DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
[0001] La présente invention concerne généralement le domaine des antennes et plus particulièrement
celui des antennes miniatures utilisées par toutes sortes d'appareillages électroniques
portables et mobiles pour recevoir et transmettre des signaux, typiquement dans une
gamme de fréquences allant actuellement jusqu'à une dizaine de gigahertz (GHz = 10
9 Hertz), afin qu'ils puissent librement communiquer dans les limites d'une zone géographique
couverte par un réseau dit « sans fil » ou encore « wireless », expression anglaise
largement utilisée ayant la même signification.
ETAT DE LA TECHNIQUE
[0002] Les systèmes communicants dits « sans fil », qui sont de plus en plus utilisés quotidiennement,
et souvent d'une façon quasi permanente, par une population d'utilisateurs toujours
plus large, possèdent tous des antennes pour recevoir et, le plus souvent aussi, pour
émettre des signaux dans la bande de fréquences définie par le standard technique
qui les régit. Il s'agit principalement de téléphones portables, notamment ceux obéissant
à la norme dite GSM, acronyme de l'anglais « global system for mobile communications
» qui définit un standard de communication dont la couverture géographique est mondiale.
[0003] Un autre système communiquant, très largement utilisé, qui nécessite une antenne
de réception très sensible, est le GPS acronyme de l'anglais « global positioning
system ». En décodant les signaux en provenance d'un réseau de satellites ce système
permet en effet d'obtenir, sur l'étendue du globe terrestre, un positionnement géographique
très précis du récepteur. Les récepteurs GPS sont de plus en plus souvent présents
dans les téléphones portables et dans toutes sortes de téléphones dits intelligents
ou « smart phones » qui incluent en outre toutes les fonctions d'un assistant numérique
personnel et la possibilité de se connecter au réseau mondial de l'Internet.
[0004] Le réseau sans fil peut au contraire être conçu pour ne couvrir qu'une zone géographique
restreinte comme le Wi-Fi, voire très restreinte, comme le standard dit « Bluetooth®
» qui permet la communication jusqu'à une dizaine de mètres de terminaux entre eux.
[0005] En dépit de leur nécessaire miniaturisation pour s'adapter aux contraintes dimensionnelles
imposées par des boîtiers de toujours plus petites tailles, notamment d'épaisseurs
devenues très faibles, les antennes des dispositifs ci-dessus doivent néanmoins pouvoir
maintenir une efficacité optimale dans toute la bande de fréquences où elles doivent
opérer. Cette efficacité dépend de pertes qui sont intrinsèques à l'antenne et qui
se mesurent le plus communément à l'aide des paramètres dits « S », de l'anglais «
scattering parameters » qui permettent de qualifier le comportement de l'antenne entre
le milieu de propagation d'une part et le circuit électronique de commande d'autre
part. D'une façon générale, les paramètres S ont été conçus et sont utilisés pour
mesurer et qualifier le comportement de circuits passifs ou actifs linéaires fonctionnant
dans la gamme de fréquences mentionnée plus haut souvent qualifiée d'hyperfréquences
ou radiofréquences (RF) dans la littérature technique sur ces sujets. Ils permettent
d'évaluer les propriétés électriques de ces circuits tels que leur gain, la perte
de rendement où le taux d'ondes stationnaires en tension résultant d'une inadaptation
d'impédances observée entre le circuit de commande et l'antenne. L'adaptation de l'antenne
est notamment définie par le paramètre S11 qui représente les pertes par réflexion
de l'antenne. Il s'exprime en décibels (dB). Plus faible est la valeur de S11, meilleure
est l'adaptation et donc meilleure est l'efficacité globale de l'antenne.
[0006] Le paramètre S11, qui est dépendant de la fréquence, permet de définir la bande passante
de l'antenne c'est-à-dire la bande de fréquences dans laquelle S11 reste inférieur
à un seuil donné qui est typiquement défini à un niveau de -6dB. Dans ces conditions,
un quart de la puissance délivrée par le circuit électronique de commande est perdu
par réflexion et les trois quarts sont donc utilement rayonnés par l'antenne.
[0007] La bande passante d'une antenne peut être plus ou moins large. Elle est souvent exprimée
en pourcentage de sa fréquence centrale. Une antenne dont la bande passante est de
quelques pourcents est considérée comme ayant une bande étroite de fonctionnement.
Ce type d'antenne convient bien pour certaines applications. Par exemple, pour un
récepteur GPS, une antenne dont la bande passante est de l'ordre de 2 % est suffisante.
[0008] Une antenne dont la bande passante est égale ou supérieure à 15 % est considérée
comme ayant une large bande de fonctionnement. Celles dont la bande passante est supérieure
ou égale à 20 % bénéficient d'une très large bande passante. On notera ici que pour
qualifier ce type d'antennes l'acronyme « UWB », de l'anglais « ultra wide band »,
est aussi souvent utilisé.
[0009] L'utilisation d'une antenne très large bande offre potentiellement de nombreux avantages.
Une seule antenne large bande peut alors couvrir simultanément plusieurs standards
de radiofréquences. Cela permet de réduire le nombre d'antennes qu'il faut pouvoir
implanter dans les dispositifs sans fil multiservices tels que les smart phones ce
qui donne non seulement un avantage certain en terme de coût mais permet aussi de
s'affranchir de problèmes techniques difficiles à résoudre autrement comme les couplages
parasites qui peuvent se produire entre les différentes antennes d'un même smart phone.
[0010] Néanmoins, face à la polyvalence des antennes UWB, il n'en demeure pas moins parfois
une nécessité de disposer d'une seconde antenne, par exemple pour des communications
selon le protocole « Bluetooth® ». Ainsi, alors même que les antennes UWB sont utilisées
afin de restreindre le nombre d'antennes et par là même les problèmes de couplage
électromagnétique entre deux antennes proches l'une de l'autre, il apparaît que, dans
certains cas de dispositifs miniaturisés, des problèmes de couplage électromagnétique
demeurent entre des antennes UWB et d'autres antennes présentes au niveau du circuit-microélectronique
les portant.
[0011] La publication brevet
US 2014/085158 A1 divulgue un dispositif antennaire avec une partie servant au découplage entre deux
antennes posées dans un plan. Ce dispositif peut présenter différentes formes, suivant
la configuration de pliage de l'élément métallique qui la constitue. Les modalités
de fabrication d'une telle partie de découplage sont très rudimentaires.
[0012] C'est donc un objet de l'invention que d'offrir une solution à ce problème de couplage
électromagnétique en permettant que la réduction de taille d'antennes destinées à
être implantées dans le même boîtier que leur circuit de commande puisse cependant
se faire en préservant des performances de fonctionnement suffisantes.
[0013] La présente invention vise à résoudre au moins en partie les problématiques exposées
ci-dessus. Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention
apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement.
Il est entendu que d'autres avantages peuvent être incorporés.
RESUME DE L'INVENTION
[0014] La présente invention concerne un dispositif d'émission et/ou de réception de signaux
radiofréquences comprenant au moins :
- un circuit microélectronique s'étendant dans un plan principal d'extension et selon
une direction principale d'extension ;
- une première antenne, de préférence à large bande, portée par une première zone dudit
circuit microélectronique et s'étendant selon un premier plan d'extension, de préférence
parallèle audit plan principal d'extension, de préférence disposée au regard d'une
portion du circuit microélectronique ;
- une deuxième antenne portée par une deuxième zone dudit circuit microélectronique
s'étendant selon un deuxième plan d'extension, de préférence parallèle audit premier
plan d'extension ;
[0015] De manière avantageuse, le dispositif est caractérisé en outre en ce qu'il comprend
en outre un module de découplage électromagnétique de la première antenne et de la
deuxième antenne, porté par une troisième zone dudit circuit microélectronique disposée
entre la première zone et la deuxième zone, de préférence le module de découplage
électromagnétique étant disposé entre la première antenne et la deuxième antenne ;
[0016] De préférence, le module de découplage électromagnétique comprend au moins une structure
surélevée relativement audit circuit microélectronique et au moins un élément de raccordement
de ladite structure surélevée audit circuit microélectronique.
[0017] Comparativement à la technique de découplage mis en oeuvre dans l'antériorité américaine
US 2014/0085158 A1 précitée. Les modalités structurelles et de fabrication du dispositif de l'invention
sont nettement améliorées. En particulier, la partie de découplage est surélevée relativement
au plan principal du circuit micro-électronique et est supportée par un surmoulage,
un élément de raccordement sous forme d'une pluralité de vias passant au travers du
surmoulage de sorte à raccorder la partie de découplage surélevée au reste du dispositif,
et avantageusement à la masse. Les dispositions de l'invention permettent d'utiliser
une technique de dépôt, en particulier un dépôt métallique, pour former la structure
surélevée, offrant une grande flexibilité de forme, avec une épaisseur potentiellement
très faible. Pour autant, l'ensemble est mécaniquement cohérent et plus résistant
que l'art antérieur de par la présence de l'élément de surmoulage.
[0018] Dans un mode de réalisation, la fabrication du module de découplage peut être largement
mutualisée avec la fabrication d'au moins une des antennes. En effet, la phase de
surmoulage et, potentiellement, la phase de polissage du surmoulage, peuvent être
mises en commun. De préférence, ce surmoulage commun définit alors un plan unique
de réalisation de dépôt électriquement conducteur pour former des parties antennaires
des parties de découplage.
[0019] La présente invention permet de disposer d'un dispositif d'émission et/ou de réception
de signaux radiofréquences comprenant deux antennes ne présentant pas ou très peu
de couplage électromagnétique l'une avec l'autre.
[0020] En effet la présente invention comprend un module de découplage électromagnétique
entre chacune des première et deuxième antennes du dispositif d'émission et/ou de
réception de signaux radiofréquences.
[0021] Ce module de découplage électromagnétique présente avantageusement une surface conductrice
électrique connectée électriquement au moyen de vias conducteurs électriques au dispositif
d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences.
