WO2001031731A1 - Antenne de couplage a inductance elevee - Google Patents

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WO2001031731A1
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turns
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coupling antenna
support
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Thierry Boyadjian
Christophe Mathieu
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    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/26—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole with folded element or elements, the folded parts being spaced apart a small fraction of operating wavelength

Definitions

  • the present invention relates to contactless transmission and reception systems, and more particularly to a high inductance coupling antenna used in particular in contactless smart cards.
  • contactless transmission and reception systems are widely used today in many applications.
  • One of these applications is the contactless smart card, which is a system that is increasingly used in different sectors.
  • contactless smart cards have been developed by all motorway companies in order to offer subscriptions to their users and to facilitate payment at toll stations. They have also been developed as a means of payment. This is the case for example of the electronic purse.
  • Many companies have also developed means of identifying their personnel by contactless smart cards.
  • the exchange of information between a contactless card and the associated reading device is carried out by remote electromagnetic coupling between an antenna housed in the contactless card and a second antenna located in the reader.
  • the card is equipped with a chip comprising a memory area and a microprocessor, which is connected to the antenna.
  • This chip contains an input capacitance obtained by means of capacitors inserted in the chip.
  • the antenna and the chip are generally on a neutral flat support. The optimal functioning of the antenna-chip coupling which must be non-resistive is obtained when the following circuit resonance law is respected:
  • LCCû 2 1 (1) in which L represents the inductance of the antenna, C represents the input capacity and ⁇ the pulsation equal to 2 ⁇ f, in which f represents the normalized frequency (for example at 13.56 MHz).
  • f represents the normalized frequency (for example at 13.56 MHz).
  • contactless electronic cards necessarily involves reducing the production costs of the chips used in these cards.
  • the founders are led more and more to decrease the number of capacitors integrated in these and thus to reduce the capacity of the circuit. They can thus produce chips of smaller dimensions.
  • the inductance L of the antenna In order to comply with the LC ⁇ 2 1 law and obtain optimal coupling, the inductance L of the antenna must be increased to compensate for the drop in the value of the chip's input capacity.
  • the inductance In the case of antennas produced by chemical etching of copper or aluminum, in the form of turns on a plastic dielectric support, the inductance is generally increased by increasing the number of turns.
  • this solution generates several significant drawbacks. Indeed, any electric circuit having a resistance, the increase in the number of turns, which in fact corresponds to an elongation of the circuit, leads to a strong increase in the value of this resistance. This considerably affects the performance of the antenna and therefore of the card. Indeed, the reading distance of the card is greatly reduced.
  • the width of the copper tracks must be reduced. This has the effect of increasing the resistance of the antenna, and especially the reliability of the cards is deteriorated because the risk of cuts antenna turns during hot pressure lamination of card bodies is more important.
  • the unit cost of the etched antenna increases significantly.
  • the cost reduction obtained by founders with chips having a lower input capacity is canceled out by this additional cost of the antennas.
  • the manufacture and use of cards is therefore not more profitable.
  • the object of the invention is to overcome these drawbacks by providing an antenna with a high inductance making it possible to obtain a high-performance card, the reliability of which is proven and the production cost and therefore the cost price are significantly lower than the smart cards currently on the market.
  • the invention relates to a coupling antenna constituted by a plurality of turns in series situated on a flat support constituted by an insulating dielectric substrate.
  • This antenna comprises one or more sets of at least one turn located on said planar support, mounted in series, at least one of the sets being constituted by at least two turns in series superimposed along an axis perpendicular to the plane of the support and separated by a insulating strip of dielectric ink, which makes it possible to obtain a high inductance value.
  • the coupling antenna comprises one or more assemblies, mounted in series, of at least one turn of screen-printed ink on the flat support, at least one of the assemblies being constituted by at least two turns series of screen-printed ink superimposed on an axis perpendicular to the plane of the support and separated by an insulating strip of dielectric ink also screen-printed on the support.
