, et comme bien visible sur la figure 6, chaque piste conductrice 31 , 32, 33, 34, bien que portée par le module, réalise une liaison électrique entre deux parties de spire portées par le support. Les pistes conductrices 31 , 32, 33, 34 participent donc à la formation de l'enroulement réalisé par les spires et constituent donc chacune une partie de l'antenne 25.
Par ailleurs, les points de contact 11 , 12 du module sont chacun en contact avec un contact correspondant 51 , 52 associé à une extrémité de l'antenne 25 sur la partie de support 20. Le bouclage de l'antenne 25, c'est-à-dire la liaison électrique entre ses deux extrémités (ou terminaux) - éventuellement par l'intermédiaire de composants électriques ou électroniques, est ainsi réalisée au sein du module. Le nécessaire croisement (en projection dans le plan de la carte) entre les spires de l'antenne portées par le support de la carte et le bouclage de l'antenne est donc réalisé intégralement à l'intérieur du module, au niveau du circuit imprimé 5 et au moyen des fils d'or 13,14 comme expliqué précédemment.
Ce croisement (ou pont) est donc simple à mettre en œuvre puisqu'il n'implique qu'une légère modification du circuit imprimé 5 du module. De plus, puisqu'il est intégré au sein du module, son encombrement est particulièrement réduit. Bien que la description qui précède précise une délimitation particulière pour chaque spire afin de clarifier l'exposé, il faut comprendre que l'invention ne se limite pas à l'exemple donné ci-dessus.
Dans le même ordre d'idée, chaque piste conductrice 31, 32, 33, 34 reliant entre elles deux parties de spire portées par le support, elle forme en ce sens également une partie de spire, c'est-à-dire une partie d'enroulement.
L'ensemble composé par la piste conductrice et par les deux parties de spire portées par le support forme donc également une spire.
La figure 7 représente en vue de dessus un détail d'une carte mixte selon un second mode de réalisation de l'invention. La présentation est du même type que celle donnée à la figure 6 pour le premier mode de réalisation.
Le second mode de réalisation présente des analogies avec le premier mode de réalisation et les références numériques utilisées dans le premier mode seront incrémentées de 100 pour le second mode quand elles sont relatives à des pièces comparables d'un mode de réalisation à l'autre. La carte mixte est réalisée selon la technologie "dual interface" dans laquelle le module porte sur sa face inférieure les composants électroniques et sur sa face supérieure les contacts extérieurs de la carte.
La carte est constituée d'un support formé de plusieurs couches dont une comporte en partie les spires coplanaires d'une antenne, réalisées par exemple par des pistes en cuivre. Cette couche spécifique constitue l'inlay.
Les spires sont interrompues au niveau d'une cavité réalisée dans le support et destinée à recevoir le module. Les extrémités de chaque partie de spire formée par cette interruption sont réalisées sous forme de contacts 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178 par un élargissement de la piste en cuivre.
Les terminaux de l'antenne, ainsi situés de part et d'autre de la cavité, définissent chacun un contact 151 , 152. La face inférieure du module porte un microcircuit 102 et des pistes conductrices réalisées sous forme de circuit imprimé, et précisément :
- des pistes conductrices 131 , 132, 133, 134 qui chacune relient électriquement deux contacts opposés 141 , 145, 142, 146, 143, 147, 144, 148 du circuit imprimé, ces derniers réalisant une connexion électrique avec une extrémité d'une partie de spire de l'antenne au moyen respectivement des contacts 171 , 175, 172, 176, 173, 177, 174, 178 ;
- des pistes conductrices 135, 138 qui participent à la liaison électrique entre une borne 201 du microcircuit 102 et un contact 111 du circuit imprimé qui assure la connexion électrique avec le terminal interne 151 de l'antenne ;
