WO2008142247A1 - Module électronique à double interface de communication, notamment pour carte à puce - Google Patents
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Definitions
- Electronic module with a dual communication interface in particular for a smart card
- the invention relates to a microelectronic module with a dual contact and non-contact communication interface, in particular for a smart card, comprising on the one hand a substrate provided with a terminal block formed by a set of electrical contacts connected to a communication interface. contacting an electronic chip and further comprising a main antenna composed of at least one turn and whose terminals are connected to the contactless communication interface of a second electronic chip.
- the invention further relates to a dual-mode smart card contact and contactless communication, implementing a module according to the invention.
- the dual communication interface cards consist of:
- An electronic module having on the upper face the chip, the connection terminal block with contacts, and on the back of the chip and two contacts for connection to the antenna.
- a plastic card having an antenna and a cavity adapted to receive the microelectronic module.
- This structure generally provides a good range of radio frequency communication given the large size of the antenna, but poses a series of problems in achieving the mechanical connection between the antenna and the module, leading to loss of reliability or performance Manufacturing. Indeed, these cards are usually made in the following steps:
- the card body comprising an antenna.
- These antennas can be fabricated using known methods using inlaid copper wires, or conductive ink printing or copper etching on the inner material of the card body.
- connection can be obtained by known methods, such as the dispensing of conductive glue which will then be polymerized, the use of anisotropic adhesive or pastes anisotropically (in thickness), or the use of a polymer spring deposited on the module (conductive pad with extra thickness and compressible).
- the interconnection methods between module and antenna used also strongly limit the reliability of the final card during its use.
- this type of card can not be guaranteed over a very long period of use (> 5 years for example), which restricts the applications available for this type of card.
- An object of the invention is therefore to provide a new electronic module with a dual contact and non-contact communication interface, which does not have the aforementioned drawbacks.
- Another object of the invention is to provide a dual-interface smart card, using an electronic module according to the invention, and having a good communication capacity in contactless mode, despite a large compactness of the module.
- Another object of the invention is to provide a microelectronic module with a dual communication interface, in particular for a smart card, and a smart card using such a module, having a very high reliability during use, order five to ten years, while allowing a high manufacturing efficiency and low cost, like simple contact-operated cards.
- the invention relates to a microelectronic module with a dual contact and non-contact communication interface, in particular for a smart card, comprising on the one hand a substrate provided with a terminal block formed of a set of electrical contacts connected to a contact communication interface of a first electronic chip and further comprising a main antenna composed of at least one turn and whose terminals are connected to the contactless communication interface of a second electronic chip, characterized in that it furthermore comprises at least one resonant circuit able to channel the electromagnetic flux received by the resonant circuit towards the main antenna of the module.
- This module structure allows both a high performance in terms of radio frequency communication due to the presence of the resonant circuit, and a simple fabrication due to the integration of the resonant circuit on the module itself, and finally an integration very simple and very reliable in the time of the module in a smart card body.
- the module comprises two separate and independent chips, namely one for operation in contact mode and whose pads of the communication interface are connected to the corresponding contacts of the terminal block of the module, and one for the operation in contactless mode, the terminals of which are connected to the main antenna of the module.
- the module comprises a single chip with a dual communication interface, having its contact communication interface connected to the contacts of the terminal block of the module, and its contactless communication interface connected to the terminals of the main antenna.
- the resonant circuit comprises a secondary antenna connected to a capacitor, and its resonant frequency is tuned so as to optimize radiofrequency communication with a contactless card reader.
- the capacitor comprises two armatures located on either side of the module substrate.
- the electrical contacts of the module are ideally located on a first face of the substrate, and the turns of the main antenna and the resonant circuit are located on the opposite face.
- the main antenna of the module and the resonant circuit are arranged at the periphery of the module in a zone substantially outside the the area delimited by the electrical contacts.
- the electromagnetic flux captured by the turns of the antenna is maximum, which favorably influences the range of communication without contact with the reader.
- the invention extends to all smart cards comprising a card body and an innovative module as described above.
- the turns of the main antenna of the module and the resonant circuit are situated on the same side of the substrate as the chip microelectronics, and the electrical contacts of the terminal block are located on the opposite side of the substrate.
- FIG. 1A illustrates a sectional view of an electronic module according to the state of the art according to EP 0 875,039 B1
- Fig. 1B illustrates a plan view of the module of Fig. 1A
- FIG. 1C illustrates a sectional view of a card according to the state of the art according to EP 01 031 939 B1.
- FIG. 2 illustrates a view from above of an electronic module according to the invention.
- Figure 3 illustrates a bottom view of the module of Figure 2
- Figure 4 illustrates a sectional view A-A of the module of Figures 2 and 3
- - Figure 5 illustrates a sectional view A-A of a variant of the invention describing a solution with two chips.
- FIGS. 1A / 1B show an electronic module with a dual communication interface, according to the state of the art. It is clear that the chip (denoted 1) is connected to an antenna (denoted 2) whose turns (denoted 3) surround the chip. Moreover, as shown in FIG. 1A, the electrical contacts (denoted 4) overhang the antenna and are separated from it only by a thin substrate. Thus, the electromagnetic field that reaches the antenna is necessarily disturbed by the electrical contacts, which degrades the operation of this type of module in contactless mode.
- FIG. 1C there is shown an embodiment such as that described in EP 01 031 939 B1, in which is incorporated in the card body 4, a resonant circuit 5 located on all or part of the body of map.
- This resonant circuit which may notably consist of a simple metal sheet, has characteristics R, L, C capable of channeling the electromagnetic field received by the smart card from a contactless reader (not shown), to the antenna 6 of the module, to further improve the quality of operation of the smart card in contactless mode.
- This embodiment improves that of FIGS. 1A / 1B from the point of view of the electromagnetic operation of the card and in particular of the communication range, but degrades the reliability of the smart card from the mechanical point of view and the manufacturing efficiencies. given the need to integrate a large antenna in the card body.
- FIGS. 2 and 3 there is shown in these figures an electronic module 7 according to the invention, in plan view (FIG. 2), that is to say a view of the contact side, and in FIG. bottom view ( Figure 3), that is to say here a view of the side of the substrate not carrying the electrical contacts.
- the applicant's engineers found a new module structure 7, in which the turns of the main antenna 8 of the module and the circuit resonant 9 constituted by a second antenna and a capacitance are reported at the periphery of the module 7, in an area where they are located neither below nor above the electrical contacts 10, but substantially outside the zone delimited by contacts. Also shown are the wells or vias 11 which electrically connect the contacts of the chip (not shown) to the corresponding contacts 10 of the terminal block of the module 7. The location for gluing the chip is noted 12 in Figure 3 .
- This new structure has the double advantage of minimizing or even eliminating the electromagnetic shielding effects of the contacts 10 with respect to the turns 8 of the main antenna of the module, as well as of producing on the module itself the resonant circuit 9 in combination with the main antenna 8, thereby eliminating the integration problems of the resonant circuit 9 in the card body.
- the resonant circuit 9 consists of a second antenna 18 and a capacitor 20 of which one of the armatures 20a is located on the side of the contact terminal block 10 and the second armature 20b is located on the opposite face, as can be seen in particular in FIG. 4.
- the module 7 has been shown in this figure with its substrate 13, carrying the chip (not shown) on its downward facing side.
- the chip is hidden here because it is embedded in a drop of encapsulating resin 14.
- the antenna 8 and the resonant circuit 9 constituted by the secondary antenna 18 and the capacitor 20 are located at the periphery of the module 7 and extend around the chip. According to the invention, both the main antenna 8 and the secondary antenna 18 extend out of the central zone of the module 7, which is covered by the contacts 10 on the opposite face (here the upper face) of the module 7. .
- the exact dimensioning of the turns of the main antenna 8, the antenna 18 and the capacitance 20 of the resonant circuit 9 as a function of the radiofrequency communication characteristics sought, and in particular of the range, will not pose any problem for the skilled person.
- the module 7 is moved in front of a cavity 15 formed in the card body 16.
- the cavity 15 is provided with a zone coated with an adhesive 17.
- the module 7 is transferred into the cavity 15 as shown in FIG. 4, the turns of the antennas (8, 18) coming into contact with the adhesive 17. This then results in a pressing step on the upper face of the module 7, to ensure a good quality bonding of the module 7 in the cavity 15.
- the electronic module 7 of the invention does not require any electrical connection with the card body 16 as well as any additional antenna located in the card body itself, and the standard embedding methods used for simple contact modules can be used, which results in a significant gain in manufacturing rate, a significant increase in manufacturing yields and reliability.
- the module 7 contains two chips including a first chip 21 dedicated to contact applications and whose terminals are connected to the contact terminal block 10, and second chip 22 dedicated to non-contact type applications and whose terminals are connected to at least one turn of the main antenna 8.
- This arrangement is particularly useful for certain applications, in that it replaces a single chip with a dual contact and contactless communication interface, by two specialized 21,22 chips, which are generally much less expensive and able to run applications completely. separate, such as for example a payment application using the chip 21 to contact operation and the contact terminal block 10, and an identification or access control application using the chip 22 to contactless operation connected to the antenna 8 and coupled to the resonant circuit
- the invention proposes a particular microelectronic module design that allows both optimum operation of the module designed to allow the electromagnetic flux to pass inside the main and secondary antennas without being disturbed by the metallizations of the terminal block contacts. , and reliable and inexpensive integration in a card body itself without antenna.
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Abstract
L'invention concerne un module microélectronique (7) à double interface de communication à contact et sans contact, notamment pour carte à puce, comportant d'une part un substrat (13) pourvu d'un bornier formé d'un ensemble de contacts électriques (10) connectés à une interface de communication à contact d'une première puce électi-onique (21) et comportant d'autre part une antenne principale (8) composée d'au moins une spire et dont les bornes sont reliées à l'interface de communication sans contact d'une seconde puce électronique (22). Ce module microélectronique est caractérisé en ce qu'il comporte en outre un circuit résonant (9,18) apte à canaliser le flux électromagnétique reçu par le circuit résonant (9,18), vers l'antenne principale (8) du module. L'invention s'applique notamment à la réalisation fiable et économique de cartes à puce à double interface de communication à contact et sans contact.
Description
Module électronique à double interface de communication, notamment pour carte à puce
L'invention concerne un module microélectronique à double interface de communication à contact et sans contact, notamment pour carte à puce, comportant d'une part un substrat pourvu d'un bornier formé d'un ensemble de contacts électriques connectés à une interface de communication à contact d'une puce électronique et comportant d'autre part une antenne principale composée d'au moins une spire et dont les bornes sont reliées à l'interface de communication sans contact d'une seconde puce électronique.
L'invention concerne en outre une carte à puce à double mode de communication à contact et sans contact, mettant en œuvre un module selon l'invention.
Il existe déjà dans l'état de la technique, des cartes à puce à fonctionnement mixte avec contact et sans contact. La plupart présente un module microélectronique pourvu de contacts, ledit module ayant une interface de communication radiofréquence connectée aux bornes d'une antenne qui est elle-même réalisée dans le corps de carte.
Ainsi, les cartes à double interface de communication conformes à l'état de la technique sont constituées :
- d'un module électronique comportant en face supérieure la puce, le bornier de connexion à contacts, et en face arrière la puce et deux contacts permettant la connexion à l'antenne.
- d'une carte en matière plastique, comportant une antenne et une cavité apte à recevoir le module microélectronique.
- d'un matériau électriquement conducteur permettant la connexion électrique entre le module et l'antenne.
Cette structure procure en général une bonne portée de communication radiofréquence compte tenu de la taille importante de l'antenne, mais pose une série de problèmes de réalisation de la connexion mécanique entre l'antenne et le module, induisant des pertes de fiabilité ou de rendement de fabrication.
En effet, ces cartes sont généralement fabriquées suivant les étapes suivantes :
- fabrication du corps de carte comportant une antenne. Ces antennes peuvent être fabriquées en utilisant les méthodes connues utilisant des fils cuivre incrustés, ou l'impression d'encre conductrice ou la gravure de cuivre sur la matière interne du corps de carte.
- fabrication du micromodule électronique comportant sur sa première face un bornier de contacts pour la mise en contact avec des contacts homologues d'un lecteur de carte à puce à contacts, et sur sa seconde face des points de connexion pour l'antenne.
- usinage dans le corps de carte de la cavité permettant le logement du module électronique, tout en mettant à nu les plages de connexions de l'antenne située à l'intérieur du corps de carte.
- collage du micromodule électronique en établissant la connexion électrique entre celui-ci et les plages de connexion de l'antenne mises à nu.
Cette connexion peut être obtenue par des méthodes connues, comme la dispense de colle conductrice qui sera ensuite polymérisée, l'utilisation d'adhésif ou de pâtes conductrices de façon anisotrope (en épaisseur), ou l'utilisation d'un ressort polymère déposé sur le module (plot conducteur en surépaisseur et compressible).
Ces méthodes de fabrication de ce type de cartes posent actuellement les problèmes suivants :
- nécessité de fabriquer des corps de cartes spécifiques pour les cartes à double mode de communication à contact et sans contact (encore appelées cartes « dual interface » en terminologie anglo-saxonne) comportant une antenne et induisant donc des procédés complexes de fabrication.
- nécessité d'usiner les corps de cartes en mettant à nu les plages de connexion de l'antenne, opération délicate qui fait chuter les rendements de fabrication. - utilisation d'un procédé spécifique de collage du module électronique dans la carte permettant une interconnexion électrique du module et de l'antenne.
Ces procédés sont souvent très lents en comparaison des procédés utilisés généralement pour les cartes à puce standard à contacts, et ils induisent des pertes supplémentaires de rendement de fabrication.
Après la fabrication du module et de la carte à puce, les procédés d'interconnexion entre module et antenne utilisés limitent aussi fortement la fiabilité de la carte finale au cours de son utilisation.
En effet, les sollicitations mécaniques et thermiques appliquées à la carte lors de son utilisation, entraînent des ruptures de connexion, ou des augmentations fortes de la résistance électrique de cette connexion, entraînant une perte de performance de la carte au cours de son utilisation.
Ainsi, ce type de cartes ne peut pas être garanti sur un temps d'utilisation très long (>5 ans par exemple), ce qui restreint les applications disponibles pour ce type de cartes.
Pour pallier à ces problèmes de fabrication, on a pensé à intégrer l'antenne directement sur le module microélectronique, et à ensuite simplement reporter le module dans un corps de carte à puce, ce qui est aisé à réaliser avec un faible coût et une grande fiabilité, avec la plupart des machines d'encartage pour la fabrication des cartes à puce à contact.
Une telle réalisation est décrite dans le EP 0 875 039 Bl, en liaison avec sa figure 6A/6B qui est reproduite ci-après (figures IA et IB de la présente demande de brevet). Comme cela sera décrit plus amplement par la suite, cette réalisation connue simplifie et fiabilise la fabrication, mais introduit un nouveau problème par rapport à la technologie précédente avec l'antenne dans le corps de carte. En effet, le module décrit dans ce document présente un problème de fonctionnement dégradé en mode sans contact, du fait que l'antenne du module est réalisée sur une face du module, alors que les contacts électriques sont réalisés sur l'autre face du module, directement en regard de l'antenne. De ce fait, les contacts électriques étant métalliques, ils perturbent le flux électromagnétique entre le lecteur et l'antenne, au point de dégrader fortement la capacité de communication sans contact du module.
De plus l'antenne étant de petite dimension le flux électromagnétique qu'elle récupère est de ce fait faible et la capacité de communication sans contact s'en trouve dégradée.
Il existe aussi dans l'état de la technique, comme représenté en figure IC, une réalisation comme décrite dans le EP Ol 031 939 Bl, dans laquelle on a incorporé dans le corps de carte, un circuit résonant localisé sur tout ou partie du corps de carte. Ce circuit résonant, qui peut notamment être constitué par une simple feuille métallique, présente des caractéristiques R,L,C aptes à canaliser le flux électromagnétique reçu par la carte à puce, vers l'antenne, de façon à améliorer la qualité du fonctionnement de la carte à puce en mode sans contact.
Il est à noter que dans cette configuration il n'y a aucune interconnexion électrique entre le module électronique et l'antenne du corps de carte, ce qui est positif pour une fabrication fiable de la carte. Mais le fait de rajouter une antenne dans le corps de la carte complexifie grandement son mode de réalisation.
En effet , le fait de rajouter une antenne dans un corps de carte plastique modifie sa structure et ses caractéristiques physiques notamment sa résistance à la délamination, qui est un facteur majeur pour des corps de cartes de type identitaire qui doivent être non délaminables.
De plus ces corps de carte utilisés pour des applications de type contrôle d'identité comportent des sécurités physiques extrêmement onéreuses et le fait d'incorporer avec un faible rendement de fabrication une antenne augmente significativement le coût unitaire de la carte . Un but de l'invention est par conséquent de proposer un nouveau module électronique à double interface de communication à contact et sans contact, qui soit dépourvu des inconvénients précités.
Un autre but de l'invention est de proposer une carte à puce à double interface de communication, utilisant un module électronique selon l'invention, et présentant une bonne capacité de communication en mode sans contact, malgré une grande compacité du module.
Un autre but de l'invention est de proposer un module microélectronique à double interface de communication, notamment pour carte à puce, et une carte à puce utilisant un tel module, présentant une très grande fiabilité lors de l'usage, de l'ordre de cinq à dix ans, tout en autorisant un rendement de fabrication élevé et un coût faible, à l'instar des simples cartes à fonctionnement à contact.
A cet effet, l'invention concerne un module microélectronique à double interface de communication à contact et sans contact, notamment pour carte à puce, comportant d'une part un substrat pourvu d'un bornier formé d'un ensemble de contacts électriques connectés à une interface de communication à contact d'une première puce électronique et comportant d'autre part une antenne principale composée d'au moins une spire et dont les bornes sont reliées à l'interface de communication sans contact d'une seconde puce électronique, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un circuit résonant apte à canaliser le flux électromagnétique reçu par le circuit résonant, vers l'antenne principale du module.
Cette structure de module permet tout à la fois une performance élevée en termes de communication radiofréquence du fait de la présence du circuit résonant, et une fabrication simple du fait de l'intégration du circuit résonant sur le module lui-même, et enfin une intégration très simple et très fiable dans le temps du module dans un corps de carte à puce. En particulier, grâce à cette conception du module, il devient inutile de pourvoir le corps de la carte à puce d'un circuit résonant ou d'une antenne.
Selon un premier mode de réalisation, le module comprend deux puces séparées et indépendantes, à savoir une pour le fonctionnement en mode à contact et dont les plots de l'interface de communication sont connectés aux contacts correspondants du bornier du module, et une pour le fonctionnement en mode sans contact, dont les bornes sont reliées à l'antenne principale du module. De cette manière, il est possible de prévoir à bord du module des systèmes d'exploitations et/ou des applications logicielles totalement indépendantes et cela à un coût réduit puisque les puces simples à
fonctionnement à contact ou à fonctionnement sans contact sont les moins coûteuses.
Selon un autre mode de réalisation, le module comprend une puce unique à double interface de communication, ayant son interface de communication à contact connectée aux contacts du bornier du module, et son interface de communication sans contact connectée aux bornes de l'antenne principale.
De façon avantageuse, le circuit résonant comporte une antenne secondaire reliée à une capacité, et sa fréquence de résonance est accordée de manière à optimiser la communication radiofréquence avec un lecteur de cartes sans contact. ,
Dans un mode de réalisation simple, la capacité comporte deux armatures situées de part et d'autre du substrat du module.
En outre, les contacts électriques du module sont idéalement situés sur une première face du substrat, et les spires de l'antenne principale ainsi que le circuit résonant sont situées sur la face opposée.
Dans un mode de réalisation permettant aux contacts électriques du bornier d'être agencés en conformité avec la norme ISO 7816-2, l'antenne principale du module et le circuit résonnant sont disposés en périphérie du module dans une zone sensiblement à l'extérieur de la zone délimitée par les contacts électriques. Ainsi, le flux électromagnétique capté par les spires de l'antenne est maximal, ce qui influence favorablement la portée de la communication sans contact avec le lecteur.
Mais il est possible de prévoir la disposition inverse, dans laquelle l'antenne principale et le circuit résonant sont disposés dans une zone centrale du module, les contacts électriques du bornier étant alors situés en périphérie du module.
Bien entendu, l'invention s'étend à toutes cartes à puce comportant un corps de carte et un module innovant tel que décrit ci-dessus. Avantageusement, les spires de l'antenne principale du module et le circuit résonant sont situées du même côté du substrat que la puce
microélectronique, et les contacts électriques du bornier sont situés sur la face opposée du substrat.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée et des dessins annexés dans lesquels : - la figure IA illustre une vue en coupe d'un module électronique conforme à l'état de la technique selon EP O 875 039 Bl ; la figure IB illustre une vue en plan du module de la figure IA ; la figure IC illustre une vue en coupe d'une carte conforme à l'état de la technique selon EP 01 031 939 Bl. - la figure 2 illustre une vue de dessus d'un module électronique conforme à l'invention, c'est-à-dire du côté des contacts du bornier du module ; la figure 3 illustre une vue de dessous du module de la figure 2, la figure 4 illustre une vue en coupe A-A du module des figures 2 et 3 ; - la figure 5 illustre une vue en coupe A-A d'une variante de l'invention décrivant une solution à deux puces .
Comme indiqué plus haut, les figures 1A/1B montrent un module électronique à double interface de communication, conforme à l'état de la technique. On voit bien que la puce (notée 1) est connectée à une antenne (notée 2) dont les spires (notées 3) entourent la puce. Par ailleurs, comme visible en figure IA, les contacts électriques (notés 4) surplombent l'antenne et ne sont séparés d'elle que par un mince substrat. Ainsi, le champ électromagnétique qui atteint l'antenne est nécessairement perturbé par les contacts électriques, ce qui dégrade le fonctionnement de ce type de module en mode sans contact.
On se réfère maintenant à la figure IC, dans laquelle on a représenté une réalisation comme celle décrite dans le EP 01 031 939 Bl, dans laquelle est incorporé dans le corps de carte 4, un circuit résonnant 5 localisé sur tout ou partie du corps de carte. Ce circuit résonnant, qui peut notamment être constitué par une simple feuille métallique, présente des caractéristiques R,L,C aptes à canaliser le champ électromagnétique reçu par la carte à puce de la part d'un lecteur sans contact (non représenté), vers l'antenne 6 du module, de
façon à encore améliorer la qualité du fonctionnement de la carte à puce en mode sans contact. Ce mode de réalisation améliore celui des figures 1A/1B du point de vue du fonctionnement électromagnétique de la carte et notamment de la portée de communication, mais dégrade la fiabilité de la carte à puce du point de vue mécanique et des rendements de fabrication, compte tenu de la nécessité d'intégrer une antenne de grande taille dans le corps de carte.
On se réfère aux figures 2 et 3. On a représenté dans ces figures un module électronique 7 conforme à l'invention, en vue de dessus (figure 2), c'est-à-dire une vue du côté des contacts, et en vue de dessous (figure 3), c'est-à-dire ici une vue du côté du substrat ne portant pas les contacts électriques.
Pour remédier aux problèmes d'interférence électromagnétique entre les contacts et l'antenne tel que décrit précédemment, les ingénieurs de la demanderesse ont trouvé une nouvelle structure de module 7, dans laquelle les spires de l'antenne principale 8 du module ainsi que le circuit résonant 9 constitué par une seconde antenne et une capacité sont reportées à la périphérie du module 7, dans une zone où ils ne sont situés ni en dessous ni au-dessus des contacts électriques 10, mais sensiblement à l'extérieur de la zone délimitée par les contacts. On a représenté par ailleurs les puits ou vias 11 qui permettent de connecter électriquement les contacts de la puce (non représentée) aux contacts correspondants 10 du bornier du module 7. L'emplacement réservé au collage de la puce est noté 12 sur la figure 3.
Cette nouvelle structure présente le double avantage de minimiser voire d'éliminer les effets de blindage électromagnétique des contacts 10 à l'égard des spires 8 de l'antenne principale du module, ainsi que de réaliser sur le module lui-même le circuit résonnant 9 en combinaison avec l'antenne principale 8, éliminant de ce fait les problèmes d'intégration du circuit résonnant 9 dans le corps de carte.
Dans un mode de réalisation simple de l'invention, le circuit résonnant 9 est constitué d'une seconde antenne 18 et d'une capacité 20 dont une des armatures 20a est située du coté du bornier de contacts 10 et la seconde
armature 20b est située sur la face opposée, comme visible en particulier sur la figure 4 .
Le module 7 a été représenté dans cette figure avec son substrat 13, portant la puce ( non représentée) sur sa face orientée vers le bas. La puce est ici cachée, car englobée dans une goutte de résine d'enrobage 14. L'antenne 8 et le circuit résonant 9 constitué par l'antenne secondaire 18 et la capacité 20 sont situés à la périphérie du module 7 et s'étendent autour de la puce. Selon l'invention, aussi bien l'antenne principale 8 que l'antenne secondaire 18 s'étendent hors de la zone centrale du module 7, qui est recouverte par les contacts 10 sur la face opposée (ici la face supérieure) du module 7.
Bien entendu, le dimensionnement exact des spires de l'antenne principale 8, de l'antenne 18 et de la capacité 20 du circuit résonant 9 en fonction des caractéristiques de communication radiofréquence recherchée, et notamment de la portée, ne posera pas de problème à l'homme du métier. Lors de l'assemblage de la carte à puce, le module 7 est reporté en face d'une cavité 15 aménagée dans le corps de carte 16. La cavité 15 est pourvue d'une zone revêtue d'un adhésif 17. Le module 7 est reporté dans la cavité 15 comme représenté en figure 4, les spires des antennes (8,18) venant en contact avec l'adhésif 17. Il s'ensuit alors une étape de pressage sur la face supérieure du module 7, pour assurer un collage de bonne qualité du module 7 dans la cavité 15.
Il est fondamental de noter que le module électronique 7 de l'invention ne nécessite aucune connexion électrique avec le corps de carte 16 ainsi qu'aucune antenne supplémentaire située dans le corps de carte lui-même, et les procédés standards d'encartage utilisés pour de simples modules à contact peuvent être utilisés, ce qui entraîne un gain important de cadence de fabrication, une augmentation significative des rendements de fabrication et de la fiabilité.
Ainsi il devient possible d'appliquer cette technologie de module pour l'obtention de cartes à puce destinées à des applications terrain très sévères, ou de très longue durée, comme par exemple l'application à des cartes d'identité ou à des passeports électroniques, pour lesquels les offices gouvernementaux
exigent en général une garantie de bonne tenue et de bon fonctionnement pendant dix ans.
On se réfère maintenant à la figure 5, qui représente une variante de cette invention , dans laquelle le module 7 contient deux puces dont une première puce 21 dédiée à des applications à contact et dont les bornes sont reliées au bornier de contacts 10, et une seconde puce 22 dédiée à des applications de type sans contact et dont les bornes sont reliées à au moins une spire de l'antenne principale 8.
Cet arrangement est particulièrement utile pour certaines applications, dans la mesure où il remplace une puce unique a double interface de communication à contact et sans contact, par deux puces 21,22 spécialisées, en général nettement moins coûteuses et aptes à faire tourner des applications complètement séparées, comme par exemple une application de paiement utilisant la puce 21 à fonctionnement à contact et le bornier de contacts 10, et une application d'identification ou de contrôle d'accès utilisant la puce 22 à fonctionnement sans contact reliée à l'antenne 8 et couplée au circuit résonnant
9.
En définitive, l'invention propose une conception particulière de module microélectronique permettant à la fois un fonctionnement optimum du module conçu de façon à laisser le flux électromagnétique passer à l'intérieur des antennes principale et secondaire sans être perturbé par les métallisations des contacts du bornier, et une intégration fiable et peu coûteuse dans un corps de carte lui-même dépourvu d'antenne.
Claims
1. Module microélectronique (7) à double interface de communication à contact et sans contact, notamment pour carte à puce, comportant d'une part un substrat (13) pourvu d'un bornier formé d'un ensemble de contacts électriques (10) connectés à une interface de communication à contact d'une première puce électronique (21) et comportant d'autre part une antenne principale (8) composée d'au moins une spire et dont les bornes sont reliées à l'interface de communication sans contact d'une seconde puce électronique (22), caractérisé en ce qu'il comporte en outre un circuit résonant (9) apte à canaliser le flux électromagnétique reçu par le circuit résonant (9), vers l'antenne principale (8) du module.
2. Module microélectronique selon la revendication 1, caractérisé en que la première puce (21) et la seconde puce (22) sont remplacées par une puce unique pourvue à la fois d'une interface de communication à contact connectée aux contacts électriques (10) du module, et d'une interface de communication sans contact connectée à l'antenne principale (8).
3. Module microélectronique selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit résonant (9) comporte une antenne secondaire (18) reliée à une capacité (20).
4. Module microélectronique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la capacité (20) comporte deux armatures (20a, 20b) situées de part et d'autre du substrat (13) du module (7).
5. Module microélectronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les contacts électriques (10) sont situés sur une première face du substrat (13), et en ce que les spires de l'antenne principale (8) et le circuit résonant (9) sont situées sur la face opposée.
6. Module microélectronique selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'antenne principale (8) et le circuit résonnant (9) sont disposés en périphérie du module (7), dans une zone sensiblement à l'extérieur de la zone délimitée par les contacts électriques (10).
7. Module microélectronique selon la revendication 6, caractérisé en ce que les contacts électriques (10) du bornier sont agencés pour être conformes à la norme ISO 7816-2.
8. Module microélectronique selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'antenne principale (8) et le circuit résonant (9) sont disposés dans une zone centrale du module, les contacts électriques (10) du bornier étant situés en périphérie du module.
9. Carte à puce, caractérisée en ce qu'elle comporte un module électronique (7) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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