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WO2025003120A1 - Radio-étiquette uhf et procédé de fabrication associé - Google Patents

Radio-étiquette uhf et procédé de fabrication associé Download PDF

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Publication number
WO2025003120A1
WO2025003120A1 PCT/EP2024/067786 EP2024067786W WO2025003120A1 WO 2025003120 A1 WO2025003120 A1 WO 2025003120A1 EP 2024067786 W EP2024067786 W EP 2024067786W WO 2025003120 A1 WO2025003120 A1 WO 2025003120A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
conductive
support
conductive track
radio tag
uhf radio
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2024/067786
Other languages
English (en)
Inventor
Carina Zambon
Gilles MARTINEZ
Oualid MAKHLOUF
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Paragon Identification SA
Original Assignee
Paragon Identification SA
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 Paragon Identification SA filed Critical Paragon Identification SA
Publication of WO2025003120A1 publication Critical patent/WO2025003120A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; 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
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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    • 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
    • G06K19/07758—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 arrangements for adhering the record carrier to further objects or living beings, functioning as an identification tag

Definitions

  • the present invention relates generally to radio frequency identification (RFID) devices or UHF radio tags and methods of manufacturing RFID devices or UHF radio tags.
  • RFID radio frequency identification
  • the present invention finds particular advantage in the affixing of UHF radio tags to packaging or products where there is little space to do so.
  • UHF radio tags of a sufficiently small size to: a. have low visibility, and/or b. have a better hold on a product or packaging of small dimensions, and/or c. allow easier and more discreet integration, for example between the layers of a cardboard constituting a packaging, and/or d. be easier to integrate inside a product by an in-mould labelling process, and/or e. be more discreet than previous solutions, in particular when integrated under decorative films covering containers such as bottles (fruit juices, sodas, etc.) and flasks (hygiene or cleaning products, etc.).
  • UHF radio tag In particular, in the clothing industry, it would be desirable to be able to insert a UHF radio tag into the hem of a garment, particularly a lightweight garment, without it being felt by the wearer of the garment.
  • the general problem above The statement extends to a number of other manufactured products and/or packaging where an insufficiently small UHF radio tag may be a problem, including: a. cosmetic products and/or packaging (eyeliner, lipstick, etc.), b. pharmacy products and/or packaging (syringes, vials, etc.), c. office automation products and/or packaging, such as office and school supplies (pens, erasers, etc.), and d. electronics products and/or packaging for which manufacturers must maintain small packaging dimensions and space to include legal recommendations and instructions for use (electronic accessories, such as Bluetooth® headsets, SIM cards, etc.).
  • the proposed UHF radio tag should, preferably, retain its radiofrequency performance after two standard washes (i.e. at 60°C for two hours).
  • UHF radio tags could be to enable “on-the-fly” inventory in stores (like any UHF radio tag), as well as to provide an anti-theft function.
  • the radio tag must operate in the ultra-high frequency (UHF) band. More specifically, a UHF radio tag must comply with a number of specifications, for example those defined by the Auburn University standard and known under one of the names "Spec W", “Spec O”, “Spec Y”, or "Spec B1". For example, such a radio tag must preferably have a POTF (for "Power on Tag Forward") value strictly less than -16 dBm (decibel-milliwatts) in the ETSI (866 - 868 MHz) and FCC (902 - 928 MHz) bands.
  • a POTF for "Power on Tag Forward" value strictly less than -16 dBm (decibel-milliwatts) in the ETSI (866 - 868 MHz) and FCC (902 - 928 MHz) bands.
  • the proposed UHF radio tag should therefore preferably offer a compromise between radiofrequency performance and dimensions as small as possible, with, for the clothing industry, the additional constraint of resistance to washing.
  • UHF radio tags to be produced since the quantities of UHF radio tags to be produced must be very large and the manufacturing cost must be as low as possible, it is desirable that the UHF radio tags can be obtained by a manufacturing process that is optimized in these respects. In this sense, it should be noted here that the manufacturing of UHF radio tag antennas benefits from relying on chemical etching of an aluminum layer, a mechanism that is well known and mastered in industry and at low cost, in particular relative to any conductive ink printing technique to form the antenna. In this context, it is also understood that reducing the dimensions of UHF radio tags would make it possible to optimize their costs in terms of the quantities of materials required for their manufacture.
  • an RFID device operating in the high frequency (HF) range, and not that of ultra-high frequencies (UHF), comprising a transponder unit and a support based on a material flexible and dielectric to which the transponder unit is attached, the latter comprising an integrated circuit and a conductive structure electrically connected to the integrated circuit, wherein: a.
  • the support has two main faces opposite each other. b.
  • the conductive structure comprises two conductive tracks, a first conductive track extending on one of the two main faces of the support and a second conductive track extending on the other of the two main faces of the support at least partly in line with the first conductive track, and the first conductive track and the second conductive track being electrically connected to each other by at least one via through the support.
  • the two conductive tracks are configured to together form a closed loop of an electrically conductive material allowing the device to communicate data and receive electrical energy for operation by induction.
  • the perforations through which the vias extend are created by laser ablation configured to pierce the flexible support, and the perforations are then filled with silver-based conductive ink during a printing step optionally comprising printing one of the two conductive tracks.
  • the HF radio tag according to the patent document referenced WO 2004/086289 A2, as well as its manufacturing method, have at least the disadvantage that the conditions (temperature, viscosity, effusion, etc.) for operational filling of the perforations with conductive ink are difficult to meet, and make the proposed solution unsuitable for industrial exploitation.
  • the radio tag described therein in particular with reference to its FIGS. 9A and 9B, is intended for use at high frequencies (HF) and is unsuitable for use at ultra-high frequencies (UHF).
  • HF high frequencies
  • UHF ultra-high frequencies
  • a UHF radio tag is provided, and in particular operating in the frequency range between 800 and 1000 MHz, comprising a transponder unit and a support based on a flexible and dielectric material to which the transponder unit is fixed, the latter comprising an integrated circuit and a conductive structure electrically connected to the integrated circuit, in which: a.
  • the support has two main faces opposite each other, and b.
  • the conductive structure comprises at least one via and at least two conductive tracks, a first conductive track extending on one of the two main faces of the support and a second conductive track extending on the other of the two main faces of the support at least partly in line with the first conductive track and the first conductive track and the second conductive track being electrically connected to each other by said at least one via through the support, c.
  • the UHF radio tag being such that at least one via, preferably each via, is crimped onto the support.
  • a radio tag comprising a transponder unit and a support based on a flexible and dielectric material to which the transponder unit is fixed, the latter comprising an integrated circuit and a conductive structure electrically connected to the integrated circuit, in which: a.
  • the support has two main faces opposite each other, and b.
  • the conductive structure comprises at least one via and at least two conductive tracks, a first conductive track of which extends over one of the two main faces (of the support) and a second conductive track of which extends over the other of the two main faces of the support at least partly in line with the first conductive track and the first conductive track and the second conductive track being electrically connected to each other by said at least one via through the support, c.
  • the radio tag being such that at least one via, preferably each via, is crimped onto the support and that the radio tag, and more particularly its conductive structure, is configured to operate in the ultra-high frequency range, and in particular in the frequency range between 800 and 1000 MHz.
  • a radio tag comprising a transponder unit and a support based on a flexible and dielectric material to which the transponder unit is fixed, the latter comprising an integrated circuit and a conductive structure electrically connected to the integrated circuit, in which: a.
  • the support has two main faces opposite each other, and b.
  • the conductive structure comprises at least one via and at least two conductive tracks, a first conductive track extending over one of the two main faces (of the support) and a second conductive track extending over the other of the two main faces of the support at least partly in line with the first conductive track and the first conductive track and the second conductive track being electrically connected to each other by said at least one via through the support, c.
  • the radio tag being such that at least one via, preferably each via, is crimped onto the support and that the radio tag, and more particularly its conductive structure, is configured to satisfy at least one of the performance specifications defined by the Auburn University ARC program and known as “Spec W”, “Spec O”, “Spec Y”, or “Spec B1”.
  • a "via crimped on the support” means that the via is the product of a crimping step applied to the support. Note here that it is deemed to be within the ordinary skills of the person skilled in the art to determine whether or not a given via was obtained by a crimping step. In other words, there are clear differences between a via obtained by crimping and a via obtained by another technique, and the person skilled in the art knows how to distinguish them, whether the setting was carried out with or without the addition of material.
  • a method for manufacturing a UHF radio tag comprising a transponder unit and a support based on a flexible and dielectric material to which the transponder unit is fixed, the latter comprising an integrated circuit and a conductive structure electrically connected to the integrated circuit, the method comprising the steps of: a. Providing the support on which at least two conductive tracks extend, a first conductive track extending on one of two main faces of the support and a second conductive track extending on the other of the two main faces of the support at least partly in line with the first conductive track, then b.
  • a method for manufacturing a radio tag comprising a transponder unit and a support based on a flexible and dielectric material to which the transponder unit is fixed, the latter comprising an integrated circuit and a conductive structure electrically connected to the integrated circuit, the method comprising the steps of: a. Providing the support on which at least two conductive tracks extend, a first conductive track extending on one of two main faces of the support and a second conductive track extending on the other of the two main faces of the support at least partly in line with the first conductive track, then b. Transferring the integrated circuit onto the support so that the integrated circuit is electrically connected to the first conductive track, and c.
  • Crimping at least one via configured to electrically connect the first conductive track and the second conductive track together through the support. d.
  • the first conductive track, the second conductive track and said at least one via together form a conductive structure
  • the integrated circuit and the conductive structure together form a transponder unit of the radio tag and that the radio tag, and more particularly its conductive structure, is configured to operate in the ultra-high frequency range, and in particular in the frequency range between 800 and 1000 MHz.
  • a method of manufacturing a radio tag in particular operating in the frequency range between 800 and 1000 MHz, comprising a transponder unit and a support based on a flexible and dielectric material to which the transponder unit is fixed, the latter comprising an integrated circuit and a conductive structure electrically connected to the integrated circuit, the method comprising the steps of: a. Providing the support on which at least two conductive tracks extend, a first conductive track extending on one of two main faces of the support and a second conductive track extending on the other of the two main faces of the support at least partly in line with the first conductive track, then b.
  • the invention makes it possible to take advantage of the thickness of the support so that the conductive structure distributed on either side of the support creates a capacitive coupling allowing the radio tag to operate in the ultra-high frequency range.
  • a UHF radio tag is thus proposed which, while allowing an “on-the-fly” inventory of the labeled products, can have a reduced size compared to the UHF radio tags known from the prior art. Therefore, relative to the latter, the radio tag proposed here can: a. have low visibility, and/or b. have better hold on a small product or packaging, and/or c. allow easier and more discreet integration, for example between the layers of a cardboard constituting packaging, and/or d.
  • the step of providing the support comprises at least one chemical etching of an aluminum layer deposited on the support to form at least one, preferably each, of said at least two conductive tracks.
  • the step of crimping at least one via comprises, preferably for each interconnection zone between the two conductive tracks, a step of crimping three vias aligned with each other along a straight line having an angular deviation a of between 0 and 10°, for example substantially equal to 2°, relative to a main extension direction of at least one of said two conductive tracks, each interconnection zone having for example: a. a width of between 0.3 and 1 mm, preferably substantially equal to 0.5 mm, and/or b. a length of less than 10 mm, preferably substantially equal to 6 mm.