- des pistes conductrices 136, 137 qui participent à la liaison électrique entre une borne 202 du microcircuit 102 et un contact 112 du circuit imprimé qui assure la connexion électrique avec le terminal externe 152 de l'antenne. Comme expliqué précédemment, les pistes conductrices 131 , 132,
133, 134 constituent donc des parties de l'antenne, et précisément chaque piste conductrice participe à la formation de l'enroulement que constituent les spires de l'antenne.
Comme dans le cas du premier mode de réalisation, les liaisons électriques entre chaque terminal d'antenne 151 , 152 et la borne associée 201 , 202 du microcircuit 102 ne sont pas réalisées seulement au moyen de pistes conductrices du circuit imprimé, mais également par des fils d'or 113, 114 qui permettent d'enjamber les pistes conductrices 131 , 132, 133, 134 qui participent à la formation de l'antenne, c'est-à-dire de réaliser un pont au dessus des spires de l'antenne.
La face inférieure du module porte également des fils d'or 208, 209 afin de relier électriquement les pistes conductrices 138, 137 respectivement aux bornes 201 , 202 du microcircuit 102 et ainsi de compléter la liaison électrique entre terminaux d'antenne et microcircuit déjà évoquée.
D'autres fils d'or globalement référencés 210 permettent chacun la connexion d'une borne 203, 204, 205, 206 du microcircuit 102 à un contact extérieur 211 à travers un puit (ou "via" selon la terminologie anglo-saxonne) 212.
Le bouclage de l'antenne est donc très bien intégré dans le module, notamment par l'utilisation pour sa réalisation des techniques mises en œuvre pour les autres connexions du module. De plus, le bouclage de l'antenne ne nécessite grâce à cette solution aucun encombrement supplémentaire puisqu'il est réalisé au sein de la vignette qui est de toute façon présente en technologie "dual interface".
Enfin, lorsque les contraintes relatives au positionnement norme de la vignette et au dimensionnement de l'antenne imposent une implantation de la vignette sur le lieu de passage de l'antenne, l'intégration du bouclage dans le module permet de réaliser cette implantation sans génération de surépaisseur.
La figure 8 représente une carte à microcircuit selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
Le support 311 de la carte à microcircuit porte une première partie d'enroulement 303 d'une antenne. La première partie d'enroulement 303 forme environ les trois quarts d'une spire, c'est-à-dire qu'elle s'étend sur une étendue angulaire d'environ 240°.
A une première extrémité, la première partie d'enroulement 303 se termine par un contact 305 ; elle se termine à l'autre extrémité par un contact 307.
Le support de carte 311 porte également un module 301 qui comprend un circuit imprimé qui porte un microcircuit 302, par exemple un microprocesseur.
Le circuit imprimé du module 301 porte également une seconde partie d'enroulement 304 réalisée par une piste conductrice dont une première extrémité est en contact avec Ie microcircuit 302 par des moyens non représentés (par exemple du type "bump" tel que décrit pour le premier mode de réalisation). L'autre extrémité de la seconde partie d'enroulement 304 se termine par un contact 306 connecté électriquement au contact 305 de la première partie d'enroulement 303 portée par le support 311.
La seconde partie d'enroulement 303 s'étend elle aussi sur environ trois quarts d'une spire, c'est-à-dire sur environ 240°. L'association de la première partie d'enroulement 303 portée par le support de la carte 311 et de la seconde partie d'enroulement 304 portée par le module 301 forment ainsi une antenne qui s'étend environ sur 1 ,5 spires, c'est-à-dire sur 540°.
