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WO2007054631A1 - Carte a microcircuit comportant un condensateur avantageusement interdigital - Google Patents

Carte a microcircuit comportant un condensateur avantageusement interdigital Download PDF

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Publication number
WO2007054631A1
WO2007054631A1 PCT/FR2006/002441 FR2006002441W WO2007054631A1 WO 2007054631 A1 WO2007054631 A1 WO 2007054631A1 FR 2006002441 W FR2006002441 W FR 2006002441W WO 2007054631 A1 WO2007054631 A1 WO 2007054631A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
capacitor
zone
microcircuit
dedicated
microcircuit card
Prior art date
Application number
PCT/FR2006/002441
Other languages
English (en)
Inventor
Yves Eray
Original Assignee
Oberthur Technologies
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oberthur Technologies filed Critical Oberthur Technologies
Publication of WO2007054631A1 publication Critical patent/WO2007054631A1/fr

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/0723—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs
    • G06K19/0726—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs the arrangement including a circuit for tuning the resonance frequency of an antenna on the record carrier
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card

Definitions

  • the invention relates to a microcircuit card comprising a capacitor advantageously interdigital (also called “interdigitated capacitor”).
  • WO 98/08190 describes how passive elements of an electronic circuit of a microcircuit card can be made on a flat surface of this card.
  • This document proposes in particular to produce a capacitor in interdigital (or “interdigitated”) form, that is to say by interposing fingers from one plate of the capacitor fingers from the other plate of the capacitor, so to increase the active surface of the capacitor despite its implantation in a plane.
  • the The invention proposes a microcircuit card comprising a capacitor, characterized in that the capacitor extends between an embossing zone and an area dedicated to the magnetic tape.
  • the capacitor is advantageously interdigital (in other words, interdigital). It can thus extend over a sufficient area to form a useful capacity to the electronic circuit of the card.
  • Part of the advantageously interdigital capacitor extends for example between a zone intended for laser etching and the zone dedicated to the magnetic strip, where a band-like space, particularly adapted to the implantation of the advantageously interdigital capacitor, is available.
  • the capacitor can partially cover the zone dedicated to the magnetic strip, which makes it possible to increase its surface even more, although any implantation in this zone may appear a priori prohibited.
  • the advantageously interdigital capacitor covers a region extending between a signature zone and the zone dedicated to the magnetic tape, this region being particularly advantageous for the implantation of such a capacitor.
  • the fingers of the capacitor extend for example over the entire width of said region.
  • the advantageously interdigital capacitor can also partially cover a signature zone, which makes it possible to increase its surface area.
  • the capacitor is connected to a microcircuit in parallel with a magnetic antenna.
  • the capacitor is for example used in this case to adapt the resonance frequency of the electronic circuit to that used by the microcircuit and to stabilize the capacity of the assembly (the capacity of a microcircuit being deemed unstable).
  • the magnetic antenna comprises for example a plurality of turns.
  • the capacitor is connected to a resonator coupled to a loop connected to a microcircuit, so that the whole circuit has a resonance frequency close to the reception frequency used by the microcircuit.
  • the loop may then comprise a simple winding, thanks in particular to the amplification provided by the resonant circuit.
  • FIG. 1 represents a first example of a microcircuit card according to the teachings of the invention
  • FIG. 2 represents a second example of a microcircuit card according to the teachings of the invention.
  • FIG. 3 represents a third example of a microcircuit card according to the teachings of the invention.
  • Figure 1 shows a microcircuit card 2 (dashed).
  • the microcircuit card 2 carries a microcircuit 4 (generally an integrated circuit) connected on the one hand to an antenna 6 made by a winding of turns around the perimeter of the microcircuit card 2 and which will be described in detail below.
  • a microcircuit 4 generally an integrated circuit
  • a capacitor 8 made in interdigital form is also connected to the microcircuit 4, precisely in parallel with the antenna 6.
  • areas dedicated to particular functions are defined on the microcircuit card 2, in particular for a card of the ID-1 type, a zone 10 dedicated to the magnetic strip carried by this card, an embossing zone. 12 in which can be formed in relief characters (such as the name of the card holder), an area for laser engraving 14 (usually called "Indent Printing") and a signature area 16.
  • the zone dedicated to the magnetic strip is conventionally defined as a strip whose lower and upper limits respectively extend to 17.0 mm and 4.3 mm from the upper edge of the card and whose lateral limits extend to approximately 3 mm. mm of the concerned edge.
  • the embossing zone 12 shown in FIG. 1 includes a margin of 2 mm with respect to the regions that can effectively be embossed, AT
  • this zone extends between 2.5 mm and 24 mm with respect to the lower edge of the card.