[0022] De manière particulièrement avantageuse, ce module de découplage électromagnétique
est disposé entre la première antenne et la deuxième antenne. L'utilisation d'une
surface conductrice électrique accompagnée d'une pluralité de vias conducteurs électriques
s'étendant selon une direction orthogonale à ladite surface conductrice électrique
permet de renforcer le découplage électromagnétique entre la première et la deuxième
antenne. Cela permet de former un bouclier électromagnétique comprenant deux parties,
une première partie étant constituée de la surface conductrice électrique et une deuxième
partie étant constituée de la pluralité de vias conducteurs électriques.
[0023] La présente invention permet de plus de disposer d'un module de découplage électromagnétique
présentant une surface conductrice électrique au regard d'une portion du circuit microélectronique
et de préférence surélevée relativement au circuit microélectronique au moyen des
vias conducteurs électriques. Cela permet ainsi une plus grande compacité du dispositif
d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences.
[0024] Avantageusement, l'utilisation de vias conducteurs électriques pour la surélévation
de la structure surélevée du module de découplage électromagnétique offre un gain
de surface au niveau du circuit microélectronique qui peut être exploité pour placer
des composants microélectroniques, par exemple en dessous du module de découplage
électromagnétique.
[0025] La présente invention concerne aussi un procédé de fabrication d'un dispositif d'émission
et/ou de réception de signaux radiofréquences selon la présente invention
- Fourniture du circuit microélectronique présentant un plan principal d'extension ;
- Formation de la première antenne au niveau à la première zone dudit circuit microélectronique
;
- Formation de la deuxième antenne au niveau de la deuxième zone dudit circuit microélectronique
;
- Formation du dispositif de découplage électromagnétique au niveau de la troisième
zone dudit circuit microélectronique, cette étape de formation comprenant au moins
les étapes suivantes :
- i. Formation d'au moins un élément de raccordement au niveau de la troisième zone
dudit du circuit microélectronique ;
- ii. Surmoulage du circuit microélectronique de manière à recouvrir en partie au moins
l'au moins un élément de raccordement et le circuit microélectronique de sorte à définir
une surface, de préférence plane, s'étendant sensiblement selon le troisième plan
d'extension ;
- iii. Formation de la structure surélevée du module de découplage électromagnétique
au niveau de ladite surface, de préférence par dépôt d'au moins un élément conducteur
électrique.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0026] 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 illustre un dispositif d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences
comprenant deux antennes distinctes présentant un couplage électromagnétique non souhaité,
réduisant ainsi leurs performances respectives.
- Les figures 2a et 2b illustrent un dispositif d'émission et/ou de réception de signaux
radiofréquences selon un mode de réalisation de la présente invention et comprenant
un module de découplage électromagnétique.
- Les figure 3a, 3b, 3c, 3d et 3e illustrent des paramètres S d'un dispositif d'émission
et/ou de réception de signaux radiofréquences comprenant deux antennes distinctes,
en fonction des figures considérées le dispositif d'émission et/ou de réception de
signaux radiofréquences comprend ou non un module de découplage électromagnétique
selon un mode de réalisation de la présente invention.
La figure 3a représente le coefficient de transmission inverse avec et sans module
de découplage.
La figure 3b représente le coefficient de réflexion de la première antenne sans le
module de découplage.
La figure 3c représente le coefficient de réflexion de la première antenne avec le
module de découplage.
La figure 3d représente le coefficient de réflexion de la deuxième antenne sans le
module de découplage.
La figure 3e représente le coefficient de réflexion de la deuxième antenne avec le
module de découplage.
- Les figures 4a à 4e représentent différentes étapes d'un procédé de fabrication d'un
élément antennaire surélevée selon un mode de réalisation de la présente invention.
- Les figures 5a à 5c représentent différentes étapes d'une technique de formation d'un
via conducteur électrique vertical selon un mode de réalisation de la présente invention.
- La figure 6 représente un art antérieur d'une antenne UWB surélevée.
[0027] Les dessins joints sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l'invention.
Ces dessins sont des représentations schématiques et ne sont pas nécessairement à
l'échelle de l'application pratique.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
[0028] Dans le cadre de la présente invention, on qualifie de deux plans parallèles l'un
à l'autre, deux plans ne présentant pas d'écart coplanaire ou présentant un écart
négligeable au regard des tolérances industrielles, notamment inférieur à 10 degrés
et de préférence inférieur à 5 degrés.
[0029] Dans la présente demande, une antenne à large bande passante, également appelée «
UWB », s'entend d'une antenne configurée pour fonctionner sur une bande de fréquences
allant de quelques mégahertz à quelques dizaines de gigahertz, par exemple entre 3000
MHz et 11000 MHz.
[0030] Avant d'entamer une revue détaillée de modes de réalisation de l'invention, sont
énoncées ci-après des caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être
utilisées en association ou alternativement :
- Avantageusement, ladite structure surélevée comprend au moins une surface conductrice
électrique s'étendant selon un troisième plan d'extension coplanaire à au moins l'un
parmi le premier plan d'extension et le deuxième plan d'extension.
Cela permet d'accroître le découplage électromagnétique entre la première antenne
et la deuxième antenne en diminuant le couplage électromagnétique entre la première
antenne et la deuxième antenne, et de préférence en augmentant le couplage électromagnétique
entre la surface conductrice électrique du module de découplage électromagnétique
et l'une parmi la première antenne et la deuxième antenne.
- Avantageusement, l'élément de raccordement comprend une pluralité de vias conducteurs
électriques électriquement connectés à ladite structure surélevée et audit circuit
microélectronique et s'étendant depuis ladite structure surélevée vers ledit circuit
microélectronique.
- Avantageusement, la surface conductrice électrique du module de découplage électromagnétique
s'étend selon un troisième plan d'extension parallèle au plan principal d'extension.
Cela permet d'accroître la compacité du dispositif tout en disposant d'un module découplage
situé entre la première antenne et la deuxième antenne.
- Avantageusement, la pluralité de vias conducteurs électriques est disposée sur une
partie au moins de la troisième zone du circuit microélectronique.
- Avantageusement, le premier plan d'extension et le deuxième plan d'extension sont
décalés relativement à une direction perpendiculaire au premier plan d'extension et
au deuxième plan d'extension.
Cela permet de réduire le couplage électromagnétique entre la première antenne et
la deuxième antenne tout en augmentant la compacité du dispositif.
- Avantageusement, au moins l'un parmi le premier plan d'extension et le deuxième plan
d'extension sont coplanaires au plan principal d'extension. Cela permet de réaliser
aisément la connexion électrique du circuit microélectronique avec l'une parmi la
première antenne et la deuxième antenne.
- Avantageusement, le module de découplage électromagnétique est mécaniquement solidaire
de la première antenne et de la deuxième antenne uniquement via le circuit microélectronique.
- Avantageusement, la structure surélevée du module de découplage électromagnétique
est en partie au moins au-dessus d'une partie au moins des composants microélectroniques
du circuit microélectronique, de préférence la structure surélevée du module de découplage
électromagnétique recouvre au moins 15%, de préférence au moins 20% et avantageusement
au moins 30% du circuit microélectronique.
- Avantageusement, la structure surélevée du module de découplage électromagnétique
est en partie au moins au-dessus d'une partie au moins des composants microélectroniques
du circuit microélectronique, de préférence la structure surélevée du module de découplage
électromagnétique recouvre au moins 10%, de préférence au moins 20% et avantageusement
au moins 30% du circuit microélectronique.
- Avantageusement, la structure surélevée du module de découplage électromagnétique
présente au moins une extension transversale, perpendiculaire à ladite direction principale
d'extension, supérieure ou égale à l'extension transversale, perpendiculaire à ladite
direction principale d'extension, de la première surface conductrice électrique et
à l'extension transversale, perpendiculaire à ladite direction principale d'extension,
de la deuxième surface conductrice électrique.
- Avantageusement, la structure surélevée du module de découplage électromagnétique
présente au moins une extension transversale perpendiculaire à ladite direction principale
inférieure ou égale à la l'extension transversale dudit circuit microélectronique
relativement à ladite direction principale d'extension.
- Avantageusement, le potentiel électrique de la structure surélevée du module de découplage
électromagnétique est contrôlé, de préférence au travers dudit élément de raccordement.
Le contrôle du potentiel électrique de la surface conductrice électrique permet un
ajustement du découplage électromagnétique entre la première antenne et la deuxième
antenne afin de l'améliorer et/ou de répondre à des conditions de fonctionnement ou
des paramètres extérieurs.
- Avantageusement, le circuit microélectronique comprend une masse et la structure surélevée
du module de découplage électromagnétique est électriquement connectée à ladite masse,
de préférence au travers dudit élément de raccordement.
Cela permet de réaliser un bouclier électromagnétique entre la première antenne et
la deuxième antenne afin de limiter le couplage électromagnétique entre ces deux antennes.
- Avantageusement, la première antenne comprend une première surface conductrice électrique
s'étendant selon le premier plan d'extension, la deuxième antenne comprend une deuxième
surface conductrice électrique s'étendant selon le deuxième plan d'extension et la
structure surélevée du module de découplage électromagnétique présente au moins une
extension transversale, perpendiculaire à ladite direction principale d'extension,
supérieure ou égale à l'extension transversale, perpendiculaire à ladite direction
principale d'extension, de la première surface conductrice électrique et à l'extension
transversale, perpendiculaire à ladite direction principale d'extension, de la deuxième
surface conductrice électrique.
- Avantageusement, la première antenne comprend au moins une première structure surélevée
relativement audit circuit microélectronique et au moins un premier élément de raccordement
de ladite première structure surélevée audit circuit microélectronique, ladite première
structure surélevée s'étendant dans le premier plan d'extension, le premier plan d'extension
étant disposé en regard d'une partie au moins de ladite première zone dudit circuit
microélectronique.
- Avantageusement, le premier élément de raccordement de ladite première structure surélevée
audit circuit microélectronique comprend une première pluralité de vias conducteurs
électriques électriquement connectés à ladite première structure surélevée et audit
circuit microélectronique et s'étendant depuis ledit circuit microélectronique vers
ladite première structure surélevée.
