WO2000002160A1 - Antenne ajouree pour carte a circuit integre, et carte a circuit integre comprenant une telle antenne - Google Patents

Antenne ajouree pour carte a circuit integre, et carte a circuit integre comprenant une telle antenne Download PDF

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WO2000002160A1
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integrated circuit
connection terminals
circuit card
card
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PCT/FR1999/001633
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Christophe Fletout
Benoît Thevenot
Marie-Cécile BREL
Jean-Luc Letournel
Norbert Borg
Nathalie Dupuis
Mickaël MANDE
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Schlumberger Systemes
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Definitions

  • Openwork antenna for integrated circuit card and integrated circuit card comprising such an antenna
  • the present invention relates to an antenna for an integrated circuit card and to an integrated circuit card comprising such an antenna.
  • Cards of this type can be linked to a reader by a contactless link by magnetic or wireless coupling.
  • a card of this type comprises a card body of insulating material in which is embedded an antenna having ends constituted by conductive layers forming connection terminals, and an integrated circuit module received in a card body cavity and provided with internal connection pads connected to the antenna connection terminals.
  • the antenna is generally embedded in the card body during a laminating operation, that is to say that the antenna is arranged between two layers of the card body which are heated and pressed one against the other.
  • An object of the invention is to provide a means for ensuring good cohesion of the card body at the antenna connection terminals without reducing the surface thereof.
  • an antenna for an integrated circuit card comprising a conductive track forming at least one turn and having ends comprising connection terminals, characterized in that the terminals connection and / or the conductive track are perforated.
  • connection terminals have lights in the form of strips. This shape of the lights makes it possible to obtain a large passage section of the material constituting the card body through the days of the antenna connection terminals, while preserving a conductive surface sufficient to allow a good electrical connection with the module to integrated circuit of the card.
  • the lights have a wavy outline. The risk of a rupture of the connection terminals and / or of the conductive track of the antenna during the application of a force to the card is thus minimized whatever the direction of this force.
  • the invention also relates to an integrated circuit card, comprising an antenna having at least one of the aforementioned characteristics.
  • an integrated circuit card comprising an antenna having at least one of the aforementioned characteristics.
  • FIG. 1 is a partial sectional view of a mixed connection card according to the invention.
  • FIG. 1 is a top view of an antenna according to the invention.
  • FIG. 3 is a partial view of an antenna according to a first embodiment of the invention
  • - Figure 4 is a view similar to Figure 3 of an antenna according to a second embodiment
  • FIG. 5 is a view similar to Figure 4 of an antenna according to a variant of the second embodiment
  • - Figure 6 is a partial view of an antenna according to another embodiment of the invention.
  • - Figures 7A, 7B, 7C and 7D are partial views of different embodiments of an antenna conductive track according to the invention.
  • .5 ment designated in 1 comprises in a manner known per se a conductive track 2 made of copper forming turns and having ends 3 • Each end 3 comprises a conductive layer forming a connection terminal 4.
  • connection terminals 4 are perforated 1 ⁇ .
  • the days of the connection terminals 4 are formed of a network of circular holes 5 regularly distributed over the entire surface
  • the days are formed by lights 5 in the form of rectilinear bands.
  • the lights are parallel to each other and are regularly distributed over the entire surface of each connection terminal 4.
  • the days are formed by lights 5 ′, having the form of bands, the contour 6 is wavy.
  • the integrated circuit card ⁇ according to the invention, here a card with mixed connection, comprises a card body 10 made of insulating material such as polyvinyl chloride.
  • An antenna 1 identical to that of FIG. 2 described above is embedded in the card body 10.
  • the card body 10 comprises a cavity 11 receiving a module 12 of known type provided with internal connection pads.
  • the internal connection pads 13 are connected to the connection terminals 4 of the antenna l by means of a conductive adhesive 14, or by any
  • connection terminals 4 include days 5 in which the material of the card body 10 extends surrounding the connection terminals 4 of the antenna 1.
  • the section of the days 5 will advantageously be smaller than the section of the holes 15 so that optimal contact can be obtained between the conductive element received in the hole 15, here the adhesive 14, and the connection terminal 4, even when the hole 15 opens into> to look for a day 5.
  • the card is manufactured by embedding the antenna in the card body 10 by a conventional rolling operation.
  • the antenna 1 supported by a film of material identical to the material of the card body is arranged between two
  • the shape of days is not s r limited to those described above but covers on the contrary any suitable form. It is also possible to distribute the days in a differentiated manner over the surface of the connection terminals. It is possible, for example, to provide a larger number of holes on the periphery of the terminals than at the center of the terminals.
  • FIG. 6 shows a mode of implementation of the invention in which only the conductive track is perforated with days forming circular holes. However, this embodiment is in no way limiting.
  • FIGS. 7A to 7E indeed show other alternative embodiments of days 5.
  • the antenna according to the invention can include both days in its connection terminals and in its conductive track .
  • the invention shows other advantages.
  • the inductance values of the antennas according to the invention are not modified by the presence of the days.
  • a metallized, in particular copper-colored part contained in a card body and which has a width of 0.3 mm leaves a so-called ghost image on the surface of the card after lamination, this ghost image being essentially due to particular conditions for melting then solidification of the plastic constituting the card body vertically of the metallized parts different from the conditions for melting then solidification of the plastic of said body not being vertical to said parts, it is possible, thanks to the invention, make a track much wider than 0.3 mm without the ghost image being generated on the surface of the card body.