  • Another aspect of the invention is the method of manufacturing the coupling antenna consisting in: screen printing a turn of one or more assemblies, by depositing conductive ink on a face of a flat support consisting of an insulating dielectric substrate, screen printing an insulating strip superimposed on the screen printing of the coil of at least one assembly, by depositing dielectric ink, allowing the coil to be covered and leaving visible the connection pads of the antenna and the connection zones of the superimposed turns,
  • the instantaneous performance of a screen-printed antenna comprising less than three turns is at least comparable to that of an engraved antenna and even superior after the various mechanical and aging tests (humid heat).
  • the increase in the number of turns is detrimental to the screen-printed antenna because the electrical properties deteriorate very quickly beyond three turns (loss of electrical conductivity and inductance capping).
  • the inventive process overcomes this technological impasse by proposing a screen-printed antenna compatible with low-capacity chips.
  • Figure 1 shows the electrical diagram of a contactless memory card.
  • FIG. 2 represents the coupling antenna according to a particular embodiment, at the end of the first step of this embodiment.
  • FIG. 3 represents the coupling antenna according to the invention, at the end of the second step of this embodiment.
  • FIG. 4 represents the coupling antenna according to the invention, at the end of the last step of this embodiment.
  • the electrical circuit of the card 1 is subdivided into two components: the antenna and the chip.
  • Chip 2 has an internal capacitance Cs 4 obtained by means of capacitors placed in the chip. It also includes an electronic part 6 corresponding to the memory area and to the processor.
  • the chip 2 is connected to the antenna 8 via the circuit 1.
  • the antenna 8 has a resistance Rs 10 which is the cause of a power lost in the circuit.
  • the antenna also has its own Ls 12 inductance.
  • Figures 2, 3 and 4 show the antenna after the three main stages of the manufacturing process. It is an antenna with a set of two superimposed turns. The same method can be used to make an antenna with several sets of at least one turn and at least one of the sets of which consists of at least two superposed turns.
  • the turn 16 of conductive ink was screen printed on the flat support 14 consisting of an insulating dielectric substrate, as illustrated in FIG. 2.
  • This dielectric substrate is made of plastic, paper or glass fabric impregnated with thermosetting resin or crosslinkable by UV radiation
  • the plastic material used is for example polyvinyl chloride (PVC), polyester (PET, PETG), polycarbonate
  • the conductive ink used contains polymers and is loaded with conductive elements which may be metals. Preferably, the ink used is loaded with silver. However, it can also be loaded with copper or carbon. The ink contains between 50 and 70% silver in the form of beads or strips. The polymers used are polyesters or acrylic resins. The ink also contains a solvent which acts as a vehicle. According to a particular embodiment, the solvent used is a glycol ether.
  • the coil 16 follows the contours of the support. One of its ends is in contact with one of the connection pads 18 making it possible to connect the antenna to an electrical or electronic component such as a chip. The other end of the turn is free so that it can be connected to the second turn.
  • Figure 3 shows the antenna after the second stage of its manufacturing process.
  • a second screen printing is carried out.
  • This second screen printing corresponds to the deposition of at least two layers of dielectric ink constituting the insulating strip 20 between the two turns.
  • each layer has a thickness of 25 microns.
  • This ink contains polymers and cross-links when it is subjected to UV radiation.
  • the polymers can be acrylate resins or unsaturated polyesters.
  • this ink does not contain any solvent.
  • the polymers contained in the ink will crosslink when the ink is subjected to UV radiation. This crosslinking causes the ink to harden.
  • the geometry of the antenna is very stable and above all the thickness of this insulating strip and therefore the distance between the two turns does not vary, which allows the antenna to maintain its optimal operating quality.
  • This ink in order to be sufficiently insulating, must have the highest possible relative permittivity.
  • the value of the permittivity is generally greater than 3.
