KR100406930B1

KR100406930B1 - 별도의 시트에 안테나를 형성한 비접촉 ｉｃ 카드 및 그제조방법

Info

Publication number: KR100406930B1
Application number: KR10-2001-0057523A
Authority: KR
Inventors: 김정호
Original assignee: (주)제이티
Priority date: 2001-09-18
Filing date: 2001-09-18
Publication date: 2003-11-21
Also published as: KR20030024388A

Abstract

본 발명에 따른 별도의 시트에 안테나를 형성한 비접촉 IC 카드 및 그 제조방법은 적어도 메모리 기능을 갖는 IC 칩을 포함하는 전자부품이 형성된 기판 및 상기 전자부품 중에서 적어도 상기 IC 칩을 노출하기 위한 구멍이 형성되고, 안테나가 형성된 시트로 이루어지고, 상기 시트의 상기 안테나가 형성된 표면과 상기 기판의 상기 IC 칩이 형성된 표면이 서로 부착되고, 상기 안테나의 양 단부는 상기 IC 칩의 입출력 전극에 각각 접속되는 것을 특징으로 하며, 아울러 상기 비접촉 IC 카드를 제조하는 방법을 포함한다.

Description

별도의 시트에 안테나를 형성한 비접촉 ＩＣ 카드 및 그 제조방법{Contactless IC Card Having an Antenna Built-in Separate Sheet and Method of Manufacturing the Card}

발명의 분야

본 발명은 비접촉 IC 카드 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 IC 칩과 안테나 와이어를 별도의 기판과 시트에 각각 형성한 비접촉 IC 카드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

발명의 배경

다양한 정보를 기록, 저장 및 변경할 수 있는 IC 카드의 사용이 점차 보편화되고 있다. 일반적으로 IC 카드는 접촉 IC 카드와 비접촉 IC 카드로 구분되며, 일반적으로 접촉 IC 카드는 빠른 속도의 액세스가 보장되지만 카드 리더/라이터(reader/writer)와 IC 카드의 입출력 단자 사이에 존재하는 마찰력에 의하여 IC 카드의 단자가 손상되기가 쉽고 그 결과 불완전한 접촉이 발생할 우려가 있다. 이에 반하여 비접촉 IC 카드의 경우는 카드 리더/라이터로부터 원거리에서도 액세스가 가능하며 커넥터가 손상될 염려가 거의 없다는 장점으로 인하여 현재 패스 카드(pass card)나 바코드용 카드 등으로 널리 사용되고 있다.

비접촉 IC 카드는 합성수지로 형성된 하나의 기판에 IC 칩, 커패시터(capacitor), 필터(filter), 컨덴서(condenser) 등의 전자부품 및 안테나를 내장하여 만들어지며, 카드 리더/라이터에서 전송한 신호를 안테나를 통하여 수신하고 이를 IC 칩의 메모리에 저장한다. 종래의 비접촉 IC 카드는 하나의 기판 위에 이러한 전자부품과 안테나를 내장함에 따라 작업공정이 비효율적인 경우가 발생할 수 있다. 즉 기판 위에 전자부품을 내장하고 안테나를 형성하는 작업공정이 하나의 라인을 따라 가면서 이루어질 수밖에 없어서 기판을 공급하는 단계, 전자부품을 내장하는 단계 또는 안테나를 형성하는 단계 중에서 어느 한 단계라도 문제가 생기면 작업라인 전체가 중지할 수밖에 없는 것이다.

또한 비접촉 IC 카드가 일반 사용자들에게 제공되는 형태로 완성되는 과정은 통상적으로 전자부품 및 안테나를 내장한 기판을 공급하는 업체와 최종 사용자의 요구에 따라 상기 공급된 기판 위·아래에 또 다른 복수개의 시트를 부착하고 그 위에 인쇄 등의 마무리 공정을 하는 업체에 의한 2단계 과정을 거친다. 즉 전자부품 및 안테나를 기판에 내장하는 업체는 마무리 공정을 하는 업체에 상기 기판을 납품하기 위하여 선적할 필요가 있고, 이러한 과정에서 기판에 형성된 안테나 또는 전자부품이 손상되어 불량품이 발생하는 문제가 있다. 이러한 문제점에 대한 해결책으로 안테나 및 전자부품이 내장된 기판 위에 별도의 보호 시트를 형성할 수 있으나 추가의 공정에 따른 경제적 또는 시간적 낭비가 아닐 수 없으며, 최종 사용자의 요구에 부응하는 형태인지에 대한 확신도 없는 것이다.

