INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Les solutions actuelles ne permettent pas toujours d’assurer des communications efficaces en sans contact d’une carte à puce métallique avec un terminal externe, et complexifient la structure et donc la fabrication des cartes à puce. Ainsi, il est connu d’incorporer une couche de ferrite entre l’antenne RF et la couche métallique de la carte à puce, mais cette solution rend la fabrication de la carte plus complexe et ne résout généralement pas le problème en ce que la carte est incapable de communiquer depuis l’une de ses faces avec un terminal externe.
Il existe donc un besoin pour des cartes à puce métalliques performantes (de type RFID par exemple) et de fabrication simple, capables de coopérer efficacement en sans contact avec un terminal externe, et ce quelle que soit l’orientation de la carte vis-à-vis du terminal externe.
A cet effet, la présente invention concerne une carte à puce comprenant :
un corps de carte formé au moins en partie par une couche métallique, ladite couche métallique comprenant une zone d’évidement débouchant sur un bord périphérique de la couche métallique ;
une puce RF ;
une première antenne RF disposée dans ou en regard de la zone d’évidement, ladite première antenne RF étant connectée électriquement à la puce RF ; et une deuxième antenne RF isolée électriquement de la couche métallique et de la première antenne RF, la deuxième antenne RF comprenant : une première partie d’antenne s’étendant en regard de la couche métallique pour collecter un courant image induit par des premiers courants de Foucault circulant dans la couche métallique ; et une deuxième partie d’antenne, connectée électriquement à la première partie d’antenne, et s’étendant en regard de la zone d’évidement pour permettre un couplage magnétique entre la première antenne RF et la deuxième antenne RF.
L’invention offre ainsi une carte à puce métallique performantes (de type RFID par exemple) et de fabrication simple, capable de coopérer efficacement en sans contact avec un terminal externe, et ce quelle que soit l’orientation de la carte vis-à-vis du terminal externe.
Lorsque la carte à puce est soumis à un champ magnétique, l’action combinée du courant image acheminé depuis la première partie d’antenne d’une part, et d’un courant induit dans la deuxième partie d’antenne par le champ magnétique au niveau de la zone d’évidemment d’autre part, permet de maximiser la quantité d’énergie collectée dans la deuxième antenne RF à partir du champ magnétique, et donc de garantir un couplage magnétique performant entre les deux antennes RF, ce qui permet de délivrer un maximum d’énergie à la puce RF reliée à la première antenne RF.
En fonctionnement, sous l’effet du champ magnétique auquel est soumise la carte à puce, la puce RF est ainsi capable d’utiliser la deuxième antenne RF couplée avec la première antenne RF pour communiquer avec un terminal externe (en particulier pour échanger des signaux RF en transmission et/ou réception avec le terminal). Lorsqu’un utilisateur présente la carte à puce au voisinage du terminal, une communication sans contact peut ainsi être établie entre le terminal et la carte à puce, et ce quelle que soit l’orientation de cette dernière vis-à-vis du terminal. En effet, des courants de Foucault sont générés dans la couche métallique quelle que soit l’orientation de la carte à puce relativement au terminal. De même, quelle que soit la face de la carte à puce qui est présentée devant le terminal, la deuxième partie d’antenne de la deuxième antenne est capable de collecter une composante de courant induite par le champ magnétique au niveau de la zone d’évidemment.
Selon un mode de réalisation particulier, lesdits courants de Foucault sont produits sous l’effet d’un champ magnétique auquel est soumise la carte à puce.
Selon un mode de réalisation particulier, la deuxième antenne RF est configurée de sorte que la première partie d’antenne s’étend en regard d’une zone périphérique de la couche métallique.
Dans la position d’arrêt, le régulateur 77 agencé en amont des vannes est typiquement fermé et aucun flux ne circule dans le système. Cette position est maintenue quand le système d’analyse 1 n’est pas en utilisation.
