Identification et traçabilité : de nouveaux horizons grâce à la microélectronique
Les progrès enregistrés en microtechnologie silicium CMOS depuis les 10 dernières années ont permis l’émergence d’applications nouvelles, le plus souvent en rupture significative avec les solutions techniques traditionnelles.
C’est le cas du domaine de l’identification et de la traçabilité avec l’apparition des cartes à puce sans contact pour l’identification des personnes et celle des étiquettes électroniques pour la traçabilité des objets. Deux avancées majeures ont permis lors de la dernière décennie d’atteindre les performances nécessaires et suffisantes à la réalisation de produits industriels viables. La première est la réduction de la consommation des circuits intégrés CMOS bulk qui a largement favorisé la possibilité de téléalimenter des microcircuits. La seconde est la possibilité de concevoir et de réaliser des circuits mixtes monolithiques, numériques et radiofréquences (RF), en technologie CMOS donc bon marché aussi bien à haute fréquence (13,56 MHz) qu’à ultra haute fréquence (2,45GHz).
 Des perspectives de production très importantes
Les deux classes de produits, cartes sans contact et étiquettes RFID, sont caractérisées par des volumes de production extrêmement importants du fait de leur diffusion potentielle sur chaque individu et chaque objet. Les contraintes de coût, d’interopérabilité mondiale et de performances ont conduit le Léti et l’INP Grenoble à entreprendre des travaux de R&D sur les différents aspects techniques afin de rendre ces produits encore plus attractifs tant sur le plan industriel qu’en terme d’applications. Parmi les différents axes de recherche à court et moyen terme, on peut citer :
 l’amélioration du facteur performances/consommation par l’introduction de technologies telles que le SOI,
l’augmentation des débits des liens sans contact par des techniques de conception d’ensembles émetteur/ récepteur plus performantes et de plus faible consommation,
le développement d’antennes performantes et économiques sur supports spécifiques et très variés ou en environnement électromagnétique difficile,
l’utilisation de mémoire non volatile à temps d’écriture bien plus rapide que l’EEPROM actuelle avec le développement des MRAM et PC-RAM,
l’augmentation de la sécurité de ces composants avec l’introduction de microsources d’énergie en technologie « Above IC » comme les microbatteries à l’état solide,
l’introduction de microcapteurs tant pour la détection d’actions frauduleuses sur le composant que pour le suivi de l’environnement de l’objet (température, choc).
Recherche à long terme : viser un concept économique
La recherche à plus long terme s’oriente vers des solutions radicalement différentes dans les procédés de fabrication à grande échelle. En effet une carte à puce ou une étiquette électronique sont toutes deux caractérisées par une géométrie ayant une surface significative et des capacités de traitement faibles en comparaison des circuits de la classe Pentium ou processeurs graphiques. En mariant les technologies émergentes d’électronique organique et d’impression par jet d’encre ultra fine et ultra rapide, il sera alors possible de retrouver le concept économique de fabrication collective sur grande surface. Le Léti travaille au développement et à l’amélioration de ces procédés dans le cadre de projets nationaux (RTB) ou européens. Le LCIS de l’INP Grenoble conduit plusieurs projets visant la conception et l’optimisation d’antennes intégrées pour la RFID.
Dans ce domaine, les relations avec le monde industriel se font aussi au travers de comités de normalisation dans lesquels le Léti et l’INP Grenoble ont des experts reconnus sur le plan international, notamment à l’ISO.
Notons enfin que ces travaux se font en étroite collaboration avec le Pôle de Traçabilité de Valence.
Source Smaïl Tedjini (ESISAR/LCIS) et François Vacherand (Léti/DCIS) Minatec
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