본 발명의 목적은 전자부품을 내장하는 공정과 안테나를 형성하는 공정을 독립적으로 실시할 수 있는 비접촉 IC 카드 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 생산과정에 있어서 안테나의 손상을 최소화하기 위한 비접촉 IC 카드 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다량의 IC 카드를 보다 안전하게 적재할 수 있는 비접촉 IC 카드 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

제1a도는 본 발명에 따른 비접촉 IC 카드의 투시도이고, 제2b도는 그 결합상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.

제2a도는 종래의 비접촉 IC 카드의 단면도이고, 제2b도는 본 발명에 따른 비접촉 IC 카드를 제1a도의 A-A 선을 따라 절단한 단면도이다.

제3a도는 본 발명에 따른 비접촉 IC 카드에 있어서 기판에 형성된 구멍 주위 부분에 대한 확대도이고, 제3b도는 시트에 형성된 구멍을 개략적으로 도시한 평면도이다.

* 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명 *

1 : 기판(substrate) 2 : 시트(sheet)

3 : IC 칩 4 : 안테나

5 : 입출력 전극 6 : 몰딩부(molding portion)

7 : 기판 구멍 8 : 시트 구멍

발명의 요약

본 발명에 따른 2개의 시트를 갖는 비접촉 IC 카드 및 그 제조방법은 적어도 메모리 기능을 갖는 IC 칩을 포함하는 전자부품이 형성된 기판 및 상기 전자부품 중에서 적어도 상기 IC 칩을 노출하기 위한 구멍이 형성되고, 안테나가 형성된 시트로 이루어지고, 상기 시트의 상기 안테나가 형성된 표면과 상기 기판의 상기 IC 칩이 형성된 표면이 서로 부착되고, 상기 안테나의 양 단부는 상기 IC 칩의 입출력 전극에 각각 접속되는 것을 특징으로 하며, 아울러 상기 비접촉 IC 카드를 제조하는 방법을 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.

발명의 구체예에 대한 상세한 설명

제1a도는 본 발명에 따른 비접촉 IC 카드의 투시도이고 제2b도는 그 결합상태를 개략적으로 도시한 단면도이다. 본 발명에 따른 비접촉 IC 카드는 IC 칩(3)을 포함하는 전자부품, 안테나(4), 상기 전자부품이 내장되는 기판(1), 및 상기 안테나가 형성되는 시트(2)로 이루어진다. 상기 기판(1)은 비전도성 재료로서 완성된 카드의 외형을 한정하는 역할을 할 수 있으면 충분하며 일반적으로는 합성수지 계열로 제조된다. IC 칩(3)을 포함하는 전자부품(이하 "IC 칩"이라고 함)은 상기 기판(1)에 내장되며, 일반적으로 상기 IC 칩은 적어도 메모리 기능을 가지는 것으로서 필요에 따라서는 CPU를 포함하는 마이크로프로세서(microprocessor) 타입일 수도 있다. 또한 상기 IC 칩은 그 내부에 전지를 가지거나 또는 별도의 전지를 필요로 할 수도 있으며, 경우에 따라서는 카드 리더/라이터로부터 전자기 유도현상에 의하여 전원을 공급받을 수도 있다.