- Avantageusement, la première antenne est configurée pour fonctionner dans une bande
de fréquences comprise entre 3000 MHz et 11000 MHz, et la deuxième antenne est configurée
pour fonctionner dans une bande de fréquences comprise entre 2000 MHz et 3000 MHz.
- De préférence, la première antenne et la deuxième antenne sont configurées pour fonctionner
dans des bandes de fréquences distinctes, de préférence séparée l'une de l'autre.
- Avantageusement, la première antenne est configurée pour fonctionner à une fréquence
comprise entre 3000 MHz et 11000 MHz, et la deuxième antenne est configurée pour fonctionner
dans une bande de fréquences comprise entre 2200 MHz et 2600 MHz, de préférence entre
2300 MHz et 2500 MHz et avantageusement entre 2400 MHz et 2 483.5 MHz.
Cela permet de disposer d'une antenne à large bande ainsi que d'une antenne de type
Bluetooth® afin d'accroître les fonctionnalités du dispositif d'émission et/ou de
réception de signaux radiofréquences tout en conservant une compacité réduite et tout
en limitant, voire évitant, le couplage électromagnétique entre ces deux antennes.
- Avantageusement, la structure surélevée du module de découplage électromagnétique
présente une aire comprise entre 15% et 75%, avantageusement entre 25% et 50% de l'aire
de l'une parmi la surface de la première antenne dans le premier plan d'extension
et la surface de la deuxième antenne dans le deuxième plan d'extension.
Cela permet d'améliorer le découplage électromagnétique entre la première antenne
et la deuxième antenne.
- Avantageusement, la structure surélevée présente une forme identique à au moins une
forme d'au moins l'une parmi la première antenne et la deuxième antenne.
Cela permet d'améliorer le découplage électromagnétique entre la première antenne
et la deuxième antenne.
- Avantageusement, le rapport entre l'aire de la surface conductrice électrique du module
de découplage électromagnétique et l'aire de la surface du circuit microélectronique
s'étendant dans le plan principale d'extension est compris entre 10% et 50%, de préférence
entre 20% et 40% et avantageusement entre 25% et 35%.
Cela permet d'améliorer le découplage électromagnétique entre la première antenne
et la deuxième antenne.
- Avantageusement, le rapport entre l'aire de la surface conductrice électrique du module
de découplage électromagnétique et l'aire de la surface de la première antenne dans
le premier plan d'extension est compris entre 50% et 100%, de préférence entre 70%
et 90% et avantageusement entre 75% et 85%.
Cela permet d'améliorer le découplage électromagnétique entre la première antenne
et la deuxième antenne.
- Avantageusement, le rapport entre l'aire de la surface conductrice électrique du module
de découplage électromagnétique et l'aire de la surface de la deuxième antenne dans
le deuxième plan d'extension est compris entre 50% et 100%, de préférence entre 70%
et 90% et avantageusement entre 75% et 85%.
Cela permet d'améliorer le découplage électromagnétique entre la première antenne
et la deuxième antenne.
- Avantageusement, l'étape de formation de la structure surélevée du module de découplage
électromagnétique est réalisée par dépôt d'au moins un élément conducteur électrique,
de préférence par pulvérisation sélective de plasma.
- Avantageusement, l'étape de formation de l'au moins un élément de raccordement comprend
la formation d'une pluralité de vias conducteurs électriques.
- Avantageusement, l'étape de formation d'au moins un élément de raccordement au niveau
de la troisième zone dudit du circuit microélectronique comprend au moins les étapes
suivantes :
∘ Soudure d'une extrémité d'au moins un fil conducteur électrique au niveau d'une
partie de la troisième zone dudit circuit microélectronique ;
∘ Coupure d'une partie au moins dudit fil conducteur électrique soudé au niveau d'une
partie de la troisième zone dudit circuit microélectronique ;
∘ Disposition dudit fil conducteur électrique soudé au niveau d'une partie de la troisième
zone dudit circuit microélectronique de sorte à ce qu'il présente une direction d'extension
orthogonale au plan principal d'extension dudit circuit microélectronique.
- Avantageusement, l'étape de formation de la première antenne comprend au moins les
étapes suivantes :
∘ Former une première pluralité de vias conducteurs électriques au niveau de la première
zone du circuit microélectronique ;
∘ Surmouler le circuit microélectronique de manière à recouvrir en partie au moins
lesdits vias conducteurs électriques de la première pluralité de vias conducteurs
électriques de sorte à définir une première surface, de préférence plane, s'étendant
sensiblement selon le premier plan d'extension ;
∘ Former une première surface conductrice électrique de la première antenne au niveau
de ladite première surface, de préférence par dépôt d'au moins un élément conducteur
électrique.
∘ De préférence, mais non limitativement, on protège la première surface conductrice
électrique par un film isolant électrique, par exemple par un masque isolant électrique
relativement fin par rapport à l'épaisseur de la première surface conductrice électrique
et généralement dénommé « vernis de protection ».
- Selon un mode de réalisation, l'étape de formation de la première antenne comprend
au moins les étapes suivantes :
∘ Fourniture d'un circuit microélectronique ;
∘ Formation d'une première pluralité de pistes conductrices électriques au niveau
de la première zone du circuit microélectronique ;
∘ Formation d'une troisième pluralité de vias conducteurs électriques au niveau de
ladite première zone du circuit microélectronique ;
∘ Surmoulage du circuit microélectronique de manière à recouvrir en partie au moins
lesdits vias conducteurs électriques de la troisième pluralité de vias conducteurs
électriques de sorte à définir une première surface, de préférence plane, s'étendant
sensiblement selon le premier plan d'extension.
∘ Formation d'une deuxième pluralité de pistes conductrices électriques au niveau
de ladite première surface, de préférence par dépôt d'au moins un élément conducteur
électrique.
- Avantageusement, l'étape de formation du module de découplage électromagnétique est
réalisée en même temps que l'étape de formation de la première antenne.
[0031] La présente invention trouve pour domaine préférentiel d'application les antennes
en boîtier ou AIP, acronyme de l'anglais « antenna in package ». Ce domaine recouvre
toutes les solutions qui permettent d'implanter dans un même dispositif : la puce
radiofréquence d'émission et de réception des signaux radiofréquences ; l'antenne
ou les antennes et leurs réseaux d'adaptation ainsi que d'autres composants radiofréquences.
[0032] Pour ce type de dispositif, une des principales exigences est l'efficacité alliée
à la compacité. La présente invention comme présentée par la suite, permet de répondre
conjointement à ces deux exigences.
[0033] Nous allons tout d'abord décrire un procédé de fabrication d'une antenne surélevée
grâce à des vias verticaux formés par une technique appelée la technique « Bond Via
Array ».
Technique possible pour la réalisation d'un élément antennaire surélevé :
[0034] La présente invention repose en partie au moins sur une technique de fabrication
qui de manière surprenante se trouve être en parfaite adéquation avec les exigences
demandées par ce domaine technique. D'une manière générale, on fabrique des vias pour
former des éléments conducteurs entre une partie en surélévation au-dessus du substrat
et la surface de ce dernier.
[0035] Ainsi, selon un mode de réalisation privilégié, la présente invention tire avantageusement
parti de la technique Bond Via Array (BVA™) (voir en particulier l'article « BVA:
Molded Cu Wire Contact Solution for Very High Density Package-on-Package (PoP) Applications,
Vern Solberg and Ilyas Mohammed Invensas Corporation, 02/06/2013) qui permet la construction
de vias connectés sur un circuit microélectronique s'étendant perpendiculairement
par rapport au plan d'extension du circuit microélectronique.
[0036] Nous allons à présent décrire les étapes d'un procédé dans ce contexte pour la formation
d'une ou de plusieurs antennes surélevées relativement à un circuit microélectronique
selon un mode de réalisation préféré de la présente invention.
[0037] Ce procédé peut ainsi comprendre au moins les étapes suivantes :
- Fourniture d'un circuit microélectronique 2 ;
Ce circuit microélectronique peut comprendre des composants microélectroniques, des
pistes mais également un plan de masse.
- Formation d'un ou d'une pluralité d'éléments de raccordement mécanique et électrique
d'au moins un élément antennaire à former ;
De manière préférée, cette pluralité d'éléments de raccordement comprend une pluralité
de vias conducteurs électriques 12, 32.
Cette étape de formation peut nécessiter le masquage d'une partie au moins du circuit
microélectronique 2 de sorte à ce que l'intégralité du circuit microélectronique ne
soit pas exposée aux étapes que peut comprendre la formation des éléments de raccordement.
- Surmoulage d'une partie au moins du circuit microélectronique 2 de manière à recouvrir
en partie au moins lesdits éléments de raccordement.
Selon un mode de réalisation, le circuit microélectronique 2 est surmoulé d'un matériau
polymère, par exemple une résine.
- De manière optionnelle, réalisation d'un polissage du surmoulage, via une étape de
CMP (de l'anglais « chemical mechanical polishing ») par exemple, de sorte à définir
au moins une surface s'étendant sensiblement selon un plan d'extension et de sorte
à exposer une partie desdits éléments de raccordement 12, 32 ;
- Formation d'une ou de plusieurs surfaces conductrices électriques au niveau de ladite
surface, de préférence par dépôt d'au moins un élément conducteur électrique.
Pour cette étape, un masquage d'une partie de ladite surface peut être nécessaire
afin de ne pas réaliser la ou les surfaces conductrices électriques sur l'ensemble
de ladite surface, ou bien afin de réaliser une surface conductrice électrique présentant
une géométrie particulière, comme par exemple des pistes ou bien des structures polygonales
complexes.
- Optionnellement, retrait du surmoulage.
[0038] Afin d'illustrer ce procédé de fabrication, les figures 4a à 4e vont maintenant être
décrites.
La figure 4a représente un circuit microélectronique 2 selon une vue en coupe. Ce
circuit microélectronique 2 comprend un substrat 3 et une pluralité de composants
microélectroniques 4.
