FR2998395A1

FR2998395A1 - Electronic module for smart card, has metal ISO contacts and terminals of antenna connected to contact pads of microelectronic chip, where antenna and ISO contacts are located on same surface of module

Info

Publication number: FR2998395A1
Application number: FR1203125A
Authority: FR
Inventors: Bernard Calvas
Original assignee: Smart Packaging Solutions SAS
Current assignee: Smart Packaging Solutions SAS
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2014-05-23
Anticipated expiration: 2032-11-21
Also published as: FR2998395B1

Abstract

The module has a dual communication interface with and without contact, and a substrate (8) which is metalized on one surface and includes a terminal of metal ISO contacts (19) for operation in contact with smart card reader contacts. An antenna (3) is provided with coils. The ISO contacts and terminals of the antenna are connected to contact pads of a microelectronic chip (2). The antenna and the ISO contacts are located on a same surface of the module. The ISO contacts and the terminals of the antenna are connected by conducting bridges. The substrate is a film. An independent claim is also included for a method for manufacturing an electronic module.

Description

Module électronique simple face pour carte à puce à double interface de communication L'invention concerne un nouveau module électronique à double interface s de communication à contact et sans contact, et une carte à puce intégrant un tel module. Etat de la technique Il existe déjà dans l'état de la technique plusieurs technologies de cartes à io puce à fonctionnement mixte avec contact et sans contact. Les cartes à double interface de communication de première génération comportent un module microélectronique pourvu d'une part de premiers contacts électriques connectés à un bornier de contacts de la carte à puce, ce module étant pourvu d'autre part de seconds contacts électriques connectés à une antenne 15 située dans le corps de carte. Cette antenne du corps de carte qui a environ la taille de la carte à puce permet de communiquer sans fil avec un lecteur externe à fonctionnement sans contact. Plus précisément, la plupart des cartes à double interface de communication conformes à l'état de la technique sont constituées : 20 - d'un module électronique comportant une puce microélectronique, un bornier de connexion à contacts situé en face avant de la carte et destiné à être mis en contact avec les bornes correspondantes d'un lecteur de carte à puce à contact, et deux contacts situés en face arrière du module permettant la connexion à l'antenne du corps de carte. 25 - d'une carte en matière plastique, comportant une antenne située dans le corps de carte. - d'un matériau électriquement conducteur permettant la connexion entre le module électronique et l'antenne du corps de carte. Dans les cartes à double interface de communication les plus évoluées et 30 de génération plus récente, le module microélectronique comporte lui-même une antenne de plus petite taille reliée à l'interface sans contact de la puce, cette antenne de module étant apte à communiquer par couplage électromagnétique 2 2998395 avec l'antenne plus grande du corps de carte. Cette disposition permet d'éviter la connexion mécanique entre la grande antenne du corps de carte et le module, qui est toujours source de problèmes de fiabilité. Cependant, on observe que même dans les cartes à double interface de 5 communication les plus évoluées connues, l'antenne du module microélectronique est disposée sur la face cachée ou face arrière du module lorsque celui-ci est assemblé dans la carte à puce, et les contacts du module selon la norme ISO 7816 sont disposés sur la face avant du module, ce qui impose la réalisation d'une série de connexions électriques entre les deux faces du module, appelées vias, io notamment pour connecter les bornes de l'interface à contact de la puce, aux contacts ISO. Le fait d'utiliser un substrat doté de vias est couteux, car pour réaliser les vias il faut d'abord percer des trous dans le substrat, puis nettoyer les perçages, activer les flancs des trous au carbone ou au palladium pour les rendre 15 conducteurs afin de permettre leur métallisation dans une étape ultérieure, puis terminer le via et ainsi raccorder électriquement les deux faces du substrat. En outre, le fait d'avoir des circuits sur les deux faces est lui-même un problème de coût, puisque la structure d'un film (substrat métallisé) à double face est nécessairement plus couteuse qu'un film à simple face. 20 Enfin, on sait que la métallisation des vias va induire une augmentation de l'épaisseur du cuivre pouvant atteindre 20 microns de chaque côté du substrat, ce qui est souvent critique pour les produits minces que sont les modules pour cartes à puce. Or l'acceptation croissante sur le marché des cartes à double interface de 25 communication, en concurrence avec des cartes sans contact simples ou des cartes à contact déjà très répandues et de coût plus faible, impose que les coûts de fabrication des cartes à double interface de communication soient encore réduits et rapprochés des coûts des cartes à simple interface de communication à contact ou sans contact. 30 De nouvelles solutions techniques de nature à faire baisser les coûts de fabrication des cartes à puce à double interface de communication, sans compromis sur la fiabilité des cartes, sont donc nécessaires. 3 2998395 Buts de l'invention Un but général de l'invention est par conséquent de proposer un module électronique à double interface de communication à contact et sans contact, qui soit dépourvu des inconvénients précités. s Un autre but de l'invention est de proposer un module électronique à double interface de communication à contact et sans contact qui soit d'une fabrication plus simple et d'un coût moindre que les modules connus, sans nuire au niveau de fiabilité élevé. Un autre but de l'invention est de proposer un module électronique à io double interface de communication à contact et sans contact ayant une structure innovante, permettant de ramener son coût de fabrication au voisinage du coût des anciens modules simple face à contacts. Résumé de l'invention Selon l'invention, le module électronique comporte une modification 15 importante de sa conception, pour faire en sorte que l'antenne du module et ses contacts ISO soient situés du même côté du module. L'invention a par conséquent pour objet un module électronique à double interface de communication à contact et sans contact, notamment pour carte à puce, ledit module comportant d'une part un substrat métallisé présentant un 20 bornier de contacts électriques permettant un fonctionnement par contact avec les contacts correspondants d'un lecteur de carte à puce, et comportant d'autre part une antenne pourvue d'au moins une spire, lesdits contacts électriques et les bornes de l'antenne étant reliés respectivement à des plots de connexion correspondants d'une puce microélectronique, caractérisé en ce que l'antenne du 25 module et les contacts électriques du module sont intégralement situés sur la même face du module. Avec cette structure, on obtient un module électronique à double interface de communication contact / sans contact à partir d'un substrat métallisé (ou film) ayant une métallisation sur une seule de ses faces. En particulier, cette structure 30 permet de se passer de vias conducteurs pour relier des éléments situés sur les deux faces du module. 