  • the zone intended for etching 14 extends for its part in a central region of the card, located between the zone dedicated to the magnetic tape 10 and the embossing zone 12, with an elongated shape substantially parallel to the magnetic tape ( and therefore to the area dedicated to the magnetic tape 10).
  • the area for etching 14 extends over 40 mm, precisely between 37.2 mm and 77.2 mm from the left edge of the card.
  • the area for etching 14 has a width of 3 mm and its upper edge extends 21 mm from the upper edge of the card.
  • the signature zone 16 extends in the same region as the etching zone 14 (and moreover includes it in its perimeter). Specifically, the signature area 16 extends between 25 mm and 80 mm from the left edge of the card and between 20 mm and 29 mm from the upper edge of the card.
  • the antenna 6 is here formed of a winding of three turns.
  • a bridge 7 (made in a layer of the card not shown here) makes it possible to loop the antenna circuit.
  • the capacitor 8 is as already indicated in interdigital form: two plates 18, 20 of the capacitor essentially extend parallel to one another and a plurality of fingers (here about 60) extends perpendicularly from each plate, with interposition of the fingers of the two plates.
  • plate is used here analogously to the conventional capacitor, but these plates 18, 20 are in the form of conductive tracks as described below.
  • the upper plate 18 extends mainly in the zone dedicated to the magnetic tape 10, near the lower limit of this zone (here at 1 mm from this lower limit and therefore 16 mm from the upper edge of the card).
  • the lower plate 20 extends for its part in the signature zone 16, that is to say between the embossing zone 12 and the zone dedicated to the magnetic tape 10 (at about 2 mm from the limit upper area embossing 12), and partly at the upper limit of the signature zone 16, that is to say between the zone intended for laser etching 14 and the zone dedicated to the magnetic tape 10, here to about 1 mm from the upper limit of the area for laser engraving 14.
  • the capacitor 8 extends between the embossing zone 12 and the zone dedicated to the magnetic tape 10 (by slightly biting on the latter defined above, for example on 1 mm, or even 2 mm), an important part of the capacitor also extending between the zone for laser etching 14 and the zone dedicated to magnetic tape 10.
  • the use of a small portion of the zone dedicated to the magnetic tape 10 for the implantation of the capacitor 8 is possible because the magnetic tape comprises three tracks which occupy in fact only part of the dedicated zone 10 , the lower track actually extending less than 16 mm from the upper edge of the microcircuit card 2.
  • the upper plate 18 and the fingers coming from it are therefore not located at the right of the tracks of the magnetic strip and do not pose a problem when reading them.
  • the fingers of the capacitor 8 extend over the entire width of a band delimited on one side by the zone dedicated to the magnetic strip 10 and on the other side by the signature area 16.
  • the band thus delimited is also entirely covered by the capacitor 8.
  • the conductive tracks forming the antenna 6 and the capacitor 8 are for example made by copper etching, with a width of 0.2 mm and a spacing of 0.2 mm also.
  • Other metals than copper can be used, such as for example aluminum.
  • an interdigital capacitor 8 is obtained, the electrical characteristics of which are as follows:
  • the antenna shown in FIG. 1 has in this case the following electrical characteristics:
  • a silkscreen ink could be used, typically with a width of 0.3 mm or 0.4 mm.
  • the microcircuit card 102 carries a microcircuit 104 (also presented in dashed lines) at the terminals of which is connected a loop 106 formed here of a simple winding having the general shape of a L): the winding is formed by a first part 105 unclosed extending from the region of the microcircuit 104 surrounding the area for laser etching 114, and a second portion 107 (also not closed) in the extension of the first loop 105, but which s' extends around itself by surrounding the area dedicated to the magnetic tape 1 10.
  • the first portion 105 is therefore essentially located at the right of the signature area 116 while the second portion 107 is located in line with the area dedicated to the magnetic strip 110, in the peripheral regions thereof.
  • first part 105 and the second part 107 (which each form a branch of the U mentioned above) a space situated between the signature zone 116 and the zone dedicated to the magnetic strip 110 and used as described hereinabove. after for the implantation of an interdigital capacitor 108.
  • the microcircuit card 102 also comprises a resonator of which a first portion 122 is formed of three windings having the general shape of a rectangle in which is inscribed the loop 106.
  • the inner winding of the first portion 122 of the resonator extends in parallel. and at a short distance (of the order of 0.2 mm) from a substantial part of the loop 106 so that a capacitive coupling exists between the first part of the resonator 122 and the loop 106.
  • the outer winding of the first portion of the resonator 122 extends into the second portion 124 of the resonator, which is formed by two turns which extend around the perimeter of the microcircuit card 102 (in the peripheral regions thereof) .