[0039] La figure 4b illustre la formation des éléments de raccordement mécaniques et électriques
12, 32. Ces éléments de raccordement sont des vias conducteurs électriques 12, 32.
[0040] De manière avantageuse, les éléments de raccordement sont des fils conducteurs. Ils
sont de préférence formés à partir d'un micro-fil conducteur électrique avantageusement
soudé à une partie du circuit microélectronique 2 et ensuite redressé dans une position
verticale, c'est-à-dire selon une direction orthogonale au plan d'extension principal
du substrat 3.
[0041] Selon un mode de réalisation, les vias conducteurs électriques 12, 32 présentent
un diamètre, selon leur dimension transversale, compris entre 10µm et 500µm, de préférence
entre 20µm et 250µm et avantageusement égal à 50µm.
[0042] Avantageusement, l'espacement entre deux vias conducteurs électriques 12, 32 est
compris entre 150µm et 50000µm, de préférence entre 300µm et 3000µm et avantageusement
entre 250µm et 1000µm.
[0043] Avantageusement, la dimension en hauteur des vias conducteurs 12, 32 est comprise
entre 100µm et 5000µm, de préférence entre 750µm et 3000µm et avantageusement égale
à 1500µm.
[0044] De préférence, les vias conducteurs électriques 12, 32 comprennent au moins un matériau
conducteur électrique est pris parmi au moins : Cuivre, Or, Argent, Aluminium, ou
un alliage formé par tout ou partie de ces éléments.
[0045] Les éléments de raccordement forment alors des vias conducteurs électriques 12, 32
s'étendant depuis le substrat 3 selon une direction orthogonale au plan d'extension
principal du substrat 3.
[0046] Cette étape de formation des vias conducteurs électriques 12, 32 sera plus longuement
décrite ci-après au travers des figures 5a à 5c.
[0047] Chaque via conducteur électrique 12, 32 présente une extrémité proximale 12a, 32a
solidaire du substrat 3 et une extrémité distale 12b, 32b destinée à être solidaire
d'au moins une surface métallisée à former.
[0048] La figure 4c représente l'étape de surmoulage du circuit microélectronique 2. Ce
surmoulage est avantageusement réalisé à partir d'une ou de plusieurs polymères 5
de type résine couramment utilisées en microélectronique.
[0049] Selon un mode de réalisation non illustré, cette résine 5 est déposée selon une dimension
en hauteur inférieure à la dimension en hauteur des éléments de raccordement 12, 32.
[0050] Selon un mode de réalisation préféré et présenté en figure 4c, le surmoulage est
réalisé de manière à ce que la résine 5 recouvre les éléments de raccordement 12,
32, c'est-à-dire que la résine 5 utilisée pour le surmoulage est de préférence déposée
selon une dimension en hauteur supérieure à la dimension en hauteur des éléments de
raccordement 12, 32. Selon ce mode de réalisation, l'extrémité distale 12b, 32b des
vias conducteurs électriques 12, 32 est alors noyée dans la résine 5.
[0051] Avantageusement, la dimension en hauteur de la résine 5 est comprise entre 100µm
et 5000µm, de préférence entre 750µm et 3000µm et avantageusement égale à 1500µm.
[0052] On comprend que l'emploi d'une technique de surmoulage, en particulier avec une résine,
permet de profiter d'une phase liquide pour la mise en place de l'élément de surmoulage
aux endroits appropriés et en entourant les vias, puis, après solidification du matériau
de surmoulage (typiquement par polymérisation de la résine) de disposer d'un élément
solide servant en effet à construire les portions du plan supérieur du surmoulage,
en particulier par un dépôt de matériau conducteur.
[0053] Selon ce mode de réalisation, illustré en figure 4d, une étape de polissage mecanico-chimique
de type CMP peut être nécessaire afin de réduire la dimension en hauteur de la résine
5 au moins jusqu'à la dimension en hauteur des éléments de raccordement 12, 32 afin
d'exposer au moins l'extrémité distale 12b, 32b des vias conducteurs électriques 12,
32.
[0054] De manière astucieuse, cette étape de polissage permet d'une part de définir une
surface plane surélevée relativement au circuit microélectronique 2 et d'autre part
d'exposer les éléments de raccordement 12, 32, et de préférence en étalant localement
l'extrémité distale 12b, 32b des vias conducteurs électriques 12, 32 relativement
à ladite surface plane. Ce phénomène d'étalement provient du polissage de l'extrémité
distale 12b, 32b des éléments de raccordement 12, 32. Comme nous le verrons par la
suite, cet étalement local de la matière dont sont composés les éléments de raccordement
12, 32 participe à la connexion mécanique et principalement électrique des vias conducteurs
électriques 12, 32 avec la ou les surfaces conductrices électriques à former.
[0055] La figure 4e représente la formation de deux surfaces conductrices électriques 11,
31. La formation de chacune de ces surfaces conductrices électriques 11, 31 comprend
au moins le dépôt d'au moins un matériau conducteur électrique.
[0056] Selon un mode de réalisation, ce dépôt peut être un dépôt par pulvérisation sélective
de plasma par exemple, ou par tout autre type de dépôt permettant la formation desdites
surfaces conductrices électriques.
[0057] De manière particulièrement avantageuse, la technique de dépôt utilisée est configurée
pour permettre la connexion électrique entre l'extrémité distale 12b, 32b des vias
conducteurs électriques 12, 32 et le matériau conducteur électrique déposé.
[0058] De préférence, le matériau conducteur électrique déposé est pris parmi au moins :
Cuivre, Nickel, Or, Argent, Aluminium, Palladium ou un alliage formé par tout ou partie
de ces éléments.
[0059] Selon un mode de réalisation préféré, les deux surfaces conductrices électriques
11, 31 sont formées en même temps et de préférence à partir d'un même dépôt d'un ou
de plusieurs matériaux conducteurs électriques. De plus, un masque peut être utilisé
afin de former à partir d'un même dépôt deux surfaces conductrices électriques 11,
31 disjointe, c'est-à-dire non solidaires l'une de l'autre dans leur plan d'extension
respectif.
[0060] De manière avantageuse, un ou plusieurs masques peuvent être utilisés afin de former
une ou plusieurs surfaces conductrices électriques 11, 31 distinctes les unes des
autres et/ou présentant des géométries particulières, comme par exemple des pistes,
des disques, des cercles, etc....
[0061] Nous allons à présent décrire plus précisément, selon un mode de réalisation, l'étape
de formation d'un ou d'une pluralité d'éléments de raccordement mécanique et électrique
au travers des figures 5a à 5b.
[0062] La figure 5a représente un substrat 3 comprenant une zone conductrice électrique
62 et une zone non conductrice électrique 63.
[0063] Au moyen d'un outil de câblage 60, un fil conducteur électrique 61 est soudé au niveau
de la zone conductrice électrique 61 comme illustré en figure 5a.
[0064] Puis l'outil de câblage 60 déroule une partie du fil conducteur électrique 61 avant
de le couper au niveau de la zone non conductrice électrique 62 comme illustré en
figure 5b. Ces précédentes étapes sont courantes lorsque l'on réalise des microsoudures
par la technique de câblage par ultrasons également appelée « wire bonding » en anglais.
[0065] Enfin, au moyen du même outil ou bien d'un autre, le fil conducteur électrique 61
coupé est disposé selon une position orthogonale relativement au plan principal du
substrat 3 de sorte à définir un via conducteur électrique 12, comme illustré en figure
5c.
[0066] Comme cela sera présenté par la suite, la présente invention tire ainsi avantageusement
parti de la technique de construction BVA™ pour d'une part accroître la compacité
du dispositif d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences et d'autre
part pour réduire le nombre d'étapes du procédé de fabrication.
[0067] Ce procédé de fabrication permet de plus une meilleure précision dimensionnelle dans
la réalisation des surfaces conductrices électriques ce qui est un facteur essentiel
dans le fonctionnement des éléments électromagnétiques étant donné que les fréquences
de résonances et les couplages électromagnétiques sont directement affectés par l'aspect
dimensionnel des éléments électromagnétiques.
[0068] De plus, cela permet une grande flexibilité au niveau de la conception du ou des
éléments antennaires, notamment la possibilité de placer une ou des antennes dans
une ou des positions optimales relativement à leurs fonctions.
[0069] Cela permet également une meilleure reproductibilité des caractéristiques ce qui
représente un avantage certain en fabrication de grande série.
[0070] Enfin, ce procédé est compatible avec les procédés électroniques de production de
masse, il présente l'avantage d'être intégrable dans le flux d'assemblage et du packaging
industrielle par conséquent le cout est significativement réduit et la fiabilité augmentée.
Exemple d'antenne à large bande passante (UWB) :
[0071] Relativement à la double problématique de compacité et d'efficacité, nous allons
à présent décrire une antenne à large bande passante, dite « UWB », surélevée ainsi
que son procédé de fabrication utilisant la technique de formation de vias précédemment
introduite.
[0072] Pour la question de la compacité, on connait par exemple des dispositifs selon la
figure 6 qui comprennent une antenne de type UWB surélevée relativement au circuit
microélectronique 2 afin d'augmenter la compacité du dispositif. Néanmoins, ce type
de solution présente encore des problèmes de compacité et d'efficacité.
[0073] En effet, ce type de dispositif présente un premier inconvénient relativement à l'efficacité
de cette antenne UWB 10. De par sa connexion électrique avec le circuit microélectronique
2 uniquement au niveau de flancs 11e porteurs de l'antenne UWB 10, il demeure des
parties de l'antenne UWB 10 relativement éloignées électriquement du circuit microélectronique
2, impliquant un accroissement de la résistance électrique de l'antenne UWB 10 en
certains endroits.
[0074] De plus, les flancs 11e porteurs de l'antenne UWB 10 occupent un espace non négligeable
sur le circuit microélectronique 2 impliquant des contraintes de conception non négligeables.
[0075] La présente invention propose un procédé de fabrication d'une antenne de type UWB
surélevée résolvant au moins en partie ces inconvénients et permettant de répondre
en partie au moins à la double problématique de l'efficacité et de la compacité.
