本发明涉及一种电子模块，其包括连接到射频天线并且连接到CMS表面安装器件（例如电容）的集成电路芯片。
本发明尤其可以涉及诸如接触式和/或非接触式芯片卡或混合卡、射频票据或标签（RFID）、射频应答器、集成或构成这种模块的插件（或嵌体）之类的电子载体的领域。这种电子载体尤其可以符合ISO/IEC 14443或ISO 78016标准。
本发明优选地通过插入尤其是诸如手镯、手表、钥匙扣、衣服等的便携式电子装置中来使用，以用于执行射频支付、识别和认证交易。
背景技术：
已知通过与权利要求1的前序部分相对应的步骤来制造芯片卡模块。专利FR 2743649 B1中描述了这种天线模块。根据所揭示的变型，芯片可以跨越天线的匝放置在外围，以便允许通过焊接线连接到芯片。
在另一种变型中，芯片被放置在模块的中心，天线包括位于匝外围的连接末端，并且通过横跨匝的焊接线实现芯片到该末端的连接。
在另一种变型中，模块包括被实现在与承载匝的面相对的面上的传导桥，并且传导通孔穿过载体以将传导桥连到天线。
专利申请EP 2669852描述了一种单面集成电路模块，其中天线的外围匝朝向中心偏移，以允许跨越匝来安装芯片，并通过焊接线直接连接天线的外部端子。
具有非接触式芯片的现有天线模块是双面型的，并且包括穿过模块的载体膜的金属化传导通孔。在这些模块中，目前市场上提出将射频集成电路（IC）芯片和电容器连接到蚀刻天线，以便调节由此形成的射频通信应答器的谐振频率。这些模块实现起来复杂且价格昂贵。
文献US 2012 0050130描述了一种射频通信装置，其包括承载连到芯片并且连到电容器的天线的绝缘衬底。电容器由布置在衬底两侧的两个传导板获得。
技术问题。
上述模块不允许以最佳成本优化射频性能。
本发明的目的是解决上述问题，并且尤其是获得一种制造起来更简单和更经济的高性能射频模块。
技术实现要素：
本发明包括：首先采用单面型天线模块衬底，其次预备以无源器件或集成电路形式的电容器，第三配置该单面衬底，以允许以无源器件或集成电路芯片形式的器件（电阻电容器、线圈或其它）的表面安装（CMS）以及其与天线的连接。最后，第四，本发明包括保留芯片卡型的制造以实现机械可靠性并降低制造价格。
模块的配置应该允许用芯片卡行业中的常规技术的工业规模上的容易制造。
因此，能获得在射频通信方面高性能并且相对于现有产品成本降低75%的产品。
由于该模块的设计，可以免除穿过绝缘膜的传导通孔、在衬底的与支撑天线的一面相对的那一面上的重定向迹线。
可以在中心或中间涂覆区域中保护芯片与天线的连接，同时在单面上具有天线。
还利用单面蚀刻简化了制造，同时芯片具有中心或中间位置，从而在适用的情况下使得能够实现用于将模块粘合到卡中的最佳表面。
因此，本发明的主题是一种具有射频集成电路芯片的模块，包括：
- 绝缘衬底，包括传导迹线的金属化物，其被实现在衬底的同一侧上并形成具有两个连接端子的天线，
- 载体膜上的至少一个区域，用于涂覆或放置射频集成电路芯片和以表面安装器件形式的电容，射频集成电路芯片和器件被布置在衬底的同一面上并连接到天线，
其特征在于，传导迹线在载体膜的同一单侧上，连接是间接地通过穿过绝缘膜的穿孔实现的或直接地在绝缘衬底的表面上的迹线上实现的。
根据模块的其它特征：
- 模块包括螺旋，该螺旋包括位于衬底外围的天线匝，芯片和器件被布置在螺旋内部（或螺旋上）；
- 它包括螺旋内部的金属化互连端子，所述金属化互连端子在分割或解短路状态下通过电联结连到天线；
- 所述分割或解短路状态由机械或激光烧蚀、衬底（或载体膜）和所述联结的点状穿孔、机械磨蚀、冲孔（或者还有化学蚀刻）中的一种操作来产生；
- 通过穿过绝缘膜的穿孔实现芯片到天线的连接；
- 芯片和器件连接到布置在以螺旋形式的天线内部的同一对互连端子；
- 模块可以最佳地包括匝的偏移D，所述偏移从载体膜的外围向螺旋的内部延伸；
- 器件（14）可以是电容；
- 芯片和器件（特别是电容器）涂覆有保护或涂覆绝缘材料。
本发明还涉及包括上述模块的诸如芯片卡的装置。它可以包括主体，该主体具有在表面上露出的空腔，并且所述模块嵌入并固定在空腔中。
因此，本发明允许用制造具有良好射频性能的迷你SIM卡的技术来经济地制造非接触式芯片卡。器件及其连接受到机械保护，因为它们涂覆有绝缘树脂，并且所述模块如芯片卡模块那样嵌入在卡体的空腔中，但是优选地，其中天线尺寸覆盖以ISO 7816版式的芯片卡模块的尺寸的约两倍。