  • the resonator is thus formed by the winding of five turns: the three inner turns form the first part 122 by extending around the periphery of the antenna 106 and consequently in the upper part of the microcircuit card 102 (precisely at the above the embossing zone 112), while the two outer turns form the second portion 124 and surround the dedicated areas mentioned above, including the embossing zone 112 and the zone dedicated to the magnetic tape 110 .
  • the inner turn 123 (the innermost turn of the first portion 122 of the resonator) and the outer turn 125 (the outermost turn of the second portion 124 of the resonator) are electrically connected by the interdigital capacitor 108 already mentioned and located between the first part boy Wut
  • the interdigital capacitor 108 is therefore located inside the rectangle formed by the first part 122 of the resonator. For this reason, the connection between the interdigital capacitor 108 and the outer turn 125 is achieved by means of a bridge 126 (which extends in another plane than the resonator) as shown in FIG.
  • the interdigital capacitor 108 is formed by two plates 118, 120 from which extend (perpendicular to each of the plates 118, 120) of the fingers, the fingers coming from the upper plate 118 being interposed between the fingers from the lower plate 120.
  • the turns of the resonator (first part 122 and second part 124) and the interdigital capacitor 108 thus form, thanks to the capacitive coupling to the loop 106 mentioned above, a magnetic antenna; this antenna forms with the microcircuit a resonant circuit at the frequency to Q
  • the proposed implementation makes it possible to optimize the use of the surfaces of the microcircuit card, while taking into consideration the zones dedicated to certain particular functions and having specific mechanical constraints.
  • This solution is particularly suitable in the case where a screen-printed ink is used (the significant resistance thereof with respect to metals involving a greater conductive track width, of the order of 0.3 mm or 0.4 mm, and therefore a good optimization of the available surface to implement the tracks).
  • These solutions could, however, also be used for tracks made of metallic material, such as copper.
  • FIG. 3 represents, as a third embodiment of the invention, a microcircuit card 202 of the ID-1 type, which therefore comprises, as previously, an area dedicated to the magnetic strip 210, an embossing zone 212, a zone intended to laser etching 214 and a signature zone 216. Reference will be made to the first embodiment for a more precise definition of these different zones.
  • the microcircuit card 202 comprises a microcircuit 204 as well as a loop 206 connected to two terminals of this microcircuit 204.
  • the loop 206 is in the form of a single winding which has, as in the case of the second embodiment, a general shape of U.
  • the first part 205 (which has a substantially rectangular shape, without looping) extends over the entire lower part of the card, that is to say around the embossing zone 212.
  • the first part 205 extends in its part from the connection to the microcircuit 204 on the left and outside the embossing zone 212; in its lower part, the first part 205 extends in the lower part of the embossing zone 212, and in line with the latter in the margin zone of 2 mm already mentioned, in which no embossing is in realized practice, the first part 205 then extends at the right lateral limit of the embossing zone 212 and then through the . ft
  • the first loop part 205 which has just been described continues in a second part 207 which extends around the periphery of the zone 210 dedicated to the magnetic strip before joining the other connection to the microcircuit.
  • the loop 206 has thus already mentioned the general shape of a U between the branches of which is the zone intended for laser etching 214 and is also implanted an interdigital capacitor 208.
  • the microcircuit card 202 also comprises a resonator formed of a plurality of turns 222 (here four turns) wound on the periphery of the microcircuit card 202 with the general shape of a rectangle which circumscribes the antenna 206.
  • the innermost turn of the resonator 222 extends parallel to the portions 206, 207 of the loop 206 in the parts thereof which form the periphery of the loop 206, at a short distance from the part concerned so as to generate a coupling capacitive between the resonator 222 and the antenna 206.
  • the ends of the coil 222 are connected via the interdigital capacitance 208, with (as in the previous example) the use of a bridge 226 because the interdigital capacitor 208 is located within the rectangle defined by the turns 222 of the resonator.
  • the interdigital capacitor 208 extends between the branches of the U formed by the loop 206, and precisely outside the zone intended for laser etching 214: the interdigital capacitor thus extends between the zone intended for laser etching 214 and the zone dedicated to the magnetic tape 210, with partial overlapping thereof, as in the case of the example shown in FIG.
  • the capacitor in question may alternatively be formed of two plates facing each other, for example on either side of the card (a plate in the plane of the antenna and a plate on the other side of the card). the map).
  • interdigital capacitor is, however, preferred because of its greater reliability, especially in the case of bending stress.

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Abstract

Une carte à microcircuit (2) comprend un condensateur (8) avantageusement réalisé sous forme interdigitale. Le condensateur (8) s'étend entre une zone d'embossage (12) et une zone dédiée à la bande magnétique (10).