  • the permittivity of the ink used for screen printing the insulating strip is 3.9.
  • at least two layers of ink are required. Indeed, after crosslinking, the ink layer has a high porosity which prevents it from having a high insulating power.
  • two successive and superimposed layers are screen printed and constitute a strip with a high insulating power.
  • This strip is superimposed on the coil 16 and completely covers the latter and in particular the end which is in contact with one of the connection pads 18 of the antenna, with the exception of the second end 17 which is left free in order to be able to connect the two turns together.
  • Figure 4 shows the antenna finished after the third and last step of its manufacturing process.
  • a third screen printing corresponding to the turn 22 was carried out. It is superimposed on the turn 16 of the first set and on the insulating strip 20 which is between the two turns, along an axis which is perpendicular to the plane of the support 14. One end of this turn 22 is connected to the free end 17 of the first turn 16. The second end of the turn 22 is connected to the second connection pad 24 of the antenna.
  • the antenna consists of two turns in series, which are in two different planes and parallel to each other, each being parallel to the support 14.
  • an antenna of this type is called antenna in " Z ".
  • the antennas may include one or more sets of a single turn and one or more sets of several turns mounted in series. Each set of several turns being made up of turns in superimposed series, the number and the diameter of superimposed turns varying from one set to the other.
  • the coupling antenna according to the invention can be used in particular in contactless smart cards.
  • These cards consist of a flat support carrying at least one high inductance coupling antenna connected to at least one chip, also on the flat support, having a low internal capacity.
  • the flat support is inserted between two card bodies, said card bodies being fixed on each side of said flat support in order to stiffen it.
  • These card bodies can be made of plastic.
  • the plastic used can be polyvinyl chloride (PVC), polyester (PET, PETG), polycarbonate (PC), or acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS).

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Abstract

L'invention concerne une antenne de couplage constituée par une pluralité de spires en série situées sur un support plan (14) constitué par un substrat diélectrique isolant. Cette antenne comprend un ou plusieurs ensembles d'au moins une spire (16) située sur ledit support plan, montés en série, au moins un des ensembles étant constitué par au moins deux spires (16, 22) en série superposées selon un axe perpendiculaire au plan dudit support et séparées par une bande isolante (20) d'encre diélectrique, ce qui permet d'obtenir une valeur d'inductance importante. L'invention concerne également le procédé de fabrication d'une telle antenne et l'utilisation de cette antenne dans une carte à puce sans contact.

Description

Antenne de couplage à inductance élevée
Domaine technique
La présente invention concerne les systèmes d'émission et de réception sans contact, et plus particulièrement une antenne de couplage à inductance élevée utilisée notamment dans les cartes à puce sans contact .
Etat de la technique
Les systèmes d'émission et de réception sans contact sont largement utilisés de nos jours dans de nombreuses applications. Une de ces applications est la carte à puce sans contact qui est un système de plus en plus utilisé dans différents secteurs. Ainsi, dans le secteur des transports, de telles cartes ont été développées par toutes les sociétés autoroutières afin de proposer des abonnements à leurs usagers et de faciliter le paiement aux gares de péage. Elles ont aussi été développées comme moyen de paiement. C'est la cas par exemple du porte-monnaie électronique. De nombreuses sociétés ont également développé des moyens d'identification de leur personnel par cartes à puce sans contact .
