KR20150012257A - 전자 카드를 제조하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스마트 카드(smart card)와 같은 전자 카드(electronic card)(10)의 본체(body) 안으로 생체인식 센서(biometric sensor)(40)를 끼워넣는 것과 관련된 몇 가지 물리적 문제들을 극복하는 것에 관련된 것이다. 기술된 생체인식 센서(40)를 포함하는 전자 카드(10)를 제조하는 방법은 생체인식 센서(40)에 연결하기 위한 접촉부(contact)(32)를 가지는 회로(circuit)(30)를 포함하는 사전 성형된 카드 본체(preformed card body)(20)를 제공하는 것, 상기 접촉부(32)는 상기 사전 성형된 카드 본체(20) 안에 내장되고; 접촉부(32)를 드러내도록 상기 사전 성형된 카드 본체(20)에 구멍(cavity)(50)을 형성하기 위하여 상기 사전 성형된 카드 본체(20)로부터 물질을 제거하는 것; 접착성 에폭시(adhesive epoxy)(56)로 상기 구멍의 벽(wall)(54)을 코팅하는 것; 전도성 에폭시(conductive epoxy)(52)를 사용하여 상기 접촉부(32)에 생체인식 센서(40)를 연결하는 것을 포함한다. 또한, 이 방법에 의해 제조된 생체인식 센서(40)를 포함하는 전자 카드(10)를 기술하였다.

Description

전자 카드를 제조하는 방법{METHOD OF MANUFACTURING AN ELECTRONIC CARD}
본 발명은 스마트 카드(smart card)로 잘 알려져 있는 형태의 카드와 같은 전자 카드(electronic card)를 제조하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 생체인식 센서(biometric sensor)를 포함하는 전자 카드를 제조하는 방법에 관한 것이다.
스마트 카드는 집적 회로(integrated circuit)가 내장된 포켓 크기(pocked-sized) 카드이다. 스마트 카드는 전형적으로 휘발성(volatile) 및 비휘발성(non-volatile) 기억장치(memory) 및 마이크로프로세서(microprocessor) 부품들을 포함한다.
전형적인 스마트 카드는 두 개의 플라스틱 층 사이에 인쇄 회로 어셈블리(printed circuit assembly)를 적층함으로써 제조된다. 폴리비닐 클로라이드(polyvinyl chloride, PVC)는 그것이 산화되기 전 적절하게 높은 온도 및 압력에서 부드러워지므로 이를 위해 흔히 사용되며, 인쇄 회로 어셈블리 상에서 부품의 형태에 맞춰 흐르고 일치될 것이다. PVC 또는 그와 유사한 물질을 사용할 경우, 요구되는 적층(laminating) 온도는 250℃만큼 높을 수 있다.
스마트 카드는 카드의 소지인(bearer)이 진짜임을 증명하고, 판독기(reader)에서 카드로부터 보안 메시지(secure message)를 전송하는 수단을 제공한다. 예를 들어, "비-스마트(non-smart)" 신용 카드(credit card)를 잃어버리거나 도둑맞게 된다면, 비인가 사용자(unauthorised user)는 신용 카드가 정지될 때까지 신용 카드를 사용할 수 있을 것이다. 역으로, "스마트(smart)" 신용 카드는 이러한 비인가 사용자에 의한 사용을 예방할 수 있는 더 많은 레벨의 보안을 포함할 수 있다. 스마트 카드와 함께 사용될 수 있는 하나의 이와 같은 보안 대책(security measure)은 카드의 소지인을 분명히 확인하기 위한 생체인식 데이터의 분석이다.
생체인식 보안(biometric security) 대책은 카드상에 지문 판독 센서(fingerprint reading sensor)와 같은 생체인식 센서의 추가를 통하여 스마트 카드에 부가될 수 있다. 지문 판독 센서와 같은 경우에는, 카드가 사용될 때 소지인이 판독기에 그들의 손가락 또는 엄지손가락을 대면, 그 후 그 손가락 또는 엄지손가락의 주인을 분명히 증명한다.
본 발명은 스마트 카드와 같은 전자 카드의 본체(body) 안으로 생체인식 센서(biometric sensor)를 끼워넣는 것과 관련된 몇 가지 물리적 문제들을 극복하는 것을 목표로 한다.
본 발명은 생체인식 센서(biometric sensor)에 연결하기 위한 접촉부(contact)를 가지는 회로(circuit)를 포함하는 사전 성형된 카드 본체(preformed card body)를 제공하는 것, 상기 접촉부는 상기 사전 성형된 카드 본체 내에 내장되고;
상기 접촉부를 노출하도록 상기 사전 성형된 카드 본체에 구멍(cavity)을 형성하는 것
을 포함하는, 생체인식 센서를 포함하는 전자 카드(electronic card)를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명은 또한 카드 본체; 카드 본체 내에 내장된 회로, 상기 회로는 접촉부를 가지고; 접촉부가 노출된 카드 본체에 있는 구멍; 및 상기 구멍 안에 고정되고 상기 접촉부에 전기적으로 연결된 생체인식 센서를 포함하는 전자 카드를 제공한다.