  • the invention makes it possible, through its use in the clothing industry, to label clothing items by inserting a UHF radio tag as proposed in the hem of a garment, in particular a light garment, without it being able to be felt by the wearer of the garment, while retaining its radiofrequency performance after two standard washes (i.e. at 60°C for two hours).
  • the proposed UHF radio tag may be of a sufficiently small size for its use as labeling: a. of cosmetic products and/or packaging (eyeliner, lipstick, etc.), b. of pharmacy products and/or packaging (syringes, bottles, etc.), c. of office automation products and/or packaging, such as office supplies and school supplies (pens, erasers, etc.), and d. of electronic products and/or packaging for which manufacturers must maintain small packaging and space to include legal recommendations and instructions for use (electronic accessories, such as Bluetooth® headphones, SIM cards, etc.).
  • the manufacture of the antennas of the proposed UHF radio tags can advantageously be based on chemical etching of an aluminum layer, a mechanism that is well known and mastered in industry and at low cost, in particular relative to any conductive ink printing technique for forming the antenna.
  • Figure 1 shows a schematic view in longitudinal section of a UHF radio tag according to a first embodiment of the invention.
  • Figure 2 shows a schematic view in longitudinal section of a UHF radio tag according to a second embodiment of the invention.
  • Figure 3 shows a schematic top view of an area of the UHF radio tag according to the invention at the level of an electrical connection via between the conductive track visible in the figure and the conductive track located on the opposite face (not visible) of the support.
  • Figure 4A is a top view (with dimensions in mm) of an embodiment of a first conductive track of the UHF radio tag which is intended to be directly connected to the integrated circuit of the UHF radio tag.
  • Figure 4B is a top view (with dimensions in mm) of an embodiment of a second conductive track of the UHF radio tag which is intended to extend at least partly in line with the first conductive track illustrated in Figure 4A.
  • At least one, preferably each, via is located at an area in which the first conductive track extends in line with the second conductive track.
  • the first conductive track extends at all points in line with the second conductive track and/or the second conductive track does not extend at all points in line with the first conductive track.
  • the conductive structure has a total length greater than 120 mm, preferably greater than 150 mm, and/or a width of between 0.1 and 1 mm, preferably substantially equal to 0.5 mm, and/or a thickness of between 5 and 20 pm, preferably substantially equal to 10 pm.
  • the support has a length of between 70 and 150 mm and/or a width of between 0.5 and 1 mm, for example substantially equal to 1 mm, and/or a thickness of between 15 and 80 pm, preferably substantially equal to 38 pm or 50 pm.
  • At least one via preferably each via, has an average transverse dimension substantially less than or equal to 0.5 mm.
  • the conductive structure is made of aluminum.
  • the material from which the carrier is made is polyethylene terephthalate (PET) or paper.
  • the support comprises, or even consists of, a thin film based on said flexible and dielectric material, preferably a film with a thickness of less than 100 ⁇ m, for example substantially equal to 50 ⁇ m.
  • the conductive structure comprises two conductive tracks, among which a first conductive track extending on the first main face of the support is that by which the conductive structure is electrically connected to the integrated circuit and a second conductive track extends on the second of the two main faces of the support at least partly in line with the first conductive track.
  • the first conductive track has two ends, a first end of which is electrically connected to the second conductive track by at least one first via through the support and a second end is electrically connected to the second conductive track by at least one second via through the support.
  • At least one of the first conductive track and the second conductive track has, at each of its ends: a. a width of between 0.3 and 1 mm, preferably substantially equal to 0.5 mm, and/or b. a length of less than 10 mm, preferably substantially equal to 6 mm.
  • the first conductive track has, along its length, a width that varies, preferably regularly, or even periodically, between at least two values that differ from each other, including a first value between 0.1 and 0.5 mm, preferably substantially equal to 0.2 mm, and a second value between 0.3 and 1 mm, preferably substantially equal to 0.5 mm, the wider parts of the first conductive track preferably taking a substantially square shape, and/or b.
  • the second conductive track has a width that is substantially constant and substantially between 0.3 and 1 mm, preferably substantially equal to 0.5 mm.
  • the first conductive track comprising a plurality of zones of smaller width and a plurality of zones of larger width: a.
  • a spacing between two zones of larger width is between 0.5 and 5 mm, preferably substantially equal to 1 mm, and/or b.
  • the plurality of zones of larger width comprises between 10 and 100 zones, preferably between 20 and 50 zones, for example substantially 30 zones.
  • the two ends of the first conductive track extend on either side and at a distance from the integrated circuit.
  • the first conductive track is symmetrical relative to a cutting plane passing through the integrated circuit.
  • the second conductive track has a length strictly greater than the length of the first conductive track, preferably their centers being located at right angles to each other.
  • the conductive structure further comprises two additional conductive tracks extending on the first main face of the support at a distance from the first conductive track and in which the second conductive track has two ends among which a first end is electrically connected to a first of the two additional conductive tracks by at least a third via through the support and a second end is electrically connected to a second of the two additional conductive tracks by at least a fourth via through the support.
  • each connection between two conductive tracks located on either side of the support comprises three vias aligned with each other along a straight line having an angular deviation a of between 0 and 10°, for example substantially equal to 2°, relative to a main extension direction of at least one of said two conductive tracks.
  • An element “at least partly in line with” another element relative to a support of these elements means that the orthogonal projections of said elements according to the thickness of the support overlap at least partially.
  • a film based on a material A is understood to mean a film comprising this material A and possibly other materials.
  • a parameter that is “substantially equal to/greater than/less than” a given value means that the parameter is equal to/greater than/less than the given value, plus or minus 20% or even 10% of that value.
  • a parameter that is “substantially between” two given values means that the parameter is at least equal to the smallest given value, plus or minus 20% or even 10% of that value, and at most equal to the largest given value, plus or minus 20% or even 10% of that value.
  • ultra high frequency refers to frequencies in the radio spectrum band between 300 MHz and 3,000 MHz, i.e. frequencies with wavelengths between 1 m and 0.1 m.
  • the preferred embodiment of the first aspect of the invention constitutes a UHF radio tag 1.
  • such a radio tag 1 comprises a transponder unit 11 and a support 12.
  • the support 12 is here based on a flexible and dielectric material, such as polyethylene terephthalate (PET) or paper.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the transponder unit 11 is fixed to the support 12.
  • the transponder unit 11 comprises an integrated circuit 111 (or electronic chip) and a conductive structure 112 electrically connected to the integrated circuit 111.
  • the electrical connection of the integrated circuit 111 with the conductive structure 112 can be carried out according to the various techniques known for this purpose, and in particular by a wire wiring technique or, preferably, by a so-called flip chip technique.
  • the support 12 has two main faces 121 and 122 opposite each other and separated, by construction, by a distance equal to the thickness of the support 12.
  • the thickness of the support 12 can of course be constant, the distance separating them from the two main faces 121 and 122 of the support 12 can also be constant.
  • the present invention is not, however, limited
  • the conductive structure 112 comprises at least two conductive tracks 1121 and 1122, a first conductive track 1121 of which extends on a first main face 121 of the support 12 and a second conductive track 1122 of which extends on the second main face 122 of the support 12.
  • the two conductive tracks 1121 and 1122 extend at least partly in line with each other; in other words, their orthogonal projections relative to the main faces 121 and 122 of the support 12 coincide at least partially with each other.
  • the conductive structure 112 also comprises at least one via 1120, preferably at least two vias 1120, configured to interconnect the first conductive track 1121 and the second conductive track 1122 through the thickness of the support 12.
  • the UHF radio tag 1 is essentially such that at least via 1120, preferably each via 1120, is crimped onto the support 12; in other words, each via 1120 is obtained by a crimping step.
  • a crimping step may for example comprise all or part of an implementation of the crimping technique disclosed in the patent application referenced US 2018/0287324 A1.
  • the technique disclosed in this document is a crimping technique without the addition of material, but other crimping techniques, in particular with the addition of material, are conceivable.
  • the principle remains the same; this involves making a perforation through the support 12 and through at least one of the first conductive track 1121 and the second conductive track 1122, at the level of electrical connection zones of the conductive tracks between them, these zones being located at right angles to each other relative to the support 12.
  • Each via 1120 preferably extends through the support 12 in a main direction orthogonal, at least locally, to the main surfaces 121 and 122 of the support 12; it follows that each via 1120 is preferably located at the level of a zone in which the first conductive track 1121 extends in line with the second conductive track 1122.
  • the conductive structure 112 can thus form a dipole antenna (also called a “dipole”), that is to say a radio antenna consisting of at least two metal strands and powered in its middle, intended to transmit or receive electromagnetic energy and/or radiofrequency signals carrying information, and in particular identification information.
  • the dipole antenna that constitutes the conductive structure 112 must here allow at least one identification of each radio tag by an identification technology operating in the ultra high frequency (UHF) domain.
  • UHF ultra high frequency
  • One of the objectives pursued by the present invention is to allow labeling of clothing products allowing their inventory on the fly, without constituting a hindrance for the wearer of the product (hence the necessary flexibility of the support 12).
  • a longitudinal shape, particularly narrow and not very thick, is more practical for this purpose; however, the support 12 delimits the extent of the conductive tracks 1 121 and 1122 which extend therein, and the dimensions of the conductive tracks, as well as the distance which separates them, must allow applications in the ultra high frequency range, which assumes that these dimensions respect certain minima.
  • the support 12 has a length of between 70 and 150 millimeters and/or a width substantially of between 0.5 and 1 mm, for example substantially equal to 1 mm.
  • the length of each of the conductive tracks 1121 and 1122 cannot exceed the length of the support 12.
  • the width of each of the conductive tracks 1121 and 1122 cannot exceed the width of the support 12.
  • the conductive tracks 1121 and 1122, extending on either side of the support 12 can advantageously have a cumulative/total length greater than the length of the support 12. To do this, it is sufficient that each of the conductive tracks 1121 and 1122 extends strictly over more than half the length of the support 12.
  • each conductive track 1121 and 1122 extends over at least 70%, preferably 80%, and even more preferably 90%, of the length of the support 12.
  • the conductive structure 112 may thus have a total length greater than the length of the support 12, and more particularly greater than 120 mm, preferably greater than 150 mm.
  • the width of the conductive tracks 1121 and 1122 is necessarily less than the width of the support 12; it is conceivable that the width of each conductive track is between 0.1 and 1 mm, but it will preferably be substantially equal to 0.5 mm, so as to be able to generate a capacitive coupling on which the physics implemented by the UHF type radio tags is based. Note here that the width of at least one of the two conductive tracks 1121 and 1122 is not necessarily constant; we will return to this point below with reference to FIG. 4A.
  • the support 12 preferably has a thickness of between 15 and 80 microns, preferably between 40 and 70 microns, typically a thickness substantially equal to 38 or 50 microns.
  • the conductive tracks 1121 and 1122 are therefore maintained between them at a distance of between 40 and 70 microns, preferably substantially equal to 50 microns, conducive to observing the aforementioned capacitive coupling.
  • the thickness of the conductive tracks 1121 and 1122 is typically between 5 and 20 microns, preferably substantially equal to 10 microns, which corresponds to the typical thickness of conductive tracks manufactured using etched aluminum, a well-known and industrially mastered technique for forming conductive tracks.
  • the conductive tracks 1121 and 1122 may have the same average width and the same thickness, without this being necessary.