Description

Carte à microcircuit comportant un condensateur avantageusement interdigital
L'invention concerne une carte à microcircuit comportant un condensateur avantageusement interdigital (également dénommé "condensateur interdigité").
Le document WO 98/08190 décrit comment on peut réaliser des éléments passifs d'un circuit électronique d'une carte à microcircuit sur une surface plane de cette carte.
Ce document propose notamment de réaliser un condensateur sous forme interdigitale (ou "interdigitéθ"), c'est-à-dire en intercalant entre des doigts issus d'une plaque du condensateur des doigts issus de l'autre plaque du condensateur, de manière à augmenter la surface active du condensateur malgré son implantation dans un plan.
La description proposée reste toutefois théorique et ne décrit pas comment il est possible de mettre en pratique cette solution, qui nécessite par définition un encombrement planaire notable, sur une carte à microcircuit dont la surface est usuellement recouverte par des zones ayant des fonctions particulières (telle que la zone d'embossage) et des contraintes mécaniques associées qui empêchent a priori l'implantation d'un tel composant. Cela se généralise à un condensateur à deux plaques disposées en regard l'une de l'autre.
Afin de résoudre ces problèmes, en particulier dans le cas d'un condensateur interdigital et ainsi notamment de concilier la solution théorique proposée par le document WO 98/08190 et les zones habituellement utilisées dans les cartes à microcircuit et dédiées à des fonctions particulières, l'invention propose une carte à microcircuit comprenant un condensateur, caractérisée en ce que le condensateur s'étend entre une zone d'embossage et une zone dédiée à la bande magnétique. Le condensateur est avantageusement interdigital (autrement dit, interdigité). Il peut ainsi s'étendre sur une surface suffisante pour former une capacité utile au circuit électronique de la carte.
Une partie du condensateur avantageusement interdigital s'étend par exemple entre une zone destinée à la gravure laser et la zone dédiée à la bande magnétique, où un espace en forme de bande, particulièrement adapté à l'implantation du condensateur avantageusement interdigital, est disponible.
Le condensateur peut recouvrir partiellement la zone dédiée à la bande magnétique, ce qui permet d'augmenter encore sa surface, bien que toute implantation dans cette zone puisse paraître a priori interdite.
Selon un mode de réalisation, le condensateur avantageusement interdigital recouvre une région s'étendant entre une zone de signature et la zone dédiée à la bande magnétique, cette région étant particulièrement intéressante pour l'implantation d'un tel condensateur. Selon cette solution, des doigts du condensateur s'étendent par exemple sur toute la largeur de ladite région.
Le condensateur avantageusement interdigital peut également recouvrir partiellement une zone de signature, ce qui permet d'augmenter sa surface.
Selon une possibilité de réalisation, le condensateur est connecté à un microcircuit en parallèle à une antenne magnétique. Le condensateur est par exemple utilisé dans ce cas pour adapter la fréquence de résonance du circuit électronique à celle utilisée par le microcircuit et à stabiliser la capacité de l'ensemble (la capacité d'un microcircuit étant réputée peu stable).
L'antenne magnétique comprend par exemple une pluralité de spires.
Selon un autre mode de réalisation, le condensateur est connecté à un résonateur couplé à une boucle connectée à un microcircuit, de telle sorte que l'ensemble du circuit a une fréquence de résonance proche de la fréquence de réception utilisée par le microcircuit.
La boucle peut alors comprendre un simple enroulement, grâce notamment à l'amplification fournie par le circuit résonant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente un premier exemple d'une carte à microcircuit conforme aux enseignements de l'invention ;
- la figure 2 représente un second exemple de carte à microcircuit conforme aux enseignements de l'invention ;
- la figure 3 représente un troisième exemple de carte à microcircuit conforme aux enseignements de l'invention.
La figure 1 représente une carte à microcircuit 2 (en pointillés).
La carte à microcircuit 2 porte un microcircuit 4 (en général un circuit intégré) connecté d'une part à une antenne 6 réalisée par un enroulement de spires sur le pourtour de la carte à microcircuit 2 et qui sera décrite en détail plus loin.
Un condensateur 8 réalisé sous forme interdigitale est également connecté au microcircuit 4, précisément en parallèle à l'antenne 6.
L'association en parallèle de l'antenne 6 et du condensateur 8 forme avec le microcircuit 4 un circuit résonant à la fréquence de réception utilisée pour la communication sans contact (par exemple selon la norme ISO-14443).
Comme visible sur la figure 1 , on définit sur la carte à microcircuit 2 des zones dédiées à des fonctions particulières, notamment pour une carte du type ID-1 une zone 10 dédiée à la bande magnétique que porte cette carte, une zone d'embossage 12 dans laquelle peuvent être formés en relief des caractères (tel que le nom du porteur de la carte), une zone destinée à la gravure laser 14 (généralement dénommée "Indent Printing") et une zone de signature 16.
