FR3084188A1 - Carte a puce equipee d'une pluralite d'antennes - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une carte à puce (2), comprenant : une couche métallique (12) comportant une face supérieure (12a) et une face inférieure (12b) ; une première antenne RF (AT1) disposée sur la face supérieure ; et une deuxième antenne RF (AT2) disposée sur la face inférieure, la carte à puce étant configurée pour communiquer en sans contact en utilisant la première antenne RF et pour communiquer en sans contact en utilisant la deuxième antenne RF. La couche métallique (12) peut s'étendre dans la carte à puce (2) de sorte à former un blindage électromagnétique entre la première antenne RF (AT1) et la deuxième antenne RF (AT2). L'invention vise également un procédé de fabrication d'une telle carte à puce.
Description
Arrière-plan de l'invention
L’invention se rapporte au domaine des cartes à puce et porte plus particulièrement sur les cartes à puce configurées pour fonctionner en mode sans contact, ainsi que la fabrication de telles cartes à puce.
L'utilisation des cartes à puce (ou cartes à microcircuit) est aujourd'hui largement répandue dans la vie quotidienne. De telles cartes sont par exemple utilisées comme cartes bancaires, cartes de fidélité, cartes d'accès etc., et peuvent prendre divers formats selon leurs utilisations respectives. Les cartes à puce peuvent être conçues pour réaliser divers types de fonctions, notamment pour effectuer des transactions, telles que des transactions bancaires (transaction de paiement, de transfert...), des transactions d'authentification, etc.
De façon connue, une carte à puce comprend généralement un corps de carte qui est équipé d'une puce électronique configurée pour traiter des signaux et réaliser diverses fonctions selon l'utilisation souhaitée de la carte. Une carte à puce est également munie de moyens de communication permettant à la puce électronique d'interagir avec l'extérieur, typiquement avec un terminal ou lecteur externe.
Traditionnellement, une carte à puce est conçue pour coopérer avec un terminal externe au moyen de contacts externes accessibles à la surface de la carte. Un terminal externe peut ainsi positionner des broches de contact appropriées sur les contacts externes de la carte afin d'établir une communication par contact.
Plus récemment, les cartes à puce sans contact ont connu un essor croissant en raison du gain en rapidité et en simplicité liées aux transactions sans contact. Pour ce faire, les cartes sans contact embarquent une antenne radiofréquence (RF) permettant la transmission et la réception de signaux RF avec un terminal externe. Cette antenne RF est généralement composée d'une pluralité de spires conductrices qui s'étendent dans le corps de la carte.
La structure et l'apparence des cartes à puce peuvent varier selon le cas. Une tendance consiste aujourd'hui à produire des cartes à puce métalliques en raison notamment de l'aspect esthétique attractif de ces cartes (reflets métalliques, effet brossé en surface etc.), de la robustesse de la carte et de l'impression de qualité qu'elle peut procurer dans les mains de son utilisateur (poids appréciable du métal...), ou encore de la connotation de prestige qui y est associée pour leurs utilisateurs. En raison notamment du poids plus important et de leur aspects esthétiques particuliers, ces cartes servent de marqueur social et d'élément différenciant pour les personnes fortunées en particulier.
Il a cependant été observé que la présence de métal dans le corps d'une carte à puce pose des difficultés lorsque la carte embarque une antenne RF pour fonctionner en sans contact. Le métal agit comme blindage électromagnétique et bloque ou gêne les signaux RF échangés par l'antenne RF avec l'extérieur. Le métal présent dans le corps de carte peut ainsi perturber les communications sans contact d'une carte à puce avec un terminal externe et empêcher par exemple la réalisation d'une transaction sans contact (de paiement ou autre).
Il existe donc un besoin pour une solution permettant la réalisation d'une carte à puce comportant du métal dans le corps de carte, pour les raisons évoquées ci-avant (esthétique, prestige...), tout en garantissant que cette carte puisse communiquer en sans contact avec l'extérieur, notamment avec un terminal externe prévu à cet effet. En particulier, il est souhaitable que la carte à puce puisse coopérer en sans contact avec un terminal externe quel que soit l'orientation de la carte vis-à-vis de ce terminal.