4 2998395 Selon un premier mode de réalisation du module, l'antenne et les contacts électriques du module sont situés devant le substrat, du côté de la face avant du module destinée à rester apparente après assemblage du module dans le corps d'une carte à puce.The invention relates to a new electronic module with dual contact and contactless communication interfaces, and a smart card integrating such a module. STATE OF THE ART In the state of the art, several smart card technologies with mixed contact and contactless operation already exist. The first generation dual communication interface cards comprise a microelectronic module provided on the one hand with first electrical contacts connected to a contact terminal of the smart card, this module being provided secondly with second electrical contacts connected to a second one. antenna 15 located in the card body. This card body antenna, which is approximately the size of the smart card, is able to communicate wirelessly with an external contactless reader. More specifically, most of the dual communication interface cards according to the state of the art consist of: an electronic module comprising a microelectronic chip, a contact connection terminal block situated on the front face of the card and intended to to be brought into contact with the corresponding terminals of a contact chip card reader, and two contacts located on the rear face of the module for connection to the antenna of the card body. A plastic card having an antenna located in the card body. an electrically conductive material allowing the connection between the electronic module and the antenna of the card body. In the most advanced and new generation of dual communication interface cards, the microelectronic module itself has a smaller antenna connected to the contactless interface of the chip, this module antenna being able to communicate by electromagnetic coupling 2 2998395 with the larger antenna of the card body. This arrangement makes it possible to avoid the mechanical connection between the large antenna of the card body and the module, which is always a source of reliability problems. However, it can be observed that even in the most advanced dual communication interface cards known, the antenna of the microelectronic module is disposed on the hidden face or rear face of the module when it is assembled in the smart card, and the contacts of the module according to the ISO 7816 standard are arranged on the front face of the module, which requires the realization of a series of electrical connections between the two faces of the module, called vias, in particular to connect the terminals of the interface contact the chip, ISO contacts. The use of a substrate with vias is expensive, because to make the vias must first drill holes in the substrate, then clean the holes, activate the flanks of carbon or palladium holes to make them 15 drivers to allow their metallization in a subsequent step, then terminate the via and thus electrically connect the two faces of the substrate. In addition, having circuits on both sides is itself a cost problem, since the structure of a double-sided film (metallized substrate) is necessarily more expensive than a single-sided film. Finally, it is known that the metallization of the vias will induce an increase in copper thickness of up to 20 microns on each side of the substrate, which is often critical for the thin products that are the modules for smart cards. However, the growing acceptance on the market of dual interface cards, in competition with simple contactless cards or contact cards already widespread and of lower cost, requires that the costs of manufacturing dual interface cards communication costs are further reduced and compared with the costs of single contact or contactless communication interface cards. 30 New technical solutions that can reduce the manufacturing costs of dual-interface smart cards, without compromising the reliability of the cards, are therefore necessary. OBJECTS OF THE INVENTION A general object of the invention is therefore to provide an electronic module with a dual contact and non-contact communication interface, which does not have the aforementioned drawbacks. Another object of the invention is to propose an electronic module with a dual contact and non-contact communication interface which is simpler to manufacture and less expensive than the known modules, without impairing the high level of reliability. . Another object of the invention is to provide an electronic module with a double contact and non-contact communication interface having an innovative structure, making it possible to reduce its manufacturing cost in the vicinity of the cost of the old single-face modules with contacts. SUMMARY OF THE INVENTION According to the invention, the electronic module includes a significant modification of its design, to ensure that the module antenna and its ISO contacts are located on the same side of the module. The invention therefore relates to an electronic module with a dual contact and contactless communication interface, in particular for a smart card, said module comprising on the one hand a metallized substrate having a terminal block of electrical contacts allowing contact operation. with the corresponding contacts of a smart card reader, and further comprising an antenna provided with at least one turn, said electrical contacts and the terminals of the antenna being respectively connected to corresponding connection pads of a microelectronic chip, characterized in that the antenna of the module and the electrical contacts of the module are integrally located on the same face of the module. With this structure, an electronic module is obtained with a double contact / contactless communication interface from a metallized substrate (or film) having a metallization on only one of its faces. In particular, this structure 30 makes it possible to dispense with conductive vias for connecting elements located on both sides of the module. According to a first embodiment of the module, the antenna and the electrical contacts of the module are located in front of the substrate, on the side of the front face of the module intended to remain visible after assembly of the module in the body of a card. chip.