La illustre le schéma fluidique dans la position de nettoyage. Les vannes 73, 74 sont réglées de sorte à inverser le flux du gaz vecteur par rapport à la position d’opération. Ainsi, le gaz traverse les tubes 70 et passe ensuite par la troisième enceinte 30. A la sortie de la troisième enceinte, le flux du gaz circule dans la colonne d’analyse 22 et, le cas échéant, dans la colonne de référence 23, de la sortie de la colonne vers l’entrée de la colonne. Ce flux de nettoyage est indiqué par les lignes en pointillées. Le flux permet de nettoyer les colonnes 22, 23 en faisant circuler un flux du gaz vecteur dans le sens opposé par rapport à l’analyse et de désorber les composants absorbés dans les colonnes 22, 23, en particulier les composants lourds qui sont souvent adsorbés sur les surfaces à proximité de l’entrée des colonne 22, 23.
En référence à la , le montage des tubes 70 sur les enceintes 10, 20, 30 et le châssis 40 peut être effectué depuis l’extérieur à la force des doigts par l’opérateur. Les tubes 70 peuvent être clipsés dans un canal comprenant des éléments de fixation 71 permettant de maintenir les tubes 70 entre une sortie de la troisième enceinte 30 et une entrée du répartiteur principal 50. De manière illustrative et non limitative, de tels éléments de fixation 71 peuvent comprendre deux rangées de dents en plastique comme illustrés sur la , entre lesquels les tubes 70 peuvent être clipsés.
Le canal peut être agencé dans le châssis 40 ou dans la deuxième enceinte 20. Les tubes 70 peuvent être retirés ou changés sans outillage, par exemple si un remplacement est nécessaire en raison d’une fuite de gaz.
Trépied En référence aux figures 1-7, le châssis 40 peut comporter des éléments de support 41, 42 afin de maintenir le système d’analyse 1 dans une position stable pendant l’analyse, l’assemblage et/ou le nettoyage.
Avantageusement, le châssis 40 comprend un premier élément de support 41 afin de maintenir le système d’analyse 1 dans une position stable par l’intermédiaire dudit élément de support 41 et deux points d’appui 43. Les points d’appui 43 peuvent être agencés soit sur le châssis 40, soit sur une autre partie du système d’analyse 1, par exemple sur une enceinte 10, 20, 30. Les figures 2 et 3 montrent un empiètement dans lequel les deux points d’appui 43 sont agencés sur le châssis 40. Les deux points d’appui 43 et l’élément de support 41 forment donc un trépied apte à supporter le système d’analyse 1 de manière parfaitement stabilisée et fiable dans une position d’opération.
De préférence, un deuxième élément de support 42 permet de former un deuxième trépied avec deux autres points d’appui 44 sur une face opposée du système d’analyse 1. Un tel piètement peut par exemple être utilisé lors du montage et/ou de la maintenance du système d’analyse 1, en particulier pour insérer et connecter des éléments agencés dans la partie inférieure du châssis 40. En référence aux figures 5 et 6, le système d’analyse 1 peut reposer sur un deuxième trépied formé par le support 42 et les points d’appui 44 dans une position de maintenance afin de monter des éléments tels que le répartiteur principal 50, la carte électronique 80, la source froide 90.
De manière avantageuse, dans la position de maintenance le système d’analyse 1 est inversé dans un sens dessus-dessous par rapport à la position d’opération.
Utilisation du système d’analyse Lors de l’assemblage du système d’analyse 1 de chromatographie, on commence par la mise à disposition du châssis 40. Les première, deuxième et troisième enceintes 10, 20, 30 et les éléments facultatifs décrits ci-dessus peuvent être insérés, retirés et échangés dans un ordre quelconque et indépendamment l’un de l’autre.