본 발명에 따른 전자 카드를 제조하는 방법에 의하면 스마트 카드와 같은 전자 카드의 본체(body) 안으로 생체인식 센서(biometric sensor)를 끼워넣는 것과 관련된 물리적 문제들을 극복할 수 있으며, 생체인식 센서를 포함하는 전자 카드를 제공할 수 있다.
본 발명의 어떤 바람직한 구현은 단지 예로서 첨부된 도면을 참고로 더욱 상세하게 설명될 것이다:
도 1은 비접촉식(non-contact) 스마트 카드의 부분적으로 절단된 측면도를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 스마트 카드의 부분적으로 절단된 평면도를 나타낸 것이다.
도 3은 생체인식 센서를 나타낸 것이다.
도 4는 도 3의 생체인식 센서를 받아들이도록 형성된 구멍을 가지는 스마트 카드의 부분적으로 절단된 측면도를 나타낸 것이다.
도 5는 도 4의 스마트 카드의 부분적으로 절단된 평면도를 나타낸 것이다.
도 6은 도 4의 스마트 카드 안으로 삽입되는 생체인식 센서를 나타낸 것이다.
도 7은 도 4의 스마트 카드 본체 안으로 조립된 생체인식 센서를 나타낸 것이다.
도 8은 도 7의 스마트 카드의 부분적으로 절단된 평면도를 나타낸 것이다.
첨부된 도면은 비례가 아니며(not to scale), 어떤 특징들은 강조되었다. 특히, 카드 본체 및 회로의 두께는 본 발명을 더욱 명확하게 설명하도록 확대되었다.
첫 번째 양상의 관점에서, 본 발명은 생체인식 센서를 포함하는 전자 카드를 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 생체인식 센서에 연결하기 위한 접촉부(contact)를 가지는 회로(circuit)를 포함하는 사전 성형된 카드 본체(preformed card body)를 제공하는 것, 상기 접촉부는 상기 사전 성형된 카드 본체 안에 내장되고; 상기 접촉부를 드러내도록 상기 사전 성형된 카드 본체에 구멍(cavity)을 형성하는 것을 포함한다.
상기 기술된 방법을 사용하여, 회로를 포함하는 카드 본체는 기존의 기술에 의해 사전 성형된다. 상기 용어 회로는 인쇄 회로 보드(printed circuit board)와 같은 임의의 적절한 전자 카드 회로를 포함한다. 공지의 전자 카드 제조 기술에 서, 임의의 표면에 고정된 부분들은 카드 본체를 형성하는 동안에 준비되고, 상기 카드 본체는 필요에 따라 표면에 노출된 그것들을 제거하여 이들 부분 주위에 형성된다. 현재의 방법을 사용하여, 접촉부는 생체인식 센서를 위한 회로에 연결되고, 사전 성형하는 동안, 카드 본체에 내장, 즉 카드 본체 물질에 의해 완전하게 둘러싸여 진다; 그러나, 상기 생체인식 센서 그 자체는 카드 본체가 형성될 때 회로에 연결되지 않는다. 카드 본체가 사전 성형된 후, 접촉부가 노출되도록 사전 성형된 카드 본체에 구멍이 형성된다. 상기 구멍은 나중에 생체인식 센서가 카드 본체에 연결될 수 있게 한다.
기존의 전자 카드 회로에서 금속성 회로 부품(metallic circuit component)이 전형적인 전자 카드를 만드는데 사용되는 적층 공정(lamination process)에서 발생하는 것과 같은 높은 온도와 압력에 견딜 수 있는 반면, 높은 온도와 압력은 섬세한, 고정밀(high-precision) 전자 기기일 수 있는 생체인식 센서에 손상을 일으킬 수 있다. 특히, 상기 센서는 높은 온도에 의해 부드러워지고 변형될 수 있으며, 센서 부분이 높은 압력에 의해 갈라질 수 있다.
유리하게는, 본 발명의 이 양상에 따르면, 생체인식 센서가 카드 본체가 형성된 후까지 설치되지 않는다는 것은 상기 생체인식 센서가 생체인식 센서에 손상을 야기할 수 있는 카드 본체의 성형 또는 프로세싱 동안 발생하는 어떠한 해로운 상황에도 노출되지 않는다는 것을 의미한다. 본 발명의 이 양상은 따라서 카드 본체의 제조에 사용되는 임의의 기존의 제조 공정, 예를 들면 상기에 기술된 적층 기술 등도 고려한다.