L'échange d'informations entre une carte sans contact et le dispositif de lecture associé s'effectue par couplage électromagnétique à distance entre une antenne logée dans la carte sans contact et une deuxième antenne située dans le lecteur. Pour élaborer, stocker et traiter les informations, la carte est munie d'une puce comportant une zone mémoire et un microprocesseur, qui est reliée à l'antenne. Cette puce contient une capacité d'entrée obtenue grâce à des condensateurs insérés dans la puce. L'antenne et la puce se trouvent généralement sur un support plan neutre . Le fonctionnement optimal du couplage antenne-puce qui doit être non résistif est obtenu lorsque la loi de résonance du circuit suivante est respectée :
LCCû2 = 1 (1) dans laquelle L représente l'inductance de l'antenne, C représente la capacité d'entrée et ω la pulsation égale à 2πf, dans laquelle f représente la fréquence normalisée (par exemple à 13.56 MHz) . L'obligation de respecter cette loi impose aux fabricants de puce, appelés aussi fondeurs, de mettre dans les puces des condensateurs pour obtenir des valeurs de capacité suffisamment importantes. Ainsi, le coût de fabrication des puces se trouve fortement augmenté par la présence des condensateurs .
Le développement des cartes électroniques sans contact passe nécessairement par une réduction des coûts de production des puces utilisées dans ces cartes. Afin de réduire le prix de revient des puces, les fondeurs sont amenés de plus en plus à diminuer le nombre de condensateurs intégrés dans celles-ci et ainsi à réduire la capacité du circuit. Ils peuvent ainsi produire des puces de plus petites dimensions.
Afin de respecter la loi LCω2 1 et d'obtenir un couplage optimal, il faut augmenter l'inductance L de l'antenne pour compenser la baisse de la valeur de la capacité d'entrée de la puce. Dans le cas des antennes réalisées par gravure chimique du cuivre ou de l'aluminium, sous forme de spires sur un support diélectrique plastique, on augmente généralement 1 ' inductance en augmentant le nombre de spires . Cette solution engendre toutefois plusieurs inconvénients importants. En effet, tout circuit électrique ayant une résistance, l'augmentation du nombre de spires, qui correspond en fait à un allongement du circuit, entraîne une forte augmentation de la valeur de cette résistance. Ceci affecte considérablement les performances de 1 ' antenne et donc de la carte. En effet, la distance de lecture de la carte est fortement diminuée.
Pour limiter l'encombrement et conserver la section utile pour le flux électromagnétique à travers la carte, la largeur des pistes de cuivre doit être réduite . Cela a pour effet d'augmenter la résistance de l'antenne, et surtout la fiabilité des cartes est détériorée car le risque de coupures des spires de l'antenne lors de la lamination sous pression à chaud des corps de carte est plus important .
Le prix de revient unitaire de 1 ' antenne gravée augmente de façon significative. Ainsi, la réduction de coût obtenue par les fondeurs avec des puces ayant une capacité d'entrée plus faible se trouve annulée par ce surcoût des antennes . La fabrication et l'utilisation des cartes ne se trouvent donc pas plus rentables.
Exposé de 1 ' invention
Le but de l'invention est de pallier ces inconvénients en fournissant une antenne avec une inductance élevée permettant d'obtenir une carte performante, dont la fiabilité est éprouvée et dont le coût de production et donc le prix de revient sont nettement plus faibles que les cartes à puce actuellement sur le marché.
L'invention concerne une antenne de couplage constituée par une pluralité de spires en série situées sur un support plan constitué par un substrat diélectrique isolant. Cette antenne comprend un ou plusieurs ensembles d'au moins une spire située sur ledit support plan, montés en série, au moins un des ensembles étant constitué par au moins deux spires en série superposées selon un axe perpendiculaire au plan du support et séparées par une bande isolante d'encre diélectrique, ce qui permet d'obtenir une valeur d'inductance importante .