Le châssis 40 est en position d’opération pour l’installation des éléments qui sont agencées dans la partie supérieure du châssis 40. De manière avantageuse, on utilise un piètement formé par un élément de support 41 et deux points d’appui 43 ( ). Le système d’analyse 1 peut être placé dans une position de maintenance pour installer des éléments dans la partie inférieure du châssis 40, comme typiquement le répartiteur principal 50, la carte électronique 80 et la source froide 90. De manière avantageuse, dans la position de maintenance on utilise un piètement formé par un élément de support 42 et deux points d’appui 44. Préférablement, dans la position de maintenance le système d’analyse 1 est inversé dans un sens dessus-dessous par rapport à la position d’opération.
De préférence, la première enceinte 10 est agencé dans le châssis 40 avant l’installation de la ou les colonnes 21, 22 de chromatographie. La première extrémité de la colonne 21 à connecter sur l’injecteur 11 est ensuite relié avec la première enceinte 10 et insérée par la suite dans la deuxième enceinte 20. Des colonnes 22 successives peuvent être agencés dans d’autres étapes ultérieures du montage.
Après l’installation de la dernière colonne successive, on peut installer un caloduc 61 entre la première enceinte 10 et la deuxième enceinte 20 et/ou fixer un caloduc entre la deuxième enceinte 20 et la troisième enceinte 30. On connecte l’orifice de sortie de la dernière colonne ou, le cas échéant, des colonnes reliées en parallèle, à un détecteur 31 respectif. On peut ensuite fermer, le cas échéant, le capot de la deuxième enceinte 20.
Après le montage du système d’analyse 1, on place le système d’analyse 1 dans une position d’opération stable. De manière avantageuse, on utilise un piètement formé par un élément de support 41 et deux points d’appui 43. Si le système d’analyse 1 est fluidiquement connecté à des vannes pour un nettoyage par flux inversé, on règle les vannes pour placer le système d’analyse 1 dans une position d’analyse. On peut ensuite commencer une analyse par chromatographie en phase gazeuse.
On chauffe d’abord la première enceinte 10 et l’injecteur 11 à une température adaptée pour injecter l’échantillon à analyser et introduit le fluide à analyser dans l’injecteur 11 dans la première enceinte 10. Dans le cas d’un échantillon liquide, on vaporise ledit liquide dans l’injecteur 11. Pendant la vaporisation d’un échantillon liquide, la température de l’injecteur 11 est de préférence inférieure ou égale à 300°C. Dans le cas d’un échantillon gazeux, l’injecteur 11 est avantageusement chauffé à une température inférieure ou égale à 150°C. On injecte ensuite l’échantillon vaporisé ou gazeux dans la première colonne 21, par l’intermédiaire d’un flux de gaz vecteur qui entraine ledit échantillon, et on démarre l’analyse. Quand le système d’analyse 1 comprend un caloduc 61 entre la première enceinte 10 et la deuxième enceinte 20, la première extrémité de la colonne est chauffée par ledit caloduc 61 lors du chauffage de la première enceinte 10 et de l’injecteur 11.
Ladite analyse peut être effectuée à une température constante des colonnes dans la deuxième enceinte 20, ou, de manière alternative, en utilisant une rampe de température, consistant à élever progressivement et/ou par paliers la température de chaque colonne 21, 22. De manière avantageuse, le système comprend un ou plusieurs capteurs de température une carte électronique 80 configuré pour piloter la température dans chaque enceinte 10, 20, 30. De manière alternative, la carte électronique 80 est configurée pour gérer la température d’une ou deux enceintes 10, 20, 30.
A la sortie de la colonne 21, ou les colonnes interconnectées 21, 22, les espèces contenues dans ledit échantillon, qui ont été séparées par la colonne 21 ou les colonnes interconnectées 21, 22, sont transférées successivement au détecteur 31, ledit détecteur 31 étant configuré pour déterminer, à partir d’une interaction physique et/ou chimique avec chaque espèce, la nature de ladite espèce. Les résultats obtenus par le détecteur 31 peuvent être envoyés à un ordinateur externe par l’intermédiaire de la carte électronique 80.