  • the conductive tracks 1121 and 1122 do not have the same length, in particular so as to contribute to satisfactory capacitive coupling between them.
  • the second conductive track 1122 is longer than the first conductive track 1121 .
  • the second conductive track 1122 may have a length at least 10%, preferably at least 20%, greater than the length of the first conductive track 1121.
  • the conductive tracks 1121 and 1122 are centered relative to each other in their length, such that the orthogonal projection of the second conductive track 1122 extends, in its length, on either side of the projection orthogonal to the first conductive track 1121, by portions of equal lengths between them.
  • Each via 1120 obtained by crimping, preferably does not have an average transverse dimension greater than the width of the support 12, but, on the contrary, has an average transverse dimension less than or equal to the width of the conductive tracks 121 and 122, i.e. preferably substantially less than or equal to 0.5 mm. This advantageously prevents the crimped vias 1120 from stiffening the UHF radio tag 1 according to the first aspect of the invention.
  • the first conductive track 1121 has two ends by which it is, according to the preferred embodiment of the invention, connected to the second conductive track 1122.
  • the first conductive track 1121 is preferably connected to the second conductive track 1122 by two vias 1120 crimped at the ends of the first conductive track 1121.
  • the ends of the first conductive track 1121 therefore constitute a preferred interconnection zone of the first conductive track 1121 with the second conductive track 1122. It is understood here that it is at the level of the interconnection zones between conductive tracks, and not necessarily at other levels, that each of the conductive tracks 1121 and 1122 preferably have a width substantially greater than or equal to the average transverse dimension of the vias 1120.
  • first conductive track 1121 and the second conductive track 1122 are preferably connected to the second conductive track 1122 by two vias 1120 crimped at the ends of the first conductive track 1121.
  • the ends of the first conductive track 1121 therefore constitute a preferred interconnection zone of the first conductive track 1121 with the second conductive track 1122. It is understood here that it is at the level of the interconnection zones between conductive tracks, and not necessarily at other levels, that each of the conductive tracks 1121 and 1122 preferably have a width substantially greater than or equal to the average transverse dimension of the vias 1120.
  • conductive track 1122 may have, at each zone by which it is interconnected to the other track, a.
  • the integrated circuit 111 is preferably connected to the first conductive track 1121 at the center of the latter, so that the first conductive track 1121 extends on either side of the integrated circuit 111 by portions of equal lengths between them. These portions may also be identical or different between them.
  • the conductive structure 112 may further comprise two additional conductive tracks 1123 and 1124 extending on the first main face 121 of the support 12 at a distance from the first conductive track 1121. And, the second conductive track
  • each of the two additional conductive tracks 1123 and 1124 can extend at least partly in line with the second conductive track 1122, and thus participate in increasing the aforementioned capacitive coupling. It will be noted that the cumulative/total length of the conductive structure 112 is further advantageously increased, while the length of the support 12 can be the same as in the first embodiment illustrated in FIG. 1.
  • the same cumulative length of the conductive tracks 1121, 1122, 1123 and 1124 can be achieved on a support 12 of shorter length.
  • the two additional conductive tracks 1123 and 1124 thus operate a folding of the dipole antenna which it is understood can make it possible to increase the capacitive coupling of the UHF radio tag 1, in particular at a constant support length 12, and/or to reduce the dimensions of the support 12, and in particular its length, at constant capacitive coupling.
  • FIGS. 4A and 4B advantageously complete the first illustrations which constitute in particular FIGS. 1 and 2, by representing only the first conductive track 1121 and the second conductive track 1122, respectively, but in a top view. These illustrations have the additional advantage of making it possible to show the dimensions in millimeters of each part of each of the conductive tracks 1121 and 1122 illustrated.
  • the first conductive track 1121 may have, along its length, a variable width.
  • the variation in width of the first conductive track 1121 is regular, or even periodic, over at least one part of its length, and more particularly over two parts of its length extending from interconnection pads with the integrated circuit 111.
  • the first conductive track 1121 is in fact made up of two parts intended to extend respectively on either side of the integrated circuit 111 and whose facing ends form pads, i.e. contact recovery zones of the conductive track with the integrated circuit 111.
  • the width of the first conductive track 1121 may more particularly vary between at least two values different from each other, including a first value between 0.1 and 0.5 mm, preferably substantially equal to 0.2 mm, and a second value between 0.3 and 1 mm, preferably substantially equal to 0.5 mm.
  • the wider parts of the first conductive track 1121 preferably take a substantially square shape, it being understood that any other shape is possible.
  • the second conductive track 1122 preferably has a constant width, typically substantially between 0.3 and 1 mm, preferably substantially equal to 0.5 mm. It follows that the main generatrices of the first and second conductive tracks 1121 and 1122 can be strictly located in line with each other, without each point of one of the two conductive tracks being located in line with a point of the other of the two conductive tracks. More particularly, in the example illustrated in FIGS. 4A and 4B, the first conductive track 1121 can extend at all points in line with the second conductive track 1122, but the second conductive track 1122 does not extend at all points in line with the first conductive track 1121.
  • the ends 1121a to and 1121b of the first conductive track 1121 which constitute, as already mentioned above, interconnection zones with the second conductive track 1122 have the greater of the two width values of the first conductive track 1121.
  • the dimensions indicated for illustration purposes in FIG. 4A of these interconnection zones fall within the ranges of values previously indicated for these zones, in particular with regard to the average transverse dimension of each via 1120.
  • the interconnection zones 1122a and 1122b of the second conductive track 1122 with the first conductive track 1121 preferably have the same width as that of the first conductive track 1121 at its ends 1121a and 1121b.
  • the first conductive track 1121 comprising a plurality of zones of smaller width and a plurality of zones of larger width: a.
  • a spacing between two zones of larger width may be between 0.5 and 5 mm, and may preferably be substantially equal to 1 mm, and/or b.
  • the plurality of zones of larger width may comprise between 10 and 100 zones, preferably between 20 and 50 zones, and comprise for example substantially 30 zones, where appropriate intended to be distributed on either side of the integrated circuit 111. If the dimensions of each of the two conductive tracks 1121 and 1122 may be different from those indicated in FIGS.
  • the invention also relates, according to a second aspect, to a method of manufacturing such a UHF radio tag.
  • the manufacturing method according to the second aspect of the invention may comprise the following steps consisting of: a. Providing the support 12 on which at least two conductive tracks 1121, 1122, 1123, 1124 extend, of which a first conductive track 1121 extends on one 121 of two main faces 121, 122 of the support 12 and a second conductive track 1122 extends on the other 122 of the two main faces 121, 122 of the support 12 at least partly in line with the first conductive track 1121, then b. Transferring the integrated circuit 111 onto the support 12 so that the integrated circuit 111 is electrically connected to the first conductive track 1121, and c. Crimp at least one via 1120 configured to electrically connect the first conductive track 1121 and the second conductive track 1122 together through the support 12.
  • At least the first conductive track 1121, the second conductive track 1122 and said at least one via 1120 together form a conductive structure 112 and the integrated circuit 111 and the conductive structure 112 together form a transponder unit 11 of the UHF radio tag 1.
  • steps b and c can be implemented in one order or the other. It is therefore understood that the manufacturing method according to the second aspect of the invention lends itself to the manufacturing of an intermediate product, comprising the support 12, the conductive tracks and the vias 1120, which can be delivered, in B to B, to another player in the sector who will be responsible for functionalizing the dipole antenna constituted by the conductive structure 112, in particular by transferring the integrated circuit 111 onto the first conductive track 1121 of the conductive structure 112.
  • the step of providing the support 12 may advantageously comprise at least one chemical etching of an aluminum layer deposited on the support 12 to form at least one, preferably each, of said at least two conductive tracks 1121, 1122, 1123 and 1124.
  • the manufacturing method according to the second aspect of the invention is compatible with a technique for forming conductive tracks that is known and well mastered industrially, which represents a definite advantage relative to any technique for forming conductive tracks by printing a conductive ink, for example.
  • UHF radio tags 1 Thanks to the manufacturing method according to the second aspect of the invention, it is now possible to produce in very large quantities UHF radio tags 1 according to the first aspect of the invention, with a very low manufacturing cost. Let us recall here that such UHF 1 radio tags can provide, in addition to an on-the-fly inventory, an anti-theft function.
  • the present invention therefore makes it possible to design and manufacture a UHF radio tag 1, which is efficient and compact, using the two main faces of the support 12, the latter therefore being comparable to an inlay, and making use of electrical connection techniques by crimping.
  • this track is of a substantially constant width, but undulates on either side of the main direction of extension of the first conductive track 1121, in particular so that, here again, the second conductive track 1122 does not extend at all points in line with the first conductive track 1121.
  • each via 1120 is not necessarily filled (with electrically conductive material); alternatively, each via may form a blind hole or a through hole in the support 12.
  • the UHF radio tag 1 according to the first aspect of the invention may be free of an electrical energy supply device, such as a battery.
  • the UHF radio tag 1 according to the first aspect of the invention may be passive.
  • the flexibility of the support is more required when it comes to labeling clothing without causing discomfort to the wearer, than when the UHF 1 radio tag is intended to be overmolded in a product or packaging or inserted into a rigid product or packaging.
  • the present invention extends to a UHF radio tag 1 comprising only a single via 1120 and to its manufacturing method.

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Abstract

L'invention concerne une radio-étiquette UHF (1) comprenant une unité de transpondeur (11) et un support (12) à base d'un matériau souple et diélectrique auquel l'unité de transpondeur est fixée, cette dernière comprenant un circuit intégré (111) et une structure conductrice (112) connectée électriquement au circuit intégré, dans laquelle : - le support présente deux faces principales (121, 122) opposées entre elles, et - la structure conductrice comprend un via (1120) et deux pistes conductrices (1121, 1122) dont une première s'étend sur l'une des deux faces principales du support et une deuxième s'étend sur l'autre des deux faces principales du support au moins en partie au droit de la première, et les pistes conductrices étant connectées électriquement entre elles par ledit au moins un via à travers le support, chaque via (1120) étant serti sur le support.

Description

« Radio-étiquette UHF et procédé de fabrication associé »
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne généralement les dispositifs d'identification par radiofréquence (RFID) ou radio-étiquettes UHF et les procédés de fabrication de dispositifs RFID ou radio- étiquettes UHF. La présente invention trouve pour application particulièrement avantageuse l’apposition de radio-étiquettes UHF sur des packagings ou des produits où il y a peu de place pour ce faire.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Il est en effet d’un intérêt certain de pouvoir disposer de radio-étiquettes UHF de taille suffisamment réduite pour : a. présenter une faible visibilité, et/ou b. présenter une meilleure tenue sur un produit ou un packaging de petite dimension, et/ou c. permettre une intégration plus facile et discrète, par exemple entre les couches d’un carton constituant un packaging, et/ou d. être plus facile à intégrer à l’intérieur d’un produit par un procédé d’étiquetage dans le moule (ou « in-mould labelling » en anglais), et/ou e. être plus discret que les solutions antérieures, notamment lorsque intégré sous des films de décoration recouvrant des contenants tels que des bouteilles (jus de fruits, sodas, etc.) et des flacons (produits d’hygiène ou d’entretien, etc.).