Selon une autre variante avantageuse, l'antenne et les contacts électriques du module sont situés derrière le substrat isolant du module, et des fenêtres sont prévues dans le substrat au niveau des contacts ISO pour permettre leur mise en contact avec les contacts correspondants d'un lecteur de carte à puce. De cette manière, l'antenne est protégée par le substrat, mais les contacts restent io accessibles. Pour permettre la réalisation du module, les contacts électriques et les bornes de l'antenne sont d'abord reliés entre eux par des ponts conducteurs pour permettre leur métallisation électrolytique, ces ponts étant ensuite rompus pour isoler électriquement ou déconnecter entre eux chacun des contacts électriques du 15 bornier, et l'antenne. Dans une variante avantageuse du module simple face selon l'invention, la puce est protégée par une zone d'encapsulation et les spires de l'antenne du module sont situées en périphérie du module, et pour amener le plot de connexion distal de l'antenne à l'intérieur de la zone d'encapsulation de la puce du module, les spires de l'antenne comportent, au voisinage du plot de connexion 20 distal, un décrochement localisé orienté en direction de la puce, de façon à permettre la connexion entre ledit plot de connexion distal et la borne correspondante de la puce, à l'intérieur de la zone d'encapsulation. Selon une autre variante du module, l'antenne est au moins en partie disposée sous la puce, et la connexion électrique entre les plots de connexion 25 proximal et distal de l'antenne et les bornes correspondantes de la puce, est réalisée directement par la puce et par une connexion électrique reliant le plot de connexion distal à la puce, et la puce au plot de connexion proximal. Selon une variante supplémentaire encore plus compacte du module électronique selon l'invention, la puce est disposée dans une fenêtre aménagée 30 dans l'épaisseur du substrat, de façon à obtenir un module d'épaisseur inférieure à ou de l'ordre de la somme des épaisseurs de la puce et du substrat.According to another advantageous variant, the antenna and the electrical contacts of the module are located behind the insulating substrate of the module, and windows are provided in the substrate at the level of the ISO contacts to enable them to be brought into contact with the corresponding contacts of a module. smart card reader. In this way, the antenna is protected by the substrate, but the contacts remain accessible. To allow the realization of the module, the electrical contacts and the terminals of the antenna are first interconnected by conductive bridges to allow their electrolytic metallization, these bridges then being broken to electrically isolate or disconnect between them each of the electrical contacts. of the terminal block, and the antenna. In an advantageous variant of the single-sided module according to the invention, the chip is protected by an encapsulation zone and the turns of the antenna of the module are located at the periphery of the module, and to bring the distal connection pad of the antenna within the encapsulation zone of the chip of the module, the turns of the antenna comprise, in the vicinity of the distal pad 20, a localized recess oriented in the direction of the chip, so as to allow the connection between said distal connection pad and the corresponding terminal of the chip, within the encapsulation zone. According to another variant of the module, the antenna is at least partly disposed under the chip, and the electrical connection between the proximal and distal connection pads of the antenna and the corresponding terminals of the chip, is carried out directly by the chip and by an electrical connection connecting the distal connection pad to the chip, and the chip to the proximal connection pad. According to a further even more compact variant of the electronic module according to the invention, the chip is disposed in a window arranged in the thickness of the substrate, so as to obtain a module of thickness less than or in the order of the sum thicknesses of the chip and the substrate.

5 2998395 L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un module à double interface de communication à contact et sans contact, notamment destiné à être intégré à une carte à puce, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de métallisation électrolytique des plots de contacts et de l'antenne situés 5 sur la même face du substrat dans la surface du module, et reliés par des ponts métalliques, suivie d'une étape de déconnexion électrique (quelquefois appelée « décourcircuitage ») par suppression desdits ponts métalliques. On utilisera indifféremment l'un ou l'autre terme dans la présente demande. De façon avantageuse, pour déconnecter les plots de contact et l'antenne, 10 on perce dans les ponts métalliques des trous de diamètre légèrement supérieur à la largeur des ponts métalliques. L'invention a également pour objet une carte à puce à double interface de communication à contact et sans contact, caractérisé en ce qu'elle comporte un module électronique tel que décrit plus haut.The subject of the invention is also a method for manufacturing a module with a dual contact and non-contact communication interface, in particular intended to be integrated in a smart card, characterized in that it comprises a metallization step. electrolytic contact pads and antenna located on the same side of the substrate in the surface of the module, and connected by metal bridges, followed by an electrical disconnection step (sometimes called "decourcircuitage") by deleting said bridges metal. One or the other term will be used interchangeably in the present application. Advantageously, in order to disconnect the contact pads and the antenna, holes in the metal bridges are drilled with a diameter slightly greater than the width of the metal bridges. The invention also relates to a smart card with a dual contact and contactless communication interface, characterized in that it comprises an electronic module as described above.