La couche 32 de matériau diélectrique dite « pré-métallique » (PMD) est ici recouverte d’autres couches isolantes 42, 52, dans lesquelles un premier niveau métallique M1 et un deuxième niveau métallique M2 d’interconnexion sont dans cet exemple formés avec des éléments de connexion verticaux V1 (communément appelés « vias ») entre les niveaux M1, M2. Les niveaux métalliques sont ici surmontés de plots 64 d’accès conducteurs, par exemple en aluminium affleurant l’empilement de couches isolantes.
On souhaite ensuite former dans la couche de support 10 une ou plusieurs électrodes de grille arrière et en particulier au moins une électrode de grille arrière pour le composant C décrit précédemment.
Dans l’exemple de réalisation illustré sur la , préalablement à une structuration de la couche de support 10, on accole un support temporaire 202 sur l’empilement de couches isolantes. Le support temporaire 202 est ainsi disposé du côté de la face supérieure du substrat et permet de réaliser une protection et une tenue mécanique de l’ensemble lors de structuration(s) ultérieure(s) de la couche de support 10.
Le support temporaire 202 peut être par exemple en matériau semi-conducteur, en particulier en silicium et peut avoir une épaisseur comprise entre 400 µm et 800 µm, par exemple de l’ordre de 725µm. Le support temporaire 202 peut être assemblé avec le substrat par le biais d’une colle 201, que l’on étale préalablement sur l’empilement dans lequel les éléments de connexion 64, M1, M2, V1, 34 sont formés. Une étape de nettoyage de bords latéraux du substrat est typiquement réalisée après le collage temporaire du support 202.
La colle 201 employée peut être une colle rendue liquide à température élevée, en particulier supérieure à 200°C. On choisit par exemple une colle liquide de type BSIO1A développée par Brewer Science, Inc. (BSI).
Sur la (le substrat étant retourné sur cette figure), une étape optionnelle de réduction de l’épaisseur de la couche de support 10, à présent notée e’ 0 et telle que e’ 0 0 est effectuée afin de faciliter une structuration ultérieure de cette dernière.
Cette réduction d’épaisseur peut être réalisée en sous étapes successives d’amincissement.
Un premier amincissement d’une épaisseur par exemple de l’ordre de 200 µm peut être effectué. Ce premier amincissement peut être suivi d’un deuxième amincissement d’une épaisseur par exemple de l’ordre de 120 µm.
Entre les amincissements on peut prévoir des étapes de détourage et de mesure d’épaisseur résiduelle.
Chaque amincissement peut comprendre un procédé de gravure ionique réactive profonde (en anglais « Deep Reactive Ion Etching » DRIE). Pour un support 10 en silicium ce procédé est réalisé par exemple en alternant phase de gravure du silicium en utilisant un plasma à base de fluor (Hexafluorure de Soufre SF6) et une phase à base de chimie flurocarbonée.
On conserve par exemple une épaisseur e’ 0 de la couche de support 10 comprise entre 30 et 200 µm, avantageusement entre 120 µm et 180 µm.
On réalise ensuite une ou plusieurs ouverture(s) dans la couche de support 10 notamment afin de former un ou plusieurs emplacement(s) de grille(s) arrière(s).
Dans l’exemple de réalisation illustré sur la , on réalise pour cela au préalable un masque 108, par exemple en résine photosensible, sur la couche de support 10 et on reproduit les motifs du masque dans la couche de support 10. La reproduction des motifs peut être réalisée par gravure ionique réactive profonde (en anglais « Deep Reactive Ion Etching » ou DRIE) par exemple par un procédé de type communément appelé « Bosch ». Un procédé de gravure semblable à celui permettant de former des éléments de connexion à travers le silicium communément appelés TSV (pour « Through Silicon Vias ») peut être mis en œuvre. Le masque 108 est ensuite retiré.