Objet et résumé de l'invention
A cet effet, la présente invention concerne une carte à puce, comprenant :
- une couche métallique comportant une face supérieure et une face inférieure ;
- une première antenne RF (radiofréquence) disposée sur la face supérieure ; et
- une deuxième antenne RF disposée sur la face inférieure, la carte à puce étant configurée pour communiquer en sans contact en utilisant la première antenne RF et pour communiquer en sans contact en utilisant la deuxième antenne RF.
Chaque antenne RF permet ainsi, indépendamment l'une de l'autre, à la carte à puce de communiquer en sans contact avec l'extérieur. Grâce à l'invention, un utilisateur peut utiliser sa carte à puce en association avec un lecteur externe et ce, sans qu'il soit nécessaire de présenter une face particulière de la carte devant le lecteur externe : les deux faces peuvent être utilisées pour faire communiquer l'une des antennes RF avec le lecteur. La carte à puce peut coopérer en sans contact avec un terminal externe quel que soit son orientation carte vis-à-vis de ce terminal. L'invention permet d'éviter des situations où la carte à puce n'est pas en mesure de communiquer avec un lecteur externe en raison d'un mauvais positionnement vis-à-vis du lecteur.
Selon un mode de réalisation particulier, la couche métallique s'étend dans la carte à puce de sorte à former un blindage électromagnétique entre la première antenne RF et la deuxième antenne RF.
Le blindage électromagnétique induit par la couche métallique permet d'éviter que la première antenne RF et la deuxième antenne RF interfèrent l'une avec l'autre, lorsque l'une d'elles au moins fonctionnent, c'est-à-dire traite un signal RF (émission ou réception de signaux RF avec l'extérieur de la carte à puce). Chaque antenne RF peut communiquer avec le voisinage situé de son côté de la couche métallique (côté face supérieure ou côté face inférieure), sans être perturbée par l'autre antenne RF.
L'invention permet de ménager une couche métallique uniforme et de grande taille dans le corps de carte, de sorte à obtenir un très bon effet visuel et esthétique ainsi qu'une bonne distribution du poids lors de la prise en main par l'utilisateur. Une impression de qualité et de prestige peut ainsi être obtenue.
Selon un mode de réalisation particulier, la carte à puce comprend une puce RF connectée électriquement à la première antenne RF et à la deuxième antenne RF pour permettre à la carte à puce de communiquer en sans contact avec un terminal externe.
Selon un mode de réalisation particulier, la première antenne RF et la deuxième antenne RF sont connectées électriquement en parallèle à la puce RF.
Selon un mode de réalisation particulier, la carte à puce comprend :
- un module électronique comportant la puce RF ;
- un corps de carte comportant la couche métallique, le module électronique étant disposé dans une cavité ménagée sur une face supérieure du corps de carte ; et
- des puits de connexion ménagés au fond de ladite cavité pour connecter électriquement la puce RF à la deuxième antenne RF.
Selon un mode de réalisation particulier, le module électronique comporte des contacts externes accessibles depuis la surface supérieure du corps de carte pour permettre à la puce RF de communiquer par contact avec un terminal externe.
L'invention vise également un procédé de fabrication de la carte à puce. Plus précisément, l'invention vise en particulier un procédé de fabrication d'une carte à puce, comprenant :
- formation d'un corps de carte comprenant une couche métallique, une première antenne RF disposée sur une face supérieure de la couche métallique, et une deuxième antenne RF disposée sur une face inférieure de la couche métallique ;
- formation d'une cavité sur une face supérieure du corps de carte ;
- formation de puits de connexion au fond de la cavité de sorte à ce que les puits s'étendent au travers de l'épaisseur de la couche métallique pour se connecter électriquement à la deuxième antenne RF ;
- insertion d'un module électronique, comportant une puce RF, dans la cavité ;
- connexion de la puce RF avec la première antenne RF et connexion de la puce RF avec la deuxième via les puits de connexion.
On notera que les différents modes de réalisation mentionnés ci-avant en relation avec la carte à puce de l'invention ainsi que les avantages associés s'appliquent de façon analogue au procédé de fabrication de l'invention.
Selon un mode de réalisation particulier, lors de la formation du corps de carte, la couche métallique est formée pour s'étendre dans le corps de carte de sorte à former un blindage électromagnétique entre la première antenne RF et la deuxième antenne RF.