15 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée et des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1A, et les figures 1B et 1C illustrent respectivement une vue en plan et en coupe d'un module électronique à double interface de communication conforme à l'état de la technique, notamment pour carte à puce ; 20 - la figure 2A et les figures 2B,2C,2D illustrent respectivement une vue en plan, en vue arrière (c'est à dire du côté de la puce du module), et trois vues en coupes B-B, C-C et D-D du module de la figure 2A; - la figure 2E illustre une variante de la figure 2D, mais avec une partie de l'antenne s'étendant jusque sous la puce ; 25 - les figures 3A et 3E,3F,3G illustrent respectivement une vue en plan et trois vues en coupe d'une variante de module électronique de la figure 2 ; - la figure 4 illustre une vue en plan, en vue arrière (vue du côté de la puce du module) similaire à la figure 3A, mais laissant apparaître des trous de décourcirtuitage entre les bornes ISO du module et entre les contacts et l'antenne.Other features and advantages of the invention will appear on reading the detailed description and the accompanying drawings, in which: FIG. 1A, and FIGS. 1B and 1C respectively illustrate a plan view and a sectional view of a module. electronic dual communication interface according to the state of the art, in particular for smart card; FIG. 2A and FIGS. 2B, 2C and 2D respectively show a plan view, in a rear view (ie on the module chip side), and three BB, CC and DD section views of the module. of Figure 2A; FIG. 2E illustrates a variant of FIG. 2D, but with part of the antenna extending as far as the chip; FIGS. 3A and 3E, 3F, 3G respectively illustrate a plan view and three sectional views of an electronic module variant of FIG. 2; FIG. 4 illustrates a plan view, in a rear view (seen from the chip side of the module) similar to FIG. 3A, but revealing decoupling holes between the ISO terminals of the module and between the contacts and the antenna; .

30 Description détaillée 6 2998395 Comme indiqué plus haut, les figures 1A, 1B et 1C montrent un module électronique 1 connu, incluant une puce 2 collée à l'aide d'une couche de colle 13 sur un substrat électriquement isolant 8. La puce 2 est connectée d'une part à un bornier de contacts électriques 19 situés sur la face avant du module opposée à 5 celle qui porte la puce, ces contacts étant destinés à assurer le fonctionnement en mode contact avec un lecteur à contact. Cette connexion se fait par des vias conducteurs 9,10,11 bien connus, qui permettent de relier électriquement des points situés sur les faces opposées du module, et que la présente invention cherche à supprimer. io La puce 2 est connectée d'autre part à une antenne 3 localisée dans un corps de carte ou directement sur le module, de façon à assurer une communication radiofréquence avec un lecteur de carte à puce sans contact, non représenté. Les contacts électriques 19 du bornier sont situés sur une face du substrat 15 8 du module, et les spires de l'antenne 3 du module microélectronique et la puce 2 sont situées sur la face opposée du substrat. En conséquence, les vias métallisés sont nécessaires pour connecter électriquement les deux faces du module, ce qui est source de coûts de fabrication. L'ensemble constitué par le substrat isolant 8 et ses couches métalliques 20 sur chaque face du substrat et servant à la réalisation des contacts ISO et de l'antenne, est couramment appelé le « film ». Comme on le voit, les spires de l'antenne 3 sont dans l'état actuel de la technique intégralement situées le long de la périphérie du module, ce qui permet de maximiser la surface d'antenne et par conséquent la portée de la 25 communication radiofréquence entre le module 1 et un lecteur sans contact distant. Dans cette configuration, les plots de connexion 4,5 de l'antenne 3 sont situés en dehors de la zone d'encapsulation 7 représentée en trait hachuré et correspondant souvent en pratique à la surface d'une goutte de résine isolante 30 encapsulant et protégeant la puce. Le plot de connexion distal 5 de l'antenne, correspondant à l'extrémité d'antenne la plus éloignée de la puce, est connecté à un via 10, lui-même connecté à une piste 6 connectée au plot de connexion 7 2998395 proximal 4 de l'antenne (à savoir le plot de connexion la plus proche de la puce), par l'intermédiaire d'un autre via 9. La piste 6 fait ainsi office de pontage conducteur pour passer au-dessus des spires de l'antenne 3 et ramener le plot de connexion distal de l'antenne à proximité de la borne de la puce correspondante.DETAILED DESCRIPTION As indicated above, FIGS. 1A, 1B and 1C show a known electronic module 1, including a chip 2 bonded with a glue layer 13 to an electrically insulating substrate 8. The chip 2 is connected on the one hand to a terminal block of electrical contacts 19 located on the front face of the module opposite to the one carrying the chip, these contacts being intended to ensure operation in contact mode with a contact reader. This connection is made by well-known conductor vias 9,10,11, which electrically connect points located on the opposite faces of the module, and that the present invention seeks to remove. The chip 2 is connected on the other hand to an antenna 3 located in a card body or directly on the module, so as to ensure radio frequency communication with a contactless smart card reader, not shown. The electrical contacts 19 of the terminal block are located on one side of the substrate 15 8 of the module, and the turns of the antenna 3 of the microelectronic module and the chip 2 are located on the opposite face of the substrate. As a result, the metallized vias are necessary to electrically connect the two faces of the module, which is a source of manufacturing costs. The assembly constituted by the insulating substrate 8 and its metal layers 20 on each side of the substrate and used for making the ISO contacts and the antenna, is commonly called the "film". As can be seen, the turns of the antenna 3 are in the current state of the art integrally located along the periphery of the module, which makes it possible to maximize the antenna area and consequently the range of the communication. radio frequency between the module 1 and a remote contactless reader. In this configuration, the connection pads 4,5 of the antenna 3 are located outside the encapsulation zone 7 shown in hatched lines and often corresponding in practice to the surface of a drop of insulating resin 30 encapsulating and protecting the chip. The distal connection pad 5 of the antenna, corresponding to the antenna end farthest from the chip, is connected to a via 10, itself connected to a track 6 connected to the connection pad 7 2998395 proximal 4 the antenna (ie the connection pad closest to the chip), via another via 9. The track 6 thus serves as a conductive bridge to pass over the antenna coils 3 and bring the distal connection pad of the antenna near the terminal of the corresponding chip.