La zone dédiée à la bande magnétique est classiquement définie comme une bande dont les limites inférieure et supérieure s'étendent respectivement à 17,0 mm et 4,3 mm du bord supérieur de la carte et dont les limites latérales s'étendent à environ 3 mm du bord concerné.
La zone d'embossage 12 représentée à la figure 1 inclut une marge de 2 mm par rapport aux régions pouvant effectivement subir un embossage, A
de telle sorte que cette zone s'étend entre 2,5 mm et 24 mm par rapport au bord inférieur de la carte.
La zone destinée à la gravure 14 s'étend quant à elle dans une région centrale de la carte, située entre la zone dédiée à la bande magnétique 10 et la zone d'embossage 12, avec une forme allongée sensiblement parallèle à la bande magnétique (et donc à la zone dédiée à la bande magnétique 10).
La zone destinée à la gravure 14 s'étend sur 40 mm, précisément entre 37,2 mm et 77,2 mm du bord gauche de la carte. La zone destinée à la gravure 14 a par ailleurs une largeur de 3 mm et son bord supérieur s'étend à 21 mm du bord supérieur de la carte.
La zone de signature 16 s'étend dans la même région que la zone destinée à la gravure 14 (et inclut d'ailleurs celle-ci dans son périmètre). Précisément, la zone de signature 16 s'étend entre 25 mm et 80 mm du bord gauche de la carte et entre 20 mm et 29 mm du bord supérieur de la carte.
L'antenne 6 est ici formée d'un enroulement de trois spires. Un pont 7 (réalisé dans une couche de la carte non représentée ici) permet de boucler le circuit d'antenne.
Le condensateur 8 est comme déjà indiqué réalisé sous forme interdigitale : deux plaques 18, 20 du condensateur s'étendent pour l'essentiel parallèles entre-elles et une pluralité de doigts (ici environ 60) s'étend perpendiculairement à partir de chaque plaque, avec interposition des doigts des deux plaques.
On utilise ici le terme "plaque" par analogie au condensateur classique, mais ces plaques 18, 20 sont réalisées sous forme de pistes conductrices comme décrit ci-après.
La plaque supérieure 18 s'étend principalement dans la zone dédiée à la bande magnétique 10, à proximité de la limite inférieure de cette zone (ici à 1 mm de cette limite inférieure et par conséquent à 16 mm du bord supérieur de la carte).
La plaque inférieure 20 s'étend quant à elle pour partie dans la zone de signature 16, c'est-à-dire entre la zone d'embossage 12 et la zone dédiée à la bande magnétique 10 (à environ 2 mm de la limite supérieure de la zone d'embossage 12), et pour partie au niveau de la limite supérieure de la zone de signature 16, c'est-à-dire entre la zone destinée à la gravure laser 14 et la zone dédiée à la bande magnétique 10, ici à environ 1 mm de la limite supérieure de la zone destinée à la gravure laser 14.
Ainsi le condensateur 8 s'étend entre la zone d'embossage 12 et la zone dédiée à la bande magnétique 10 (en mordant légèrement sur cette dernière définie ci-dessus, par exemple sur 1 mm, voire 2 mm), une partie importante du condensateur s'étendant d'ailleurs entre la zone destinée à la gravure laser 14 et la zone dédiée à la bande magnétique 10.
L'utilisation d'une légère partie de la zone dédiée à la bande magnétique 10 pour l'implantation du condensateur 8 est possible du fait que la bande magnétique comporte trois pistes qui n'occupent en réalité qu'une partie de la zone dédiée 10, la piste inférieure s'étendant en fait à moins de 16 mm du bord supérieur de la carte à microcircuit 2. La plaque supérieure 18 et les doigts issus de celle-ci ne sont donc pas situés au droit des pistes de la bande magnétique et ne posent donc pas de problème lors de la lecture de celles-ci.
On utilise ainsi de manière optimale les régions où une implantation du condensateur est possible, en particulier parmi les régions situées entre la zone d'embossage 12 et la zone dédiée à la bande magnétique 10, la région formant une bande longitudinale située entre la zone destinée à la gravure laser 14 et la zone dédiée à la bande magnétique 10. On remarque que cette dernière bande est presque entièrement recouverte par le condensateur 8.
Comme bien visible sur la figure 1 , il est même prévu ici que les doigts du condensateur 8 s'étendent sur toute la largeur d'une bande délimitée d'un côté par la zone dédiée à la bande magnétique 10 et de l'autre côté par la zone de signature 16. La bande ainsi délimitée est d'ailleurs entièrement couverte par le condensateur 8.