En particulier, dans l’industrie de l’habillement, il serait souhaitable de pouvoir insérer une radio- étiquette UHF dans l’ourlet d’un vêtement, notamment léger, sans qu’elle puisse être ressentie par le porteur du vêtement. On comprend toutefois que la problématique générale ci-dessus énoncée s’étend à un bon nombre d’autres produits et/ou emballages manufacturés où une radio- étiquette UHF d’une taille insuffisamment réduite peut être un problème, parmi lesquels : a. les produits et/ou emballages de la cosmétique (eye-liner, rouge à lèvres, etc.), b. les produits et/ou emballages de la pharmacie (seringues, flacons, etc.), c. les produits et/ou emballages de la bureautique, tels que les fournitures de bureau et les fournitures scolaires (stylos, gommes, etc.), et d. les produits et/ou emballages de l’électronique pour lesquels les fabricants doivent conserver des packagings de faible encombrement et de la place pour inscrire des recommandations légales et instructions d’utilisation (accessoires électroniques, tels que des écouteurs Bluetooth®, cartes SIM, etc.).
Notons qu’une difficulté supplémentaire émane, dans l’industrie de l’habillement, du fait que des vêtements sont destinés à être nettoyés, et notamment à la machine à laver ; ainsi, la radio- étiquette UHF proposée devra, de préférence, conserver ses performances radiofréquence après deux lavages standard (i.e. à 60 °C pendant deux heures).
Un objectif d’utilisation de telles radio-étiquettes UHF pourrait notamment être de permettre l’inventaire « à la volée » dans les magasins (comme n’importe quelle radio-étiquette UHF), ainsi que d’assurer une fonction d’antivol.
Pour garantir ces deux fonctions radiofréquence, la radio-étiquette doit fonctionner dans la bande des ultra-haute fréquences (ou UHF pour « Ultra-High Frequencies » en anglais). Plus particulièrement, une radio-étiquette UHF doit respecter un certain nombre de spécifications, par exemple celles définies par le standard de l’université d’Auburn et connue sous l’une des appellations « Spec W », « Spec O », « Spec Y », ou « Spec B1 ». Par exemple, une telle radio- étiquette doit de préférence avoir une valeur de POTF (pour « Power on Tag Forward » en anglais) strictement inférieure à -16 dBm (decibel-milliwatts) dans les bandes ETSI (866 - 868 MHz) et FCC (902 - 928 MHz).
La radio-étiquette UHF proposée devra donc de préférence offrir un compromis entre performances radiofréquence et dimensions aussi réduites que possible, avec, pour l’industrie de l’habillement, la contrainte supplémentaire de résistance aux lavages.
En outre, les quantités de radio-étiquettes UHF à produire devant être très importantes et le coût de fabrication aussi réduit que possible, il est souhaitable que les radio-étiquettes UHF puissent être obtenues par un procédé de fabrication optimisé à ces égards. En ce sens, notons ici que la fabrication des antennes des radio-étiquettes UHF gagne à reposer sur une gravure chimique d’une couche d’aluminium, mécanisme bien connu et maîtrisé en industrie et à faible coût, en particulier relativement à toute technique d’impression d’encre conductrice pour former l’antenne. Dans ce contexte, l’on comprend également que réduire les dimensions des radio-étiquettes UHF permettraient d’optimiser leurs coûts en termes de quantités de matières nécessaires à leur fabrication.
Par ailleurs, il est connu, du document de brevet référencé WO 2004/086289 A2, un dispositif RFID fonctionnant dans le domaine des hautes fréquences (HF), et non celui des ultra-hautes fréquences (UHF), comprenant une unité de transpondeur et un support à base d’un matériau souple et diélectrique auquel est fixée l’unité de transpondeur, cette dernière comprenant un circuit intégré et une structure conductrice connectée électriquement au circuit intégré, dans laquelle : a. Le support présente deux faces principales opposées entre elles. b. La structure conductrice comprend deux pistes conductrices dont une première piste conductrice s’étend sur l’une des deux faces principales du support et une deuxième piste conductrice s’étend sur l’autre des deux faces principales du support au moins en partie au droit de la première piste conductrice, et la première piste conductrice et la deuxième piste conductrice étant connectées électriquement entre elles par au moins un via à travers le support. c. Les deux pistes conductrices sont configurées pour former ensemble une boucle fermée en un matériau conducteur d’électricité permettant au dispositif de communiquer des données et de recevoir de l’énergie électrique de fonctionnement par induction.
Selon le document de brevet référencé WO 2004/086289 A2, les perforations à travers lesquelles les vias s’étendent sont créées par ablation laser configurée pour percer le support souple, et les perforations sont ensuite remplies d’encre conductrice à base d’argent lors d’une étape d’impression comprenant le cas échéant l’impression d’une des deux pistes conductrices.
La radio-étiquette HF selon le document de brevet référencé WO 2004/086289 A2, ainsi que son procédé de fabrication, présentent au moins l’inconvénient selon lequel les conditions (température, viscosité, épanchement, etc.) d’un remplissage opérationnel des perforations par l’encre conductrice sont difficiles à remplir, et rendent la solution proposée inadaptée à une exploitation industrielle.
Par ailleurs, du fait que les pistes conductrices selon le document de brevet référencé WO 2004/086289 A2 sont configurées pour former une boucle inductive, la radio-étiquette qui y est décrite, notamment en référence à ses figures 9A et 9B, est destinée à un usage à haute fréquences (HF) et est inadaptée à un usage à ultra-haute fréquences (UHF).
RESUME
Pour atteindre cet objectif, selon un mode de réalisation d’un premier aspect de l’invention, on prévoit une radio-étiquette UHF, et notamment fonctionnant dans la gamme de fréquence comprise entre 800 et 1000 MHz, comprenant une unité de transpondeur et un support à base d’un matériau souple et diélectrique auquel l’unité de transpondeur est fixée, cette dernière comprenant un circuit intégré et une structure conductrice connectée électriquement au circuit intégré, dans laquelle : a. Le support présente deux faces principales opposées entre elles, et b. La structure conductrice comprend au moins un via et au moins deux pistes conductrices dont une première piste conductrice s’étend sur l’une des deux faces principales du support et une deuxième piste conductrice s’étend sur l’autre des deux faces principales du support au moins en partie au droit de la première piste conductrice et la première piste conductrice et la deuxième piste conductrice étant connectées électriquement entre elles par ledit au moins un via à travers le support, c. La radio-étiquette UHF étant telle qu’au moins un via, de préférence chaque via, est serti sur le support.
En alternative à l’énoncé ci-dessus, selon un mode de réalisation du premier aspect de l’invention, on prévoit une radio-étiquette comprenant une unité de transpondeur et un support à base d’un matériau souple et diélectrique auquel l’unité de transpondeur est fixée, cette dernière comprenant un circuit intégré et une structure conductrice connectée électriquement au circuit intégré, dans laquelle : a. Le support présente deux faces principales opposées entre elles, et b. La structure conductrice comprend au moins un via au moins deux pistes conductrices dont une première piste conductrice s’étend sur l’une des deux faces principales (du support et une deuxième piste conductrice s’étend sur l’autre des deux faces principales du support au moins en partie au droit de la première piste conductrice et la première piste conductrice et la deuxième piste conductrice étant connectées électriquement entre elles par ledit au moins un via à travers le support, c. La radio-étiquette étant telle qu’au moins un via, de préférence chaque via, est serti sur le support et que la radio-étiquette, et plus particulièrement sa structure conductrice, est configurée pour fonctionner dans la gamme des ultra-hautes fréquences, et notamment dans la gamme de fréquence comprise entre 800 et 1000 MHz.
En alternative aux énoncés ci-dessus, selon un mode de réalisation du premier aspect de l’invention, on prévoit une radio-étiquette comprenant une unité de transpondeur et un support à base d’un matériau souple et diélectrique auquel l’unité de transpondeur est fixée, cette dernière comprenant un circuit intégré et une structure conductrice connectée électriquement au circuit intégré, dans laquelle : a. Le support présente deux faces principales opposées entre elles, et b. La structure conductrice comprend au moins un via et au moins deux pistes conductrices dont une première piste conductrice s’étend sur l’une des deux faces principales (du support et une deuxième piste conductrice s’étend sur l’autre des deux faces principales du support au moins en partie au droit de la première piste conductrice et la première piste conductrice et la deuxième piste conductrice étant connectées électriquement entre elles par ledit au moins un via à travers le support, c. La radio-étiquette étant telle qu’au moins un via, de préférence chaque via, est serti sur le support et que la radio-étiquette, et plus particulièrement sa structure conductrice, est configurée pour satisfaire au moins l’une des spécifications de performance définies par le programme ARC de l’Université d'Auburn et connues sous les appellations « Spec W », « Spec O », « Spec Y », ou « Spec B1 ».
On entend par un « via serti sur le support » que le via est le produit d’une étape de sertissage appliquée sur le support. Notons ici qu’il est réputé relever des compétences ordinaires de la personne du métier de déterminer si un via donné a été ou non obtenu par une étape de sertissage. Autrement dit, il existe de nettes différences entre un via obtenu par sertissage et un via obtenu par une autre technique, et la personne du métier sait les distinguer, que le sertissage ait d’ailleurs été réalisé avec ou sans apport de matière.
Selon un deuxième aspect de l’invention, on prévoit un procédé de fabrication d’une radio- étiquette UHF, et notamment fonctionnant dans la gamme de fréquence comprise entre 800 et 1000 MHz, comprenant une unité de transpondeur et un support à base d’un matériau souple et diélectrique auquel est fixée l’unité de transpondeur, cette dernière comprenant un circuit intégré et une structure conductrice connectée électriquement au circuit intégré, le procédé comprenant les étapes consistant à : a. Fournir le support sur lequel s’étendent au moins deux pistes conductrices dont une première piste conductrice s’étend sur l’une de deux faces principales du support et une deuxième piste conductrice s’étend sur l’autre des deux faces principales du support au moins en partie au droit de la première piste conductrice, puis b. Reporter le circuit intégré sur le support de sorte que le circuit intégré soit électriquement connecté à la première piste conductrice, et c. Sertir au moins un via configuré pour connecter électriquement entre elles la première piste conductrice et la deuxième piste conductrice à travers le support. d. De sorte qu’au moins la première piste conductrice, la deuxième piste conductrice et ledit au moins un via forment ensemble une structure conductrice et que le circuit intégré et la structure conductrice forment ensemble une unité de transpondeur de la radio-étiquette UHF.
En alternative à l’énoncé ci-dessus, selon un mode de réalisation du deuxième aspect de l’invention, on prévoit un procédé de fabrication d’une radio-étiquette comprenant une unité de transpondeur et un support à base d’un matériau souple et diélectrique auquel est fixée l’unité de transpondeur, cette dernière comprenant un circuit intégré et une structure conductrice connectée électriquement au circuit intégré, le procédé comprenant les étapes consistant à : a. Fournir le support sur lequel s’étendent au moins deux pistes conductrices dont une première piste conductrice s’étend sur l’une de deux faces principales du support et une deuxième piste conductrice s’étend sur l’autre des deux faces principales du support au moins en partie au droit de la première piste conductrice, puis b. Reporter le circuit intégré sur le support de sorte que le circuit intégré soit électriquement connecté à la première piste conductrice, et c. Sertir au moins un via configuré pour connecter électriquement entre elles la première piste conductrice et la deuxième piste conductrice à travers le support. d. De sorte qu’au moins la première piste conductrice, la deuxième piste conductrice et ledit au moins un via forment ensemble une structure conductrice, que le circuit intégré et la structure conductrice forment ensemble une unité de transpondeur de la radio-étiquette et que la radio- étiquette, et plus particulièrement sa structure conductrice, est configurée pour fonctionner dans la gamme des ultra-hautes fréquences, et notamment dans la gamme de fréquence comprise entre 800 et 1000 MHz.