Dans un mode de réalisation préféré, l'antenne de couplage comprend un ou plusieurs ensembles, montés en série, d'au moins une spire d'encre sérigraphiée sur le support plan, au moins un des ensembles étant constitué par au moins deux spires en série d'encre sérigraphiée superposées selon un axe perpendiculaire au plan dusupport et séparées par une bande isolante d'encre diélectrique également sérigraphiée sur le support . Un autre aspect de l'invention est le procédé de fabrication de l'antenne de couplage consistant à : réaliser la sérigraphie d'une spire d'un ou plusieurs ensembles, par dépôt d'encre conductrice sur une face d'un support plan constitué d'un substrat diélectrique isolant, réaliser la sérigraphie d'une bande isolante superposée à la sérigraphie de la spire d'au moins un ensemble, par dépôt d'encre diélectrique, permettant de recouvrir la spire et laissant apparents les plots de connexion de 1 ' antenne et les zones de raccordement des spires superposées,
- réaliser la sérigraphie d'une spire d'au moins un ensemble, superposée à la sérigraphie de la bande isolante, par dépôt d'encre conductrice, la deuxième et la troisième étapes du procédé étant répétées une ou plusieurs fois lorsque l'antenne comprend un ou plusieurs ensembles de plus de deux spires superposées. Les avantages liés à cette antenne et à son procédé de fabrication sont multiples: a) Pour compenser la résistivité électrique intrinsèque plus élevée des encres polymères conductrices sérigraphiables, il faut augmenter la section des spires de l'antenne. Cela se traduit par un élargissement des spires et/ou un dépôt épais d'encre. Sur la base de ces adaptations de design, les performances instantanées d'une antenne sérigraphiée comportant moins de trois tours sont au moins comparables à celles d'une antenne gravées et même supérieures après les différents tests mécaniques et de vieillissement (chaleur humide). Lorsqu'il faut augmenter l'inductance de l'antenne pour s'accorder avec une puce à faible capacité interne, l'augmentation du nombre de tours est préjudiciable à l'antenne sérigraphiée car les propriétés électriques se dégradent très vite au delà de trois tours (perte de conductivité électrique et plafonnement de l'inductance). Le procédé inventif permet de s'affranchir de cette impasse technologique en proposant une antenne sérigraphiée compatible avec des puces à faible capacité. b) En jouant sur les paramètres géométriques de l'antenne de couplage selon l'invention (épaisseur de la couche isolante diélectrique, largeur et épaisseur des spires, surface de recouvrement entre les spires superposées) , il est possible d'ajuster la valeur de l'inductance de l'antenne sérigraphiée pour obtenir un accord parfait. On peut donc réaliser une configuration d'antenne qui permet au fondeur de réduire très fortement la capacité d'entrée de la puce. Cette « externalisation » de la capacité offre des perspectives très intéressantes de réduction des coûts pour les fondeurs. c) Le coût d'une antenne sérigraphiée est pratiquement dix fois plus faible que celui d'une antenne gravée. La mise en œuvre de la sérigraphie d'une antenne s'effectue selon un procédé standard par rapport à une antenne sérigraphiée dans le plan (trois films, trois écrans, mêmes encres) . Le coût global de la carte est donc nettement plus faible puisque la capacité interne de la puce a fortement diminué.
Description brève des figures
Les buts, objets et caractéristiques de l'invention ressortiront mieux à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins joints dans lesquels :
La figure 1 représente le schéma électrique d'une carte à mémoire sans contact .
La figure 2 représente l'antenne de couplage selon un mode de réalisation particulier, à la fin de la première étape de cette réalisation.
La figure 3 représente l'antenne de couplage selon l'invention, à la fin de la deuxième étape de cette réalisation.
La figure 4 représente 1 ' antenne de couplage selon l'invention, à la fin de la dernière étape de cette réalisation.
Description détaillée de l'invention
Selon la figure 1, le circuit électrique de la carte 1 se subdivise en deux composants : l'antenne et la puce. La puce 2 possède une capacité interne Cs 4 obtenue par 1 ' intermédiaire de condensateurs placés dans la puce. Celle-ci comporte également une partie électronique 6 correspondant à la zone mémoire et au processeur. La puce 2 est reliée à l'antenne 8 par l'intermédiaire du circuit 1. L'antenne 8 possède une résistance Rs 10 qui est la cause d'une puissance perdue dans le circuit. L'antenne possède également une inductance Ls 12 propre .