Le bouclage qui doit nécessairement relier l'extrémité de la première partie d'enroulement 303, qui se termine par le contact 307 et le microcircuit 302 est réalisé comme suit : une piste 309 du circuit imprimé portée par le module 301 relie le microcircuit à un contact 308 placé à la périphérie du module 301 et destinée à être en contact avec le contact 307. La piste conductrice 309 est toutefois interrompue pour permettre le passage de la seconde partie d'enroulement 304. Au niveau de cette interruption, un fil 310 enjambe la seconde partie d'enroulement 304 et permet ainsi d'établir une connexion électrique entre le contact 308 situé à la périphérie du module 301 et la partie de piste conductrice 309 qui établit une connexion avec le microcircuit 302. La réalisation de l'antenne formée par les parties d'enroulement 303,
304 d'une part sur le support 311 et d'autre part sur le module 301 permet ainsi de réaliser une antenne avec des dimensions suffisantes, plus importantes que les dimensions extérieures du module 301 , et ce sans problème lié à la réalisation du bouclage, puisque celui-ci est réalisé au sein du module 301 par les techniques classiques de circuit imprimé.
Naturellement, les modes de réalisation présentés ci-dessus ne représentent que des exemples non limitatifs d'application de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Entité électronique comportant :
- un support (20) ; - une antenne (25) comprenant une première partie d'enroulement
(21 , 22, 23, 24) portée par le support (20) ;
- un module rapporté sur le support (20) et comprenant un circuit imprimé (5) et un microcircuit (2 ; 102 ; 302) ; caractérisée en ce qu'une seconde partie d'enroulement de l'antenne est formée, sur une face qui porte le microcircuit (2 ; 102 ; 302), par une piste conductrice (31 , 32, 33, 34 ; 131 , 132, 133, 134) du circuit imprimé (5) en contact électrique avec ladite première partie (21 , 22, 23, 24).
2. Entité électronique selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'antenne (25) comprend une troisième partie portée par le support (20) et en contact électrique avec la piste conductrice (31 , 32, 33, 34 ; 131 , 132, 133, 134).
3. Entité électronique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première partie, la seconde partie et la troisième partie réalisent au moins en partie une spire de l'antenne (25).
4. Entité électronique selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le circuit imprimé (5) comprend un premier contact (41 , 42, 43, 44 ; 141 , 142, 143, 144) pour connexion à ladite première partie et un second contact (45, 46, 47, 48 ; 145, 146, 147, 148) pour connexion à ladite troisième partie.
5. Entité électronique selon la revendication 4, caractérisée en ce que la piste conductrice (31 , 32, 33, 34 ; 131 , 132, 133, 134) assure la liaison électrique entre le premier contact (41 , 42, 43, 44 ; 141 , 142, 143, 144) et le deuxième contact (45, 46, 47, 48 ; 145, 146, 147, 148).
6. Entité électronique selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'antenne (25) comporte une pluralité de parties de spire (21 , 22, 23, 24) portées par le support (20) et connectées chacune à un contact d'une paire de contacts associés (41 , 45 ; 42, 46 ; 43, 47 ; 44, 48 ; 141 , 145 ; 142, 146 ; 143, 147 ; 144, 148) portés par le circuit imprimé (5).
7. Entité électronique selon la revendication 6, caractérisée en ce que les contacts (41 , 45 ; 42, 46 ; 43, 47 ; 44, 48 ; 141 , 145 ; 142, 146 ; 143, 147 ; 144, 148) de la paire de contacts associés sont reliés au moins en partie par une piste conductrice (31 , 32, 33, 34, 131 , 132, 133, 134) du circuit imprimé.
8. Entité électronique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'antenne possède deux terminaux (51 , 52 ; 151 , 152) connectés respectivement à un troisième contact (11 ; 111) et à un quatrième contact (12 ; 112) du circuit imprimé situés de part et d'autre de la piste conductrice (31 , 32, 33, 34 ; 131 , 132, 133, 134) dans le plan du circuit imprimé.