상기 기판(1)에는 상기 IC 칩(3)을 삽입하여 고정하기 위한 구멍(7)을 형성함으로써 상기 IC 칩(3)을 상기 기판(1)에 부착하기 위한 별도의 수단을 생략할 수 있게 하며, 아울러 완성된 IC 카드의 전체 두께를 줄이는 데 도움을 준다. 상기 구멍(7)은 상기 IC 칩의 몰딩부(6)의 형상과 크기에 대응하도록 형성함으로써 상기 IC 칩(3)의 몰딩부(6)가 상기 구멍(7)에 삽입되고 상기 IC 칩(3)의 입출력 전극(5)은 상기 기판(1) 표면에 걸쳐 있도록 하는 것이 바람직하다. 필요에 따라서는 상기 IC 칩(3) 전극(5)을 접착제를 사용하여 상기 기판(1)에 접착시킬 수도 있다.

상기 시트(2) 표면에는 상기 안테나(4)가 형성되는데, 상기 안테나(4)는 구리선을 상기 기판(1)의 외주면을 따라 부착시켜 가며 적절한 회수를 감아서 형성하되, 상기 기판(1) 외주면의 형상에 맞추어 사전에 형성한 안테나(4)를 상기 기판(1)에 부착하는 방법을 사용할 수도 있다. 필요에 따라서는 에칭(etching)을 통하여 형성한 안테나(4)를 상기 기판(1)에 부착할 수도 있다. 다만 안테나(4)를 형성하는 방법은 반드시 상기 기판(1)의 외주면을 따라 형성하는 것에 한정되지는 않으며, 전자기 상호 유도 등을 피하기 위하여 다른 형태로 형성하여도 무방하다. 상기 시트는 상기 안테나(4)를 고정하는 역할을 할 수 있으면 충분하며, 일반적으로 합성수지 계열로 제조된다. 바람직하게는 상기 기판(1)에 비해서는 상당히 얇은 두께로 형성함으로써 전체 IC 카드의 두께를 얇게 한다. 경우에 따라서는 상기 기판(1)과의 열 접착을 위하여 상기 기판(1)이 용융되는 온도보다는 낮은 온도에서 용융이 되는 합성수지를 사용하기도 한다.

안테나(4)를 시트(2)에 부착한 후에는 상기 안테나(4)가 형성된 상기 시트(2)의 표면을 상기 IC 칩(3)이 내장된 기판(1) 표면에 부착시킨다. 이를 위하여 시트(2) 위에 안테나(4)를 형성하고 난 후에 상기 시트(2)를 뒤집는 과정이 필요하다. 기판(1)에 IC 칩(3)을 형성하는 작업 라인과 시트(2)에 안테나(4)를 형성하는 작업 라인을 독립적으로 운영하는 자동화 공정을 사용하는 경우에는 상기 안테나(4)가 상기 시트(2)의 아래쪽 표면에 형성된 것처럼 상기 안테나(4)가 형성된 상기 시트(2)를 180°회전시켜서 상기 IC 칩(3)이 형성된 기판(1)에 부착하는 상기 두 작업 라인을 합치는 과정이 필요하다. 상기 기판(1)과 상기 시트(2)는 일반적으로 고온의 롤러(roller)를 사용하여 압착하거나 초음파를 이용하여 상기 시트(2)를 부분적으로 용융시킴으로써 부착할 수 있다. 이는 본 발명 분야의 통상의 지식을가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다.

기판(1)과 시트(2)를 부착한 후에는 IC 칩의 전극(5)에 안테나(4)를 전기적으로 접속한다. 상기 안테나는 피복을 입힌 구리선으로서, 상기 안테나의 양 단부의 피복을 벗긴 후에 상기 IC 칩(3)의 전극(5)에 접속시킨다. 상기 안테나의 피복은 비전도체로 페인팅(painting)할 수도 있다. 이를 위하여 상기 안테나(4)와 상기 전극(5)의 접촉점 위로 용접단자를 눌러서 압력을 가하고 상기 용접단자에서 초음파를 방사함으로써, 초음파 에너지로써 상기 피복을 벗겨내고 상기 전극과 상기 안테나를 용접하여 전기적으로 접속한다.