5 L'ensemble constitué par la piste 6 et les deux vias 9,10 constitue donc un pontage conducteur qui est communément appelé un « strap » en terminologie anglo-saxonne. La figure 1B représente une coupe du module de la figure 1, le long d'un trait de coupe fictif traversant les vias 9,10 et la piste de connexion 6. Dans la io partie supérieure de la Figure 1B, les vias 11 sont borgnes, alors que dans la Figure 1C inférieure, les vias 9,10 sont débouchants. On a représenté aussi la couche de métal parasite 14 qui est due à la réalisation des vias 9,10 par métallisation. On se réfère maintenant à la figure 2 correspondant à plusieurs modes de 15 réalisation du module électronique selon l'invention. On a représenté dans ces figures un module électronique 21 conforme à l'invention, en vue de dessous (figure 2A), c'est-à-dire une vue du côté de la puce, et des vues en coupe (figures 2B,2C,2D) selon différents plans de coupe correspondant respectivement aux traits de coupe B-B, C-C et D-D de la figure 2A, et montrant le détail des 20 variantes. En figure 2A, les spires de l'antenne 3 et les contacts ISO 19 sont représentées en trait interrompu car situées sur la face avant du substrat 8, à l'opposé de la face qui porte la puce. Comme représenté sur la figure 2A, le plot de connexion distal 5 de 25 l'antenne est ramené à l'intérieur de la zone d'encapsulation matérialisée par la ligne 27. Afin de ramener ce plot distal 5 dans la zone d'encapsulation, sans utiliser de via ni de strap, l'invention prévoit selon un de ses aspects de dévier localement toute la nappe de spires de l'antenne 3 au voisinage du plot distal 5, en direction 30 de la puce. Ainsi, l'antenne 3 forme un décrochement localisé 40 s'étendant à partir de la périphérie du module 21 vers le centre du module.The assembly constituted by the track 6 and the two vias 9,10 thus constitutes a conductive bridge which is commonly called a "strap" in English terminology. FIG. 1B shows a cross-section of the module of FIG. 1, along a fictitious cut line passing through the vias 9, 10 and the connection track 6. In the upper part of FIG. 1B, the vias 11 are blind. , whereas in the lower Figure 1C, vias 9,10 are open. There is also shown the parasitic metal layer 14 which is due to the realization of vias 9,10 by metallization. Referring now to Figure 2 corresponding to several embodiments of the electronic module according to the invention. These figures show an electronic module 21 according to the invention, seen from below (FIG. 2A), that is to say a view of the chip side, and sectional views (FIGS. 2B, 2C). , 2D) according to different sectional planes respectively corresponding to the cutting lines BB, CC and DD of Figure 2A, and showing the detail of the variants. In FIG. 2A, the turns of the antenna 3 and the ISO contacts 19 are shown in broken lines because they are located on the front face of the substrate 8, opposite the face that carries the chip. As shown in FIG. 2A, the distal connection pad 5 of the antenna is brought back inside the encapsulation zone represented by line 27. In order to bring this distal pad 5 back into the encapsulation zone, without using a via or strap, the invention provides according to one of its aspects to locally deflect the entire sheet of turns of the antenna 3 in the vicinity of the distal pin 5, 30 direction of the chip. Thus, the antenna 3 forms a localized recess 40 extending from the periphery of the module 21 towards the center of the module.

8 2 99 83 95 On a également représenté sur cette figure 2A les puits d'interconnexion 26 qui sont des ouvertures dans le substrat 8 permettant d'amener des connexions 22, notamment sous forme de fils métalliques, entre les bornes de l'interface à contact de la puce et les contacts métalliques ISO 19.This FIG. 2A also shows the interconnection wells 26 which are openings in the substrate 8 making it possible to bring connections 22, in particular in the form of metal wires, between the terminals of the interface chip contact and ISO 19 metal contacts.