以迷你SIM卡版式的非接触式卡随后可以通过其周围的预切割而从其载体上拆下。然后，可以将非接触式卡滑入手镯或手表（或任何便携式对象）中，以便执行交易，尤其是银行的支付、识别、认证交易。
附图说明
- 图1-2示出了现有技术的具有射频芯片卡的模块；
- 图3示出了现有技术的在同一面上具有射频芯片和电容的双面型现有模块；
- 图4A、4B、4C、4D、4E和4F示出了根据本发明的第一实施例的具有射频芯片的模块；
- 图5A、5B和5C示出了根据本发明的第二实施例的具有射频芯片的模块；
- 图6和7分别示出了嵌入在装置主体中的具有射频芯片的模块和根据图6的A-A的截面。
具体实施方式
在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的元件。
在图1和图2中，可以看到现有技术的集成电路IC模块（专利申请EP 2669852）。它包括绝缘衬底3，导电迹线2，其被实现在衬底的同一侧12上，形成天线2，并包括两个连接末端8、9，
- 用于涂覆或放置射频集成电路芯片的区域16；射频集成电路芯片被设置在衬底3的同一面12上，并连接到天线；部分地跨越外围匝25的朝向模块中心区域的偏移（D）安装芯片4。
图3示出了现有实施例；它包括双面载体膜（或衬底）3，该双面载体膜（或衬底）3包括被蚀刻在绝缘载体膜的每个面上的金属化物。在第一面12上实现螺旋天线2和导电垫或端子8、9。并且包括用于连接集成电路芯片4和CMS（表面安装器件（composant monté en surface））或“SMD”（表面安装器件（surface mounted device））器件14的互连垫11a、11b的第二蚀刻金属化物位于与第一面相对的第二面13上。SMD器件可以是例如以无源器件形式的电容，该电容由多层介电陶瓷形成。它安装在衬底3的与电容器相对的表面上，该电容器由电容器板、特别是通过在衬底上蚀刻获得的电容器板形成。本发明所涉及的电容器具有紧凑的优点。它可以在基本上小于或大致等于射频芯片的体积或块体的体积或块体中具有高电容。因此，可以将这些器件重新组合在一起以便在需要时进行嵌入。在需要时可以执行组合件的涂覆。
芯片和器件安装在绝缘衬底的第二面13的同一侧上，并通过载体膜盲孔中的传导通孔10连接天线2的端子8、9。通孔10连接被实现在第一面12上的天线的端子8、9。
在图4A中，根据本发明的第一实施例的具有集成电路芯片4的模块1A包括如上所述的绝缘衬底3、在衬底的同一侧（12）上实现的传导迹线25；这些迹线形成具有匝25的天线2，并包括两个连接末端或端子8、9。这种模式提供了用于涂覆或放置射频集成电路芯片和器件14的区域16，该器件的形式为（SMD型）器件，这里特别是电容；组合件4、14、5基本上位于模块的纵向垂直平分线ML的中心（以允许树脂涂覆和嵌入到卡体中）；涂覆区域16被涂覆材料6覆盖，该涂覆材料6保护这两个器件4、14及其电连接5。这些连接可以是任何已知的类型。
射频集成电路芯片4和器件14被布置在衬底的同一第一面12上并连接到天线2。
根据该第一实施例的特征，在载体膜的同一单侧上实现金属化8、9。在这里，穿过绝缘衬底3的穿孔17（未经过金属化）来执行连接这些器件的连接5。
这里，通过蚀刻预先粘合在呈现带状并包括连接穿孔或井的衬底上的金属来实现天线。
天线2包括电流入口迹线19A，以便在蚀刻期间实现金属化的电气连续性。可以随后在模块通过沿着其外围33（以点线表示）进行冲孔而从衬底取出的同时分割这些迹线19A。替换地，这些迹线19A可以与位于模块外部的其它待进行解短路的迹线19B同时进行分割（用于芯片卡的模块的膜的常规解短路）。
天线包括在匝25内部的金属化重定向端子20。该金属化重定向端子最初通过电联结19B连到天线，以允许电流进入。然后，这些入口19A、19B可以被去除，特别是通过冲孔18或激光，特别是在将模块1A从其运输带R上取出的时候。
该模块以最终形式提供，其中电流入口的电联结19处于分割或解短路状态。电联结19的分割或解短路状态可以由机械或激光烧蚀、载体膜和联结的点状穿孔、机械磨蚀、冲孔中的一种操作产生。
这里天线的匝25在载体膜3的外围延伸，并且芯片4和器件（特别是电容性器件）14被布置在由匝25形成的螺旋内部。
在优选应用中，模块1A（图4A）是用来执行认证和金融交易、银行交易、支付交易，并且必须是小尺寸的，例如以迷你SIM卡的版式。
为了允许良好的通信，匝25优选地在模块的外围延伸，以便在最小面积上具有较大的耦合表面。
器件4、14基本上放置在纵向中心线ML上，并且基本上位于模块的中心，以便允许器件的涂覆和将模块嵌入到基本上类似2FF版式的迷你SIM卡的芯片卡体中。