상기 접촉부는 생체인식 센서에의 전기적인 연결(electrical connection)을 위해 배열된다. 그러므로, 접촉부의 수 및 레이아웃(layout)은 센서에 있는 연결 지점(connection point)의 구성에 따라 달라질 수 있다. 바람직하게는, 상기 접촉부는 금(gold)이거나 도금된(gold-plated) 것이다.
상기 방법은 생체인식 센서를 구멍 안에 있는 접촉부에 연결하는 것을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 생체인식 센서는 전자 카드의 인가된 사용자(authorised user)의 확인을 위한 것이다. 전자 카드는 생체인식 센서가 인가된 사용자의 확인을 제공할 때에만 작동 가능하도록 배열될 수 있다.
바람직한 구현에서, 상기 생체인식 센서는 지문 판독기(fingerprint reader)이다. 바람직하게는, 상기 생체인식 센서는 스웨덴의 Fingerprint Card AB에 의해 제조된 FPC1080A 생체인식 지문 스와이프 센서(fingerprint swipe sensor)이다.
바람직하게는, 상기 구멍의 벽은 생체인식 센서가 삽입되기 전 접착성 에폭시(adhesive epoxy)로 코팅된다. 상기 접착성 에폭시는 생체인식 센서가 제자리를 벗어나거나 회로에서 분리되는 것을 방지하도록 센서가 제자리에서 빠져나가지 못하게 한다.
바람직하게는, 상기 생체인식 센서는 전도성 에폭시(conductive epoxy)를 사용하여 접촉부에 연결된다. 이는 구멍 안에서의 센서와 접촉부 사이의 우수한 저항 접촉(ohmic contact)을 보장한다. 상기 전도성 에폭시는 그것의 경화 온도(curing temperature)가 생체인식 센서를 손상시키지 않을 만큼 충분히 낮은 것으로 선택되어야만 한다. 예를 들면, 상기 전도성 에폭시는 100℃보다 낮은, 더욱 바람직하게는 60℃보다 낮은 경화 온도를 가질 수 있고, 이는 많은 생체인식 센서를 위한 전형적인 최고 설계된 사용 온도(operating temperature)이다. 상온에서 경화되는 에폭시가 사용될 수 있다.
상기 전도성 에폭시는 이방성(anisotropic) 전도성 에폭시일 수 있다. 이방성 전도성 에폭시의 사용은 어떠한 에폭시가 접촉부 사이에서 넘쳐 흐르더라도 접촉부 사이에서 상당한 전도가 발생하지 않는다는 것을 의미한다. 이는 정밀성이 덜 요구되기 때문에, 전도성 에폭시를 사용하는 기술/기구를 선택하는데 있어서 더욱 자유롭다.
구멍을 형성하는 단계는 바람직하게는 구멍을 형성하기 위하여 사전 성형된 카드 본체로부터 물질을 제거하는 것을 포함한다. 특히, 상기 구멍은 정밀 엔드 밀(precision end mill) 또는, 더욱 바람직하게는 레이저 밀(laser mill)을 사용하여 절삭될 수 있다. 레이저 밀링 머신(laser milling machine)은 매우 정밀하며, 접촉부 물질이 아니라 플라스틱만을 제거하도록 조정될 수 있고, 이것은 기존의 기계적 밀링(mechanical milling)으로는 더욱 어렵다.
절삭의 깊이는 바람직하게는 카드 본체 내에서 접촉부가 노출되는 바로 그 순간에 회로의 레벨에서 끝나도록 설계된다.
사전 성형된 카드 본체는 제1 플라스틱 층(first plastic layer)을 제공하는것; 상기 제1 플라스틱 층에 회로를 제공하는 것, 상기 회로는 생체인식 센서에 연결하기 위한 접촉부를 가지고; 상기 제1 플라스틱 층과 제2 플라스틱 층(second plastic layer) 사이에 놓여진 회로와 함께 제1 플라스틱 층 상에 제2 플라스틱 층을 제공하는 것; 그리고 사전 성형된 카드를 형성하기 위하여 상기 제1 플라스틱 층과 제2 플라스틱 층을 적층하는 것을 포함하는 방법에 의해 형성될 수 있다. 적층(laminating)은 적어도 135℃의 온도 및/또는 적어도 5 MPa의 압력에서 수행될 수 있고, 바람직하게는 적어도 150℃의 온도 및 적어도 6.5 MPa의 압력에서 수행된다. 어떤 구현에서, 적층에 앞서 상기 제1 및 제2 층의 위 및/또는 아래에 추가적인 층이 제공될 수 있다.