Les figures 2, 3 et 4 représentent l'antenne après les trois étapes principales du procédé de fabrication. Il s'agit d'une antenne avec un ensemble de deux spires superposées. Le même procédé peut être utilisé pour réaliser une antenne avec plusieurs ensembles d'au moins une spire et dont au moins un des ensembles est constitués d'au moins deux spires superposées .
Lors de la première étape du procédé de fabrication, la spire 16 d'encre conductrice a été sérigraphiée sur le support plan 14 constitué par un substrat diélectrique isolant, comme illustré à la figure 2. Ce substrat diélectrique est en matière plastique, en papier ou en tissu de verre imprégné de résine thermodurcissable ou réticulable par rayonnement U.V.
La matière plastique utilisée est par exemple du polychlorure de vinyle (PVC) , du polyester (PET, PETG) , du polycarbonate
(PC), de 1 ' acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) . L'encre conductrice utilisée contient des polymères et est chargée en éléments conducteurs qui peuvent être des métaux. Préférentiellement , l'encre utilisée est chargée en argent. Toutefois, elle peut être également chargée en cuivre ou en carbone. L'encre contient entre 50 et 70 % d'argent sous forme de billes ou de lamelles. Les polymères utilisés sont des polyesters ou des résines acryliques. L'encre contient aussi un solvant qui sert de véhicule. Selon un mode de réalisation particulier, le solvant utilisé est un éther de glycol . La spire 16 suit les contours du support. Une de ses extrémités est en contact avec un des plots de connexion 18 permettant de raccorder 1 ' antenne a une composante électrique ou électronique telle qu'une puce. L'autre extrémité de la spire est libre afin de pouvoir être reliée à la seconde spire.
La figure 3 montre l'antenne après la deuxième étape de son procédé de fabrication. Une deuxième sérigraphie est réalisée. Cette deuxième sérigraphie correspond au dépôt d'au moins deux couches d'encre diélectrique constituant la bande isolante 20 entre les deux spires. Selon un mode de réalisation préféré, chaque couche a une épaisseur de 25 microns. Cette encre contient des polymères et réticule lorsqu'elle est soumise à un rayonnement U.V. Selon le mode de réalisation, les polymères peuvent être des résines acrylates ou des polyesters insaturés . Contrairement à 1 ' encre conductrice des spires, cette encre ne contient pas de solvant. Les polymères contenus dans l'encre vont réticuler lorsqu'on va soumettre l'encre à un rayonnement U.V. Cette réticulation provoque un durcissement de l'encre. Ainsi la géométrie de l'antenne est très stable et surtout l'épaisseur de cette bande isolante et donc la distance entre les deux spires ne varie pas, ce qui permet à l'antenne de conserver sa qualité de fonctionnement optimale. Cette encre, afin d'être suffisamment isolante, doit posséder une permittivité relative la plus élevée possible. La valeur de la permittivité est en générale supérieure à 3. Dans un mode de réalisation préféré de l'antenne de couplage selon l'invention, la permittivité de l'encre utilisée pour sérigraphier la bande isolante est de 3,9. Afin d'assurer un bon pouvoir isolant à la bande , au moins deux couches d'encre sont nécessaires. En effet, après réticulation, la couche d'encre possède une porosité importante qui l'empêche d'avoir un pouvoir isolant élevé. Afin de résoudre ce problème, deux couches successives et superposées sont sérigraphiées et constituent une bande avec un fort pouvoir isolant . Cette bande est superposée à la spire 16 et recouvre entièrement cette dernière et notamment 1 ' extrémité qui est en contact avec un des plots de connexion 18 de l'antenne, à l'exception de la seconde extrémité 17 qui est laissée libre afin de pouvoir raccorder les deux spires entre elles.