[0076] Selon un aspect, la présente invention concerne donc la réalisation d'une antenne
à large bande passante dite « UWB » surélevée relativement à un circuit microélectronique.
[0077] Tirant avantageusement partie de la technique BVA™ précédemment introduite, la présente
invention permet la formation d'une antenne UWB au-dessus d'un circuit microélectronique
de sorte à réduire l'encombrement que peut représenter ce type d'antenne et de sorte
à accroitre son efficacité via une répartition plus importante de connexions mécaniques
et électriques de ladite antenne UWB avec le circuit microélectronique.
[0078] Ainsi, selon un mode de réalisation préféré, la présente invention concerne un dispositif
d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences comprenant au moins un circuit
microélectronique s'étendant dans un plan principal d'extension et selon une direction
principale d'extension.
[0079] De manière avantageuse, ce dispositif d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences
est caractérisé en outre en ce qu'il comprend une première antenne, de préférence
à large bande de type UWB, portée par une première zone dudit circuit microélectronique
et s'étendant selon un premier plan d'extension, de préférence parallèle audit plan
principal d'extension et de préférence disposée au regard d'une portion du circuit
microélectronique.
[0080] De préférence, la première antenne comprend au moins une première structure surélevée
relativement audit circuit microélectronique et au moins un premier élément de raccordement
de ladite structure surélevée audit circuit microélectronique.
[0081] Nous allons à présent décrire, au travers de la figure 1, un dispositif d'émission
et/ou de réception de signaux radiofréquences comprenant une première antenne 10 de
type UWB.
[0082] Ce dispositif d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences présente traditionnellement
un circuit microélectronique 2 disposé sur un substrat 3 et comprenant une pluralité
de composants microélectroniques 4. Ce circuit microélectronique 2 s'étend selon un
plan principal d'extension et présente une dimension principale d'extension selon
une direction principale.
[0083] La première antenne 10 par exemple de type UWB, présente une première surface conductrice
électrique 11 surélevée au moyen d'une première pluralité de vias conducteurs électriques
12 connectant électriquement cette première surface conductrice électrique 11 au circuit
microélectronique 2 et disposée au-dessus d'une première zone du circuit microélectronique
2. Cette première surface conductrice électrique 11 s'étend selon un premier plan
d'extension de préférence parallèle au plan principal d'extension du circuit microélectronique
2.
[0084] Selon un mode de réalisation, la première zone représente au moins 25 %, de préférence
au moins 50 % et avantageusement au moins 65 % de la surface du circuit microélectronique
2.
[0085] Avantageusement la première pluralité de vias conducteurs électriques 12 est disposée
principalement sur une partie de la périphérie du circuit microélectronique 2 et en
particulier principalement sur un côté du circuit microélectronique 2.
[0086] Selon un mode de réalisation, la première pluralité de vias conducteurs électriques
12 peut être disposée à distance de la périphérie du circuit microélectronique 2,
par exemple dans une zone interne du circuit microélectronique 2, c'est-à-dire au
niveau de composants microélectroniques 4, par exemple entre des composants microélectronique
4.
[0087] Cela peut permettre de rapprocher les vias conducteurs électriques 12 de certaines
parties du circuit microélectronique 2 comme par exemple de certains composants microélectroniques
4 en particulier. Cela peut également permettre d'optimiser les longueurs de chemins
radiofréquences, autrement dit d'optimiser la distance entre l'élément antennaire
et la partie du circuit microélectronique 2 destinée à traiter le ou les signaux radiofréquences.
[0088] Avantageusement, le nombre de vias conducteurs électriques de la première pluralité
de vias conducteurs électriques 12 est compris entre 4 et 80, de préférence entre
8 et 40 et avantageusement entre 12 et 20.
[0089] Il est à noter que sur cette figure la première pluralité de vias conducteurs électriques
12 peut comprendre des vias conducteurs électriques 12 regroupés en plusieurs groupes
de sorte par exemple à connecter électriquement certaines portions de la première
surface conductrice électrique 11 en différents points du circuit microélectronique
2.
[0090] Avantageusement, l'espacement entre deux groupes de vias conducteurs électriques
12 est compris entre 150µm et 50000µm, de préférence entre 200µm et 10000µm et avantageusement
entre 250µm et 3000µm.
[0091] Selon un mode de réalisation, le nombre de vias conducteurs électriques de la première
pluralité de vias conducteurs électriques 12 est plus important au niveau d'un côté
de la première antenne 10.
[0092] Selon un mode de réalisation, la première antenne 10 comprend au moins un via conducteur
électrique de la première pluralité de vias conducteurs électriques 12 au niveau de
chaque coin de sa forme géométrique.
[0093] De manière non limitative, mais telle qu'illustrée en figure 1, la première antenne
10 peut être disposée en porte-à-faux, c'est-à-dire n'être portée par une pluralité
de vias conducteurs électriques 12 qu'au niveau d'un ou de deux côtés contigus. Ainsi,
sur cette figure, la première antenne 10 est solidaire de circuit microélectronique
2 au niveau de deux côtés contigus, la disposant ainsi en porte-à-faux. Cela s'avère
particulièrement pratique lorsque le ou les composants microélectroniques 4 situés
sous la première surface conductrice électrique 11 empêchent la disposition de vias
conducteurs électriques12, ou lorsque les dimensions de la première surface conductrice
électrique 11 sont telles qu'un ou des composants microélectroniques 4 rendent impossible
la disposition de vias conducteurs électriques 12 supplémentaires.
[0094] Avantageusement, cette disposition en porte-à-faux permet une distribution des courants
planaires par exemple comme dans un élément antennaire de type PIFA, c'est-à-dire
un dispositif antennaire plan dit « en F renversé ».
[0095] Sur cette figure, et selon un mode de réalisation, on notera que la première surface
conductrice électrique 11 présente une première portion 11a et une deuxième portion
11b reliées mécaniquement et électriquement entre elles via une troisième portion
11c de sorte à définir une fente 11d. De préférence, la deuxième portion 11b présente
une surface inférieure à celle de la première portion 11a, et une extension transversale,
perpendiculaire à la direction principale d'extension du circuit microélectronique
2, supérieure à celle de la première portion 11a.
[0096] La présence de la première 11a et de la deuxième 11b portions présentant des géométries
distinctes et formant la première surface conductrice électrique 11 permet à la première
antenne 10 de disposer de plusieurs fréquences de résonnance.
[0097] En effet, il est à noter que les fréquences de résonances des différents modes régissant
une antenne dépendent des dimensions (largeur et longueur) de celle-ci et/ou de ses
différentes parties.
[0098] Ainsi, la réalisation de cette première antenne 10 en porte-à-faux permet un ajustement
précis et aisé des dimensions de la première surface conductrice électrique 11 et
donc des fréquences de résonance de ladite première antenne 10 et cela de préférence
sans se préoccuper de la rigidité mécanique de la première antenne 10 étant donné
que la première surface conductrice électrique 11 est supportée par le surmoulage,
c'est-à-dire par la résine 5.
[0099] De plus, le couplage électromagnétique entre les modes de résonance d'une même antenne
caractérise la bande passante de celle-ci. De ce fait, la géométrie de l'antenne influe
directement sur ses caractéristiques électromagnétiques.
[0100] De ce fait, le couplage électromagnétique entre les différents modes de résonnance
de la première antenne 10 varie selon la largeur de la fente 11d séparant les première
11a et deuxième 11b portions de la première surface conductrice électrique 11.
[0101] En particulier, plus la fente 11d est étroite plus le couplage électromagnétique
entre la première portion 11a et la deuxième portion 11b est important, ce qui peut
s'avérer particulièrement avantageux dans certaines applications.
[0102] Selon un mode de réalisation, la fente 11d présente une dimension en largeur comprise
entre quelques dizaines de micromètres et quelques centaines de micromètres, et de
préférence étant de l'ordre de 100µm.
[0103] Avantageusement, la fente 11d présente une dimension en largeur comprise entre 1µm
et 1000µm, de préférence entre 25µm et 500µm et avantageusement entre 50µm et 150µm.
[0104] En comparaison avec les techniques de l'état de l'art, la présente invention permet
de créer une ou des fentes 11d de largeur contrôlée. En effet, c'est le procéder de
formation de la première surface conductrice électrique 11 par dépôt physico-chimique
qui permet d'atteindre ce contrôle et cette précision.
[0105] Selon ce mode de réalisation, un premier groupe de vias conducteurs électriques 12
relie mécaniquement et électriquement la première portion 11a de la première surface
conductrice électrique 11 au circuit microélectronique 2, et un deuxième groupe de
vias conducteurs électriques 12 relie mécaniquement et électriquement la deuxième
portion 11b de la première surface conductrice électrique 11 au circuit microélectronique
2.
[0106] Il est à noter qu'ici encore l'utilisation de vias conducteurs électriques 12 permet
d'améliorer les performances de la première antenne 11 en raccordant électriquement
chacune des première 11a et deuxième 11b portions de la première surface conductrice
électrique 11 au circuit microélectronique 2.
[0107] Tel qu'illustré en figure 1, la première surface conductrice électrique 11 recouvre
au moins 25 %, de préférence au moins 50 % et avantageusement au moins 65 % du circuit
microélectronique 2.
[0108] Comme précédemment indiqué, la présente invention trouve pour domaine préférentiel
d'application les antennes en boîtier ou AIP, acronyme de l'anglais «antenna in package
», et ce domaine est confronté à des problématiques d'efficacité et de compacité.
[0109] Ainsi, afin de résoudre cette problématique, la présente invention tire avantageusement
parti de la technique de formation de vias précédemment présentée. En effet, cette
technique permet la réalisation de la première antenne 10 surélevée au-dessus du circuit
microélectronique. Cette disposition avantageuse permet un gain conséquent en compacité.
Quant à l'efficacité, ce procédé de fabrication permet une très bonne reproductibilité
des caractéristiques de la première antenne, critère nécessaire à la production en
masse de ce type de dispositif.