Selon un mode de réalisation particulier, la première antenne RF et la deuxième antenne RF sont connectées électriquement en parallèle à la puce RF.
Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent des exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les figures:
- la figure 1 est une vue éclatée en perspective d'une carte à puce selon un mode de réalisation particulier de l'invention ;
- la figure 2 est une vue en perspective de dessus d'une carte à puce selon un mode de réalisation particulier de l'invention ;
- la figure 3 est une vue en perspective de dessous d'une carte à puce selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; et
- les figures 3, 4 et 5 sont des vues en coupe représentant schématiquement un procédé de fabrication d'une carte à puce, selon un mode de réalisation particulier.
Description détaillée de plusieurs modes de réalisation
Comme indiqué précédemment, l'invention porte sur une carte à puce, comportant du métal, et étant configurée pour fonctionner en mode sans contact, et concerne également la fabrication de telles cartes à puce.
Comme indiqué précédemment, une carte à puce sans contact est configurée pour communiquer en sans contact avec l'extérieur, plus particulièrement avec un terminal externe. A cet effet, une carte à puce sans contact embarque une antenne radiofréquence (RF) pour échanger (recevoir et/ou émettre) des signaux RF avec un terminal externe. Une telle carte à puce peut en outre avoir la capacité de fonctionner aussi en mode avec contact, en utilisant des contacts externes prévus à cet effet à la surface de la carte : on parle alors de cartes « dual » (ou cartes à double interface de communication), ces cartes étant ainsi capable de fonctionner en mode sans contact et en mode avec contact.
Il existe aujourd'hui une forte demande chez les utilisateurs pour des cartes à puce métalliques, pour notamment les raisons évoquées précédemment (aspects esthétiques, impression de qualité, prestige...). Il est en particulier souhaitable de produire des cartes à puce dont l'essentiel (ou une part importante) du corps de carte est en métal, ou du moins dont le corps de carte comporte une plaque métallique (ou couche métallique), afin d'obtenir une certaine uniformité et qualité dans l'aspect visuel et esthétique de la carte.
Or, lorsqu'une carte à puce sans contact comporte une plaque métallique ainsi qu'une antenne RF disposée sur l'une des faces de la plaque métallique, il a été observé que cette plaque métallique perturbe les communications sans contact entre l'antenne RF et l'extérieur, en particulier lorsque la plaque métallique est disposée entre l'antenne RF et le terminal externe avec lequel la carte à puce tente de communiquer, en raison du blindage électromagnétique induit par la plaque métallique. Ainsi, selon l'orientation de la carte, il est possible ou non d'effectuer une transaction sans contact entre une carte à puce métallique et un terminal externe. La transaction est possible si l'on présente la carte à puce de sorte que l'antenne soit disposée du côté du terminal (sans que la plaque métallique s'interpose entre les deux), mais les communications RF sont perturbées, voire impossibles, si la plaque métallique forme une barrière électromagnétique entre l'antenne
RF de la carte et le terminal (la plaque métallique fait office de barrière électromagnétique entre la puce RF et le terminal).
L'invention se propose de palier les inconvénients et problèmes mentionnés ci-avant. Pour ce faire, l'invention propose de doter une carte à puce de deux antennes RF de part et d'autre d'une couche métallique, de sorte que la carte à puce puisse communiquer en sans contact avec l'extérieur quelle que soit l'orientation de la carte à puce. Plus précisément, l'invention concerne une carte à puce configurée pour fonctionner en mode sans contact, et comportant une couche métallique (ou plaque métallique) ainsi que deux antennes RF, à savoir : une première antenne RF disposée sur la face supérieure de la couche métallique et une deuxième antenne RF disposée sur la face inférieure de la couche métallique.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une telle carte à puce.
Des modes de réalisation particuliers, ainsi que d'autres aspects de l'invention, sont décrits plus en détail ci-après.
Dans le présent exposé, des exemples de mises en œuvre de l'invention sont décrits en relation avec une carte à puce de type « dual », c'est-à-dire une carte à double interface de communication, ayant la capacité de communiquer aussi bien en mode avec contact qu'en mode sans contact. On notera toutefois que l'invention peut s'appliquer plus généralement à une quelconque carte à puce configurée pour communiquer en sans contact, et ce qu'elle est la capacité ou non de fonctionner aussi en mode avec contact.