9. Entité électronique selon la revendication 8, caractérisée en ce que le troisième contact (11 ; 111 ) et le quatrième contact (12 ; 112) sont reliés électriquement par des éléments (35, 13, 38, 62, 2, 61 , 37, 14, 36 ; 135, 113, 138, 208, 102, 209, 137, 114, 136) portés par le circuit imprimé.
10. Entité électronique selon la revendication 9, caractérisée en ce que la liaison électrique entre le troisième contact (11 ; 111 ) et le quatrième contact (12 ; 112) est assurée au moins en partie par un fil (13, 14 ; 113, 114) qui enjambe la piste conductrice (31 , 32, 33, 34 ; 131 , 132, 133, 134).
11. Entité électronique selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que les parties de l'antenne (25) portées par le circuit imprimé (5) et les parties de l'antenne (25) portées par le support (20) forment l'ensemble de l'antenne (25).
12. Entité électronique selon l'une des revendications 1 à 11 , caractérisée en ce que le module porte des contacts extérieurs sur sa face opposée à la face qui porte le microcircuit (102).
13. Entité électronique selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'antenne (25) est reliée électriquement au microcircuit (2).
14. Entité électronique selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisée en ce que l'entité électronique est une carte à microcircuit.
15. Module pour entité électronique destiné à être rapporté sur un support de l'entité électronique et comportant un circuit imprimé (25) et un microcircuit (2 ; 102 ; 302), caractérisé en ce qu'une première partie d'enroulement d'une antenne est formée, sur une face qui porte le microcircuit (2 ; 102 ; 302), par une piste conductrice (31 , 32, 33, 34 ; 131 , 132, 133, 134) du circuit imprimé
(25) destinée à être en contact électrique avec une seconde partie d'enroulement de l'antenne portée par le support.
16. Module selon la revendication 15, caractérisé en ce que le circuit imprimé comprend un premier contact (41 , 42, 43, 44 ; 141 , 142, 143, 144) pour connexion à ladite seconde partie et un second contact (45, 46, 47, 48 ;
145, 146, 147, 148) pour connexion à une troisième partie de l'antenne portée par le support.
17. Module selon la revendication 16, caractérisé en ce que la piste conductrice (31 , 32, 33, 34 ; 131 , 132, 133, 134) assure la liaison électrique entre le premier contact (41 , 42, 43, 44 ; 141 , 142, 143, 144) et le deuxième contact (45, 46, 47, 48 ; 145, 146, 147, 148).
18. Module selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que le circuit imprimé comporte un troisième contact (11 ; 111 ) et un quatrième contact (12 ; 112) situés de part et d'autre de la piste conductrice (31 , 32, 33, 34 ; 131 , 132, 133, 134) dans le plan du circuit imprimé et destinés à être en contact respectivement avec deux terminaux de l'antenne, et en ce que le troisième contact (11 ; 111) et le quatrième contact (12 ; 112) sont reliés électriquement par des éléments portés par le circuit imprimé.
19. Module selon la revendication 18, caractérisé en ce que la liaison électrique entre le troisième contact (11 ; 111) et le quatrième contact (12 ; 112) est assurée au moins en partie par un fil (13, 14 ; 113, 114) qui enjambe la piste conductrice (31 , 32, 33, 34 ; 131 , 132, 133, 134).
20. Module selon l'une des revendications 15 à 19, caractérisé par des contacts extérieurs portés par la face opposée à la face qui porte le microcircuit.
PCT/FR2005/001747 2004-07-07 2005-07-06 Entite electronique comportant une antenne et module pour une telle entite WO2006005854A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0407539A FR2872945B1 (fr) 2004-07-07 2004-07-07 Entite electronique comportant une antenne, inlay et module pour une telle entite
FR0407539 2004-07-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006005854A1 true WO2006005854A1 (fr) 2006-01-19