En alternative aux énoncés ci-dessus, selon un mode de réalisation du deuxième aspect de l’invention, on prévoit un procédé de fabrication d’une radio-étiquette, notamment fonctionnant dans la gamme de fréquence comprise entre 800 et 1000 MHz, comprenant une unité de transpondeur et un support à base d’un matériau souple et diélectrique auquel est fixée l’unité de transpondeur, cette dernière comprenant un circuit intégré et une structure conductrice connectée électriquement au circuit intégré, le procédé comprenant les étapes consistant à : a. Fournir le support sur lequel s’étendent au moins deux pistes conductrices dont une première piste conductrice s’étend sur l’une de deux faces principales du support et une deuxième piste conductrice s’étend sur l’autre des deux faces principales du support au moins en partie au droit de la première piste conductrice, puis b. Reporter le circuit intégré sur le support de sorte que le circuit intégré soit électriquement connecté à la première piste conductrice, et c. Sertir au moins un via configuré pour connecter électriquement entre elles la première piste conductrice et la deuxième piste conductrice à travers le support. d. De sorte qu’au moins la première piste conductrice, la deuxième piste conductrice et ledit au moins un via forment ensemble une structure conductrice, que le circuit intégré et la structure conductrice forment ensemble une unité de transpondeur de la radio-étiquette et que la radio- étiquette, et plus particulièrement sa structure conductrice, est configurée pour satisfaire au moins l’une des spécifications de performance définies par le programme ARC de l’Université d'Auburn et connues sous les appellations « Spec W », « Spec O », « Spec Y », ou « Spec B1 ».
L’invention selon ces différents aspects introduits ci-dessus permet de tirer avantage de l’épaisseur du support pour que la structure conductrice répartie de part et d’autre du support crée un couplage capacitif permettant à la radio-étiquette de fonctionner dans la gamme des ultra-hautes fréquences. Une radio-étiquette UHF est ainsi proposée qui, tout en permettant un inventaire « à la volée » des produits étiquetés, peut présenter une taille réduite par rapport aux radio-étiquettes UHF connues de l’art antérieur. Dès lors, relativement à ces dernières, la radio- étiquette proposée ici peut : a. présenter une faible visibilité, et/ou b. présenter une meilleure tenue sur un produit ou un packaging de petite dimension, et/ou c. permettre une intégration plus facile et discrète, par exemple entre les couches d’un carton constituant un packaging, et/ou d. être plus facile à intégrer à l’intérieur d’un produit par un procédé d’étiquetage dans le moule (ou « in-mould labelling » en anglais), et/ou e. être plus discret que les solutions antérieures, notamment lorsque intégré sous des films de décoration recouvrant des contenants tels que des bouteilles (jus de fruits, sodas, etc.) et des flacons (produits d’hygiène ou d’entretien, etc.).
Selon un exemple du deuxième aspect de l’invention, l’étape consistant à fournir le support comprend au moins une gravure chimique d’une couche d’aluminium déposée sur le support pour former au moins l’une, de préférence chacune, parmi lesdites au moins deux pistes conductrices. Selon un autre exemple du deuxième aspect de l’invention, en alternative ou en complément au précédent exemple, l’étape consistant à sertir au moins un via comprend, de préférence pour chaque zone d’interconnexion entre les deux pistes conductrices, une étape de sertissage de trois vias alignés entre eux le long d’une droite présentant une déviation angulaire a comprise entre 0 et 10°, par exemple sensiblement égale à 2°, par rapport à une direction d’extension principale d’une au moins desdites deux pistes conductrices, chaque zone d’interconnexion présentant par exemple : a. une largeur comprise entre 0,3 et 1 mm, de préférence sensiblement égale à 0,5 mm, et/ou b. une longueur inférieure à 10 mm, de préférence sensiblement égale à 6 mm.
En particulier, l’invention selon ces différents aspects introduits ci-dessus permet, par son usage dans l’industrie de l’habillement, d’étiqueter des articles vestimentaires en insérant une radio- étiquette UHF telle que proposée dans l’ourlet d’un vêtement, notamment léger, sans qu’elle puisse être ressentie par le porteur du vêtement, tout en conservant ses performances radiofréquence après deux lavages standard (i.e. à 60 °C pendant deux heures).
On comprend que le radio-étiquette UHF proposée peut être d’une taille suffisamment réduite pour son usage en tant qu’étiquetage : a. de produits et/ou emballages de la cosmétique (eye-liner, rouge à lèvres, etc.), b. de produits et/ou emballages de la pharmacie (seringues, flacons, etc.), c. de produits et/ou emballages de la bureautique, tels que les fournitures de bureau et les fournitures scolaires (stylos, gommes, etc.), et d. de produits et/ou emballages de l’électronique pour lesquels les fabricants doivent conserver des packagings de faible encombrement et de la place pour inscrire des recommandations légales et instructions d’utilisation (accessoires électroniques, tels que des écouteurs Bluetooth®, cartes SIM, etc.).
En outre, la taille des radio-étiquettes UHF proposées étant réduite, elles peuvent être obtenues par un procédé de fabrication optimisé en termes de quantité de matière à fournir pour leur fabrication. Notons que, à cet égard notamment, la fabrication des antennes des radio-étiquettes UHF proposées peut avantageusement reposer sur une gravure chimique d’une couche d’aluminium, mécanisme bien connu et maîtrisé en industrie et à faible coût, en particulier relativement à toute technique d’impression d’encre conductrice pour former l’antenne.
Dans ce contexte, l’on comprend également que la présente invention permet d’optimiser les coûts de fabrication des radio-étiquettes UHF.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée d’un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels :
La figure 1 représente une vue schématique en coupe longitudinale d’une radio-étiquette UHF selon un premier mode de réalisation de l’invention.
La figure 2 représente une vue schématique en coupe longitudinale d’une radio-étiquette UHF selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. La figure 3 représente une vue schématique de dessus d’une zone de la radio-étiquette UHF selon l’invention au niveau d’un via de connexion électrique entre la piste conductrice visible sur la figure et la piste conductrice située sur la face opposée (non visible) du support.
La figure 4A est une vue de dessus (avec dimensions en mm) d’un mode de réalisation d’une première piste conductrice de la radio-étiquette UHF qui est destinée à être reliée directement au circuit intégré de la radio-étiquette UHF.
La figure 4B est une vue de dessus (avec dimensions en mm) d’un mode de réalisation d’une deuxième piste conductrice de la radio-étiquette UHF qui est destinée à s’étendre au moins en partie au droit de la première piste conductrice illustrée sur la figure 4A.
Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les épaisseurs relatives des différents éléments illustrés ne sont pas nécessairement représentatives de la réalité.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
Avant d’entamer une revue détaillée de modes de réalisation de l’invention, sont énoncées ci- après des caractéristiques optionnelles du premier aspect de l’invention qui peuvent éventuellement être utilisées en association ou alternativement :
Selon un exemple, au moins un, de préférence chaque, via est situé au niveau d’une zone dans laquelle la première piste conductrice s’étend au droit de la deuxième piste conductrice.
Selon un exemple, la première piste conductrice s’étend en tous points au droit de la deuxième piste conductrice et/ou la deuxième piste conductrice ne s’étend pas en tous points au droit de la première piste conductrice.
Selon un exemple, la structure conductrice présente une longueur totale supérieure à 120 mm, de préférence supérieure à 150 mm, et/ou une largeur comprise entre 0,1 et 1 mm, de préférence sensiblement égale à 0,5 mm, et/ou une épaisseur comprise entre 5 et 20 pm, de préférence sensiblement égale à 10 pm.
Selon un exemple, le support présente une longueur comprise entre 70 et 150 mm et/ou une largeur comprise entre 0,5 et 1 mm, par exemple sensiblement égale à 1 mm, et/ou une épaisseur comprise entre 15 et 80 pm, de préférence sensiblement égale à 38 pm ou 50 pm.
Selon un exemple, au moins un via, de préférence chaque via, présente une dimension transverse moyenne sensiblement inférieure ou égale à 0,5 mm.
Selon un exemple, la structure conductrice est à base d’aluminium.
Selon un exemple, le matériau à base duquel le support est constitué est du polytéréphtalate d'éthylène (PET) ou du papier.
Selon un exemple, le support comprend, voire est constitué de, un film mince à base dudit matériau souple et diélectrique, de préférence un film d’une épaisseur inférieure à 100 pm, par exemple sensiblement égale à 50 pm.
Selon un exemple, la structure conductrice comprend deux pistes conductrices parmi lesquelles une première piste conductrice s’étendant sur la première face principale du support est celle par laquelle la structure conductrice est connectée électriquement au circuit intégré et une deuxième piste conductrice s’étend sur la seconde des deux faces principales du support au moins en partie au droit de la première piste conductrice.
Selon un exemple, la première piste conductrice présente deux extrémités parmi lesquelles une première extrémité est connectée électriquement à la deuxième piste conductrice par au moins un premier via à travers le support et une seconde extrémité est connectée électriquement à la deuxième piste conductrice par au moins un deuxième via à travers le support.
Selon l’exemple précédent, l’une au moins parmi la première piste conductrice et la deuxième piste conductrice présente, au niveau de chacune de ses extrémités : a. une largeur comprise entre 0,3 et 1 mm, de préférence sensiblement égale à 0,5 mm, et/ou b. une longueur inférieure à 10 mm, de préférence sensiblement égale à 6 mm.
Selon un exemple : a. la première piste conductrice présente sur sa longueur, une largeur variable, de préférence régulièrement, voire périodiquement, entre au moins deux valeurs différentes entre elles dont une première valeur comprise entre 0,1 et 0,5 mm, de préférence sensiblement égale à 0,2 mm, et une seconde valeur comprise entre 0,3 et 1 mm, de préférence sensiblement égale à 0,5 mm, les parties plus larges de la première piste conductrice prenant de préférence une forme sensiblement carrée, et/ou b. la deuxième piste conductrice présente une largeur sensiblement constante et sensiblement comprise entre 0,3 et 1 mm, de préférence sensiblement égale à 0,5 mm.
Selon l’exemple précédent, la première piste conductrice comprenant une pluralité de zones de largeur inférieure et une pluralité de zones de largeur supérieure : a. Un espacement entre deux zones de largeur supérieure est compris entre 0,5 et 5 mm, de préférence sensiblement égale à 1 mm, et/ou b. La pluralité de zones de largeur supérieure comprend entre 10 et 100 zones, de préférence entre 20 et 50 zones, par exemple sensiblement 30 zones.
Selon un exemple, les deux extrémités de la première piste conductrice s’étendent de part et d’autre et à distance du circuit intégré. De préférence, la première piste conductrice est symétrique relativement à un plan de coupe passant par le circuit intégré.
Selon un exemple, la deuxième piste conductrice présente une longueur strictement supérieure à la longueur de la première piste conductrice, de préférence leurs centres étant situés au droit l’un de l’autre.