De plus, on considère dans les exemples qui suivent que la carte à puce est une carte bancaire, telle qu'une carte de paiement par exemple. Cette carte à puce peut être conforme à la norme ISO 7816 et peut fonctionner selon le standard EMV, bien que ni l'un ni l'autre de ces aspects ne soit obligatoire pour mettre en œuvre l'invention. Plus généralement, l'invention s'applique à une quelconque carte à puce configurée pour mettre en œuvre une transaction en mode sans contact, y compris des cartes EMV ou des cartes à puce utilisant un autre standard de transaction. De façon générale, la carte à puce de l'invention peut être configurée pour réaliser une transaction d'un type quelconque, telle que des transactions bancaires (transactions de paiement, de transfert, de débit...), des transactions d'authentification, etc.
Sauf indications contraires, les éléments communs ou analogues à plusieurs figures portent les mêmes signes de référence et présentent des caractéristiques identiques ou analogues, de sorte que ces éléments communs ou analogues ne sont généralement pas à nouveau décrits par souci de simplicité.
La figure 1 est une vue éclatée en perspective représentant schématiquement une carte à puce 2, selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Selon cet exemple, la carte à puce 2 comporte une couche métallique (ou plaque métallique) 12 ainsi que deux antennes RF notées ATI et AT2, ces antennes étant disposées respectivement sur la face supérieure 12a et sur la face inférieure 12b de la couche métallique 12. La couche métallique 12 s'interpose ici entre les antennes ATI et AT2.
La couche métallique 12 peut être constituée d'un seul métal, tel que de l'aluminium par exemple, ou d'un alliage de plusieurs métaux différents. La couche métallique 12 peut comprendre une pluralité de sous-couches métalliques.
Ces antennes RF ATI, AT2 sont chacune constituée d'une piste, fil ou membre électriquement conducteur formant une ou des spires conductrices. Diverses techniques de fabrication (fîlaire, par dépôt, par gravure) bien connues en soi peuvent être utilisées pour réaliser ces antennes RF. Les caractéristiques physiques (forme/taille de l'intersection, longueur de l'antenne, nombre de spire, matériau, etc.) de l'antenne RF peuvent être adaptées au cas par cas afin notamment de permettre des communications sans fil à la fréquence (ou plage de fréquences) souhaitée.
Les antennes ATI et AT2 comportent chacune deux extrémités, notées respectivement ATla et AT2a.
La carte à puce 2 comporte également une puce électronique (ou puce RF) 10, cette puce étant configurée pour communiquer en sans contact avec un terminal externe en utilisant les antennes RF ATI et AT2.
Comme représenté en figure 1, la puce électronique 10 est comprise dans cet exemple dans un module électronique 4 comportant également des contacts externes (ou plages de contact) 8 configurées pour permettre une communication par contact entre la puce électronique 10 et un terminal externe. Plus particulièrement, le module électronique 4 comprend un support 6 (un PCB pour « Printed Circuit Board », dans cet exemple). Les contacts externes 8 sont disposés sur la face supérieure du support 6 et la puce électronique 6 est disposée sur la face inférieure du support 6. Les contacts externes 8 sont ici des zones métalliques conçues pour accueillir des broches de connexion d'un terminal externe prévu à cet effet. Ces contacts externes peuvent être conformes à la norme ISO 7816, bien que d'autres exemples soient possibles.
Le module électronique 4 est disposé dans la carte à puce 2 de sorte que ses contacts externes 8 soient accessibles depuis la surface supérieure du corps de carte pour permettre à la puce électronique 10 de communiquer par contact avec un terminal externe.
La puce électronique 10 est configurée pour être connectée aux deux antennes RF ATI et AT2, et plus précisément, avec les extrémités ATla de l'antenne ATI et avec les extrémités AT2a de l'antenne AT2. La carte à puce 2 est ainsi configurée pour communiquer en sans contact en utilisant la première antenne RF ATI et pour communiquer également en sans contact en utilisant la deuxième antenne RF AT2. Dans un exemple particulier, les deux antennes ATI et AT2 sont connectées électriquement en parallèle à la puce électronique 10.