可以看出，芯片4和器件14连接到布置在天线2的螺旋内部的同一对互连端子8、9。替换地，天线可以是任何形式，诸如UHF型天线。
可以看出，该模块包括天线的外部端子9，该外部端子9通过匝的偏移D而置于靠近互连金属化物21（或重定向端子）；偏移D形成从载体膜的外围朝向螺旋内部的中间位置（实际上朝向器件的涂覆或放置区域16）延伸的环；偏移“D”还朝向金属化互连端子21（或重定向端子）延伸。
图4B示出了以芯片4和电容14的连接为中心的图4A的一部分的放大图。
电容14和射频芯片4被布置在绝缘衬底3的一个面13上，并且连接到位于载体3的与面13相对的面12上的天线的端子（8、9，通过21）。芯片4通过穿过井17的焊接线5进行连接，并且电容通过穿过其它井17的传导胶28进行连接。
图4C是沿着图4B的C-C的近似截面。电容安放在衬底3上，并且电容的连接末端与填充有传导胶的镂空或穿孔17并排直立，以将电容电连接到天线。电容悬于与它相对应的井17之上。
图4D示出了电容14的连接的变型。根据图4A的实施例的配置，它可以通过被布置在设置在绝缘衬底3中的窗口或空腔17中而连接到天线端子8、9。优点在于减小了模块的总厚度。这里，用传导胶28来连接电容。电容不是在两个井17之间横跨衬底，而是位于井17的底部。
图4F示出了根据第一实施例的配置的器件的连接的变型。该变型与图4A的实施例的不同之处在于，芯片4和电容14的一侧直接连接到触点9，而另一侧直接连接到触点8。这个实施例对于具有小空间的模块而言具有紧凑的优点。替换地，天线25被布置在衬底3的与芯片相同的一侧。芯片（或器件）可以横跨匝进行安装。
图4E示出了图4D的连接的变型。不同之处在于电容14粘合到井17的底部，并通过传导胶28连接到天线端子8，电容至少部分容纳在孔口或穿孔或井17中。这里电容包括在其相对的末端处的连接区域。另一末端通过焊接线5直接连接到第二天线端子9。
这里的优点是补偿电容的高度并具有紧凑的器件配置。芯片4也可以被布置在具有对应尺寸的空腔中。
这样实现的模块可以在其外围33（以点线表示）处被切割，以便将其从载体膜上取出，所述载体膜特别是以卷带（bande de bobine）“R”呈现的。
图5A示出了本发明的第二实施例。它与图4A的实施例的主要不同之处在于，天线2被布置在衬底的与承载器件4、14的一侧相同的那一侧13上。因此，避免了连接井17，并且由于天线是处在空腔C2中，所以保护天线免受模块外部的影响。
图5B示出了以器件及其连接为中心的图5A的一部分的放大图。芯片4连接到天线端子9和重定向端子21。端子21通过电连接26a连接到天线端子9，或者端子21被印刷在绝缘桥27上，绝缘桥27本身被印刷在天线偏移“D”的匝25上。优选地，绝缘桥不是必需的，连接通过焊接线来执行并且越过天线的匝、特别是越过偏移处（如果存在偏移的话）。
电容14在其端子或触点11、12上连接，端子或触点11、12如图4A所示的那样分别用传导胶28连到端子8和21。替换地，电容14可以通过焊接线5连接到这些端子11、12上。
这个实施例的优点在于，除了解短路18之外，它不需要任何穿孔。
图5C示出了电容14的布置和电连接，其可以适合前述实施例之一。在这种布置中，天线2和器件4、14在衬底的同一侧。电容14用绝缘胶29跨越天线2的匝25固定。电容通过横跨匝25的焊接线连接到天线端子8和9。
图7示出了具有包括模块1A、1B的主体的装置30。在该示例中，装置30是芯片卡形式的射频应答器。然而，模块1A、1B可以插入到诸如衣服、手镯、手表、皮带之类的任何产品的各种载体或主体中。
在该示例中，装置30包括具有空腔C的迷你主体23，空腔C具有在表面上露出的两个级C1、C2，并且模块1A嵌入并固定在空腔中。模块1A实际上嵌入到以迷你SIM版式（2FF：25 x 15 mm）的迷你卡的主体23中。这种迷你主体22本身可通过易裂带31以已知的方式拆成芯片卡30的主体30。在适当的情况下，本发明涉及到其它更小的版式3FF和4FF。
因此，本发明允许使用迷你SIM芯片卡技术经济地并以良好的作用范围制造配备有低成本的单面型膜的射频应答器。
装置或模块可以是以不同的芯片卡版式，尤其是4FF版式。
在所有实施例中，射频应答器的电容可以具有高于或等于约25pF或35pF的值，特别是针对13.56 Mhz的调谐频率。
替换地，在本发明可以涉及的可能应用中，电容可以高于50或70皮（p）法拉。