Selon un exemple, la structure conductrice comprend en outre deux pistes conductrices additionnelles s’étendant sur la première face principale du support à distance de la première piste conductrice et dans laquelle la deuxième piste conductrice présente deux extrémités parmi lesquelles une première extrémité est connectée électriquement à une première des deux pistes conductrices additionnelles par au moins un troisième via à travers le support et une seconde extrémité est connectée électriquement à une seconde des deux pistes conductrices additionnelles par au moins un quatrième via à travers le support. Selon un exemple, chaque connexion entre deux pistes conductrices situées de part et d’autre du support comprend trois vias alignés entre eux le long d’une droite présentant une déviation angulaire a comprise entre 0 et 10°, par exemple sensiblement égale à 2°, par rapport à une direction d’extension principale d’une au moins desdites deux pistes conductrices.
On entend par un élément « au moins en partie au droit de » un autre élément relativement à un support de ces éléments que les projections orthogonales desdits éléments selon l’épaisseur du support se recouvrent au moins partiellement.
On entend par un film à base d’un matériau A, un film comprenant ce matériau A et éventuellement d’autres matériaux.
On entend par un paramètre « sensiblement égal/supérieur/inférieur à » une valeur donnée que ce paramètre est égal/supérieur/inférieur à la valeur donnée, à plus ou moins 20 %, voire 10 %, près de cette valeur. On entend par un paramètre « sensiblement compris entre » deux valeurs données que ce paramètre est au minimum égal à la plus petite valeur donnée, à plus ou moins 20 %, voire 10 %, près de cette valeur, et au maximum égal à la plus grande valeur donnée, à plus ou moins 20 %, voire 10 %, près de cette valeur.
On entend, par « ultra haute fréquence » (ou ’ultra high frequency’/UHF en anglais), les fréquences dans la bande du spectre radioélectrique comprise entre 300 MHz et 3 000 MHz, soit les fréquences de longueurs d'onde comprise entre 1 m et 0,1 m.
Un mode de réalisation préféré de l’invention est décrit ci-dessous en référence aux figures annexées.
En référence à la figure 1 , le mode de réalisation préféré du premier aspect de l’invention constitue une radio-étiquette UHF 1.
Communément, une telle radio-étiquette 1 comprend une unité de transpondeur 11 et un support 12. De préférence, le support 12 est ici à base d’un matériau souple et diélectrique, tel que le polytéréphtalate d'éthylène (PET) ou le papier. L’unité de transpondeur 11 est fixée au support 12. L’unité de transpondeur 11 comprend un circuit intégré 111 (ou puce électronique) et une structure conductrice 112 connectée électriquement au circuit intégré 111. La connexion électrique du circuit intégré 111 avec la structure conductrice 112 peut être réalisée selon les différentes techniques connues à cet effet, et notamment par une technique de câblage par fils ou, de préférence, par une technique dite de puce retournée. Le support 12 présente deux faces principales 121 et 122 opposées entre elles et séparées, par construction, d’une distance égale à l’épaisseur du support 12. L’épaisseur du support 12 pouvant bien entendu être constante, la distance séparant entre elles des deux faces principales 121 et 122 du support 12 peut également être constante. La présente invention n’est pour autant pas limitée à un support 12 d’épaisseur constante.
La structure conductrice 112 comprend au moins deux pistes conductrices 1121 et 1122 dont une première piste conductrice 1121 s’étend sur une première face principale 121 du support 12 et une deuxième piste conductrice 1122 s’étend sur la deuxième face principale 122 du support 12. Les deux pistes conductrices 1121 et 1122 s’étendent au moins en partie au droit l’une de l’autre ; autrement dit, leurs projections orthogonales relativement aux faces principales 121 et 122 du support 12 coïncident au moins partiellement entre elles.
La structure conductrice 112 comprend également au moins un via 1120, de préférence au moins deux vias 1120, configuré pour interconnecter entre elles la première piste conductrice 1121 et la deuxième piste conductrice 1122 à travers l’épaisseur du support 12.
La radio-étiquette UHF 1 selon le mode de réalisation préféré de l’invention est essentiellement tel qu’au moins via 1 120, de préférence chaque via 1 120, est serti sur le support 12 ; autrement dit, chaque via 1120 est obtenu par une étape de sertissage. Une telle étape de sertissage peut par exemple comprendre tout ou partie d’une mise en œuvre de la technique de sertissage divulguée dans la demande de brevet référencée US 2018/0287324 A1 . La technique divulguée dans ce document est une technique de sertissage sans apport de matière, mais d’autres techniques de sertissage, notamment avec apport de matière, sont envisageables. Le principe reste le même ; il s’agit de réaliser une perforation au travers du support 12 et au travers de l’une au moins parmi la première piste conductrice 1121 et la deuxième piste conductrice 1122, au niveau de zones de connexion électrique des pistes conductrices entre elles, ces zones étant situées au droit l’une de l’autre relativement au support 12.
Chaque via 1120 s’étend de préférence à travers le support 12 selon une direction principale orthogonale, au moins localement, aux surfaces principales 121 et 122 du support 12 ; il en ressort que chaque via 1120 est de préférence située au niveau d’une zone dans laquelle la première piste conductrice 1121 s’étend au droit de la deuxième piste conductrice 1122.
La structure conductrice 112 peut former ainsi une antenne dipolaire (on dit aussi « un dipôle »), c’est-à-dire une antenne radioélectrique constituée d’au moins deux brins métalliques et alimentée en son milieu, destinée à transmettre ou recevoir de l'énergie électromagnétique et/ou des signaux radiofréquence portant une information, et notamment une information d’identification. L’antenne dipolaire que constitue la structure conductrice 112 doit ici permettre au moins une identification de chaque radio-étiquette par une technologie d’identification fonctionnant dans le domaine des ultra hautes fréquences (UHF).
Un des objectifs poursuivis par la présente invention est de permettre un étiquetage de produits d’habillement permettant leur inventaire à la volée, sans constituer une gêne pour le porteur du produit (d’où la nécessaire souplesse du support 12). Dans cette optique, il est envisagé d’insérer la radio-étiquette UHF 1 dans un ourlet. Une forme longitudinale, particulièrement étroite et peu épaisse, est plus pratique pour ce faire ; or le support 12 délimite l’étendue des pistes conductrices 1 121 et 1122 qui s’y étendent, et les dimensions des pistes conductrices, ainsi que la distance qui les sépare, doivent permettre des applications dans la gamme des ultra hautes fréquences, ce qui suppose que ces dimensions respectent certains minima. Il y a donc là un compromis à trouver, compromis auquel l’invention apporte une réponse à travers les considérations ci-dessous.
De préférence, le support 12 présente une longueur comprise entre 70 et 150 millimètres et/ou une largeur sensiblement comprise entre 0,5 et 1 mm, par exemple sensiblement égale à 1 mm. La longueur de chacune des pistes conductrices 1121 et 1122 ne peut excéder la longueur du support 12. De même, la largeur de chacune des pistes conductrices 1121 et 1122 ne peut excéder la largeur du support 12. Par contre, les pistes conductrices 1121 et 1122, s’étendant de part et d’autre du support 12, peuvent avantageusement présenter une longueur cumulée/totale supérieure à la longueur du support 12. Pour ce faire, il suffit que chacune des pistes conductrices 1121 et 1122 s’étendent strictement sur plus de la moitié de la longueur du support 12. De préférence, chaque piste conductrice 1121 et 1122 s’étend sur au moins 70 %, de préférence 80 %, et encore plus préférentiellement 90 %, de la longueur du support 12.
La structure conductrice 112 peut ainsi présenter une longueur totale supérieure à la longueur du support 12, et plus particulièrement supérieure à 120 mm, de préférence supérieure à 150 mm. La largeur des pistes conductrices 1121 et 1 122 est quant à elle nécessairement inférieure à la largeur du support 12 ; il est envisageable que la largeur de chaque piste conductrice soit comprise entre 0,1 et 1 mm, mais elle sera de préférence sensiblement égale à 0,5 mm, de sorte à être en mesure de générer un couplage capacitif sur lequel repose la physique mise en œuvre par les radio-étiquettes de type UHF. Notons ici que la largeur d’au moins une des deux pistes conductrices 1121 et 1122 n’est pas nécessairement constante ; nous reviendrons plus bas sur ce point en référence à la figure 4A.
Afin de s’assurer de la génération dudit couplage capacitif, d’autres paramètres sont également d’importance dont notamment la distance qui sépare entre elles les deux pistes conductrices 1121 et 1122, autrement dit l’épaisseur du support 12, et bien entendu l’épaisseur des pistes conductrices 1121 et 1122.
Plus particulièrement, le support 12 présente de préférence une épaisseur comprise entre 15 et 80 microns, de préférence entre 40 et 70 microns, typiquement une épaisseur sensiblement égale à 38 ou 50 microns. Les pistes conductrices 1121 et 1122 se trouvent donc maintenues entre elles à une distance comprise entre 40 et 70 microns, de préférence sensiblement égale à 50 microns, propice à l’observance du couplage capacitif susmentionné.
L’épaisseur des pistes conductrices 1121 et 1122 est typiquement comprise entre 5 et 20 microns, de préférence sensiblement égale à 10 microns, ce qui correspond à l’épaisseur typique de pistes conductrices fabriquées à base d’aluminium gravé, une technique de formation de pistes conductrices bien connue et maîtrisée industriellement.
Il est à noter que les pistes conductrices 1121 et 1122 peuvent présenter une même largeur moyenne et une même épaisseur, sans pour autant que cela ne soit nécessaire. De préférence, les pistes conductrices 1121 et 1122 ne présentent pas la même longueur, de sorte notamment à contribuer à un couplage capacitif satisfaisant entre elles. De préférence, comme illustré sur la figure 1 , la deuxième piste conductrice 1122 est plus longue que la première piste conductrice 1121 . Typiquement, la deuxième piste conductrice 1122 peut présenter une longueur au moins 10 %, de préférence au moins 20 %, supérieure à la longueur de la première piste conductrice 1121.
Toujours en référence à la figure 1 , il est envisagé que les pistes conductrices 1121 et 1122 soient centrées l’une par rapport à l’autre dans leur longueur, de la sorte la projection orthogonale de la deuxième piste conductrice 1122 s’étend, dans sa longueur, de part et d’autre de la projection orthogonale de la première piste conductrice 1121 , par des portions de longueurs égales entre elles.
Chaque via 1120, obtenu par sertissage, ne présente pas de préférence une dimension transverse moyenne supérieure à la largeur du support 12, mais, au contraire présente une dimension transverse moyenne inférieure ou égale à la largeur des pistes conductrices 121 et 122, soit de préférence sensiblement inférieure ou égale à 0,5 mm. L’on évite ainsi avantageusement que les vias 1120 sertis ne viennent rigidifier la radio-étiquette UHF 1 selon le premier aspect de l’invention.