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Abstract

L'invention concerne une antenne pour carte à circuit intégré, comprenant une piste conductrice (2) formant au moins une spire et ayant des extrémités (3) comprenant des couches conductrices formant des bornes de connexion (4), les bornes de connexion (4) étant ajourées. L'invention concerne également une carte à circuit intégré comprenant une telle antenne.

Description

Antenne ajourée pour carte à circuit intégré, et carte à circuit intégré comprenant une telle antenne
La présente invention concerne une antenne pour carte à circuit intégré et une carte à circuit intégré comportant une telle antenne. Les cartes de ce type peuvent être reliées à un lecteur par une liaison sans contact par couplage magnétique ou hertzien.
Selon un mode de réalisation bien connu, une carte de ce type comprend un corps de carte en matériau isolant dans lequel est noyée une antenne ayant des extrémités constituées par des couches conductrices formant des bornes de connexion, et un module à circuit intégré reçu dans une cavité du corps de carte et pourvu de plages de connexion interne reliées aux bornes de connexion de l'antenne.
L'antenne est généralement noyée dans le corps de carte lors d'une opération de laminage, c'est-à-dire que l'antenne est disposée entre deux couches du corps de carte qui sont chauffées et pressées l'une contre l'autre.
Or, il s'avère que le matériau isolant constituant le corps de carte adhère difficilement au cuivre constituant les bornes de connexion. Il en résulte une mauvaise cohésion du corps de carte au niveau des bornes de connexion de l'antenne, ce qui limite la résistance mécanique de la carte. Cette mauvaise cohésion est d'autant plus importante que la surface des bornes de connexion est grande. Il n'est cependant pas souhaitable de réduire cette surface car une surface relativement importante permet de faciliter le positionnement du module à circuit intégré par rapport aux bornes de connexion de l'antenne.
Pour remédier à ce problème, on a donc pensé à recouvrir les bornes de connexion d'un adhésif. L'amélioration de la cohésion du coprs de carte apportée par l'adhésif est toutefois insuffisante pour conférer à la carte la résistance mécanique recherchée.
Un but de l'invention est de fournir un moyen pour assurer une bonne cohésion du corps de carte au niveau des bornes de connexion de l'antenne sans réduire la surface de celles-ci.
En vue de la réalisation de ce but, on prévoit, selon l'invention, une antenne pour carte à circuit intégré, comprenant une piste conductrice formant au moins une spire et ayant des extrémités comprenant des bornes de connexion, caractérisée en ce que les bornes de connexion et/ ou la piste conductrice sont ajourées. Ainsi, lors du laminage de l'antenne et du corps de carte, le matériau du corps de carte s'étendant de part et d'autre des bornes de connexion flue au travers des jours des bornes de connexion et/ou de la piste conductrice et se soude sur lui-même dans ces jours. La cohésion du corps de carte au niveau des bornes de connexion et/ou de la piste conductrice de l'antenne est alors élevée et la résistance mécanique de la carte améliorée.
Selon un mode de réalisation particulier, les bornes de connexion présentent des lumières en forme de bandes. Cette forme des lumières permet d'obtenir une section de passage importante du matériau constituant le corps de carte au travers des jours des bornes de connexion de l'antenne, tout en préservant une surface conductrice suffisante pour permettre une bonne liaison électrique avec le module à circuit intégré de la carte. Avantageusement alors, les lumières ont un contour ondulé. Le risque d'une rupture des bornes de connexion et/ou de la piste conductrice de l'antenne lors de l'application d'un effort à la carte est ainsi minimisé quelle que soit la direction de cet effort.
L'invention concerne également une carte à circuit intégré, comprenant une antenne présentant au moins une des caractéristiques précitées. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention.
Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
- la figure 1 est une vue partielle en coupe d'une carte à connexion mixte selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue de dessus d'une antenne conforme à l'invention ;
- la figure 3 est une vue partielle d'une antenne selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 d'une antenne selon un deuxième mode de réalisation ;
- la figure 5 est une vue analogue à la figure 4 d'une antenne selon une variante du deuxième mode de réalisation ;
- la figure 6 est une vue partielle d'une antenne selon un autre mode de réalisation de l'invention ; et - les figures 7A, 7B, 7C et 7D sont des vues partielles de différents modes de réalisation d'une piste conductrice d'antenne selon l'invention.