Selon une possibilité de mise en œuvre, on peut avantageusement prévoir de réaliser concomitamment à la ou les ouvertures d’accueil de grille arrière : une ou plusieurs tranchées de découpe dans la couche de support 10.
Ainsi, dans l’exemple de réalisation illustré sur la , outre une ouverture 117 d’accueil d’une grille arrière pour le composant C, une tranchée 111 formant un chemin de découpe est réalisée. La tranchée 111 et l’ouverture 117 de grille arrière ont ici été réalisées simultanément par gravure de la couche de support 10 du substrat à travers un même masque.
L’ouverture 117 d’accueil de la grille arrière a ici un fond 117a situé au niveau de la couche isolante 11 du substrat et dans cet exemple particulier le fond 117a est formé par cette couche isolante 11. L’ouverture 117 est pourvue de parois latérales 117b formées par la couche de support 10 semi-conductrice du substrat. On peut prévoir une ouverture 117 de diamètre D (dimension mesurée parallèlement au plan [O; x ; y] du repère orthogonal [O ; x ;y ;z] donné sur la ) au niveau de son embouchure qui peut être comprise entre 500 et 10 µm, par exemple de 20 µm. L’ouverture 117 est réalisée avec une profondeur H (dimension mesurée parallèlement à l’axe z du repère orthogonal [O ; x ;y ;z] donné sur la ) du fond 117a jusqu’à son embouchure 117e qui peut être de l’ordre de l’épaisseur de la couche de support 10, par exemple de l’ordre 120 µm.
Il est également proposé un ensemble comportant un dispositif de fixation tel que précédemment décrit et une antenne configurée pour être fixée au support.
Selon un mode de réalisation avantageux mais non obligatoire, l’ensemble comprend la caractéristique suivante :
- lorsque le support est dans la première position, l’antenne s’étend perpendiculairement à une direction verticale du véhicule
Il est aussi proposé un véhicule de transport en commun, notamment un véhicule ferroviaire, équipé d’un dispositif de fixation tel que précédemment décrit, ou d’un ensemble tel que précédemment décrit.
Des caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
la est une vue d’un ensemble comportant une antenne et un dispositif de fixation selon l’invention, comportant une base et un support mobile par rapport à la base, le support étant dans une première position, et
la est une vue de l’ensemble de la , le support étant dans une deuxième position.
Un exemple d’ensemble 10 est représenté sur la .
L’ensemble 10 est, par exemple, embarqué dans un véhicule de transport en commun, notamment un véhicule ferroviaire tel qu’une motrice ou une voiture de transport de passagers ou de fret.
Le véhicule comporte, de manière connue en soi, un châssis supportant une carrosserie et/ou des moyens de propulsion du véhicule tel qu’un moteur. Par exemple, le châssis est porté par un ensemble de roues, notamment par un ou plusieurs bogies. En variante, les roues sont montées directement mobiles au châssis sans utiliser un bogie intermédiaire.
Il est défini trois directions X, Y et Z, perpendiculaires les unes aux autres, pour le véhicule. La direction Z est une direction verticale lorsque le véhicule est en circulation sur un sol horizontal. Les directions X et Y sont alors des directions horizontales. En particulier, la direction Y est une direction d’extension du véhicule, selon laquelle le véhicule est prévu pour se déplacer. Toutefois, il est à noter que l’orientation des directions X et Y dans le plan horizontal, par rapport au reste du véhicule, est susceptible de varier.
L’ensemble 10 est fixé sous le véhicule, notamment sous le châssis ou sous la carrosserie. En particulier, l’ensemble 10 est fixé à une face inférieure du véhicule, notamment du châssis ou de la carrosserie, c’est-à-dire à une face du véhicule, du châssis ou de la carrosserie qui fait face au sol lorsque le véhicule circule.
L’ensemble 10 comporte un dispositif de fixation 15 et une antenne 20.