본 발명은 특히 카드 본체를 생산하는데 상기 제조 방법이 사용될 때 유리하다. 특히, 상기 적층 공정은 카드 본체를 위해 사용되는 PVC와 같은 물질을 고려한다. 본 양상의 방법을 사용하여, 그러한 적층 기술도 열 민감성 부분(heat sensitive part)을 포함하는 전자 카드를 제공하는데 사용될 수 있다. 게다가, 이러한 방식으로 카드 본체를 사전 성형하는 것에 의하여, 공지의 카드 성형 기술(card forming techniques)은 본 양상의 제조 방법이 기존의 기술과 조화를 이루도록 카드 본체를 제조하는데 사용될 수 있다.
상기 회로는 프로세서(processor) 및 기억장치(memory)를 포함할 수 있다. 상기 기억장치는 카드의 소지인과 관련된 생체인식 정보를 저장하도록 배열될 수 있고, 상기 프로세서는 생체인식 센서에 의해 얻어진 생체인식 정보를 저장된 생체인식 정보와 비교하도록 배열될 수 있다. 따라서, 상기 프로세서는 바람직하게는 사용자가 생체인식 센서에 의해 제공된 지표(indication)에 기초하여 인가된 사용자인지 아닌지를 결정하도록 배열된다. 상기 프로세서 및 기억장치는 또한 판독기에 전자 카드와 관련된 다른 정보를 저장하고 전송하도록 배열될 수 있고, 여기에서 상기 전송된 정보는 저장된 생체인식 정보 및 생체인식 센서에 의해 얻어진 생체인식 정보를 포함하지 않는다. 상기 프로세서는 바람직하게는 정상적으로 작동하는 동안 센서로부터 얻어진 생체인식 정보가 카드로부터 절대 이동되지 않도록 배열된다. 상기 프로세서는 바람직하게는 전자 카드의 작동을 컨트롤한다.
상기 양상의 방법은 확인될 전자 카드의 소지자의 확인을 위해 반드시 필요한 다수의 목적을 위한 전자 카드를 제조하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 양상에 따라 제조된 전자 카드는 출입관리 카드(access card); 신용 카드(credit card); 직불 카드(debit card); 선불 카드(pre-pay card); 고객 카드(loyalty card); 신분증(identity card); 및 암호가속 카드(cryptographic card) 중 어느 하나일 수 있다. 상기 논의된 바와 같이, 전자 카드는 바람직하게는 생체인식 센서가 인가된 사용자의 지표를 제공하지 않는다면 작동할 수 없도록 배열된다. 따라서, 전자 카드는 생체인식 정보가 그 사용자가 인가되었다는 것을 확인하였을 때에만 그것의 바람직한 기능을 제공할 수 있다. 예를 들면, 전자 카드가 출입관리 카드인 경우, 상기 출입관리 카드는 사용자가 인가되었을 때에만 출입할 수 있게 한다.
게다가, 상기 양상의 방법은 RFID 회로 및/또는 전기 접점 패드(electrical contact pad) 중 어느 하나 이상을 사용하는 전자 카드를 제조하는데 사용될 수 있다.
두 번째 양상의 관점에서, 본 발명은 접촉부를 가지는 회로 및 상기 접촉부에 연결된 생체인식 센서를 포함하는 전자 카드를 제공하며, 상기 전자 카드는 상기 방법 중 어느 하나에 의해 성형되어 졌다.
바람직한 구현에서, 두 번째 양상의 전자 카드는 카드 본체; 카드 본체 내에 내장된 회로, 상기 회로는 접촉부를 가지고; 접촉부가 노출된 카드 본체에 있는 구멍 및 상기 구멍 안에 고정된 생체인식 센서를 포함하며, 여기에서 상기 생체인식 센서는 상기 접촉부와 바람직하게는 전도성 에폭시에 의해 전기적으로 연결된다.
상기 접촉부는 생체인식 센서와 전기적으로 연결되어 있다. 그러므로, 접촉부의 수 및 레이아웃은 바람직하게는 센서에 있는 연결 지점의 구성과 일치한다. 바람직하게는, 상기 접촉부는 금(gold)이거나 도금된(gold-plated) 것이다.
바람직하게는, 상기 생체인식 센서는 전도성 에폭시에 의해 상기 접촉부에 전기적으로 연결된다. 상기 전도성 에폭시는 구멍 안에서의 센서와 접촉부 사이의 우수한 저항 접촉(ohmic contact)을 보장한다. 이방성인 전도성 에폭시는 어떠한 에폭시가 접촉부 사이에서 넘쳐 흐르더라도 접촉부 사이에서 상당한 전도가 발생하지 않는다는 것을 의미한다.