En référence à la figure 2, une antenne générale-
.5 ment désignée en 1 comprend de façon connue en soi une piste conductrice 2 en cuivre formant des spires et ayant des extrémités 3 • Chaque extrémité 3 comprend une couche conductrice formant une borne de connexion 4.
Selon l'invention, les bornes de connexion 4 sont 1© ajourées.
En référence plus particulièrement à la figure 3, et selon un premier mode de réalisation, les jours des bornes de connexion 4 sont formés d'un réseau de trous circulaires 5 régulièrement répartis sur toute la surface
1$" des bornes de connexion.
En référence à la figure 4, et selon un deuxième mode de réalisation, les jours sont formés par des lumières 5 en forme de bandes rectilignes. Les lumières sont parallèles les unes aux autres et sont régulièrement réparte ties sur toute la surface de chaque borne de connexion 4. En variante, et selon la figure 5, les jours sont formés par des lumières 5', ayant la forme de bandes dont le contour 6 est ondulé.
En référence à la figure 1, la carte à circuit ζ intégré selon l'invention, ici une carte à connexion mixte, comprend un corps de carte 10 en matériau isolant tel que du polychlorure de vinyle.
Une antenne 1 identique à celle de la figure 2 décrite précédemment est noyée dans le corps de carte 10.
3© Le corps de carte 10 comprend une cavité 11 recevant un module 12 de type connu pourvu de plages de connexion interne . Les plages de connexion interne 13 sont reliées aux bornes de connexion 4 de l'antenne l par l'intermédiaire d'une colle conductrice 14, ou par tout
' 3άT autre élément conducteur, reçue dans des perçages 15 s'étendant dans le corps de carte 10 entre les bornes de connexion 4 et les plages de connexion interne 13. Conformément à l'invention, les bornes de connexion 4 comprennent des jours 5 dans lesquels s'étend le matériau du corps de carte 10 entourant les bornes de connexion 4 de l' antenne 1.
5 La section des jours 5 sera avantageusement inférieure à la section des perçages 15 de façon qu'un contact optimal puisse être obtenu entre 1 ' élément conducteur reçu dans le perçage 15, ici la colle 14, et la borne de connexion 4, même lorsque le perçage 15 débouche en >to regard d'un jour 5.
La carte est fabriquée en noyant l'antenne dans le corps de carte 10 par une opération de laminage classique. L'antenne 1 supportée par un film en matériau identique au matériau du corps de carte est disposée entre deux
If couches du corps de carte qui sont ensuite chauffées puis pressées l'une contre l'autre. On comprend qu'alors, le matériau constituant les couches du corps de carte et le film flue au travers des jours 5 sous l'effet de la pression et se soude sur lui-même dans ces jours. ^ Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications.
En particulier, la forme des jours n'est pas sr limitée à celles décrites précédemment mais recouvre au contraire toute forme adaptée. On peut en outre répartir les jours de façon différenciée sur la surface des bornes de connexion. On peut par exemple ménager un nombre plus important de trous sur la périphérie des bornes qu'au 3o centre de celles-ci.
Bien que l'invention ait été décrite en relation avec une carte à connexion mixte d'une structure particu¬ lière, l'invention s'applique à tout type de carte à connexion mixte et à tout type de carte sans contact . Par ailleurs, ce qui est décrit dans le présent exposé au regard des jours réalisés dans les bornes de connexion 4 est, selon l'invention, applicable à la ligne conductrice 2 formant partie de l'antenne 1. La figure 6 montre un mode de mise en oeuvre de l'invention dans lequel uniquement la piste conductrice est ajourée de jours formant des trous circulaires. Toutefois, ce mode de réalisation n'est nullement limitatif. Les figures 7A à 7E montrent en effet d'autres variantes de réalisation des jours 5. En outre, il est bien entendu que l'antenne selon l'invention peut comporter à la fois des jours dans ses bornes de connexion et dans sa piste conductrice.
Enfin, l'invention montre d'autres avantages. En particulier, les valeurs d'inductance des antennes selon l'invention ne sont pas modifiées par la présence des jours. De surcroît, sachant qu'expérimentalement, une partie métallisée notamment cuivrée contenue dans un corps de carte et qui a une largeur de 0,3 mm laisse une image dite fantôme à la surface de la carte après laminage, cette image fantôme étant essentiellement due à des conditions particulières de fusion puis solidification du plastique constitutif du corps de carte à la verticale des parties métallisées différentes des conditions de fusion puis solidification du plastique dudit corps n'étant pas à la verticale desdites parties, on peut, grâce à l'invention, réaliser une piste bien plus large que 0,3 mm sans que l'image fantôme soit générée à la surface du corps de carte.