Les pistes conductrices qui forment l'antenne 6 et le condensateur 8 sont par exemple réalisées par gravure de cuivre, avec une largeur de 0,2 mm et un espacement de 0,2 mm également. D'autres métaux que le cuivre peuvent être utilisés, tel que par exemple l'aluminium. β
Avec des pistes de cuivre et la disposition présentée à la figure 1 , on obtient un condensateur interdigital 8 dont les caractéristiques électriques sont les suivantes :
- capacité : 17,85 pF ;
- résistance : 19,71 Ω.
L'antenne représentée à la figure 1 a dans ce cas les caractéristiques électriques suivantes :
- inductance : 3,141 μH ;
- résistance : 6,09 Ω.
Utilisé avec un circuit ayant une résistance de 1500 Ω et une capacité de 19 pF, on obtient ainsi un circuit résonant à une fréquence comprise entre 13 MHz et 14 MHz.
On pourra se reporter à l'article "Interdigital Sensors and Transducers" de A. Mamishev et al. in Proceedings of the IEEE, Vol. 92, No. 5, mai 2004 pour plus de détails sur les éléments interdigitaux.
En variante, on pourrait utiliser une encre sérigraphiée, typiquement avec une largeur de 0,3 mm ou 0,4 mm.
La figure 2 représente une carte à microcircuit 102 (en pointillés), également du type ID-1 et sur laquelle sont par conséquent également définies des zones dédiées à des fonctions particulières : une zone dédiée à la bande magnétique 110, une zone d'embossage 112, une zone destinée à la gravure laser 114 et une zone de signature 116. On se reportera à l'exemple précédent pour plus de détails sur ces zones.
La carte à microcircuit 102 porte un microcircuit 104 (également présenté en pointillés) aux bornes duquel est connectée une boucle 106 formée ici d'un simple enroulement ayant la forme générale d'un L) : l'enroulement est formé par une première partie 105 non fermée qui s'étend à partir de la région du microcircuit 104 en entourant la zone destinée à la gravure laser 114, et d'une seconde partie 107 (également non fermée) dans le prolongement de la première boucle 105, mais qui s'étend quant à elle en entourant la zone dédiée à la bande magnétique 1 10. La première partie 105 est donc pour l'essentiel située au droit de la zone de signature 116 tandis que la seconde partie 107 est située au droit de la zone dédiée à la bande magnétique 110, dans les régions périphériques de celle-ci.
Il subsiste ainsi entre la première partie 105 et la seconde partie 107 (qui forment chacune une branche du U mentionnée ci-dessus) un espace situé entre la zone de signature 116 et la zone dédiée à la bande magnétique 110 et utilisé comme décrit ci-après pour l'implantation d'un condensateur interdigital 108.
La carte à microcircuit 102 comprend également un résonateur dont une première partie 122 est formée de trois enroulements ayant la forme générale d'un rectangle dans lequel est inscrite la boucle 106. L'enroulement intérieur de la première partie 122 du résonateur s'étend parallèlement et à faible distance (de l'ordre 0,2 mm) d'une partie substantielle de la boucle 106 de telle sorte qu'un couplage capacitif existe entre la première partie du résonateur 122 et la boucle 106.
L'enroulement extérieur de la première partie du résonateur 122 se prolonge dans la seconde partie 124 du résonateur, laquelle est formée par deux spires qui s'étendent sur le pourtour de la carte à microcircuit 102 (dans les régions périphériques de celle-ci). Le résonateur est ainsi formé par l'enroulement de cinq spires : les trois spires internes forment la première partie 122 en s'étendant sur le pourtour de l'antenne 106 et par conséquent dans la partie supérieure de la carte à microcircuit 102 (précisément au-dessus de la zone d'embossage 112), tandis que les deux spires extérieures forment la seconde partie 124 et entourent quant à elles les zones dédiées mentionnées plus haut, dont la zone d'embossage 112 et la zone dédiée à la bande magnétique 110.
La spire intérieure 123 (spire la plus intérieure de la première partie 122 du résonateur) et la spire extérieure 125 (spire la plus extérieure de la seconde partie 124 du résonateur) sont reliées électriquement par le condensateur interdigital 108 déjà mentionné et situé entre la première partie g
105 et la seconde partie 107 de la boucle 106, et par conséquent entre la zone destinée à la gravure laser 114 et la zone dédiée à la bande magnétique 110.
Le condensateur interdigital 108 est donc situé à l'intérieur du rectangle formé par la première partie 122 du résonateur. Pour cette raison, la connexion entre le condensateur interdigital 108 et la spire extérieure 125 est réalisée au moyen d'un pont 126 (qui s'étend dans un autre plan que le résonateur) comme représenté en figure 2.