바람직하게는, 상기 생체인식 센서는 전자 카드의 인가된 사용자의 확인을 위한 것이다. 상기 전자 카드는 상기 생체인식 센서가 인가된 사용자의 지표를 제공할 때에만 작동 가능하도록 배열될 수 있다. 바람직한 구현에서, 상기 생체인식 센서는 지문 판독기이다.
바람직하게는, 상기 전자 카드는 구멍의 벽과 생체인식 센서 사이에 접착성 에폭시를 포함한다. 생체인식 센서가 제자리를 벗어나거나 회로에서 분리되는 것을 방지하도록 센서가 제자리에서 빠져나가지 못하게 한다.
상기 회로는 프로세서 및 기억장치를 포함할 수 있다. 상기 기억장치는 카드의 소지자와 관련된 생체인식 정보를 저장하도록 배열될 수 있고, 상기 프로세서는 생체인식 센서에 의해 얻어진 생체인식 정보와 저장된 생체인식 정보를 비교하도록 배열될 수 있다. 따라서, 상기 프로세서는 바람직하게는 사용자가 생체인식 센서에 의해 제공된 지표에 기초하여 인가된 사용자인지 아닌지를 결정하도록 배열된다. 상기 프로세서 및 기억장치는 또한 판독기에 전자 카드와 관련된 다른 정보를 저장하고 전송하도록 배열될 수 있다. 상기 프로세서는 바람직하게는 전자 카드의 작동을 컨드롤한다.
상기 전자 카드는 출입관리 카드; 신용 카드; 직불 카드; 선불 카드; 고객 카드; 신분증; 및 암호가속 카드 중 어느 하나일 수 있다. 상기 전자 카드는 바람직하게는 생체인식 센서가 인가된 사용자의 지표를 제공하지 않는다면 작동할 수 없도록 배열된다.
스마트 카드는 일반적으로 기존의 신용 카드와 유사한 크기이며, 유사한 외관과 촉감을 가진다. 기존의 신용 카드는 국제 표준(international standard) ISO/IEC 7810의 ID-1에 따라 제조되며, 다시 말해서 가로 3⅜ 인치, 세로 2⅛ 인치의 면적(대략 가로 86 mm, 세로 54 mm)과 30 mil(대략 0.75 mm)의 두께를 가진다. 어떤 구현에서, 상기 스마트 카드는 회로 및 생체인식 센서를 수용하기 위하여 기존의 신용 카드보다 두꺼울 수 있다.
스마트 카드는 두 가지 물리적 형태 중 하나로서 제조될 수 있다.
종종 칩 카드(chip card)로 알려져 있는 접촉식 스마트 카드(contact smart card)에서, 금속 접촉부(metal contact)는 접촉 패드(contact pad)를 형성하기 위하여 카드의 표면에 사전 성형된 패턴을 도입하고, 카드의 바깥쪽에서 접근 가능하다. 이들 접촉부는 카드의 안에 있는 마이크로프로세서에 연결된다. 첫 번째 형태의 스마트 카드는 보통 카드 판독기에 있는 스프링이 달린(spring loaded) 접촉부가 마이크로프로세서의 내용을 판독하기 위하여 카드의 접촉 패드와 접촉하도록 카드 판독기의 홈(recess) 안으로 밀어넣는 방식으로 사용된다.
종종 근접식 카드(proximity card)로 알려져 있는 비접촉식 스마트 카드(non-contact smart card)에서, 마이크로프로세서의 내용은 비접촉식 통신 기술을 사용하여 판독기에 전송된다. 하나의 그러한 예는 안테나가 카드의 본체 내에 형성되어 있는 무선 주파수 식별(radio frequency identification, RFID)이고, 무선 주파수 전자기장(radio frequency electromagnetic field)은 마이크로프로세서의 내용의 판독을 위해 판독기에 의해 사용된다.
도 1은 생체인식 센서를 수용하는데 어떠한 변경도 되지 않은 비접촉식 스마트 카드의 부분적으로 절단된 측면도를 나타낸 것이다.
스마트 카드(10)는 카드 본체(20) 및 상기 카드 본체 내에 내장된 회로(30)를 포함한다. 상기 회로(30)는 인쇄 회로 보드의 형태이며, 바람직하게는 폴리 아미드(poly amide) 또는 FR-4 등급의 유리섬유 강화 에폭시 적층판(FR-4 grade glass-reinforced epoxy laminate)으로 만들어진다.