La figure 4 montre l'antenne terminée après la troisième et dernière étape de son procédé de fabrication. Une troisième sérigraphie correspondant à la spire 22 a été réalisée. Elle est superposée à la spire 16 du premier ensemble et à la bande isolante 20 qui est entre les deux spires, selon un axe qui est perpendiculaire au plan du support 14. Une des extrémités de cette spire 22 est raccordée à l'extrémité libre 17 de la première spire 16. La seconde extrémité de la spire 22 est reliée au second plot 24 de connexion de l'antenne.
On constate donc que, selon cet exemple, l'antenne est constituée de deux spires en série, qui sont dans deux plans différents et parallèles entre eux, chacun étant parallèle au support 14. Ainsi, une antenne de ce type est appelée antenne en « Z ».
On peut considérer que les deux spires constituant l'antenne sont connectées entre elles par des capacités réparties tout le long de l'antenne. Cette structure est équivalente à deux bobines (correspondant à chacune des spires) connectées en série par l'intermédiaire d'une capacité due au diélectrique constituant la bande isolante se trouvant entre les deux spires . Si L est 1 ' inductance de chacune des spires et C la valeur de cette capacité, l'impédance complexe de l'ensemble est alors :
Z = i.2.L.ω
C.ω (2)
II ressort de l'équation ci-dessus que, plus on augmente la valeur de la capacité C, plus l'impédance Z augmente. Or, cette capacité entre les deux spires superposées varie en fonction de l'épaisseur de la bande isolante. Il est donc possible de faire varier l'inductance apparente (en fait l'impédance Z) de l'antenne compte tenu de la valeur de la capacité d'entrée de la puce, pour obtenir la condition de résonance. En effet, si la puce a une très faible capacité d'entrée, on augmente la capacité entre les deux spires, en diminuant l'épaisseur de la bande isolante. L'inductance apparente de l'antenne augmente donc également. Si, par contre, la capacité d'entrée de la puce est plus élevée, on obtient une antenne moins inductive et donc mieux adaptée à la puce, en augmentant l'épaisseur de la bande isolante. Ainsi, il est possible d'obtenir une valeur de l'inductance apparente réglable selon l'épaisseur de la bande isolante séparant les spires superposées. Des valeurs de la capacité entre les deux spires ont été mesurées et la valeur maximale enregistrée est de 2000 picofahrads (pF) . Cette capacité a permis d'obtenir une valeur d'inductance d'environ 1900 nanohenrys (nH) . L'antenne de couplage décrite ci-dessus n'est qu'un exemple de réalisation. En effet, selon l'invention, les antennes peuvent comporter un ou plusieurs ensembles d'une seule spire et un ou plusieurs ensembles de plusieurs spires montés en série. Chaque ensemble de plusieurs spires étant constitué de spires en séries superposées, le nombre et le diamètre de spires superposées variant d'un ensemble à 1 ' autre .
L'antenne de couplage selon l'invention peut être utilisée notamment dans les cartes à puce sans contact. Ces cartes sont constituées d'un support plan portant au moins une antenne de couplage à inductance élevée reliée à au moins une puce, également sur le support plan, présentant une faible capacité interne. Selon un type particulier de cartes à puce sans contact, le support plan est inséré entre deux corps de carte, lesdits corps de carte étant fixés de chaque côté dudit support plan afin de la rigidifier. Ces corps de carte peuvent être en plastique. Dans ce cas, le plastique utilisé peut être le polychlorure de vinyle (PVC) , le polyester (PET, PETG) , le polycarbonate (PC), ou 1 ' acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) . Lorsque les corps de carte sont en plastique, leur fixation de chaque côté du support plan portant une ou plusieurs antennes selon l'invention, est réalisée par pressage à chaud ou à froid des trois élément constituant la carte, appelé encore laminâtion à chaud ou à froid. Une fois cette étape de lamination réalisée, la puce est installée et connectée à la ou les antennes de la carte .