[0110] Concernant le procédé de fabrication de cette antenne UWB surélevée, le procédé précédemment
décrit peut être adapté comme suit :
Ce procédé peut comprendre au moins les étapes suivantes :
- Fourniture d'un circuit microélectronique 2 ;
- Formation d'une première pluralité de vias conducteurs électriques 12 destinée à raccorder
mécaniquement et électriquement la première antenne 10 au niveau d'une première zone
du circuit microélectronique 2 ;
- Surmoulage du circuit microélectronique 2 de manière à recouvrir en partie au moins
lesdits vias conducteurs électriques de la première pluralité de vias conducteurs
électriques 12.
- Réalisation d'un polissage du surmoulage via une étape de CMP de sorte à définir une
première surface s'étendant sensiblement selon le premier plan d'extension et de sorte
à exposer la première pluralité de vias conducteurs électriques 12 au niveau de ladite
première surface ;
- Formation de la première surface conductrice électrique 11 de la première antenne
10 au niveau de ladite première surface, de préférence par dépôt d'au moins un élément
conducteur électrique.
[0111] Ainsi, de manière surprenante, ce procédé permet la résolution de la problématique
de la compacité et de l'efficacité en permettant la formation d'une pluralité de vias
conducteurs électriques, plutôt que de pans continus, reliant électriquement au circuit
microélectronique une antenne de type UWB surélevée relativement audit circuit microélectronique.
Module de découplage électromagnétique :
[0112] Comme précédemment indiqué, la présente invention concerne la résolution d'une double
problématique d'efficacité et de compacité.
[0113] En effet, les dispositifs AIP disposent souvent d'une pluralité d'antennes, et notamment
dans le cas où celui-ci dispose d'une antenne UWB, il peut être nécessaire de recourir
à une seconde antenne, de type Bluetooth® par exemple, afin d'accroître les fonctionnalités
du dispositif et d'en étendre sa modularité. C'est dans ce type de situation que la
présente invention trouve principalement application.
[0114] Du fait de la dimension toujours décroissante des dispositifs microélectroniques,
la présence d'une pluralité d'antennes conduit à des problèmes de couplage électromagnétique
occasionnant des pertes de performances relativement à chaque antenne.
[0115] Afin de résoudre entre autres cette problématique, la présente invention concerne
un dispositif d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquence comprenant un
module de découplage électromagnétique disposé astucieusement entre une première antenne
et une deuxième antenne.
[0116] Ce module de découplage électromagnétique, comme cela sera exposé par la suite, est
conçu à la fois pour permettre à chaque antenne de présenter des performances dont
les caractéristiques tendent à être indépendantes de la présence d'une autre antenne,
et tout en présentant un encombrement réduit, cela au travers entre autres, d'un positionnement
et d'une conception astucieux.
[0117] Typiquement, le module de découplage électromagnétique comprend une structure surélevée,
formée par exemple d'une surface conductrice électrique, disposée au-dessus d'une
partie d'un circuit microélectronique entre une première antenne et une deuxième antenne,
de préférence dans le même plan qu'une des deux antennes. Afin de disposer ainsi cette
structure surélevée, la présente invention peut recourir à l'utilisation d'au moins
un élément de raccordement, par exemple une pluralité de vias électriquement connectés
à la surface conductrice électrique et au circuit microélectronique, permettant par
exemple de surélever ladite surface conductrice électrique du module de découplage
électromagnétique.
[0118] Selon un mode de réalisation, l'utilisation de vias conducteurs électriques apporte
à la présente invention d'une part la possibilité de surélever la surface conductrice
électrique relativement aux composants du circuit microélectronique, à l'image d'une
parmi la première et la deuxième antenne, et d'autre part de renforcer le phénomène
de bouclier électromagnétique relativement à chacune des première et deuxième antennes.
En effet, les vias conducteurs électriques participent au phénomène de bouclier électromagnétique
entre chacune des première et deuxième antennes.
[0119] La figure 1 précédemment présentée illustre le cas d'un dispositif d'émission et/ou
de réception de signaux radiofréquences comprenant une première antenne 10 de type
UWB et une deuxième antenne 20 mais ne présentant pas de module de découplage électromagnétique.
Ce type de dispositif d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences présente
généralement une efficacité limitée par le couplage électromagnétique entre ses différentes
antennes.
[0120] Comme précédemment décrit, ce dispositif d'émission et/ou de réception de signaux
radiofréquences présente un circuit microélectronique 2 disposé sur un substrat 3
et comprenant une pluralité de composants microélectroniques 4.
[0121] De manière similaire à ce qui a été décrit précédemment, ce dispositif comprend la
première antenne 10 qui peut par exemple être de type UWB réalisée comme précédemment
indiquée.
[0122] La deuxième antenne 20, par exemple une antenne configurée pour des applications
Bluetooth®, est disposée au niveau d'une deuxième zone du circuit microélectronique
et dans un deuxième plan d'extension de préférence différent du premier plan d'extension
de la première antenne 10, mais de préférence parallèle à celui-ci. Ce deuxième plan
d'extension correspond par exemple au plan principal d'extension du circuit microélectronique
2. Cette deuxième antenne 20 présente une deuxième surface conductrice électrique
21 électriquement connectée au circuit microélectronique 2.
[0123] Selon un mode de réalisation, la deuxième zone représente au moins 15 %, de préférence
au moins 20 % et avantageusement au moins 25 % de la surface du circuit microélectronique
2.
[0124] Tel qu'illustré en figure 1, cette deuxième antenne 20 peut présenter une forme de
serpentin s'étendant principalement depuis le circuit microélectronique 2 selon une
direction sensiblement colinéaire à la direction principale d'extension du circuit
microélectronique 2.
[0125] Selon un mode de réalisation, la deuxième antenne 20 présente une section transversale,
relativement à sa dimension principale d'extension, croissante à mesure qu'elle s'étend
depuis le circuit microélectronique 2.
[0126] Avantageusement, la deuxième antenne 20 présente une forme géométrique principalement
bidimensionnelle.
[0127] De préférence, la deuxième antenne 20 est directement connectée électriquement et
mécaniquement au circuit microélectronique 2.
[0128] Selon un mode de réalisation, l'extension transversale de la deuxième antenne 20
perpendiculaire à la direction principale d'extension du circuit microélectronique
2 est inférieure ou égale à l'extension transversale du circuit microélectronique
2, et l'extension longitudinale de la deuxième antenne 20 relativement à la direction
principale d'extension du circuit microélectronique 2 est inférieure ou égale à l'extension
longitudinale du circuit microélectronique 2.
[0129] Selon un mode particulier de réalisation non représenté, la deuxième antenne 20 peut
comprendre une deuxième surface conductrice électrique 21 surélevée relativement au
circuit microélectronique 2 au moyen par exemple d'un deuxième élément de raccordement
du type vias conducteurs électriques par exemple et/ou du type parois verticales pleines.
[0130] Dans la configuration de ce type de dispositif d'émission et/ou de réception de signaux
radiofréquences, il existe un couplage électromagnétique entre la première antenne
10 et la deuxième antenne 20. Ce couplage électromagnétique perturbe dès lors les
performances de chacune des première 10 et deuxième 20 antennes.
[0131] Afin de mettre en avant ce couplage électromagnétique, la figure 3a illustre la variation
du coefficient de transmission inverse S12 40 de ce dispositif d'émission et/ou de
réception de signaux radiofréquences lorsqu'il n'est pas prévu de module de découplage
électromagnétique.
[0132] Sur cette même figure, la courbe 41 correspond au cas où un module de découplage
électromagnétique 30 entre la première antenne 10 et la deuxième antenne 20 est réalisé.
En particulier, on notera la forte influence de ce module de découplage électromagnétique
30 dans la bande de fréquences située entre 4GHz et 7 GHz à titre d'exemple.
[0133] Ainsi, dans cette bande de fréquences qui nous sert ici d'exemple de mise en avant
d'une partie des avantages de la présente invention, la présence d'un module de découplage
électromagnétique 30 permet au dispositif 1 d'émission et/ou de réception de signaux
radiofréquences de présenter des caractéristiques radiofréquences accrues, cela en
limitant, et de préférence en supprimant, le couplage électromagnétique entre la première
10 et la deuxième 20 antennes.
[0134] Ce module de découplage électromagnétique 30 est représenté, selon un mode de réalisation,
dans les figures 2a et 2b qui présentent un dispositif 1 d'émission et/ou de réception
de signaux radiofréquences 1.
[0135] Comme précédemment, ce dispositif 1 d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences
comprend un circuit microélectronique 2 dont une première zone porte une première
antenne 10 et dont une deuxième zone porte une deuxième antenne 20.
[0136] De plus, ce dispositif 1 d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences
présente une troisième zone portant un module de découplage électromagnétique 30.
Ce module de découplage électromagnétique 30 comprend avantageusement une structure
surélevée relativement audit circuit microélectronique 2.
[0137] Cette troisième zone est disposée de préférence entre la première zone et la deuxième
zone selon la direction principale d'extension du circuit microélectronique 2.
[0138] Cette structure surélevée comprend avantageusement une surface conductrice électrique
31 disposée dans un troisième plan d'extension.
[0139] Selon un mode de réalisation, le module de découplage électromagnétique 30 comprend
au moins un élément de raccordement s'étendant depuis le circuit microélectronique
2, de préférence depuis une partie de la troisième zone du circuit microélectronique
2, vers ladite structure surélevée.
[0140] Selon un mode de réalisation, l'élément de raccordement peut comprendre une paroi
pleine sensiblement verticale s'étendant depuis le circuit microélectronique 2 vers
ladite structure surélevée.
[0141] De manière avantageuse, et comme précédemment indiqué, il peut être préféré l'utilisation
de vias conducteurs électriques 32 afin de former cet élément de raccordement de sorte
à connecter électriquement la structure surélevée, en particulier la surface conductrice
électrique 31, au circuit microélectronique 2, par exemple à son plan de masse.