Comme pour la figure 1 , le condensateur interdigital 108 est formé par deux plaques 118, 120 à partir desquelles s'étendent (perpendiculairement à chacune des plaques 118, 120) des doigts, les doigts issus de la plaque supérieure 118 étant interposés entre les doigts issus de la plaque inférieure 120.
Les plaques inférieure 118 et supérieure 120 s'étendent ici aussi selon une direction essentiellement parallèle à la bande magnétique (zone 110) de la carte à microcircuit 102, et donc ici parallèlement à des parties respectivement de la seconde partie 107 et de la première partie 105 de la boucle 106 (c'est-à-dire selon la direction générale des branches du U que forme la boucle 106).
Le condensateur interdigital 108 et les portions des parties 105, 107 de la boucle 106 situées à proximité de celui-ci s'étendent donc dans une région située entre la zone destinée à la gravure laser 114 et la zone dédiée à la bande magnétique 110. On remarque toutefois que ni les parties de l'antenne 106, ni le condensateur interdigital 108 ne s'étendent au droit de la zone destinée à la gravure laser 114, alors qu'ils s'étendent pour partie au droit de la bande magnétique 110, précisément jusqu'à 2 mm du bord inférieur de celle-ci. En effet, la partie inférieure de la zone dédiée à la bande magnétique 110 ne comporte pas en pratique de piste magnétique comme déjà indiqué à propos du premier exemple..
Les spires du résonateur (première partie 122 et seconde partie 124) et le condensateur interdigital 108 forment ainsi, grâce au couplage capacitif à la boucle 106 mentionnée plus haut, une antenne magnétique ; cette antenne forme quant à elle avec le microcircuit un circuit résonant à la fréquence à Q
laquelle le circuit intégré 104 doit échanger des données, par exemple selon la norme ISO 14443, réalisant ainsi une amplification des signaux à cette fréquence.
L'implantation proposée permet d'optimiser l'utilisation des surfaces de la carte à microcircuit, tout en prenant en considération les zones dédiées à certaines fonctions particulières et ayant des contraintes mécaniques spécifiques. Cette solution est particulièrement adaptée au cas où on utilise une encre sérigraphiée (la résistance importante de celle-ci par rapport à des métaux impliquant une largeur de piste conductrice supérieure, de l'ordre de 0,3 mm ou 0,4 mm, et donc une bonne optimisation de la surface disponible pour implanter les pistes). Ces solutions pourraient toutefois être également utilisées pour des pistes en matériau métallique, tel que le cuivre.
La figure 3 représente en tant que troisième mode de réalisation de l'invention une carte à microcircuit 202 de type ID-1 , qui comprend donc comme précédemment une zone dédiée à la bande magnétique 210, une zone d'embossage 212, une zone destinée à la gravure laser 214 et une zone de signature 216. On se reportera au premier mode de réalisation pour une définition plus précise de ces différentes zones.
La carte à microcircuit 202 comprend un microcircuit 204 ainsi qu'une boucle 206 connectée à deux bornes de ce microcircuit 204.
La boucle 206 est réalisée sous la forme d'un simple enroulement qui présente, comme dans le cas du second mode de réalisation, une forme générale de U. Toutefois, dans le mode de réalisation décrit ici, la première partie 205 (qui a une forme essentiellement rectangulaire, sans bouclage) s'étend sur toute la partie inférieure de la carte, c'est-à-dire autour de la zone d'embossage 212. Précisément, la première partie 205 s'étend dans sa partie issue de la connexion au microcircuit 204 à gauche et à l'extérieur de la zone d'embossage 212 ; dans sa partie inférieure, la première partie 205 s'étend dans la partie inférieure de la zone d'embossage 212, et au droit de celle-ci dans la zone de marge de 2 mm déjà mentionnée, dans laquelle aucun embossage n'est en pratique réalisé, la première partie 205 s'étend ensuite au niveau de la limite latérale droite de la zone d'embossage 212 puis à travers la . ft
10
zone de signature 216, sous la zone destinée à la gravure laser 214 (donc sans chevauchement avec celle-ci), puis se termine à proximité du microcircuit 204 sans bouclage.
La première partie 205 de boucle qui vient d'être décrite se poursuit en une seconde partie 207 qui s'étend sur le pourtour de la zone 210 dédiée à la bande magnétique avant de rejoindre l'autre connexion au microcircuit.
La boucle 206 a ainsi comme déjà mentionné la forme générale d'un U entre les branches duquel se situe la zone destinée à la gravure laser 214 et est également implanté un condensateur interdigital 208. La carte à microcircuit 202 comporte également un résonateur formé d'une pluralité de spires 222 (ici quatre spires) enroulées à la périphérie de la carte à microcircuit 202 avec la forme générale d'un rectangle qui circonscrit l'antenne 206.