바람직하게는 상기 안테나(4)와 상기 IC 칩(3)을 도전성 접착제를 사용함으로써 전기적으로 접속한다. 이를 위하여 상기 안테나(4)의 양 단부의 피복을 벗기고 상기 IC 칩(3)의 전극(5)에 접촉시킨 후, 상기 접촉점 위로 도전성 접착제를 도포함으로써 전기적으로 접속한다. 더욱 바람직하게는 상기 도전성 접착제로 마이크로 캡슐형을 사용함으로써 정확한 접속을 이룰 수 있다. 도전성 접착제를 삽입한 마이크로 캡슐을 상기 접촉점 위로 도포하고, 필요한 부분에만 용접단자를 통하여 열을 가하면서 가압한다. 상기 용접단자와 접촉하는 부분의 캡슐만이 터지게 되고 그 내부의 도전성 접착제가 상기 전극과 상기 안테나를 국소적으로 접속함으로써 불필요한 도전성 접착제가 IC 칩 내부로 스며드는 문제점을 해소할 수 있다.

제2a도는 종래의 비접촉 IC 카드의 단면도이고, 제2b도는 본 발명에 따른 비접촉 IC 카드를 제1a도의 A-A 선을 따라 절단한 단면도이다. 종래의 비접촉 IC 카드는 기판(1) 하나에 IC 칩(3)을 포함하는 전자부품 및 안테나(4)를 형성함으로써하나의 작업라인에서 이루어짐에 따라 기판 제공 과정, 전자부품 내장 과정 또는 안테나 형성 과정 중에서 어느 하나의 과정에 문제가 생기더라도 전체 공정을 중단해야하는 단점이 있다. 또한 IC 칩(3)과 안테나(4)가 외부에 노출되어 손상될 우려가 많으며, IC 칩(3)이 형성되는 부분이 다른 부분에 비하여 돌출되어 다량의 카드를 선적하면 한쪽으로 기울어지게 되고 이에 따라 별도의 안전조치가 요구된다.

이에 반하여 본 발명에 따른 비접촉 IC 카드는 기판(1)에 IC 칩(3)을 형성하는 작업라인과 시트(2)에 안테나(4)를 부착하는 작업과정을 독립하여 실시할 수 있으며, 별도의 시트(2)에 의하여 IC 칩(3)이 형성된 부분과 그 이외의 부분의 높이가 전체적으로 비슷해짐에 따라 다량의 카드를 선적한 경우에도 기울어지는 경우가 없으며, 특히 별도의 시트(2)가 안테나(4)를 보호함으로써 손상될 가능성이 현저히 줄어든다.

제3a도는 본 발명에 따른 비접촉 IC 카드에 있어서 기판에 형성된 구멍 주위 부분에 대한 확대도이고, 제3b도는 시트에 형성된 구멍을 개략적으로 도시한 평면도이다. 통상적으로 IC 칩(4)은 그 한 면을 비전도성 물질로 몰딩(molding)함으로써 외부의 손상을 방지하는데, 이러한 IC 칩(4)을 그대로 기판(1)에 부착하면 그 몰딩부(6)의 두께로 인하여 전체 IC 카드가 두꺼워진다. 이를 위하여 기판(1)에 상기 몰딩부(6)에 대응하는 구멍(7)을 형성하고 상기 구멍(7)에 상기 IC 칩의 몰딩부(6)를 삽입함으로써 전체 IC 카드의 두께를 줄이고 아울러 별도의 고정수단이 없이도 상기 IC 칩을 상기 기판(1)에 고정할 수가 있다. 본 그림에서는 구멍(7)이 사각형으로 도시되어 있으나 이는 단지 구체예일 뿐이며 상기 구멍(7)은 IC칩(3)의 형상 또는 IC 칩에 형성된 몰딩부(6)의 형상에 따라 다양하게 형성할 수 있다.