5 Comme représenté de manière plus visible sur les vues en coupe des figures 2B à 2D, le module 21 selon l'invention présente comme caractéristique remarquable essentielle, le fait qu'aussi bien l'antenne 3 que les contacts ISO 19 sont sur la même face du module, à savoir en l'occurrence la face avant du module, alors que la puce microélectronique 2 est disposée de l'autre côté du Io substrat 8, sur la face arrière du module. Cette disposition a notamment l'avantage de rendre inutile l'utilisation de vias conducteurs entre les deux faces du substrat. La connexion entre l'interface à contact de la puce 2 et les contacts ISO 19 du module se fait simplement par un conducteur électrique 22 situé intégralement à l'intérieur de la zone d'encapsulation 27 de la puce, qui est 15 destinée à être couverte par une goutte de protection 7 en matière isolante ou un capot isolant. Ainsi, en figure 2B, qui correspond à une coupe selon B-B de la figure 2A, on voit en particulier un fil de connexion 22b entre l'interface à contact 25 de la puce 2, et un contact 24b connecté au contact ISO 19, à travers un puits 20 d'interconnexion 26 (ou puits de « bonding » en terminologie anglo-saxonne) aménagé dans le substrat. De façon similaire, en figure 2C, qui correspond à une coupe selon C-C de la figure 2A, on a représenté un fil de connexion métallique 22c entre l'interface sans contact 30 de la puce 2, et un point de contact 24c relié au plot de connexion 25 proximal 4 de l'antenne, à savoir le plot de connexion de l'antenne qui correspond à l'extrémité de la spire d'antenne qui est la plus proche de la puce. Comme on le voit, la connexion 24c au plot proximal 4 est située à l'intérieur de la zone d'encapsulation 27, de sorte que le fil 22c en question est un simple fil métallique direct ne nécessitant aucun via.As shown more conspicuously in sectional views of FIGS. 2B-2D, the module 21 according to the invention has the essential characteristic that both the antenna 3 and the ISO contacts 19 are on the same surface. face of the module, namely in this case the front of the module, while the microelectronic chip 2 is disposed on the other side of the Io substrate 8, on the rear face of the module. This arrangement has the particular advantage of making it unnecessary to use conductive vias between the two faces of the substrate. The connection between the contact interface of the chip 2 and the ISO contacts 19 of the module is simply by an electrical conductor 22 located entirely within the encapsulation zone 27 of the chip, which is intended to be covered by a protective drop 7 of insulating material or an insulating cover. Thus, in FIG. 2B, which corresponds to a section along BB of FIG. 2A, a connection wire 22b is seen in particular between the contact interface 25 of the chip 2, and a contact 24b connected to the ISO contact 19, through an interconnection well 26 (or "bonding" well in English terminology) arranged in the substrate. Similarly, in FIG. 2C, which corresponds to a section along CC of FIG. 2A, there is shown a metal connection wire 22c between the contactless interface 30 of the chip 2, and a contact point 24c connected to the stud. proximal connection 4 of the antenna, namely the connection pad of the antenna which corresponds to the end of the antenna coil which is closest to the chip. As can be seen, the connection 24c to the proximal stud 4 is located inside the encapsulation zone 27, so that the wire 22c in question is a simple direct metal wire requiring no via.

30 En figure 2D, qui correspond à une coupe selon D-D de la figure 2A, on a représenté un fil de connexion métallique 22d entre l'interface sans contact 29 de la puce 2, et un point de contact 24d relié au plot de connexion distal 5 de 9 2998395 l'antenne, à savoir le plot de connexion de l'antenne qui correspond à l'extrémité de la spire d'antenne qui est la plus éloignée de la puce. Comme on le voit, grâce au décrochement localisé 40 de la nappe de spires (figure 2A), ce plot distal 5 est également situé à l'intérieur de la zone d'encapsulation 27, de sorte que le fil 22d 5 en question est encore un simple fil métallique direct ne nécessitant aucun via. En figure 2E, on a représenté en coupe une variante de réalisation (non représentée en plan) du module selon l'invention, dans lequel le décrochement localisé 40 de la nappe de spires de l'antenne 3, s'étend jusque sous la puce 2, ce qui permet de diminuer la taille de la zone d'encapsulation 27 et de réduire la Io longueur des fils de connexion 22e entre puce et antenne. Selon une autre variante de l'invention (non représentée) qui convient bien aux modules très fins, la puce 2 peut être disposée dans une fenêtre aménagée dans l'épaisseur du substrat 8, de façon à obtenir un module 21 d'épaisseur inférieure à la somme des épaisseurs de la puce 2 et du substrat 8.In FIG. 2D, which corresponds to a section on DD of FIG. 2A, there is shown a metal connection wire 22d between the contactless interface 29 of the chip 2, and a contact point 24d connected to the distal connection pad The antenna is the antenna connection pad which corresponds to the end of the antenna coil which is farthest away from the chip. As can be seen, thanks to the localized recess 40 of the coil ply (FIG. 2A), this distal stud 5 is also located inside the encapsulation zone 27, so that the wire 22d 5 in question is still a simple direct wire that requires no via. FIG. 2E shows in section a variant embodiment (not shown in plan) of the module according to the invention, in which the localized recess 40 of the coil ply of the antenna 3 extends to below the chip 2, which makes it possible to reduce the size of the encapsulation zone 27 and to reduce the length of the connection wires 22e between chip and antenna. According to another variant of the invention (not shown) which is well suited to very fine modules, the chip 2 can be arranged in a window arranged in the thickness of the substrate 8, so as to obtain a module 21 with a thickness less than the sum of the thicknesses of the chip 2 and the substrate 8.