Claims

REVENDICATIONS
1. Antenne de couplage constituée par une pluralité de spires en série situées sur un support plan (14) constitué par un substrat diélectrique isolant ; ladite antenne étant caractérisée en ce qu'elle comprend un ou plusieurs ensembles d'au moins une spire (16) située sur ledit support plan, montés en série, au moins un des ensembles étant constitué par au moins deux spires (16, 22) en série superposées selon un axe perpendiculaire au plan dudit support et séparées par une bande isolante (20) d'encre diélectrique, ce qui permet d'obtenir une valeur d'inductance importante.
2. Antenne de couplage selon la revendication 1, dans laquelle lesdites spires sont des spires d'encre sérigraphiée sur ledit support plan et ladite bande isolante d'encre diélectrique est également sérigraphiée sur ledit support plan.
3. Antenne de couplage selon la revendication 2, comprenant un ensemble de deux spires d'encre sérigraphiée, en série, superposées selon un axe perpendiculaire au plan dudit support et séparées par ladite bande isolante.
4. Antenne de couplage selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le substrat diélectrique constituant le support plan est en matière plastique, en papier ou en tissu de verre imprégné de résine thermodurcissable ou réticulable par rayonnement U.V.
5. Antenne de couplage selon la revendication 4, dans laquelle la matière plastique utilisée comme substrat diélectrique pour constituer le support plan est du polychlorure de vinyle (PVC) , du polyester (PET, PETG) , du polycarbonate (PC), de 1 ' acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) .
6. Antenne de couplage selon l'une des revendications 2 à 5, dans laquelle l'encre desdites spires sérigraphiées est une encre conductrice polymère chargée en éléments conducteurs .
7. Antenne de couplage selon la revendication 6, dans laquelle ladite encre conductrice polymère est chargée en argent , cuivre ou carbone .
8. Antenne de couplage selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle ladite bande isolante est constituée d'au moins deux couches d'encre diélectrique.
9. Antenne de couplage selon la revendication 8 dans laquelle l'encre diélectrique formant les deux couches de la bande isolante est une encre polymère réticulable par rayonnement U.V.
10. Procédé de fabrication d'une antenne de couplage selon l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait qu'il consiste à : réaliser la sérigraphie d'une spire d'un ou plusieurs ensembles, par dépôt d'encre conductrice sur une face d'un support plan constitué d'un substrat diélectrique isolant, réaliser la sérigraphie d'une bande isolante superposée à la sérigraphie de la spire d'au moins un ensemble, par dépôt d'encre diélectrique, permettant de recouvrir ladite spire et laissant apparents les plots de connexion de 1 ' antenne et les zones de raccordement des spires superposées,
- réaliser la sérigraphie d'une spire d'au moins un ensemble, superposée à la sérigraphie de ladite bande isolante, par dépôt d'encre conductrice, la deuxième et la troisième étapes dudit procédé étant répétées une ou plusieurs fois lorsque 1 ' antenne comprend un ou plusieurs ensembles de plus de deux spires superposées.
11. Carte à puce sans contact constituée d'un support plan portant au moins une antenne de couplage à inductance élevée selon l'une des revendication 1 à 9 reliée à au moins une puce .
12. Carte à puce sans contact selon la revendication 11, dans laquelle au moins une puce présente une faible capacité interne .
13. Carte à puce sans contact selon la revendication 11 ou 12, dans laquelle le support plan est inséré entre deux corps de carte, lesdits corps de carte étant fixés de chaque côté dudit support plan, permettant ainsi de rigidifier la carte .
14. Carte à puce sans contact selon la revendication 13, dans laquelle les corps de carte sont en plastique tel que le polychlorure de vinyle (PVC) , le polyester (PET, PETG) , le polycarbonate (PC), ou 1 ' acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) .
15. Carte à puce sans contact selon la revendication 13 ou 14 , dans laquelle les corps de carte sont fixés au support plan de l'antenne par laminâtion à chaud ou à froid.
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