Family

ID=34950295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2005/001747 WO2006005854A1 (fr) 2004-07-07 2005-07-06 Entite electronique comportant une antenne et module pour une telle entite

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2872945B1 (fr)
WO (1) WO2006005854A1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3079645A1 (fr) * 2018-04-03 2019-10-04 Idemia France Document electronique dont une liaison electrique entre un port de puce et une plage externe de contact electrique est etablie via un inlay

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2015099026A1 (ja) * 2013-12-27 2017-03-23 トッパン・フォームズ株式会社 非接触型データ受送信体、並びに、それを備えた無線icタグおよび無線ic保持体

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6422472B1 (en) * 1996-11-29 2002-07-23 Schlumberger Systems Memory card of the contactless type
US6552422B1 (en) * 1999-08-31 2003-04-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Data carrier with an integrated electronic component and with a transmission coil which comprises turn portions arranged directly against said component
US6568600B1 (en) * 1999-01-19 2003-05-27 Bull Cp8 Chip card equipped with a loop antenna, and associated micromodule

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6422472B1 (en) * 1996-11-29 2002-07-23 Schlumberger Systems Memory card of the contactless type
US6568600B1 (en) * 1999-01-19 2003-05-27 Bull Cp8 Chip card equipped with a loop antenna, and associated micromodule
US6552422B1 (en) * 1999-08-31 2003-04-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Data carrier with an integrated electronic component and with a transmission coil which comprises turn portions arranged directly against said component

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3079645A1 (fr) * 2018-04-03 2019-10-04 Idemia France Document electronique dont une liaison electrique entre un port de puce et une plage externe de contact electrique est etablie via un inlay
US10719754B2 (en) 2018-04-03 2020-07-21 Idemia France Electronic document having an electrical connection between a chip port and an external electrical connection land that is established via an inlay

Also Published As

Publication number Publication date
FR2872945B1 (fr) 2007-01-12
FR2872945A1 (fr) 2006-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1062634B1 (fr) Carte a puce munie d'une antenne en boucle, et micromodule associe
EP3574451B1 (fr) Dispositif rfid et procédé de fabrication
EP0343030B1 (fr) Circuit imprimé souple, notamment pour carte à microcircuits électroniques, et carte incorporant un tel circuit
EP0310463A1 (fr) Boîtier pour circuit intégré de haute densité
FR2904453A1 (fr) Antenne electronique a microcircuit.
EP0424263B1 (fr) Système de carte à puce munie d'une électronique portable déportée
EP0424262A1 (fr) Electronique portable connectable à puces
EP2718877B1 (fr) Module a microcircuit et carte a puce le comportant
WO2006005854A1 (fr) Entite electronique comportant une antenne et module pour une telle entite
WO2000025265A1 (fr) Procede de fabrication d'une carte a puce et d'un module electronique destine a etre insere dans une telle carte
EP4198823B1 (fr) Carte a puce avec antennes radiofrequences
WO2016131682A1 (fr) Procede de fabrication d'un module electronique simple face comprenant des zones d'interconnexion
FR2601477A1 (fr) Procede de montage d'un circuit integre dans une carte a microcircuits electroniques, et carte en resultant
WO2017191373A1 (fr) Module électronique de taille réduite pour carte à puce
EP1147557A1 (fr) Dispositif a circuits integres, module electronique pour carte a puce utilisant le dispositif et procede de fabrication dudit dispositif
FR2795202A1 (fr) Carte et procede de fabrication de cartes ayant une interface de communication a contact et sans contact
FR3083892A1 (fr) Carte a puce a double interface de communication et son procede de fabrication
FR3093228A1 (fr) Module a double interface a contact et sans contact comportant une ou plusieurs interfaces additionnelles
FR2883660A1 (fr) Dispositif a semi-conducteur et son procede de production.
EP2202677B1 (fr) Carte à microcircuit et terminal mobile comprenant une telle carte
WO2007054631A1 (fr) Carte a microcircuit comportant un condensateur avantageusement interdigital
FR3016988A1 (fr) Module electronique a double interface de communication
FR2795200A1 (fr) Dispositif electronique comportant au moins une puce fixee sur un support et procede de fabrication d'un tel dispositif
WO2013127698A1 (fr) Procede de fabrication d'un dispositif comprenant un module dote d'un circuit electrique et/ou electronique
WO2001015504A1 (fr) Procede de fabrication de cartes a puce hybrides et cartes a puce obtenues par ledit procede

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase