Brevet FR2782885A1 — publié le 20000303

l Procédé de fabrication d'une antenne pour un support d'informations comportant un circuit électronique. L'invention concerne un procédé de fabrication d'une antenne pour un support d'informations comportant un circuit électronique. L'invention se rapporte plus particulièrement à un procédé de fabrication d'une antenne pour un support d'informations du type carte à circuit intégré ou du type io étiquette électronique. Dans les cartes à circuit intégré, au moins un circuit électronique, aussi appelé puce, est intégré dans un corps principal de la carte réalisé en matière plastique. Il existe des normes qui définissent les dimensions de ces cartes. On connaît les cartes à circuit intégré à contact dans lesquelles le corps principal comporte des pistes de contact en matériau conducteur qui sont reliées aux bornes du circuit intégré et qui permettent la communication du circuit intégré avec un appareil dans lequel la carte à circuit intégré est introduite. Toutefois, on connaît aussi des cartes à puce du type sans contact dans lequel le même échange d'information se fait à distance, par l'intermédiaire d'antennes. Ainsi, on a déjà proposé différents procédés de fabrication d'une antenne pour une carte à circuit intégré. Un des procédés les plus couramment utilisés est de réaliser un enroulement avec un fil métallique, cet enroulement étant ensuite fixé sur le corps principal de la carte, éventuel- lement par surmoulage du corps principal autour de l'enroulement. Une autre méthode connue est de réaliser l'antenne par impression d'une encre conductrice. Dans un tel procédé, l'encre conductrice est par exemple déposée au travers d'un masque qui est muni d'une ouverture correspondant au motif de l'antenne selon la technique du pochoir ou par sérigraphie. Toutefois, les encres conductrices sont généralement composées d'un liant, qui est rendu fluide à l'aide d'un solvant, et dans lequel sont dispersées des particules métalliques. Étant donné que la conduction électrique se fait uniquement par les particules métalliques et non par le liant, les particules doivent généralement être constituées d'un matériau présentant une très bonne conductivité électrique, ce qui io nécessite l'emploi de matériaux nobles, tels que l'argent et l'or. Il en résulte que ces encres conductrices sont relativement onéreuses. Selon encore un autre procédé, on peut déposer sur une face du corps principal du support d'informations une couche de matériau métallique tel que du cuivre, cette couche s'étendant sur l'intégralité de la surface destinée à être occupée par l'antenne, puis on grave cette couche métallique, par voie électrochimique ou par voie mécanique, pour obtenir l'antenne. Toutefois, ce procédé est coûteux en matière première car une grande partie de la couche métallique déposée à l'origine est enlevée par la suite au cours de l'opération de gravure qui permet d'obtenir l'antenne. L'invention a donc pour objet de proposer un nouveau procédé de fabrication d'une antenne qui soit économique, notamment en permettant d'utiliser un matériau conducteur peu cher et en évitant tout gaspillage de ce matériau. De plus, ce procédé doit permettre de parvenir à des temps de fabrication suffisamment courts pour autoriser une fabrication en très grande série. Dans ce but, I'invention propose un procédé de fabrication d'une antenne pour un support d'informations comportant un circuit électronique pour lequel l'antenne forme une interface de communication, caractérisé en ce que la fabrication de l'antenne comporte notamment les étapes consistant à: - déposer, sur une face d'un support d'antenne en matériau polymère, une première couche d'un matériau conducteur, par un dépôt "electroless", selon un motif correspondant à la forme de l'antenne; - déposer une seconde couche d'un matériau conducteur, par un dépôt électrolytique, la première couche io formant une électrode pour le dépôt électrolytique. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le matériau constitutif de la première couche est un matériau métallique; - le matériau constitutif de la seconde couche est un matériau métallique; - le dépôt "electroless" de la première couche est réalisé à travers un masque qui recouvre la face du support d'antenne et qui est ajouré suivant le motif de l'antenne; - le dépôt électrolytique de la seconde couche se fait à travers un masque qui recouvre la face du support d'antenne et qui est ajouré suivant le motif de l'antenne; - après la réalisation de l'antenne, le masque est retiré - le support d'antenne muni de l'antenne forme un module qui est rapporté dans un corps principal du support d'informations; - le support d'antenne est constitué par au moins une partie d'un corps principal du support d'informations; - le support d'informations est une carte à circuit intégré; - le support d'informations est une étiquette électronique d'identification. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: -les figures 1 à 5 sont des vues schématiques en coupe transversale illustrant diverses étapes de la fabrication d'une antenne selon le procédé de l'invention; - la figure 6 est une vue schématique en section transversale illustrant un mode d'intégration d'une antenne réalisée selon l'invention dans une carte du type carte de crédit. L'invention peut être utilisée dans le cadre de la fabrication de tout support d'informations comportant un circuit électronique pour lequel une antenne forme une interface de communication. Ce support d'informations peut aussi bien être une carte à circuit intégré, une étiquette d'identification, un badge ou tout autre support. Dans tous les cas, le support d'informations comportera un corps principal, ce dernier portant un circuit électronique et une antenne, I'antenne étant reliée électriquement au circuit électronique. Bien entendu, le corps principal du support d'informations pourra comporter d'autres composants et/ou on peut notamment prévoir qu'il porte aussi des pistes de contact, elles aussi reliées électriquement au circuit électronique, comme cela est le cas dans les cartes à circuit intégré de type "combi-card" dans lesquelles un même circuit intégré est relié à la fois à des pistes de contact et à une antenne d'émission. La nature du circuit électronique peut varier en fonction des applications. Il peut s'agir d'un transpondeur, comme dans le cas des badges d'identification radiofréquence, d'une unité de mémoire, comme par exemple dans le cas des cartes de paiement préchargées, mais il peut aussi s'agir d'un circuit électronique comportant un microprocesseur. Comme on le verra par la suite, I'antenne peut être fabriquée soit directement sur le corps principal de la carte, soit sur un support d'antenne distinct qui est ultérieurement fixé sur le corps principal de la carte, éventuellement en étant intégré à l'intérieur de celui-ci. Aussi, on a représenté sur la figure 1, de manière schématique, un support d'antenne 10 qui, dans cet exemple, 0o est d'épaisseur très réduite, par exemple de l'ordre de quelques dizaines de microns. Ce support d'antenne est de préférence réalisé en un matériau polymère organique tel que !'ABS, le PVC, un polyester, un polypropylène, un polystyrène, ou un polycarbonate. s 5Conformément à l'invention, le procédé prévoit le dépôt, sur ce support d'antenne 10, d'une première couche d'un matériau conducteur par dépôt "electroless" (dépôt chimique non électrolytique, donc sans tension aux électrodes, le support étant simplement plongé dans un bain chimique). Cette technique permet le dépôt d'un matériau conducteur, par exemple un matériau métallique, sur un corps non conducteur, l'adhérence du matériau métallique sur le corps étant assurée par des réactions chimiques de type autocatalytiques. De nombreuses techniques ont déjà été proposées pour la mise en oeuvre de tels dépôts electroless. Des exemples de tels procédés de dépôts peuvent par exemple être trouvés dans les documents US-A-5.230.928 ou US-A-5.509.557. Toutefois, les méthodes décrites dans ces deux documents ne constituent que des exemples non limitatifs, d'autres procédés connus pouvant être utilisés. Dans de nombreux procédés de dépôt electroless, il est nécessaire d'effectuer une préparation de la surface du corps sur laquelle on veut déposer le matériau conducteur. Aussi, on a représenté à la figure 2 le support d'antenne 10 après que sa face supérieure 12 a été traitée conformément au procédé electroless qui aura été choisi. Ce traitement peut par exemple consister en une abrasion mécanique ou en une attaque chimique de la surface 12. Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, le procédé de dépôt electroless du matériau conducteur se fait au travers d'un masque 14 qui est appliqué contre la surface 12, io ce masque étant pourvu d'un ajour 16 correspondant au motif de Il'antenne. On a représenté à la figure 4 le support de plaque 10 après qu'une première couche métallique 18 a été déposée sur sa surface supérieure 12, au fond de l'ajour 16 du masque 14 qui repose contre la surface supérieure 12 du support d'antenne 10. Le matériau déposé par voie electroless est de préférence un matériau métallique. Il peut par exemple s'agir de nickel, d'étain ou de cuivre. L'épaisseur de la première couche 18 conductrice peut être relativement faible. En effet, on sait que la plupart des procédés connus des dépôts par voie electroless ne permettent pas d'obtenir des épaisseurs de dépôts importantes dans des durées de temps faibles compatibles avec la production d'antennes en grande série. Aussi, l'épaisseur de la première couche 18 peut par exemple être de l'ordre du micron. Conformément aux enseignements de l'invention, et comme on peut le voir sur la figure 5, la fabrication de l'antenne se poursuit par le dépôt, sur la première couche conductrice 18 formée par voie electroless, d'une seconde couche de matériau conducteur 20 qui est déposée par une voie électrolytique permettant d'obtenir, de manière rapide et économique, une épaisseur de matériau conducteur relativement importante, les deux couches 18, 20 étant bien entendu reliées électriquement l'une à l'autre. Bien entendu, ce dépôt électrolytique ne peut être réalisé que grâce à la présence préalable, sur le support d'antenne en matériau isolant, d'une première couche 18 de matériau conducteur qui joue le rôle d'une électrode au cours du dépôt électrolytique. La seconde couche 20 peut être constituée d'un matériau métallique. Il peut s'agir du même io matériau métallique que celui de la première couche 18 ou d'un autre matériau. Ainsi, pour la réalisation de la seconde couche conductrice 20, on pourra utiliser du nickel, du cuivre ou un alliage métallique tel qu'un alliage étain-plomb ou un alliage étain-indium. L'épaisseur de la seconde couche 20 sera déterminée en fonction des caractéristiques de l'antenne que l'on souhaite réaliser. A titre d'exemple, I'épaisseur de cette seconde couche 20 peut être de l'ordre de grandeur de la dizaine de microns. Ainsi, on peut voir à la figure 5 que l'on obtient un module d'antenne 22 qui comprend le support d'antenne 10, le masque 14 et l'antenne proprement dite formée des deux couches 18, 20 de matériau conducteur. Eventuellement, on peut prévoir que, après la réalisation de l'antenne, le masque 14 soit ôté du support d'antenne 10, le module d'antenne 22 ne comportant alors plus que le support d'antenne 10 et l'antenne à proprement parler. Ce module 22, dont l'épaisseur peut par exemple être comprise entre 50 et 100 microns, peut être intégré à tout type de support d'informations. A la figure 6, on a illustré un mode d'intégration du modèle d'antenne 22 dans le corps principal 24 d'une carte à circuit intégré qui présente une épaisseur normalisée de l'ordre de 850 microns. Dans cet exemple, le module d'antenne 22 est reçu à l'intérieur d'une cavité 26 aménagée dans une feuille centrale 28 du corps principal 24. La carte comporte par ailleurs deux feuilles externes supérieure 30 et inférieure 32 agencées respectivement contre chacune des faces de la feuille centrale 28, la feuille externe supérieure 30 refermant la cavité 26 dans laquelle est fixé le module 22. ]0 Bien entendu, d'autres modes d'intégration du module d'antenne peuvent être envisagés. Si le corps principal 24 de la carte à circuit intégré est réalisé par laminage, le module 22 peut être intégré par emprisonnement entre deux couches laminées. Si le corps principal 24 est réalisé par injection, on peut envisager que le module d'antenne 22 soit noyé à l'intérieur de celui-ci. Toutefois, il est aussi possible de prévoir que le support d'antenne 10 soit formé par une partie du corps principal de la carte, ce qui élimine tout problème de fixation de l'antenne. Comme on le voit, I'épaisseur du module d'antenne est suffisamment faible pour que l'on puisse l'intégrer à des supports d'informations quand le corps principal présente lui- même une faible épaisseur. Il est ainsi envisageable d'intégrer un tel module d'antenne dans des supports d'informations de faible épaisseur réalisés en papier ou en carton. Il est même possible de l'intégrer dans des supports d'information dont le corps principal est relativement souple. De même, il n'est pas obligatoire que le module d'antenne soit recouvert d'une couche externe de matière du corps principal. Il peut par exemple être apparent à la surface de celui-ci et éventuellement être simplement recouvert par impression. Le procédé de fabrication d'une antenne selon l'invention est donc particulièrement intéressant par les économies qu'il permet de réaliser. En effet, le procédé ne conduit à aucun gaspillage de matière. De plus, il permet d'éviter d'avoir à faire appel à des matériaux nobles, notamment pour la réalisation de l'antenne. Enfin, en combinant deux types de dépôts, electroless et électrolytique, on peut obtenir une cadence de fabrication suffisamment rapide pour que ce procédé puisse être appliqué à la fabrication de cartes à circuit intégré sans contact, lesquelles sont produites en très grande série à des cadences très élevées. Le procédé peut être utilisé le cas échéant pour la fabrication d'une interface de communication de type à plages de contact. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une antenne pour un support d'informations comportant un circuit électronique pour lequel I'antenne forme une interface de communication, caractérisé en ce que la fabrication de l'antenne comporte notamment les étapes consistant à: - déposer, sur une face (12) d'un support d'antenne (10) en matériau polymère, une première couche (18) d'un io matériau conducteur, par un dépôt chimique non électolytique (électroless), selon un motif correspondant à la forme de l'antenne; - déposer une seconde couche (20) d'un matériau conducteur, par un dépôt électrolytique, la première couche formant une électrode pour le dépôt électrolytique. 2. Procédé de fabrication d'une antenne selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau constitutif de la première couche (18) est un matériau métallique. 3. Procédé de fabrication d'une antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau constitutif de la seconde couche (20) est un matériau métallique. 4. Procédé de fabrication d'une antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dépôt "electroless" de la première couche (18) est réalisé à travers un masque (14) qui recouvre la face (12) du support d'antenne (10) et qui est ajouré suivant le motif de l'antenne. 5. Procédé de fabrication d'une antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dépôt électrolytique de la seconde couche (20) se fait à travers un masque (14) qui recouvre la face (12) du support d'antenne (10) et qui est ajouré suivant le motif de l'antenne. 6. Procédé de fabrication d'une antenne selon la revendication 5, caractérisé en ce que, après la réalisation de I'antenne, le masque (14) est retiré. 7. Procédé de fabrication d'une antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support d'antenne (10) muni de l'antenne forme un module (22) qui est rapporté dans un corps principal (24) du l0 support d'informations. 8. Procédé de fabrication d'une antenne selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le support d'antenne (10) est constitué par au moins une partie d'un corps principal du support d'informations. 9. Procédé de fabrication d'une antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support d'informations est une carte à circuit intégré. 10. Procédé de fabrication d'une antenne selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le support d'informations est une étiquette électronique d'identification.