상기 회로(30)는 적어도 두 개의 플라스틱 층(22, 24) 사이에 적층된다. 상기 적어도 두 개의 플라스틱 층(22, 24)은 제1 플라스틱 층(22) 및 제2 플라스틱 층(24) 사이에 끼워진 회로(30)와 함께 제1 플라스틱 층(22)과 제2 플라스틱 층(24)을 포함한다. 플라스틱 층(22, 24)은 PVC로 만들어지지만, 다른 플라스틱도 사용될 수 있다. 다른 적절한 플라스틱의 예는 폴리에스테르(polyester), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(acrylonitrile-butadiene-styrene, ABS), 및 임의의 다른 적절한 플라스틱을 포함한다. 게다가, 원하는 외관 및 촉감을 달성하기 위하여 플라스틱에 가소제(plasticizer) 또는 염료(dye)가 첨가될 수 있다.
도 1의 스마트 카드(10)는 예를 들어, US 6,586,078 B2에 기술되어 있는 것과 같은 열간 적층(hot lamination) 방법에 의해 제조된다. 적절한 열간 적층 방법은 하기의 단계:
제1 플라스틱 층(22) 및 제2 플라스틱 층(24)을 제공하고, 코어를 형성하기 위하여 상기 제1 플라스틱 층(22)과 상기 제2 플라스틱 층(24) 사이에 회로(30)를 위치시켜 코어를 형성하는 단계;
라미네이터(laminator)에 상기 코어를 놓는 단계;
상기 플라스틱 층(22, 24)를 액화(liquefying) 또는 부분적으로 액화시키기 위하여 라미네이터에서 상기 코어에 열 사이클(heat cycle)을 적용하는 단계, 상기 열 사이클은 135℃ 및 250℃ 사이의 온도에서 작동하고;
대략 6.5 MPa의 압력에 대한 열과 함께 라미네이터의 램 압력(ram pressure)을 증가시키는 단계;
상기 코어가 대략 5℃ 내지 20℃로 냉각될 때까지 대략 25%의 램 압력의 증가와 함께 라미네이터에서 코어에 냉각 사이클(cooling cycle)을 적용하는 단계; 및
라미네이터로부터 상기 코어를 제거하는 단계
를 포함할 수 있다.
당업자들에게 잘 알려져 있는 기존의 프로세싱 기술이 그 후 카드 본체(20)를 형성하기 위하여 상기 코어에 적용될 수 있다. 그러한 프로세싱 기술은 잉킹(inking), 오버라미네이트 필름(overlaminate film)의 형성 등을 포함할 수 있다.
도 2는 보여지는 내부 부품과 함께 도 1의 스마트 카드의 부분적으로 절단된 평면도를 나타낸 것이다.
안테나(antenna)(34)는 회로(30)에 연결된다. 상기 안테나(34)는 카드 판독기와 통신하는데 사용되며, 카드(10)의 외부에 있다. 상기 안테나(34)는 인쇄 회로 보드의 구리 클래딩(copper cladding) 상에 적절한 패턴을 에칭(etching)함으로써 형성될 수 있다.
상기 회로(30)는 또한 다수의 부가적인 부품들(36)을 포함한다. 이것들은 프로세서 및 기억장치를 포함한다(도시하지 않음). 기억장치는 스마트 카드(10)와 관련된 정보를 저장하도록 배열된다. 예를 들면, 이것은 스마트 카드(10)의 소지자의 확인, 스마트 카드(10)의 소지자의 계좌번호(account information) 등을 포함한다. 프로세서는 스마트 카드의 작동을 컨트롤하도록 배열된다. 특히, 예를 들어 패스워드의 사용에 의해 스마트 카드(10)의 소지자를 검증한다면, 상기 프로세서는 카드 판독기로 기억장치에 저장된 데이터를 통신하도록 배열된다.
상기 부가적인 부품들(36)은 어떤 구현에서 기억장치 및 프로세서를 작동시키도록 구성된 배터리(battery)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 또는 배터리에 더하여, 상기 카드는 스마트 카드(10)의 외부에 있는 접촉 패드를 통해 작동되거나, 카드 판독기에 의해 동력이 공급될 때 안테나(34)로부터 파워를 끌어오도록 배열될 수 있다.
도 3 내지 8은 본 발명에 따라 생체인식 센서를 포함하는 전자 카드를 제조하는 방법의 구현을 나타낸 것이다. 기술된 구현들은 비접촉식 스마트 카드에 관련된 것이지만, 본 발명은 그러한 것으로 제한되지 않는다. 특히, 당업자들은 접촉식 스마트 카드 또는 임의의 다른 전자 카드를 제조하는 방법 또한 청구 범위 내에 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
도 3은 생체인식 센서를 나타낸 것이다.
이 구현에서, 상기 생체인식 센서(40)는 지문 스와이프 타입 중 하나이다. 적절한 지문 스와이프 타입의 생체인식 센서(40)의 예는 스웨덴의 Fingerprint Card AB사에 의해 제조된 FPC1080A 생체인식 지문 스와이프 센서이다. 상기 생체인식 센서(40)는 바람직하게는 생체인식 센서(40)의 서로 다른 면(opposing side)에 센서면(sensor side)(42) 및 접촉면(contact side)(44)을 포함한다.