Comme l’illustre la figure 1 , la première piste conductrice 1121 présente deux extrémités par lesquelles elle se trouve, selon le mode de réalisation préféré de l’invention, connectée à la deuxième piste conductrice 1122. Autrement dit, la première piste conductrice 1121 est de préférence connectée à la deuxième piste conductrice 1122 par deux vias 1120 sertis aux extrémités de la première piste conductrice 1121. Les extrémités de la première piste conductrice 1121 constituent donc une zone d’interconnexion privilégiée de la première piste conductrice 1121 avec la deuxième piste conductrice 1 122. On comprend ici que c’est au niveau des zones d’interconnexion entre pistes conductrices, et non nécessairement à d’autres niveaux, que chacune des pistes conductrices 1121 et 1122 présentent de préférence une largeur sensiblement supérieure ou égale à la dimension transverse moyenne des vias 1120. Typiquement, la première piste conductrice 1121 et la deuxième piste conductrice 1122 peuvent présenter, au niveau chaque zone par laquelle elle est interconnectée à l’autre piste, a. une largeur comprise entre 0,3 et 1 mm, de préférence sensiblement égale à 0,5 mm, et/ou b. une longueur inférieure à 10 mm, de préférence sensiblement égale à 6 mm. Nous reviendrons plus bas sur ce point en référence aux figures 4A et 4B, mais notons ici que la longueur de chaque zone d’interconnexion entre deux pistes conductrices est de préférence supérieure à la largeur de cette zone.
De la sorte, et en référence à la figure 3, il est possible de réaliser non pas un via 1120 par zone d’interconnexion, mais une pluralité de vias 1120 répartis sur cette zone, de sorte à s’assurer de ce que l’étape de sertissage conduise bien à une mise en contact électrique des deux pistes entre elles, le cas échéant en multipliant ces interconnexions. Comme l’illustre la figure 3, trois vias 1120 sertis peuvent être prévus par zone d’interconnexion entre les deux pistes conductrices, qui peuvent avantageusement être alignés le long d’une droite formant un angle a éventuellement nul, mais préférentiellement inférieur à 10°, par exemple sensiblement égal à 2°, par rapport à une direction d’extension principale des pistes conductrices au niveau de la zone. Le procédé de fabrication de la radio-étiquette UHF 1 selon le deuxième aspect de l’invention est ainsi rendu robuste à des imprécisions d’alignement du support 12 et/ou des pistes conductrices dans le dispositif de sertissage mis en œuvre.
Par ailleurs, toujours comme illustré sur la figure 1 , le circuit intégré 111 est de préférence connecté à la première piste conductrice 1121 au centre de cette dernière, de sorte que la première piste conductrice 1121 s’étende de part et d’autre du circuit intégré 111 par des portions de longueurs égales entre elles. Ces portions peuvent par ailleurs être identiques ou différentes entre elles.
En référence à la figure 2, la structure conductrice 112 peut comprendre en outre deux pistes conductrices additionnelles 1123 et 1124 s’étendant sur la première face principale 121 du support 12 à distance de la première piste conductrice 1121 . Et, la deuxième piste conductrice
1122 s’étendant sur la deuxième face principale 122 du support 12 par des portions au droit desquelles la première piste conductrice 1 121 ne s’étend pas, ces portions peuvent comprendre chacune une zone d’interconnexion avec l’une des deux pistes conductrices additionnelles 1123 et 1 124 par un via 1120 serti. De sorte à profiter pleinement de la longueur de la deuxième piste conductrice 1122, ces zones d’interconnexion avec les deux pistes conductrices additionnelles
1123 et 1 124 sont de préférence situées à ses extrémités. De même, l’une et/ou l’autre des deux pistes conductrices additionnelles 1123 et 1124 sont de préférence connectées à la deuxième piste conductrice 1 122 par une de leurs extrémités, et plus particulièrement par leurs extrémités les plus proches de celles du support 12. La structure conductrice 112 comporte alors au moins quatre vias 1120. De la sorte, chacune des deux pistes conductrices additionnelles 1123 et 1124 peut venir s’étendre au moins en partie au droit de la deuxième piste conductrice 1122, et participer ainsi à augmenter le couplage capacitif susmentionné. On remarquera que la longueur cumulée/totale de la structure conductrice 112 s’en trouve encore avantageusement accrue, alors que la longueur du support 12 peut être la même que dans le premier mode de réalisation illustrée sur la figure 1. En alternative, on peut considérer que, grâce aux deux pistes conductrices additionnelles 1123 et 1124, une même longueur cumulée des pistes conductrices 1121 , 1122, 1123 et 1124 peut être atteinte sur un support 12 de plus petite longueur. Les deux pistes conductrices additionnelles 1123 et 1124 opèrent ainsi un repliement de l’antenne dipolaire dont on comprend qu’il peut permettre d’augmenter le couplage capacitif de la radio-étiquette UHF 1 , notamment à longueur de support 12 constante, et/ou de diminuer les dimensions du support 12, et notamment sa longueur, à couplage capacitif constant.
Notons qu’il est bien entendu envisageable de prévoir d’autres pistes conductrices additionnelles, notamment connectées électriquement aux deux pistes conductrices additionnelles 1123 et 1124 susmentionnées par des vias propres à ces interconnexions, et au besoin au niveau de zones d’interconnexion qui ne sont pas situées au droit de la deuxième piste conductrice 1122.
Le descriptif ci-dessus repose sur des vues en coupe de la radio-étiquette UHF 1 selon le premier aspect de l’invention. Les figures 4A et 4B complètent avantageusement les premières illustrations que constituent notamment les figures 1 et 2, en ne représentant certes que la première piste conductrice 1121 et la deuxième piste conductrice 1122, respectivement, mais en vue de dessus. Ces illustrations présentent l’avantage additionnel de permettre de faire figurer les dimensions en millimètre de chaque partie de chacune des pistes conductrices 1121 et 1 122 illustrées.
Comme l’illustre la figure 4A, la première piste conductrice 1121 peut présenter, sur sa longueur, une largeur variable. De préférence, et toujours comme l’illustre la figure 4A, la variation de largeur de la première piste conductrice 1121 est régulière, voire périodique, sur au moins une partie de sa longueur, et plus particulièrement sur deux parties de sa longueur s’étendant depuis des pads d’interconnexion avec le circuit intégré 111 . On observe en effet, sur la figure 4A, que la première piste conductrice 1121 est en fait constituée de deux parties destinées à s’étendre respectivement de part et d’autre du circuit intégré 111 et dont les extrémités en vis-à-vis forment des pads, c’est-à-dire des zones de reprise de contact de la piste conductrice avec le circuit intégré 111.
Toujours en référence à la figure 4A, la largeur de la première piste conductrice 1121 peut plus particulièrement varier entre au moins deux valeurs différentes entre elles dont une première valeur comprise entre 0,1 et 0,5 mm, de préférence sensiblement égale à 0,2 mm, et une seconde valeur comprise entre 0,3 et 1 mm, de préférence sensiblement égale à 0,5 mm. En outre, les parties plus larges de la première piste conductrice 1121 prennent de préférence une forme sensiblement carrée, étant entendu que tout autre forme est envisageable.
Au contraire de la première piste conductrice 1121 , et en référence à la figure 4B, la deuxième piste conductrice 1122 présente de préférence une largeur constante, typiquement sensiblement comprise entre 0,3 et 1 mm, de préférence sensiblement égale à 0,5 mm. Il en ressort que les génératrices principales des première et deuxième pistes conductrices 1121 et 1122 peuvent être strictement situés au droit l’une de l’autre, sans pour autant que chaque point d’une des deux pistes conductrices soit situé au droit d’un point de l’autre des deux pistes conductrices. Plus particulièrement, dans l’exemple illustré sur les figures 4A et 4B, la première piste conductrice 1121 peut s’étendre en tous points au droit de la deuxième piste conductrice 1122, mais la deuxième piste conductrice 1122 ne s’étend pas en tous points au droit de la première piste conductrice 1121.
On notera, au vu de la figure 4A, que les extrémités 1121 a à et 1121 b de la première piste conductrice 1121 qui constituent, comme déjà mentionné plus haut, des zones d’interconnexion avec la deuxième piste conductrice 1122 présentent la plus grande des deux valeurs de largeur de la première piste conductrice 1 121. Les dimensions indiquées à titre illustratif sur la figure 4A de ces zones d’interconnexion tombent dans les gammes de valeurs précédemment indiquées pour ces zones, eu égard notamment à la dimension transverse moyenne de chaque via 1 120. On notera également, au vu de la figure 4B, que les zones d’interconnexion 1122a et 1122b de la deuxième piste conductrice 1122 avec la première piste conductrice 1121 présentent de préférence une même largeur que celle de la première piste conductrice 1121 au niveau de ses extrémités 1121 a et 1121 b.
En référence à la figure 4A, la première piste conductrice 1121 comprenant une pluralité de zones de largeur inférieure et une pluralité de zones de largeur supérieure : a. Un espacement entre deux zones de largeur supérieure peut être compris entre 0,5 et 5 mm, et peut de préférence être sensiblement égale à 1 mm, et/ou b. La pluralité de zones de largeur supérieure peut comprendre entre 10 et 100 zones, de préférence entre 20 et 50 zones, et comprendre par exemple sensiblement 30 zones, le cas échéant destinées à être réparties de part et d’autre du circuit intégré 1 11. Si les dimensions de chacune des deux pistes conductrices 1121 et 1122 peuvent être différentes de celles indiquées sur les figures 4A et 4B, on retiendra qu’il est particulièrement avantageux, notamment pour s’assurer d’un couplage capacitif satisfaisant entre ces deux pistes conductrices, que l’une des deux présente une géométrie dans le plan d’extension principale du support 12 différente de la géométrie de l’autre des deux pistes conductrices.
Si le premier aspect de l’invention concerne une radio-étiquette UHF 1 tel que décrite ci-dessus, l’invention concerne également, selon un second aspect, un procédé de fabrication d’une telle radio-étiquette UHF.
Plus particulièrement, le procédé de fabrication selon le second aspect de l’invention peut comprendre les étapes suivantes consistant à : a. Fournir le support 12 sur lequel s’étendent au moins deux pistes conductrices 1121 , 1122, 1123, 1124 dont une première piste conductrice 1121 s’étend sur l’une 121 de deux faces principales 121 , 122 du support 12 et une deuxième piste conductrice 1122 s’étend sur l’autre 122 des deux faces principales 121 , 122 du support 12 au moins en partie au droit de la première piste conductrice 1 121 , puis b. Reporter le circuit intégré 111 sur le support 12 de sorte que le circuit intégré 111 soit électriquement connecté à la première piste conductrice 1121 , et c. Sertir au moins un via 1120 configuré pour connecter électriquement entre elles la première piste conductrice 1121 et la deuxième piste conductrice 1122 à travers le support 12.
De la sorte, au moins la première piste conductrice 1121 , la deuxième piste conductrice 1 122 et ledit au moins un via 1120 forment ensemble une structure conductrice 112 et le circuit intégré 11 1 et la structure conductrice 112 forment ensemble une unité de transpondeur 11 de la radio- étiquette UHF 1 .
On notera que les étapes b et c peuvent être implémentées dans un ordre ou dans l’autre. On comprend dès lors que le procédé de fabrication selon le second aspect l’invention se prête la fabrication d’un produit intermédiaire, comprenant le support 12, les pistes conductrices et les vias 1120, qui pourra être livré, en B to B, à un autre acteur du secteur qui sera lui en charge de fonctionnaliser l’antenne dipôle constituée par la structure conductrice 112, notamment en venant reporter le circuit intégré 111 sur la première piste conductrice 1121 de la structure conductrice 112.