Le dispositif de fixation 15 est configuré pour être fixé sous le véhicule, notamment à la face inférieure précitée du véhicule pour fixer l’antenne 20 au véhicule.
Le dispositif de fixation 15 comporte une base 25 et un support 30.
La base 25 est réalisée en un matériau métallique, par exemple en acier, mais en variante peut être constituée d’un ou plusieurs matériau(x) différent(s), par exemple en un matériau plastique.
A l’étape 452, un rendu est généré sur l’interface Homme-Machine 180.
Selon certains modes de réalisation, le procédé de traitement de données peut comprendre une étape de transfert de données (non représentée dans les figures) aux systèmes de l’avionique certifiée et/ou de l’avionique non-certifiée. Notamment, lors de cette étape de transfert de données, un rendu de notification peut être généré sur une autre interface Homme-Machine reliée aux systèmes de l’avionique certifiée et/ou de l’avionique non-certifiée.
Afin de réaliser l’étape de génération d’un rendu sur l’interface Homme-Machine 180, l’unité de classification et de traitement des notifications 164 peut utiliser les informations comprises dans les métadonnées de la notification. En particulier, une ou plusieurs métadonnées peuvent caractériser le type de la notification. Un type de notification fait référence à un comportement global de notification. Tel qu’utilisé ici, le comportement global d’une notification englobe l’ensemble des éléments de rendu de la notification sur l’interface Homme-Machine 180 selon différentes formes d’affichage et la dynamique d’affichage de ces éléments de rendu. Pour cela, le type spécifie la ou les formes sous lesquelles la notification sera affichée dans l’interface Homme-Machine 180 pour générer un rendu de la suggestion associée. Ces formes permettent une ou plusieurs interactions pouvant être d’ordre multimodal, entre un ou plusieurs opérateurs de l’aéronef et le dispositif de traitement des suggestions 160. Un type de notification spécifie également la dynamique de représentation de la ou des différentes formes prédéfinies, en fonction notamment de la métadonnée d’horodatages de la notification.
L’étape 420 de génération d’une notification peut ainsi comprendre la détermination à partir du registre de métadonnée 166-2 d’une ou plusieurs métadonnées dites ‘métadonnées de type’, selon des règles prédéfinies associées à l’unité de génération des notifications 162, et en fonction des informations de la suggestion.
Selon certains modes de réalisation, une notification peut être caractérisée par une métadonnée de type « simple » ou de type « complexe ». Une métadonnée de type complexe peut être « complexe informative » ou « complexe conseil ». Pour faciliter la compréhension de l’invention, à titre d’exemple non limitatif, la description qui suit de certains modes de réalisation sera faite en référence à certains exemples de mécanismes d’association d’une métadonnée de type à une notification, selon une analyse de la suggestion. Avantageusement, l’analyse de la suggestion permet de déterminer si la proposition d’action ou l’information comprise dans la suggestion est claire et succincte, voire auto-suffisante, et facilement assimilable par un ou plusieurs opérateurs de l’équipage de sorte que la conséquence d’une action à mettre en œuvre est évidente pour un ou plusieurs opérateurs de l’équipage. Cette analyse de la suggestion peut être mise en œuvre par l’unité de génération de notifications 162 ou encore antérieurement par le dispositif de gestion des évènements 140. Cette analyse par le dispositif de 140 résulte en une ‘information de type’ par exemple (comprise dans la suggestion transmise au dispositif de traitement des suggestions 160) pour générer la métadonnée de type. L’homme du métier comprendra aisément que les mécanismes d’association d’une métadonnée de type peuvent être généralisés à d’autres cas pour construire l’ensemble des règles prédéfinies permettant la construction des notifications par l’unité de génération de notifications 162.Une règle de génération d’une notification dite ‘notification de type simple’ peut être définie par l’énumération d’une unique action, ou une unique information, relative à un ou plusieurs paramètres associés à une mission.