La spire la plus intérieure du résonateur 222 s'étend parallèlement aux parties 206, 207 de la boucle 206 dans les parties de celle-ci qui forment la périphérie de la boucle 206, à faible distance de la partie concernée de manière à générer un couplage capacitif entre le résonateur 222 et l'antenne 206.
Les extrémités de l'enroulement 222 sont reliées par l'intermédiaire de la capacité interdigitale 208, avec (comme pour l'exemple précédent) l'utilisation d'un pont 226 du fait que le condensateur interdigital 208 est situé à l'intérieur du rectangle défini par les spires 222 du résonateur.
Ainsi le condensateur interdigital 208 s'étend entre les branches du U que forme la boucle 206, et précisément en dehors de la zone destinée à la gravure laser 214 : le condensateur interdigital s'étend ainsi entre la zone destinée à la gravure laser 214 et la zone dédiée à la bande magnétique 210, avec recouvrement partiel de celle-ci, comme dans le cas de l'exemple représenté à la figure 1.
L'implantation du condensateur interdigital 208 est d'ailleurs très proche de celle utilisée à la figure 1. On peut notamment indiquer sur ce point que les doigts du condensateur interdigital 208 (perpendiculaire chacun à une plaque du condensateur et interposé entre eux) s'étendent sur toute la largeur d'une bande qui est délimitée par la zone de signature 216 et la zone dédiée à la bande magnétique 210, de telle sorte que le condensateur interdigital 208 recouvre une partie substantielle de cette bande.
Le fonctionnement du nouvel exemple de réalisation répond au même principe que celui présenté à la figure 2, à savoir le couplage capacitif du résonateur formé par les enroulements 222 et le condensateur interdigital 208 à la boucle 206 de façon à créer une structure résonante à la fréquence de réception utilisée par le microcircuit 204. Comme précédemment, l'utilisation de la surface disponible sur la carte à microcircuit 202 est optimisée, notamment par l'utilisation de la région située entre la zone destinée à la gravure laser 214 et la zone dédiée à la bande magnétique 210 pour l'implantation du condensateur interdigital 208, ainsi que l'utilisation dans ce but également d'une partie de la zone de signature 216.
Les modes de réalisation décrits ci-dessus ne constituent que des exemples possibles de mise en œuvre de l'invention qui ne s'y limite pas.
C'est ainsi que le condensateur en cause peut en variante être formé de deux plaques en regard, par exemple de part et d'autre de la carte (une plaque dans le plan de l'antenne et une plaque de l'autre côté de la carte).
Le choix d'un condensateur interdigital est toutefois préféré, en raison de sa meilleure fiabilité, notamment en cas de sollicitation en flexion.

Claims

REVENDICATIONS
1. Carte à microcircuit comprenant un condensateur (8 ; 108 ; 208), caractérisée en ce que le condensateur (8 ; 108 ; 208) s'étend entre une zone d'embossage (12 ; 112 ; 212) et une zone dédiée à la bande magnétique (10 ; 110 ; 210).
2. Carte à microcircuit selon la revendication 1 , dans laquelle le condensateur est interdigital.
3. Carte à microcircuit selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle une partie du condensateur (8 ; 108 ; 208) s'étend entre une zone destinée à la gravure laser (14 ; 114 ; 214) et la zone dédiée à la bande magnétique (10 ; 110 ; 210).
4. Carte à microcircuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le condensateur (8 ; 108 ; 208) recouvre partiellement la zone dédiée à la bande magnétique (10 ; 110 ; 210).
5. Carte à microcircuit selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle le condensateur (8 ; 108 ; 208) recouvre une région s'étendant entre une zone de signature (16 ; 116 ; 216) et la zone dédiée à la bande magnétique (10 ; 110 ; 210).
6. Carte à microcircuit selon la revendication 5, dans laquelle des doigts du condensateur s'étendent sur toute la largeur de ladite région.
7. Carte à microcircuit selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle le condensateur (8 ; 108 ; 208) recouvre partiellement une zone de signature (16 ; 116 ; 216).
8. Carte à microcircuit selon l'une des revendications 1 à 7, dans laquelle le condensateur est connecté à un microcircuit (4) en parallèle à une antenne magnétique (6).
9. Carte à microcircuit selon la revendication 8, dans laquelle l'antenne magnétique (6) comprend une pluralité de spires.
10. Carte à microcircuit selon l'une des revendications 1 à 7, dans laquelle le condensateur (108 ; 208) est connecté à un résonateur (122, 124 ; 222) couplé à une boucle (106 ; 206) connectée à un microcircuit (104 ; 204).
11. Carte à microcircuit selon la revendication 10, dans laquelle la boucle (106 ; 206) comprend un simple enroulement.
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