En outre, l’étape consistant à fournir le support 12 peut avantageusement comprendre au moins une gravure chimique d’une couche d’aluminium déposée sur le support 12 pour former au moins l’une, de préférence chacune, parmi lesdites au moins deux pistes conductrices 1121 , 1122, 1123 et 1124. Autrement dit, le procédé de fabrication selon le second aspect de l’invention est compatible avec une technique de formation des pistes conductrices qui est connue et bien maîtrisée industriellement, ce qui représente un avantage certain relativement à toute technique de formation des pistes conductrices par impression d’une encre conductrice, par exemple.
Grâce au procédé de fabrication selon le deuxième aspect de l’invention, il est désormais possible de produire en quantités très importantes des radio-étiquettes UHF 1 selon le premier aspect de l’invention, avec un coût de fabrication très réduit. Rappelons ici que de telles radio-étiquettes UHF 1 peuvent permettre d’assurer, en plus d’un inventaire à la volée, une fonction d’antivol.
La présente invention permet donc de concevoir et fabriquer une radio-étiquette UHF 1 , performantes et d’encombrement réduit, en utilisant les deux faces principales du support 12, ce dernier étant dès lors comparable à un inlay, et en mettant à profit les techniques de connexion électrique par sertissage.
L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisations précédemment décrits et s’étend à tous les modes de réalisation couverts par l’invention.
En ce sens, notons que, plutôt qu’une variation de largeur de la première piste conductrice 1121 dans sa longueur, il est envisageable que cette piste soit d’une largeur sensiblement constante, mais ondule de part et d’autre de la direction d’extension principale de la première piste conductrice 1121 , notamment de sorte que, là encore, la deuxième piste conductrice 1122 ne s’étende pas en tous points au droit de la première piste conductrice 1121.
Notons également que les vias 1120 ne sont pas nécessairement remplis (de matière conductrice d’électricité) ; en alternative, chaque via peut former un trou borgne ou un trou traversant dans le support 12.
Par ailleurs, il est à remarquer que la radio-étiquette UHF 1 selon le premier aspect de l’invention peut être exempte d’un dispositif d’alimentation en énergie électrique, tel qu’une batterie. Autrement dit, la radio-étiquette UHF 1 selon le premier aspect de l’invention peut être passive.
On notera que la souplesse du support est davantage requise lorsqu’il s’agit d’étiqueter des vêtements sans occasionner de gêne pour le porteur, que lorsque que la radio-étiquette UHF 1 est destinée à être surmoulée dans un produit ou un emballage ou insérée dans un produit ou un emballage rigide.
Par ailleurs, si le mode de réalisation préféré de l’invention tel que décrit ci-dessus prend une forme essentiellement longitudinale, il est envisageable que cette forme présente au moins un coude.
Si les différents modes de réalisation illustrés sur les figures comprennent un minimum de deux vias 1120, la présente invention s’étend à une radio-étiquette UHF 1 ne comprenant qu’un unique via 1120 et à son procédé de fabrication.

Claims

Revendications
1 . Radio-étiquette UHF (1) comprenant une unité de transpondeur (11) et un support (12) à base d’un matériau souple et diélectrique auquel l’unité de transpondeur (11) est fixée, cette dernière comprenant un circuit intégré (111) et une structure conductrice (112) connectée électriquement au circuit intégré (111), dans laquelle :
• Le support (12) présente deux faces principales (121 , 122) opposées entre elles, et
• La structure conductrice (112) comprend au moins un via (1120) et au moins deux pistes conductrices (1121 , 1122, 1123, 1124) dont une première piste conductrice (1121) s’étend sur l’une (121) des deux faces principales (121 , 122) du support (12) et une deuxième piste conductrice (1122) s’étend sur l’autre (122) des deux faces principales (121 , 122) du support (12) au moins en partie au droit de la première piste conductrice (1121) et la première piste conductrice et la deuxième piste conductrice étant connectées électriquement entre elles par ledit au moins un via (1120) à travers le support (12),
• La radio-étiquette UHF (1) étant caractérisée en ce qu’au moins un via (1120), de préférence chaque via (1120), est serti sur le support.
2. Radio-étiquette UHF (1) selon la revendication précédente, dans laquelle la structure conductrice (112) présente une longueur totale supérieure à 120 mm, de préférence supérieure à 150 mm, et/ou une largeur comprise entre 0,1 et 1 mm, de préférence sensiblement égale à 0,5 mm, et/ou une épaisseur comprise entre 5 et 20 pm, de préférence sensiblement égale à 10 pm.
3. Radio-étiquette UHF (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le support (12) présente une longueur comprise entre 70 et 150 mm et/ou une largeur comprise entre 0,5 et 1 mm, par exemple sensiblement égale à 1 mm, et/ou une épaisseur comprise entre 15 et 80 pm, de préférence sensiblement égale à 38 ou 50 pm.
4. Radio-étiquette UHF (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle au moins un via (1120), de préférence chaque via (1120), présente une dimension transverse moyenne sensiblement inférieure ou égale à 0,5 mm.
5. Radio-étiquette UHF (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la structure conductrice (112) est à base d’aluminium.
6. Radio-étiquette UHF (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la structure conductrice (112) comprend deux pistes conductrices (1121 , 1122) parmi lesquelles une première piste conductrice (1121) s’étendant sur la première face principale (121) du support (12) est celle par laquelle la structure conductrice (112) est connectée électriquement au circuit intégré (111) et une deuxième piste conductrice (1122) s’étend sur la seconde (122) des deux faces principales (121 , 122) du support (12) au moins en partie au droit de la première piste conductrice (1121).
7. Radio-étiquette UHF (1) selon la revendication précédente, dans laquelle la première piste conductrice (1121) présente deux extrémités (1121 a, 1121 b) parmi lesquelles une première extrémité (1121 a) est connectée électriquement à la deuxième piste conductrice (1122) par au moins un premier via (1120) à travers le support (12) et une seconde extrémité (1121 b) est connectée électriquement à la deuxième piste conductrice (1122) par au moins un deuxième via (1120) à travers le support (12).
8. Radio-étiquette UHF (1) selon la revendication précédente, dans laquelle l’une au moins parmi la première piste conductrice (1121) et la deuxième piste conductrice (1122) présente, au niveau de chacune de ses extrémités (1121 a, 1121 b, 1122a, 1122b) :
• une largeur comprise entre 0,3 et 1 mm, de préférence sensiblement égale à 0,5 mm, et/ou
• une longueur inférieure à 10 mm, de préférence sensiblement égale à 6 mm.
9. Radio-étiquette UHF (1) selon l’une quelconque des trois revendications précédentes, dans laquelle :
• la première piste conductrice (1121) présente sur sa longueur, une largeur variable, de préférence régulièrement, voire périodiquement, entre au moins deux valeurs différentes entre elles dont une première valeur comprise entre 0,1 et 0,5 mm, de préférence sensiblement égale à 0,2 mm, et une seconde valeur comprise entre 0,3 et 1 mm, de préférence sensiblement égale à 0,5 mm, les parties plus larges de la première piste conductrice (1121) prenant de préférence une forme sensiblement carrée, et/ou
• la deuxième piste conductrice (1122) présente une largeur sensiblement constante et sensiblement comprise entre 0,3 et 1 mm, de préférence sensiblement égale à 0,5 mm.
10. Radio-étiquette UHF (1) selon la revendication précédente, dans laquelle, la première piste conductrice (1121) comprenant une pluralité de zones de largeur inférieure et une pluralité de zones de largeur supérieure :
• Un espacement entre deux zones de largeur supérieure est compris entre 0,5 et 5 mm, de préférence sensiblement égale à 1 mm, et/ou
• La pluralité de zones de largeur supérieure comprend entre 10 et 100 zones, de préférence entre 20 et 50 zones, par exemple sensiblement 30 zones.
11. Radio-étiquette UHF (1) selon l’une quelconque des cinq revendications précédentes, dans laquelle la deuxième piste conductrice (1122) présente une longueur strictement supérieure à la longueur de la première piste conductrice (1121), de préférence leurs centres étant situés au droit l’un de l’autre.
12. Radio-étiquette UHF (1) selon l’une quelconque des six revendications précédentes, dans laquelle la structure conductrice (112) comprend en outre deux pistes conductrices additionnelles (1123, 1124) s’étendant sur la première face principale (121) du support (12) à distance de la première piste conductrice (1121) et dans laquelle la deuxième piste conductrice (1122) présente deux extrémités (1122a, 1122b) parmi lesquelles une première extrémité (1122a) est connectée électriquement à une première (1123) des deux pistes conductrices additionnelles par au moins un troisième via (1120) à travers le support (12) et une seconde extrémité (1122b) est connectée électriquement à une seconde (1124) des deux pistes conductrices additionnelles par au moins un quatrième via (1120) à travers le support (12).
13. Radio-étiquette UHF (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chaque connexion entre deux pistes conductrices (1121 , 1122, 1123, 1124) situées de part et d’autre du support (12) comprend trois vias (1120) alignés entre eux le long d’une droite présentant une déviation angulaire a comprise entre 0 et 10°, par exemple sensiblement égale à 2°, par rapport à une direction d’extension principale d’une au moins desdites deux pistes conductrices.
14. Procédé de fabrication d’une radio-étiquette UHF (1) comprenant une unité de transpondeur (11) et un support (12) à base d’un matériau souple et diélectrique auquel est fixée l’unité de transpondeur (11), cette dernière comprenant un circuit intégré (111) et une structure conductrice (112) connectée électriquement au circuit intégré (111), le procédé comprenant les étapes consistant à :
• fournir le support (12) sur lequel s’étendent au moins deux pistes conductrices (1121 , 1122, 1123, 1124) dont une première piste conductrice (1121) s’étend sur l’une (121) de deux faces principales (121 , 122) du support (12) et une deuxième piste conductrice (1122) s’étend sur l’autre (122) des deux faces principales (121 , 122) du support (12) au moins en partie au droit de la première piste conductrice (1121), puis
• reporter le circuit intégré (111) sur le support (12) de sorte que le circuit intégré (11) soit électriquement connecté à la première piste conductrice (1121), et
• sertir au moins un via (1120) configuré pour connecter électriquement entre elles la première piste conductrice (1121) et la deuxième piste conductrice (1 122) à travers le support (12),
• de sorte qu’au moins la première piste conductrice (1121), la deuxième piste conductrice (1122) et ledit au moins un via (1120) forment ensemble une structure conductrice (112) et que le circuit intégré (111) et la structure conductrice (112) forment ensemble une unité de transpondeur (11) de la radio-étiquette UHF (1).
15. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, dans lequel l’étape consistant à fournir le support (12) comprend au moins une gravure chimique d’une couche d’aluminium déposée sur le support (12) pour former au moins l’une, de préférence chacune, parmi lesdites au moins deux pistes conductrices (1121 , 1122, 1123, 1124). Selon un exemple, l’étape consistant à sertir au moins un via (1120) comprend, de préférence pour chaque zone d’interconnexion entre les deux pistes conductrices, une étape de sertissage de trois vias (1120) alignés entre eux le long d’une droite présentant une déviation angulaire a comprise entre 0 et 10°, par exemple sensiblement égale à 2°, par rapport à une direction d’extension principale d’une au moins desdites deux pistes conductrices, chaque zone d’interconnexion présentant par exemple : - une largeur comprise entre 0,3 et 1 mm, de préférence sensiblement égale à 0,5 mm, et/ou
- une longueur inférieure à 10 mm, de préférence sensiblement égale à 6 mm.
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