Dans cet exemple, le module électronique 4 est disposé sur la face supérieure 12a de la couche métallique (l'aménagement du module électronique 4 sur la face inférieure 12b de la couche métallique 12 est également possible). Une ouverture 13 est ménagée dans la couche métallique 12 pour permettre l'aménagement d'une connexion électrique entre la puce RF 10 et chacune des extrémités AT2a de l'antenne RF AT2 située sur la face opposée de la couche métallique 12. Ces connexions électriques, au travers de l'ouverture 13, prennent par exemple la forme de puits électriquement conducteurs, comme expliqué ultérieurement.
Dans cet exemple, la couche métallique 12 s'étend dans la carte à puce 2 de sorte à former un blindage électromagnétique (ou barrière électromagnétique) entre la première antenne RF ATI et la deuxième antenne RF AT2. Autrement dit, la couche métallique 12 forme une barrière (ou blindage) qui isole électromagnétiquement les antennes ATI et AT2 l'une de l'autre. On notera en particulier que les deux antennes RF ATI et AT2 ne peuvent se coupler électromagnétiquement l'une à l'autre en raison du blindage induit par la couche métallique. Chaque antenne RF ATI et AT2 permet ainsi, indépendamment l'une de l'autre, de faire communiquer en sans contact la carte à puce 2 avec l'extérieur (avec au moins un terminal externe).
Le blindage électromagnétique induit par la couche métallique permet d'éviter que les antennes ATI et AT2 interfèrent l'une avec l'autre, lorsque l'une d'elles au moins fonctionnent, c'est-à-dire traite un signal RF (émission ou réception de signaux RF).
Grâce aux deux antennes RF situées de part et d'autre de la couche métallique 12, la carte à puce 2 (et plus particulièrement la puce électronique 10) peut ainsi communiquer en sans contact avec un terminal situé dans son voisinage, et ce quelle que soit l'orientation de la carte vis-à-vis du terminal. Il n'y a pas de risque que la communication sans contact soit gênée ou empêchée par la couche métallique 12 agissant comme une barrière électromagnétique.
En outre, grâce au blindage électromagnétique induit par la couche métallique 12, chaque antenne RF ATI, AT2 peut communiquer avec le voisinage situé de son côté de la couche métallique (côté face supérieure 12a ou côté face inférieure 12b), sans être perturbée par l'autre antenne RF.
L'invention permet de ménager une couche métallique uniforme et de grande taille dans le corps de carte, de sorte à obtenir un très bon effet visuel et esthétique ainsi qu'une bonne distribution du poids lors de la prise en main par l'utilisateur. Une impression de qualité et de prestige peut ainsi être obtenue comme déjà expliqué.
A noter que certains éléments généralement présents dans une carte à puce ont été volontairement omis car ils ne sont pas nécessaires à la compréhension de la présente invention. On comprend également que de nombreuses variantes d'implémentation sont possibles dans le cadre de l'invention, la carte à puce 2 représentée en figure 1 ne constituant qu'un exemple de réalisation.
Les figures 2A et 2B sont des vues en perspective représentant schématiquement, suivant respectivement sa face supérieure 2a et sa face inférieure 2b, la carte à puce 2 décrite précédemment (figure 1), conformément à un mode de réalisation particulier. Les commentaires exposés ci-avant sur la carte à puce 2 en référence à la figure 1 s'appliquent de la même manière à la carte à puce 2 telle que représentée en figures 2A et 2B.
Dans l'exemple représenté en figures 2A-2B, la carte à puce 2 comprend un corps de carte 16 comportant une couche métallique 12 comme déjà décrite précédemment. Ce corps de carte 16 peut comprendre en outre au moins une couche de protection supérieure 22 et/ou au moins une couche de protection inférieure, de part et d'autre de la couche métallique 12, c'est-à-dire sur sa face supérieure 12a et sur sa face inférieure 12b respectivement. Ces couches 22 et 24 peuvent être en plastique par exemple.
Comme déjà décrit, en référence à la figure 1, la carte à puce 2 comprend une première antenne RF ATI disposée sur la face supérieure 12a de la couche métallique 12 et une deuxième antenne RF AT2 disposée sur la face inférieure 12b de la couche métallique 12. Dans cet exemple, les antennes ATI et AT2 sont formées respectivement dans la couche de protection supérieure 22 et dans la couche de protection inférieure 24.