15 On se réfère maintenant aux figures 3A, 3E, 3F et 3G pour décrire encore un autre mode de réalisation avantageux du module selon l'invention, dans lequel les contacts ISO 19 et l'antenne 3 sont situés sous le substrat du module, ou plus exactement entre le plan du substrat et le plan de la puce. Dans cette configuration, les spires 3 de l'antenne et les contacts ISO 19 20 sont toujours situés dans le même plan, mais en retrait par rapport au substrat 8 qui est alors en face avant du module. Afin que les contacts ISO soient néanmoins accessibles pour les contacts correspondants d'un lecteur de cartes à puce, des lumières ou fenêtres 41 sont aménagées dans le substrat en face de tout ou partie de la surface des contacts ISO, afin de libérer l'accès aux contacts 19 du module.Referring now to FIGS. 3A, 3E, 3F and 3G to further describe another advantageous embodiment of the module according to the invention, in which the ISO contacts 19 and the antenna 3 are located under the module substrate, or more exactly between the plane of the substrate and the plane of the chip. In this configuration, the turns 3 of the antenna and the ISO contacts 19 20 are always located in the same plane, but set back relative to the substrate 8 which is then in front of the module. So that the ISO contacts are nevertheless accessible for the corresponding contacts of a smart card reader, lights or windows 41 are arranged in the substrate in front of all or part of the surface of the ISO contacts, in order to free access to contacts 19 of the module.

25 Cette configuration à notamment pour avantage que les spires 3 de l'antenne sont protégées sous le substrat 8 et restent à l'abri des agressions physiques pendant l'usage de la carte à puce incorporant le module. Dans ce mode de réalisation on peut donc utiliser des spires 3 plus fines et donc fragiles. En outre, dans cette configuration, en dehors des lumières 41, la surface 30 avant du module est recouverte par le substrat 8, ce qui permet de personnaliser graphiquement la face avant du module avec divers signes ou logos imprimés, ce 2998395 qui n'était pas possible sur les modules classiques présentant en face avant des contacts ISO 7816 et le circuit électrique entièrement découverts. On se réfère maintenant à la figure 4 pour expliquer un aspect important permettant la réalisation de façon industrielle du module électronique 21 simple 5 face tel que décrit précédemment. Comme on le sait les modules pour carte à puce, en particulier les modules pour cartes à puce à double interface de communication à contact et sans contact, utilisent un film composé d'un substrat et de zones métallisées pour réaliser les contacts ISO et l'antenne. La réalisation des zones métallisées ro comporte de façon connue des étapes de finition consistant à réaliser un dépôt électrolytique de métal (par exemple en nickel, or ou autres) au-dessus d'une couche de cuivre. Pour pouvoir déposer ces couches de finition, il faut laisser des chemins conducteurs entre les plages à revêtir et les rives du film métallique, afin de pouvoir amener jusqu'au bord du module, à partir d'un appareillage extérieur, 15 le potentiel électrique servant au dépôt électrolytique. Lors du dépôt électrolytique, toutes les zones à métalliser sont en contact entre elles pour être portées au même potentiel électrique, comme requis par le procédé de métallisation. L'amenée du courant électrique se fait par l'intermédiaire des rives conductrices du film. Mais après le dépôt de métal, les contacts ISO et l'antenne 20 doivent être électriquement déconnectés pour pouvoir fonctionner. Dans l'état de la technique, cette déconnexion se fait en dehors de la surface du module lui-même, par individualisation des modules lors de leur découpe à partir du film. Dans le cadre de modules à film simple face selon l'invention, les contacts et l'antenne sont tous en court-circuit sur la même face pendant la phase de 25 métallisation. Il n'est donc pas possible de réaliser la déconnexion par individualisation des modules à l'extérieur de la surface du module. En conséquence, le module selon l'invention prévoit des ponts métalliques 46 entre les différents contacts ISO et l'antenne, et le procédé de fabrication des modules selon l'invention comporte une étape de déconnexion réalisée sur le 30 module lui-même et entre les modules. Par cette opération, on sépare électriquement à la fois les zones conductrices à l'intérieur des modules, et les modules entre eux. Pour effectuer cette opération, on réalise des trous de 11 2998395 décourcircuitage ou de déconnexion 47 à l'intérieur du module, pour séparer électriquement les contacts ISO entre eux, et pour les déconnecter de l'antenne. En pratique, on réalise de petits poinçonnages d'environ 300 micromètres à l'endroit des ponts métalliques 46, d'un diamètre supérieur à la largeur des ponts 5 métalliques, selon une technique de perçage déjà connue pour la réalisation de vias. Cette opération n'a pas d'incidence sur le coût du module, puisqu'elle ne fait que remplacer une opération similaire de déconnexion réalisée, selon l'état de la technique, entre les modules et non pas sur les modules.This configuration has the particular advantage that the turns 3 of the antenna are protected under the substrate 8 and remain safe from physical attacks during the use of the chip card incorporating the module. In this embodiment, it is therefore possible to use thinner and therefore brittle turns 3. Furthermore, in this configuration, apart from the slots 41, the front surface of the module is covered by the substrate 8, which makes it possible to graphically customize the front face of the module with various printed signs or logos, which is not a 2998395. not possible on conventional modules with ISO 7816 contacts on the front panel and the electrical circuit fully exposed. Referring now to Figure 4 to explain an important aspect for the realization of industrial simple electronic module 21 face 5 as described above. As is known, the smart card modules, in particular the smart card modules with dual contact and non-contact communication interfaces, use a film composed of a substrate and metallized zones to make the ISO contacts and the contacts. antenna. The realization of the metallized zones ro comprises, in a known manner, finishing steps consisting of electrolytic deposition of metal (for example nickel, gold or others) over a copper layer. In order to be able to deposit these finishing layers, it is necessary to leave conductive paths between the areas to be coated and the edges of the metal film, in order to be able to bring to the edge of the module, from an external apparatus, the electrical potential serving. electrolytic deposition. During the electrolytic deposition, all the areas to be metallized are in contact with each other to be brought to the same electrical potential, as required by the metallization process. The supply of electric current is via the conductive edges of the film. But after metal deposition, the ISO contacts and the antenna 20 must be electrically disconnected in order to operate. In the state of the art, this disconnection takes place outside the surface of the module itself, by individualization of the modules when they are cut from the film. In the context of single-sided film modules according to the invention, the contacts and the antenna are all short-circuited on the same face during the metallization phase. It is therefore not possible to perform the disconnection by individualization of the modules outside the surface of the module. Consequently, the module according to the invention provides metal bridges 46 between the various ISO contacts and the antenna, and the manufacturing method of the modules according to the invention comprises a disconnection step performed on the module itself and between modules. By this operation, the conductive zones inside the modules and the modules between them are electrically separated. To perform this operation, decourcircuiting or disconnection holes 47 are made inside the module, to electrically separate the ISO contacts from each other, and to disconnect them from the antenna. In practice, small punching of about 300 micrometers is performed at the metal bridges 46, with a diameter greater than the width of the metal bridges, according to a piercing technique already known for producing vias. This operation has no impact on the cost of the module, since it merely replaces a similar disconnection operation performed, according to the state of the art, between the modules and not on the modules.