생체인식 센서의 센서면(42)에는 센서 영역(43)이 있다. 지문 스와이프 타입 센서의 경우에 있어서, 센서 영역(43)은 지문 스와이프 타입 센서가 생체인식 데이터를 얻을 수 있도록 사용자가 그들의 손가락 또는 엄지손가락을 댈 수 있는 영역이다. 스와이프의 방향은 센서의 세로와 직각을 이루는 방향이다.
생체인식 센서의 접촉면(44)에는 접촉 영역(45)이 있다. 이것은 바람직하게는 적어도 두 개의 접촉부(46)의 배열(array)를 포함하며, 이 구현에서는 10개의 접촉부(46)를 포함한다. 바람직한 구현에서, FPC1080A 센서를 사용하는 경우, 접촉 영역(45)은 32개의 접촉부(46)를 포함한다. 상기 접촉부(46)는 생체인식 센서(40)의 내부 부품에 전기적으로 접속할 수 있게 한다. 상기 접촉부(46)는 바람직하게는 금으로 만들어지거나 도금된다. 금의 사용은 시간이 지남에 따른 접촉부의 손상(deterioration)을 감소시킨다.
도 4 및 5는 각각 생체인식 센서를 수용하도록 구멍이 형성된 스마트 카드의 부분적으로 절단된 측면도 및 부분적으로 절단된 평면도를 나타낸 것이다. 상기 스마트 카드의 본체는 도 1에 나타낸 스마트 카드를 제조하는데 사용된 것과 동일한 방식으로 제조되었다.
상기 스마트 카드는 회로(30)가 내장된 카드 본체(20)를 포함한다. 접촉부(32)가 회로(30)에 제공되며, 생체인식 센서(40)가 있는 경우 생체인식 센서(40) 상의 접촉부(45)에 맞추어 배열된다. 회로(30)에 있는 접촉부(32) 또한 금으로 만들어지거나 도금된다. 상기 접촉부는 바람직하게는 전도성 패드이다.
구멍(50)은 회로(30)에 있는 접촉부(32)를 노출시키기 위하여 카드 본체(20)에 형성된다. 상기 구멍(50)은 스마트 카드 본체(20)의 윗면(upper surface)에 형성되며, 생체인식 센서(40)가 구멍(50) 안에 꼭 맞도록 주로 생체인식 센서(40)의 모양에 맞춘 크기이다.
이 구현에서, 상기 구멍(50)은 카드 본체(20)의 표면 안으로 절삭된다. 이것은 정밀 엔드 밀 또는 더욱 바람직하게는, 레이저 밀을 사용하여 완료될 수 있다. 밀링의 깊이는 구멍(50)의 맨 아래 부분(base)이 접촉부(32)가 노출되는 카드 본체(20) 안에 있는 회로(30)의 수준이 되도록 셋팅한다.
스마트 카드(10)의 회로(30)는 다양한 부품들(36)을 포함한다. 이것들은 기억장치 및 프로세서를 포함한다(도시하지 않음). 기억장치는 스마트 카드(10)의 소지인과 관련한 생체인식 정보를 저장하도록 배열되고, 프로세서는 생체인식 센서(30)에 의해 얻어진 생체인식 정보를 기억장치에 저장된 생체인식 정보와 비교하고 회로(30)의 접촉부(32)에 전달하도록 배열된다. 상기 프로세서는 따라서 사용자가 생체인식 센서에 의해 제공된 지표에 기초하여 인가된 사용자인지 아닌지를 결정하도록 배열된다. 상기 기억장치 및 프로세서는 또한 도 2와 관련하여 기술된 기억장치 및 프로세서와 동일한 기능을 제공하며, 동일한 방식으로 작동될 수 있다.
도 6은 스마트 카드 본체 내로 삽입될 생체인식 센서를 나타낸 것이다. 확대된 부분은 생체인식 센서 상의 접촉부와 회로에 있는 접촉부 간의 접촉 연결(contact junction)을 나타낸 것이다.
전도성 에폭시(52)는 삽입될 생체인식 센서(40)에 앞서 회로(30)에 있는 접촉부(32)의 표면에 적용된다. 적절한 전도성 에폭시는 상온(대략 25℃)에서 경화되는 Resinlab(LLC of Wisconsin USA)에 의해 제조된 타입 SEC1222 에폭시이다.