Claims

REVENDICATIONS
1. Antenne pour carte à circuit intégré, comprenant une piste conductrice (2) formant au moins une spire et ayant des extrémités (3) comprenant des couches conductrices formant des bornes de connexion (4), caractérisée en ce que les bornes de connexion (4) et/ ou la piste conductrice (2) sont ajourées.
2. Antenne selon la revendication 1 , caractérisée en ce que les bornes de connexion (4) et/ ou la piste conductrice (2) présentent des lumières (5) en forme de bande.
3. Antenne selon la revendication 2, caractérisée en ce que les lumières (5) ont un contour ondulé (6).
4. Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les bornes de connexion (4) et/ ou la piste conductrice (2) comportent un réseau de trous circulaires (5).
5. Carte à circuit intégré, comprenant un corps de carte (10) en matériau isolant dans lequel est noyée une antenne (1) comprenant une piste conductrice (2) et ayant des extrémités (3) constituées par des couches conductrices formant des bornes de connexion (4), et un module à circuit intégré (12) reçu dans une cavité (11) du corps de carte (10) et pourvu de plages de connexion interne (13) reliées aux bornes de connexion (4) de l'antenne (1), caractérisée en ce que les bornes de connexion (4) et/ ou la piste conductrice (2) de l'antenne (1) sont ajourées, le matériau entourant l'antenne s'étendant dans les jours (5) des bornes de connexion (4).
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