10 Avantages de l'invention En définitive, l'invention propose une conception innovante de module à double interface de communication, notamment de module pour carte à puce, dans la mesure où elle utilise un film métallisé sur une seule face, ce qui permet l'économie d'interconnexions et de vias entre les faces du film, tout en permettant un assemblage classique du module par report dans une cavité d'une carte à puce. La réduction de coût qui s'ensuit est estimée à environ 50 % du coût d'un 20 film pour module classique à deux faces métallisées. 12Advantages of the invention Ultimately, the invention proposes an innovative design of a module with a dual communication interface, in particular a smart card module, insofar as it uses a metallized film on one side only, which allows the device to be used. economy of interconnections and vias between the faces of the film, while allowing a conventional assembly of the module by transfer into a cavity of a smart card. The ensuing cost reduction is estimated at about 50% of the cost of a conventional two-sided metallized module film. 12

Claims

CLAIMS1 - Electronic module (21) with a dual contact and contactless communication interface, in particular for a smart card, said module comprising on the one hand a metallized substrate (8) having an electrical contact terminal block (19) allowing operation by contact with the corresponding contacts of a chip card reader, and further comprising an antenna (3) provided with at least one turn, said electrical contacts (19) and the terminals (4,5) of 10 the antenna being respectively connected to corresponding connection pads of a microelectronic chip, characterized in that the antenna (3) of the module and the electrical contacts (19) of the module are located on the same face of the module.

2 - electronic module according to claim 1, characterized in that the antenna (3) of the module and the electrical contacts (19) of the module are located in front of the substrate (8), on the side of the front face of the module intended for remain apparent after assembly of the module in the body of a smart card.

3 - electronic module according to claim 1, characterized in that 20 the antenna (3) of the module and the electrical contacts (19) of the module are located behind the substrate (8) of the module, windows (41) being provided in the substrate at the ISO contacts to allow them to contact the corresponding contacts of a smart card reader. 25

4 - electronic module according to any one of the preceding claims, characterized in that the electrical contacts of the terminal block and the terminals (4,5) of the antenna are first interconnected by conductive bridges (46) to allow their electrolytic metallization, these bridges then being broken to allow the electrical disconnection of the electrical contacts of the terminal block and the antenna. An electronic module according to any one of the preceding claims, wherein the chip (2) is protected by an encapsulation zone (27) and the turns of the antenna (3) of the module are located at the periphery of the module, characterized in that, to bring the distal connection pad (5) of the antenna inside the encapsulation zone (27) of the chip of the module, the turns (3) of the antenna have, in the vicinity of the distal connection pad (5), a localized recess (40) oriented in the direction of the chip, so as to allow the connection between said distal connection pad (5) and the corresponding terminal of the chip , inside the encapsulation zone. 6 - electronic module according to claim 5, characterized in that the antenna (3) is at least partly disposed under the chip (2), and in that said electrical connection between the proximal (4) and distal connection pads (5) of the antenna and the corresponding terminals (32, 31) of the chip is made directly by the chip and by an electrical connection (22) connecting the distal connection pad (5) to the chip, and the chip to proximal connection pad (4). 7 - electronic module according to any one of the preceding claims, characterized in that the chip (2) is disposed in a window formed in the thickness of the substrate (8), so as to obtain a module (21) of thickness less than or in the order of the sum of the thicknesses of the chip (2) and the substrate (8). 8 - Method for manufacturing a module (21) with a dual contact and non-contact communication interface, in particular intended to be integrated in a smart card, characterized in that it comprises a step of electrolytically metallizing the contact pads (19) and the antenna (3) located on the same face of the substrate in the surface of the module, and connected by metal bridges 2998395 (46), followed by an electrical disconnection step by deleting said metal bridges. 9 - Manufacturing method according to claim 8, characterized in that s for electrically disconnecting the contact pads (19) and the antenna are punched in the metal bridges (46) holes of diameter slightly greater than the width of the bridges metal. 10 - Smart card with dual contact and non-contact communication interface, characterized in that it comprises an electronic module (21) according to any one of claims 1 to 7. 15