Le corps de care 16 comporte par ailleurs, sur sa face supérieure 2a, une cavité 18 configurée pour accueillir le module électronique 4 de sorte que la puce électronique 10 (disposée sur la face arrière du module électronique 4) s'engage dans la cavité 18 et que les contacts externes 8 (disposés sur la face avant du module électronique 4) soient accessibles depuis la face supérieure 2a du corps de carte 16. Un terminal externe (non représenté) peut ainsi, le cas échéant, se connecter aux contacts externes 8 positionnés à la surface supérieure 2a du corps de carte afin d'établir une communication par contact avec la puce électronique 10.
Dans cet exemple, le fond de la cavité 18 comprend une surface 18a en forme de marche, ainsi qu'une surface centrale 18b située à un niveau inférieur par rapport à la marche 18a, bien que d'autres exemples soient possibles. La surface périphérique 18a est configurée dans cet exemple pour recevoir la face arrière du support 6, la puce électronique 10 étant alors positionnée dans la partie centrale de la cavité 18.
Le module électronique 4 est fixé dans la cavité 18 de sorte la puce électronique 10 soient connectée électriquement aux extrémités ATla de la première antenne RF ATI. En outre, une ou des ouvertures sont ménagées dans la couche métallique 18 pour permettre à des connexions électriques de relier électriquement la puce électronique 10 aux extrémités AT2a de la deuxième antenne RF AT2. Ces connexions électriques comportent par exemple des puits de connexion traversant l'ouverture 13 de la couche métallique 12 (figure 1). Dans cet exemple, les antennes ATI et AT2 sont connectées en parallèle à la puce électronique 10.
La carte à puce 2 est ainsi configurée pour communiquer en sans contact en utilisant la première antenne RF et pour communiquer en sans contact en utilisant la deuxième antenne RF. Plus précisément, la carte à puce 2 est apte à utiliser sa première antenne ATI pour communiquer en sans contact avec un terminal Tl lorsque ce dernier se trouve dans le voisinage de la carte à puce 2, du côté de sa face supérieure 2a. De même, la carte à puce 2 est apte à utiliser sa première antenne ATI pour communiquer en sans contact avec un terminal T2 lorsque ce dernier se trouve dans le voisinage de la carte à puce 2, du côté de sa face inférieure 2b. Les antennes RF ATI et AT2 fonctionnent indépendamment l'une de l'autre pour établir une communication sans fil entre la carte à puce et l'extérieur. Chaque antenne ATI, AT2 est ainsi configurée pour collecter de l'énergie sous forme électromagnétique à partir de signaux RF reçus d'un terminal externe (sans que les signaux RF reçus passent par l'autre antenne RF), et inversement, d'émettre des signaux RF à un terminal externe situé dans le voisinage de la carte à puce (sans que les signaux RF envoyés passent par l'autre antenne RF).
Lorsqu'un utilisateur présente sa carte à puce 2 au voisinage d'un terminal de lecture (le terminal Tl par exemple), une communication sans contact peut être établie entre le terminal et la carte à puce 2 quelle que soit l'orientation de cette dernière. Les échanges de signaux RF se font soit en utilisant la première antenne ATI, soit en utilisant la deuxième antenne AT2.
Comme déjà décrit, la couche métallique 18 s'étend dans le corps de carte 16 de sorte à former un blindage (ou barrière) électromagnétique entre la première antenne RF ATI et la deuxième antenne RF AT2, les deux antennes étant ainsi isolées électromagnétiquement l'une de l'autre. Pour ce faire, l'essentiel des deux antennes ATI et AT2 est séparé par la couche métallique 12. Ce blindage permet d'éviter toutes interférences entre les deux antennes RF, comme déjà expliqué précédemment.
Les étapes d'un procédé de fabrication d'une carte à puce 2 telle que décrite ci-avant en référence aux figures 1 et 2A-2B est à présent décrit en référence aux figures 3, 4 et 5, conformément à un mode de réalisation particulier.
Le procédé comprend une étape S2 (figure 3) de formation au cours de laquelle on forme le corps de carte 16 en assemblant par lamination la couche de protection supérieure 22 et la couche de protection inférieure 24 respectivement sur les faces supérieure et inférieure de la couche métallique 12.