시트(2)에는 상기 IC 칩(3)의 입출력 전극(5)과 상기 안테나(4)를 전기적으로 접속하기 위한 구멍(8)이 형성되어 있다. 상기 시트(2)에 형성된 구멍(8)으로 상기 IC 칩(3)의 입출력 전극(5)이 노출되고, 노출된 상기 전극(5)에 상기 안테나(4)의 양 단부를 전기적으로 접속시킨다. 바람직하게는 시트(2)를 기판(1)에 부착하였을 때 상기 구멍(8)이 상기 IC 칩(3)에 대응되도록 형성한다. 또한 상기 시트(2)를 상기 기판(1)에 부착하였을 때 상기 안테나(4)의 양 단부가 상기 IC 칩(3)의 입출력 전극(5)에 대응되도록 상기 구멍(8)을 가로질러 형성한다. 다만 본 그림에서 도시된 시트 구멍(8)은 단지 하나의 구체예일 뿐이며 이는 IC 칩의 형태 및 그 밖의 필요에 따라 다양하게 형성될 수 있다.

본 발명은 생산과정에 있어서 안테나의 손상을 최소화하고, 다량의 IC 카드를 보다 안전하게 적재할 수 있으며, 아울러 전자부품을 내장하는 공정과 안테나를 형성하는 공정을 독립적으로 실시할 수 있는 비접촉 IC 카드 및 그 제조방법을 제공하는 효과를 갖는다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims

적어도 메모리 기능을 갖는 IC 칩을 포함하는 전자부품이 형성된 기판; 및

상기 전자부품 중에서 적어도 상기 IC 칩을 노출하기 위한 구멍이 형성되고, 안테나가 형성된 시트;

로 이루어지고, 상기 시트의 상기 안테나가 형성된 표면과 상기 기판의 상기 IC 칩이 형성된 표면이 서로 부착되고, 상기 안테나의 양 단부는 상기 IC 칩의 입출력 전극에 각각 접속되는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 카드.
제1항에 있어서, 상기 기판에는 상기 IC 칩의 입출력 단자는 노출되지 않고, 상기 IC 칩의 몰딩부는 노출되도록 구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 카드.
제1항에 있어서, 상기 시트의 상기 구멍은 상기 IC 칩 전체가 노출되도록 형성되고, 상기 안테나의 양 단부는 상기 IC 칩의 입출력 전극에 대응되도록 상기 시트의 구멍을 가로질러 형성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 카드.
제1항에 있어서, 상기 안테나는 비전도성 피복을 입힌 것으로서 상기 안테나의 양 단부의 비전도성 피복을 벗긴 후 도전성 접착제를 사용하여 상기 IC 칩의 입출력 단자와 각각 접속하는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 카드.
제1항에 있어서, 상기 기판과 상기 시트는 고온의 롤러를 이용하여 압착하여 서로 부착하는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 카드.
기판에 구멍을 형성하고(1);

상기 기판의 상기 구멍에 적어도 메모리 기능을 갖는 IC 칩을 삽입하고(2);

시트에 상기 IC 칩에 대응하는 구멍을 형성하고(3);

상기 시트의 표면에 안테나를 형성하고(4);

상기 시트의 상기 안테나가 형성된 표면을 상기 기판의 상기 IC 칩이 형성된 표면에 부착하고; 그리고

상기 IC 칩과 상기 안테나를 전기적으로 접속하는;

단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 카드의 제조방법.
제6항에 있어서, (1), (2) 과정과 (3), (4) 과정은 서로 독립적인 작업라인을 통해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 카드의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 기판의 상기 구멍은 상기 IC 칩의 입출력 단자는 노출시키지 않고, 상기 IC 칩의 몰딩부는 노출되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 카드의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 시트의 상기 구멍은 상기 IC 칩 전체가 노출되도록 형성되고, 상기 안테나의 양 단부는 상기 IC 칩의 입출력 전극에 대응되도록 상기 구멍을 가로질러 형성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 카드의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 안테나는 비전도성 피복을 입힌 것으로서 상기 안테나의 양 단부의 비전도성 피복을 벗긴 후 도전성 접착제를 사용하여 상기 IC 칩의 입출력 단자와 각각 접속하는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 카드의 제조방법.