[0142] De plus, l'utilisation de vias conducteurs électriques 32 permet de former en partie
au moins un blindage électromagnétique pour les composants microélectroniques 4 disposés
entre la surface conductrice électrique 31 et le substrat 3 du circuit microélectronique
2, autrement dit pour les composants microélectroniques 4 disposés au niveau de la
troisième zone du circuit microélectronique 2 au regard de la structure surélevée,
de préférence au regard de la surface conductrice électrique 31.
[0143] Avantageusement, le nombre de vias conducteurs électriques de la pluralité de vias
conducteurs électriques 32 est compris entre 4 et 100, de préférence entre 10 et 80
et avantageusement entre 20 et 40.
[0144] De préférence, la surface conductrice électrique 31 est supportée par les vias conducteurs
électriques 32 au niveau d'au moins 2 coins, de préférence au niveau d'au moins trois
coins et avantageusement au niveau de chacun de ses coins.
[0145] Selon un mode de réalisation, le nombre de vias conducteurs électriques de la pluralité
de vias conducteurs électriques 32 est plus important au niveau d'un côté de du module
de découplage électromagnétique 30.
[0146] Selon un mode de réalisation préféré, le troisième plan d'extension correspond au
plan d'extension de l'une ou l'autre des première 10 et deuxième 20 antennes, c'est-à-dire
au plan d'extension de leurs surfaces conductrices électriques respectives 11 et 21.
[0147] Avantageusement, la surface conductrice électrique 31 présente une extension transversale
perpendiculaire à la direction principale d'extension du circuit microélectronique
2 inférieure ou égale à l'extension transversale du circuit microélectronique 2.
[0148] Selon un mode de réalisation, la troisième zone représente au moins 15 %, de préférence
au moins 25 % et avantageusement au moins 35 % de la surface du circuit microélectronique
2.
[0149] Avantageusement, la surface conductrice électrique 31 du module de découplage électromagnétique
30 présente une aire au moins égale à 25 %, de préférence à 50 % et avantageusement
à 75 % de l'aire de l'une parmi la surface de la première antenne 10 selon le premier
plan d'extension et la surface de la deuxième antenne 20 selon le deuxième plan d'extension.
[0150] De préférence, la surface conductrice électrique 31 du module de découplage électromagnétique
30 présente une aire au moins égale à 10 %, de préférence à 20 % et avantageusement
à 30 % de l'aire du circuit microélectronique 2.
[0151] Avantageusement, comme visible à la figure 2b notamment, la surface conductrice électrique
31 peut-être polygonale, et de préférence rectangulaire. De préférence, l'élément
de raccordement comporte des vias sur au moins deux côtés de la structure polygonale
; il peut présenter des via à chaque intersection entre des côtés.
[0152] Avantageusement, la surface conductrice électrique 31 est une surface issue d'un
dépôt métallique.
[0153] Il est à noter, et cela sera décrit plus précisément par la suite, que le module
de découplage électromagnétique 30 et la première antenne 10 peuvent comprendre en
partie au moins des caractéristiques structurelles semblables compte tenu qu'ils peuvent
être formés via le même procédé et de préférence simultanément.
[0154] Dans les figures 3a et 3b, et cela de manière avantageuse, la surface conductrice
électrique 31 du module de découplage électromagnétique 30 est disposée dans le plan
d'extension de la première surface conductrice électrique 11 de la première antenne
10. Cette disposition est particulièrement avantageuse car elle permet d'utiliser
la zone du circuit microélectronique 2 non couverte par la première surface conductrice
électrique 11 de la première antenne 10 et ainsi la surface conductrice électrique
31 présente un très faible encombrement.
[0155] De manière avantageuse, l'utilisation d'une pluralité de vias 32 conducteurs électriques
s'étendant depuis le circuit microélectronique 2 vers la surface conductrice électrique
31 permet de les relier électriquement. Ces vias conducteurs électriques 32 participent
dès lors au découplage électromagnétique en jouant un rôle complémentaire à celui
de la surface conductrice électrique 31.
[0156] Selon un mode de réalisation préféré, la surface conductrice électrique 31 est mécaniquement
indépendante de la première surface conductrice électrique 11 et de la deuxième surface
conductrice électrique 21. Autrement formulé cela veut dire que la surface conductrice
électrique 31 ne présente pas de point de contact physique direct ni avec la première
surface conductrice électrique 11 ni avec la deuxième surface conductrice électrique
21.
[0157] Les figures 3b et 3c présentent le coefficient de réflexion S11 de la première antenne
10 en fonction de la fréquence. La courbe 42 de la figure 3b correspond à la situation
de la figure 1, c'est-à-dire à l'absence d'un module de découplage électromagnétique.
[0158] À l'inverse, la courbe 43 de la figure 3c correspond à la situation des figures 2a
et 2b, c'est-à-dire à la présence d'un module de découplage électromagnétique 30.
[0159] On notera que sur la figure 3c, une bande de fréquence pour laquelle le coefficient
de réflexion S11 de la première antenne 10, de type UWB par exemple, s'est élargi
et pour laquelle son amplitude s'est réduite.
[0160] Cette modification du coefficient de réflexion S11 de la première antenne 10 est
un marqueur de l'effet de découplage électromagnétique permis par le module de découplage
électromagnétique 30.
[0161] Concernant les figures 3d et 3e, celles-ci concernent le coefficient de réflexion
S22 de la deuxième antenne 20 en fonction de la fréquence. La courbe 44 de la figure
3d correspond à la situation de la figure 1, c'est-à-dire à l'absence d'un module
de découplage électromagnétique. La courbe 44 de la figure 3e correspond à la situation
des figures 2a et 2b, c'est-à-dire à la présence d'un module de découplage électromagnétique
30. On notera que la présence d'un module de découplage électromagnétique 30 n'influe
que très peu sur les performances de la deuxième antenne 20, par exemple de type Bluetooth®.
[0162] En effet, relativement au positionnement du module de découplage électromagnétique
30 relativement à la première 10 et à la deuxième 20 antennes dans les figures 2a
et 2b, le découplage électromagnétique présente un effet plus marquant au niveau des
propriétés électromagnétiques de la première antenne 10 que de la deuxième antenne
20.
[0163] En effet, relativement aux bandes de fréquences de fonctionnement respectives de
la première 10 et de la deuxième 20 antennes, le module de découplage électromagnétique
30 permet une amélioration des performances électromagnétiques de la première antenne
10 présentant la plus grande bande de fréquence de fonctionnement.
[0164] Nous allons à présent décrire les étapes d'un procédé de fabrication d'un dispositif
1 d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences comprenant un module de
découplage électromagnétique selon un mode de réalisation préféré. Ce procédé de fabrication
reprend de nombreuses étapes du procédé précédemment décrit de fabrication d'une antenne
surélevée à partir de la technique de formation de vias décrite précédemment.
[0165] Ainsi, ce procédé peut comprendre au moins les étapes suivantes :
- Fourniture du circuit microélectronique 2 ;
- Formation d'un premier élément de raccordement mécanique et électrique de la première
antenne 10 au niveau de la première zone du circuit microélectronique 2 ;
De manière préférée, ce premier élément de raccordement comprend une première pluralité
de vias conducteurs électriques 12.
Pour cette étape, il peut être avantageux de recourir à la technique précédemment
décrite et illustrée au travers des figures 5a à 5c.
Cette étape de formation peut nécessiter le masquage d'une partie au moins du circuit
microélectronique 2, par exemple la deuxième zone et/ou la troisième zone du circuit
microélectronique 2 peuvent être masquées de sorte à ne pas être exposées aux étapes
que peut comprendre la formation du premier élément de raccordement.
- Formation de l'élément de raccordement de la structure surélevée du module de découplage
électromagnétique 30 au niveau de la troisième portion du circuit microélectronique
2 ;
De préférence, ledit élément de raccordement comprend la pluralité de vias conducteurs
électriques 32. Pour cette étape, il peut être avantageux également de recourir à
la technique précédemment décrite.
De manière préférée, cette étape de formation des vias conducteurs électriques 32
est réalisée simultanément à l'étape de formation de la première pluralité de vias
conducteurs électriques 12.
Cette étape de formation peut également nécessiter le masquage d'une partie au moins
du circuit microélectronique 2, comme par exemple la deuxième zone destinée à accueillir
la deuxième antenne 20.
- Surmoulage du circuit microélectronique 2 de manière à recouvrir en partie au moins
lesdits vias conducteurs électriques de la première pluralité de vias conducteurs
électriques 12 et lesdits vias conducteurs électriques de la pluralité de vias conducteurs
électriques 32. Selon un mode de réalisation, le circuit microélectronique 2 est surmoulé
d'un matériau polymère ;
- De préférence, réalisation d'un polissage du surmoulage via une étape de CMP (de l'anglais
« chemical mechanical polishing ») par exemple de sorte à définir une première surface
s'étendant sensiblement selon le premier plan d'extension et une surface s'étendant
sensiblement selon le troisième plan d'extension, de préférence coplanaire au premier
plan d'extension et de sorte à exposer la première pluralité de vias conducteurs électriques
12 et la pluralité de vias conducteurs électriques 32 au niveau respectivement de
la première surface et de ladite surface ;
- Formation de la première surface conductrice électrique 11 de la première antenne
10 au niveau de ladite première surface, de préférence par dépôt d'au moins un élément
conducteur électrique. Pour cette étape, un masquage de ladite surface destinée à
accueillir la structure surélevée du module de découplage électromagnétique 30 peut
être réalisé afin de la protéger de ce dépôt. De même, un masquage de la deuxième
zone peut être nécessaire.
- Formation de la surface conductrice électrique 31 du module de découplage électromagnétique
30 au niveau de ladite surface, de préférence par dépôt d'au moins un élément conducteur
électrique. Ici également pour cette étape, un masquage de la première surface conductrice
électrique 11 peut être réalisé afin de la protéger de ce dépôt. Selon un autre mode
de réalisation préféré, la formation de la surface conductrice électrique 31 est réalisée
simultanément à la formation de la première surface conductrice électrique 11.