La couche de protection supérieure 22 et la couche de protection inférieure 24 comportent respectivement les antennes RF ATI et AT2. Les couches 22 et 24 sont disposées en S2 de part et d'autre de la couche métallique 12 de sorte que les extrémités respectives ATla et AT2a des antennes ATI et AT2 soient positionnées en regard de (en correspondance avec) l'ouverture 13. En variante, deux ouvertures 13 sont formées, chacune en regard de l'une des extrémités ATla et AT2a.
On forme ensuite, au cours d'une étape S4 (figure 4) de formation, la cavité 18 telle que déjà décrite précédemment. Dans cet exemple, la cavité 18 est formée par fraisage dans la couche de protection supérieure 22.
On forme ensuite, au cours d'une étape S6 (figure 5) de formation, des puits de connexion 30 au fond de la cavité 18 de sorte à ce que les puits s'étendent au travers de l'épaisseur de la couche métallique pour se connecter électriquement à la deuxième antenne RF AT2. Pour ce faire, des puits sont ménagés par perforation ou forage, puis ces puits sont remplis d'une résine 32 électriquement conductrice. Dans cet exemple, la partie supérieure des puits de connexion 30 débouche sur la surface périphérique 18a de la cavité 18. En outre, la partie inférieure de ces puits de connexion 30 débouche sur les extrémités AT2a de la deuxième antenne RF AT2, de sorte que ces puits de connexion 30 soient connectés électriquement à cette antenne AT2.
Au cours d'une étape S8 (figure 5) d'encartage, le module électronique 4 est ensuite inséré et positionné dans la cavité 18 présente à la surface supérieure 2a du corps de carte, de sorte que la puce électronique 10 s'engage au fond de la cavité jusqu'à ce que le support (PCB) 6 viennent en appui contre la surface 18a de la cavité. Lors de l'encartage S8, des plages de contact 40 ménagées sur la face arrière du module électronique 4 sont positionnées en contact avec les puits de connexion 30. Un gel 42 électriquement conducteur (ou de la brasure par exemple) est au préalable disposé sur les plages de contact 40 de sorte à ce qu'il se trouve à l'interface entre ces plages de contact et les puits de connexion 30, afin d'assurer une bonne connexion électrique.
Au cours d'une étape S10 de connexion, la puce électronique 10 est connectée électriquement avec la première antenne RF ATI et, le cas échéant, avec la deuxième antenne RF AT2. Cette connexion électrique peut être réalisée par pression et/ou chauffage, en imprimant une pression mécanique de part et d'autre du corps de carte et/ou en chauffant l'ensemble. Les antennes RF ATI et AT2 sont dans cet exemple connectées en parallèle à la puce électronique 10.
Comme déjà indiqué, la couche métallique assemblée en S2 s'étend dans le corps de carte de sorte à former un blindage électromagnétique entre la première antenne RF ATI et la deuxième antenne RF AT2.
Afin que la carte à puce 2 ainsi formée puisse communiquer en sans contact en utilisant chacune de ses antennes RF ATI, AT2, il peut être nécessaire de réaliser une étape d'appairage (ou calibration, dit aussi « RF tuning » en anglais) RF entre la puce électronique 10 et chaque antenne. Cet appairage peut être réalisé de façon empirique en adaptant les caractéristiques structurelles de chaque antenne RF (nombre de spires, longueur d'antenne, distance inter-spire, forme/dimensions de la section d'antenne et/ou matériau, par exemple) en fonction de la puce électronique 10. En modifiant les caractéristiques des antennes, on peut ainsi ajuster leur impédance selon les besoins.
L'invention permet de former un corps de carte comportant une couche métallique de grande surface uniforme, et ainsi d'obtenir un effet notamment esthétique particulier, tout en garantissant que la carte à puce peut communiquer en sans contact avec un terminal externe quelle que soit l'orientation de la carte vis-à-vis du terminal externe. L'invention permet en outre d'obtenir ces avantages tout en mettant en œuvre un procédé de fabrication simple, ce qui permet de limiter notamment les temps et coût de production.
A noter par ailleurs que, dans les modes de réalisation décrits dans ce document, la carte à puce comprend une première antenne RF sur la face supérieure de la couche métallique, et une deuxième RF sur la face inférieure de la couche métallique. Selon une variante, la carte à puce comprend au moins deux première antenne RF sur la face 5 supérieure de la couche métallique et/ou au moins deux deuxième antenne RF sur la face inférieure de la couche métallique. Ces premières antennes peuvent être connectées ensemble en série ou parallèle selon l'utilisation souhaité (il en va de même pour les deuxièmes antennes).
Un homme du métier comprendra que les modes de réalisation et variantes décrits ci10 avant ne constituent que des exemples non limitatifs de mise en œuvre de l'invention. En particulier, l'homme du métier pourra envisager une quelconque adaptation ou combinaison des modes de réalisation et variantes décrits ci-avant afin de répondre à un besoin bien particulier.
Claims (9)
- REVENDICATIONS1. Une carte à puce (2), comprenant :- une couche métallique (12) comportant une face supérieure (12a) et une face inférieure (12b) ;- une première antenne RF (ATI) disposée sur la face supérieure ; et- une deuxième antenne RF (AT2) disposée sur la face inférieure, la carte à puce étant configurée pour communiquer en sans contact en utilisant la première antenne RF et pour communiquer en sans contact en utilisant la deuxième antenne RF.
- 2. Carte à puce selon la revendication 1, dans laquelle la couche métallique (12) s'étend dans la carte à puce (2) de sorte à former un blindage électromagnétique entre la première antenne RF (ATI) et la deuxième antenne RF (AT2).
- 3. Carte à puce selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la carte à puce comprend une puce RF (10) connectée électriquement à la première antenne RF et à la deuxième antenne RF pour permettre à la carte à puce de communiquer en sans contact avec un terminal externe (Tl, T2).
- 4. Carte à puce selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la première antenne RF et la deuxième antenne RF sont connectées électriquement en parallèle à la puce RF (10).
- 5. Carte à puce selon la revendication 3 ou 4, comprenant :- un module électronique (4) comportant la puce RF (10) ;- un corps de carte (16) comportant la couche métallique (12), ledit module électronique étant disposé dans une cavité (18) ménagée sur une face supérieure du corps de carte ; et- des puits de connexion (30) ménagés au fond de ladite cavité pour connecter électriquement la puce RF à la deuxième antenne RF.
- 6. Carte à puce selon la revendication 5, dans lequel le module électronique (4) comporte des contacts externes (8) accessibles depuis la surface supérieure du corps de carte pour permettre à la puce RF de communiquer par contact avec un terminal externe.
- 7. Procédé de fabrication d'une carte à puce (2), comprenant :- formation (S2) d'un corps de carte (16) comprenant une couche métallique (12), une première antenne RF (ATI) disposée sur une face supérieure de la couche métallique, et une deuxième antenne RF (AT2) disposée sur une face inférieure de la couche métallique ;- formation (S4) d'une cavité (18) sur une face supérieure du corps de carte ;- formation (S6) de puits de connexion (30) au fond de la cavité de sorte à ce que les puits s'étendent au travers de l'épaisseur de la couche métallique pour se connecter électriquement à la deuxième antenne RF ;- insertion (S8) d'un module électronique (4), comportant une puce RF, dans la cavité ;- connexion (S10) de la puce RF (10) avec la première antenne RF et connexion de la puce RF (10) avec la deuxième via les puits de connexion.
- 8. Procédé de fabrication selon la revendication 7, lors de la formation du corps de carte, la couche métallique (12) est formée pour s'étendre dans le corps de carte de sorte à former un blindage électromagnétique entre la première antenne RF et la deuxième antenne RF.
- 9. Procédé de fabrication selon la revendication 7 ou 8, dans lequel la première antenne RF et la deuxième antenne RF sont connectées électriquement en parallèle à la puce RF.
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| FR2785071A1 (fr) * | 1998-10-26 | 2000-04-28 | Gemplus Card Int | Procede de fabrication d'une carte a puce et d'un module electronique destine a etre insere dans une telle carte |
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| FR3032294A1 (fr) * | 2015-02-02 | 2016-08-05 | Smart Packaging Solutions | Carte a puce sans contact a double antenne |
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2018
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