- Optionnellement, retrait du surmoulage ;
- Formation de la deuxième antenne 20 au niveau de la deuxième zone du circuit microélectronique
2. Cette formation pouvant comprendre des étapes de gravure, masquage et de dépôts
de matériaux conducteurs électriques.
[0166] Ainsi, de manière surprenante la technique de formation de vias et le procédé de
fabrication d'une antenne surélevée à partir de cette technique de formation de vias
présentent une synergie avec la résolution de la problématique du découplage électromagnétique
entre la première antenne 10 et la deuxième antenne 20. Cette technique et ce procédé
permettent en effet de disposer la surface conductrice électrique 31 dans le même
plan d'extension que la première surface conductrice électrique 11 permettant ainsi
un meilleur découplage électromagnétique entre la première 10 et la deuxième 20 antennes.
[0167] La présente invention permet ainsi, dans un mode de réalisation non limitatif, d'accroitre
l'efficacité des dispositifs AIP sans affecter leur compacité via entre autre l'utilisation
d'un procédé original de formation de système antennaire surélevée avantageusement
utilisé pour la réalisation d'un module de découplage électromagnétique par exemple
et d'une antenne située alors dans le même plan d'extension.
[0168] L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits, mais s'étend à tout
mode de réalisation entrant dans la portée des revendications.
REFERENCES
[0169]
1. Dispositif d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences
2. Circuit microélectronique
3. Substrat
4. Composants microélectroniques
5. Résine
10. Première antenne
11. Première surface conductrice électrique
11a. Première portion
11b. Deuxième portion
11c. Troisième portion
11d. Fente
11e. Flanc conducteur électrique
12. Première pluralité de vias conducteurs électriques
12a. Extrémité proximale d'un via de la première pluralité de vias conducteurs électriques
12b. Extrémité distale d'un via de la première pluralité de vias conducteurs électriques
20. Deuxième antenne
21. Deuxième surface conductrice électrique
22. Deuxième pluralité de vias conducteurs électriques
22a. Extrémité proximale d'un via de la deuxième pluralité de vias conducteurs électriques
22b. Extrémité distale d'un via de la deuxième pluralité de vias conducteurs électriques
30. Module de découplage électromagnétique
31. Surface conductrice électrique
32. Pluralité de vias conducteurs électriques
32a. Extrémité proximale d'un via de la pluralité de vias conducteurs électriques
32b. Extrémité distale d'un via de la pluralité de vias conducteurs électriques
40. Coefficient de transmission inverse entre la première antenne et la deuxième antenne
en l'absence du module de découplage électromagnétique
41. Coefficient de transmission inverse entre la première antenne et la deuxième antenne
en présence du module de découplage électromagnétique
42. Coefficient de réflexion de la première antenne en l'absence du module de découplage
électromagnétique
43. Coefficient de réflexion de la première antenne en présence du module de découplage
électromagnétique
44. Coefficient de réflexion de la deuxième antenne en l'absence du module de découplage
électromagnétique
45. Coefficient de réflexion de la deuxième antenne en présence du module de découplage
électromagnétique
60. Outil de câblage
61. Fil conducteur électrique
62. Zone conductrice électrique
63. Zone non conductrice électrique
1. Dispositif (1) d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences comprenant
au moins :
• un circuit microélectronique (2) s'étendant dans un plan principal d'extension et
selon une direction principale d'extension ;
• une première antenne (10) portée par une première zone dudit circuit microélectronique
(2) et s'étendant selon un premier plan d'extension ;
• une deuxième antenne (20) portée par une deuxième zone dudit circuit microélectronique
(2) s'étendant selon un deuxième plan d'extension ;
le dispositif (1) comprenant en outre un module de découplage électromagnétique (30)
entre la première antenne (10) et de la deuxième antenne (20), porté par une troisième
zone dudit circuit microélectronique (2) disposée entre la première zone et la deuxième
zone ; le module de découplage électromagnétique (30) comprenant au moins une structure
surélevée relativement audit circuit microélectronique (2) et au moins un élément
de raccordement de ladite structure surélevée audit circuit microélectronique (2),
le dispositif étant
caractérisé en ce que :
- il comprend un surmoulage du circuit microélectronique (2) configuré de manière
à recouvrir en partie au moins l'au moins un élément de raccordement et le circuit
microélectronique (2) de sorte à définir une surface, de préférence plane, s'étendant
sensiblement selon un troisième plan d'extension;
- l'élément de raccordement comprend une pluralité de vias conducteurs électriques
(32) électriquement connectés à ladite structure surélevée et audit circuit microélectronique
(2) et s'étendant depuis ledit circuit microélectronique (2) vers la structure surélevée
;
- la structure surélevée est un dépôt d'au moins un élément conducteur métallique
situé sur ladite surface.
2. Dispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel la structure surélevée
est supportée par les vias conducteurs électriques (32) au niveau d'au moins deux
de ses coins, de préférence au niveau d'au moins trois de ses coins et encore plus
préférentiellement au niveau de chacun de ses coins.
3. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite structure
surélevée comprend au moins une surface conductrice électrique (31) s'étendant selon
un troisième plan d'extension coplanaire à au moins l'un parmi le premier plan d'extension
et le deuxième plan d'extension.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le surmoulage
est en au moins un matériau polymère.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le diamètre
des vias conducteurs électriques (32), selon leur dimension transversale, et entre
10 µm et 500 µm.
6. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la pluralité
de vias conducteurs électriques (32) est disposée sur une partie au moins de la troisième
zone du circuit microélectronique (2).
7. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel
le premier plan d'extension et le deuxième plan d'extension sont décalés relativement
à une direction perpendiculaire au premier plan d'extension et au deuxième plan d'extension.
8. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel
le module de découplage électromagnétique (30) est mécaniquement solidaire de la première
antenne (10) et de la deuxième antenne (20) uniquement via le circuit microélectronique
(2).
9. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel
la première antenne (10) comprend une première surface conductrice électrique (11)
s'étendant selon le premier plan d'extension, la deuxième antenne (20) comprend une
deuxième surface conductrice électrique (21) s'étendant selon le deuxième plan d'extension
et la structure surélevée (31) du module de découplage électromagnétique (30) présente
au moins une extension transversale, perpendiculaire à ladite direction principale
d'extension, supérieure ou égale à l'extension transversale, perpendiculaire à ladite
direction principale d'extension, de la première surface conductrice électrique (11)
et à l'extension transversale, perpendiculaire à ladite direction principale d'extension,
de la deuxième surface conductrice électrique (21).
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le circuit
microélectronique (2) comprend une masse et dans lequel la structure surélevée du
module de découplage électromagnétique (30) est électriquement connectée à ladite
masse, de préférence au travers dudit élément de raccordement.
11. Procédé de fabrication d'un dispositif (1) d'émission et/ou de réception de signaux
radiofréquences selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant
au moins les étapes suivantes :
• Fourniture du circuit microélectronique (2) présentant un plan principal d'extension
et une antenne appelée deuxième antenne (20) au niveau de la deuxième zone dudit circuit
microélectronique (2)
• Formation de la première antenne (10) au niveau à la première zone dudit circuit
microélectronique (2) ;
• Formation du dispositif de découplage électromagnétique (30) au niveau de la troisième
zone dudit circuit microélectronique (2), cette étape de formation comprenant au moins
les étapes successives suivantes :
i. Formation d'au moins un élément de raccordement au niveau de la troisième zone
dudit du circuit microélectronique (2), l'élément de raccordement comprenant une pluralité
de vias conducteurs électriques (32) électriquement connectés à ladite structure surélevée
et audit circuit microélectronique (2) et s'étendant depuis ledit circuit microélectronique
(2) vers la structure surélevée ;
ii. Surmoulage du circuit microélectronique (2) de manière à recouvrir en partie au
moins l'au moins un élément de raccordement et le circuit microélectronique (2) de
sorte à définir une surface, de préférence plane, s'étendant sensiblement selon un
troisième plan d'extension ;
iii. Formation de la structure surélevée du module de découplage électromagnétique
(30) par dépôt d'au moins un élément conducteur métallique au niveau de ladite surface.
12. Procédé selon la revendication précédente dans lequel l'étape de formation de la structure
surélevée (31) du module de découplage électromagnétique (30) par dépôt d'au moins
un élément conducteur électrique est réalisée par pulvérisation sélective de plasma.
13. Procédé selon l'une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel l'étape
de formation d'au moins un élément de raccordement au niveau de la troisième zone
dudit du circuit microélectronique (2) comprend au moins les étapes suivantes :
• Soudure d'une extrémité d'au moins un fil conducteur électrique (61) au niveau d'une
partie de la troisième zone dudit circuit microélectronique (2) ;
• Coupure d'une partie au moins dudit fil conducteur électrique (61) soudé au niveau
d'une partie de la troisième zone dudit circuit microélectronique (2) ;
• Disposition dudit fil conducteur électrique (61) soudé au niveau d'une partie de
la troisième zone dudit circuit microélectronique (2) de sorte à ce qu'il présente
une direction d'extension orthogonale au plan principal d'extension dudit circuit
microélectronique (2).
14. Procédé selon l'une quelconque des trois revendications précédentes dans lequel l'étape
de formation de la première antenne (10) comprend au moins les étapes suivantes :
• Formation d'une première pluralité de vias conducteurs électriques (12) au niveau
de la première zone du circuit microélectronique (2) ;
• Surmoulage du circuit microélectronique (2) de manière à recouvrir en partie au
moins lesdits vias conducteurs électriques de la première pluralité de vias conducteurs
électriques (12) de sorte à définir une première surface, de préférence plane, s'étendant
sensiblement selon le premier plan d'extension ;
• Formation d'une première surface conductrice électrique (11) de la première antenne
au niveau de ladite première surface, de préférence par dépôt d'au moins un élément
conducteur électrique.
15. Procédé selon l'une quelconque des quatre revendications précédentes dans lequel l'étape
de formation du module de découplage électromagnétique (30) est réalisée en même temps
que l'étape de formation de la première antenne (10).