대안적으로, 강력한 이방성 특성을 가지는 전도성 에폭시(52)가 사용될 수 있다. 이는 전도성 에폭시(52)가 인접한 접촉부(32) 사이에서 넘쳐 흐른다 할지라도 그것이 그것들 사이에 어떤 현저한 전도성 통로(conductive path)도 형성하지 않을 것이라는 것을 보장하면서, 그것이 회로(30)에서 생체인식 센서(40)와 접촉부(32) 사이에 요구되는 전도성을 제공하기 때문에 생체인식 센서(40) 상의 접촉부(46)가 서로 매우 근접한 경우 유익하다.
구멍의 내벽(interior wall)(54)은 생체인식 센서(40)가 삽입되기 전 접착성 에폭시(56)로 코팅된다. 상기 접착성 에폭시(56)는 생체인식 센서(40)가 제자리를 벗어나거나 회로(30)의 접촉부(32)에서 분리되는 것을 방지하도록 생체인식 센서(40)가 제자리에서 빠져나가지 못하게 한다.
생체인식 센서(40)는 그 후 구멍(50)에 맞춰지고, 상기 생체인식 센서(40)는 생체인식 센서 상의 접촉부(45)와 회로(30)에 있는 접촉부(32)가 전도성 에폭시(56)를 통하여 전기적 접촉(electrical contact)이 일어나도록 힘 F(force F)를 사용하여 구멍(50) 안으로 밀어넣어 진다.
상기 전도성 에폭시(52) 및 접착성 에폭시(56)는 바람직하게는 가열 없이 경화된다. 그러나, 대안적으로, 전도성 에폭시(52) 및/또는 접착성 에폭시(56)의 경화 온도가 생체인식 센서(40)의 안전 온도보다 아래, 예를 들어 바람직한 구현에서 사용되는 FPC1080A 센서의 최대 작동 온도(maximum operating temperature)인 60℃ 보다 아래인 경우, 전도성 에폭시(52) 및 접착성 에폭시(56) 중 하나 또는 둘 다 열 경화(heat curing)를 필요로 할 수 있다. 더 높은 온도는 더 짧은 시간 및/또는 서로 다른 센서 형태를 가능하게 할 수 있다.
도 7 및 8은 스마트 카드 본체 안으로 조립된 생체인식 센서를 나타낸 것이다.
생체인식 센서(40)는 고온 또는 고압을 겪는 일 없이 스마트 카드(10)에 형성된다. 전도성 에폭시(52) 및 접착성 에폭시(56)가 경화되어 카드 본체(20) 내에 생체인식 센서(40)를 고정한다.

Claims (21)

  1. 생체인식 센서를 포함하는 전자 카드를 제조하는 방법으로서 생체인식 센서에 연결하기 위한 접촉부를 가지는 회로를 포함하는 상기 접촉부는 상기 사전 성형된 카드 본체 내에 내장된 상기 사전 성형된 카드 본체(preformed card body)를 제공하는 단계로서;
    상기 접촉부를 노출하도록 상기 사전 성형된 카드 본체에 구멍(cavity)을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구멍에 생체인식 센서를 설치하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 생체인식 센서는 지문 판독기(fingerprint reader)인, 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    전도성 에폭시(conductive epoxy)를 사용하여 상기 접촉부에 상기 생체인식 센서를 연결하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  5. 제5항에 있어서,
    상기 전도성 에폭시는 이방성(anisotropic) 전도성 에폭시인, 방법.
  6. 제2항, 제3항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 생체인식 센서를 설치하기 전 접착성 에폭시(adhesive epoxy)로 상기 구멍의 벽을 코팅하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    구멍을 형성하는 것은 구멍을 형성하도록 사전 성형된 카드 본체로부터 물질(material)을 제거하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 물질은 정밀 엔드 밀(precision end mill) 또는 레이저 밀(laser mill)을 사용하여 상기 사전 성형된 카드 본체로부터 제거되는, 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    사전 성형된 카드 본체를 제공하는 단계는 열간 적층(hot lamination) 공정을 사용하여 사전 성형된 카드 본체를 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 열간 적층 방법은,
    제1 플라스틱 층(first plastic layer)을 제공하는 단계;
    상기 제1 플라스틱 층에 회로를 제공하는 단계로서, 상기 회로는 생체인식 센서에 연결하기 위한 접촉부를 갖는, 제1 플라스틱 층에 회로를 제공하는 단계;
    상기 제1 플라스틱 층과 제2 플라스틱 층(second plastic layer) 사이에 놓여진 회로와 함께 제1 플라스틱 층 상에 제2 플라스틱 층을 제공하는 단계; 및
    사전 성형된 카드를 형성하기 위하여 상기 제1 플라스틱 층과 제2 플라스틱 층을 적층하는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 적층하는 단계, 적어도 135℃의 온도 및/또는 적어도 5 MPa의 압력에서 수행되는, 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 카드는 출입관리 카드(access card); 신용 카드(credit card); 직불 카드(debit card); 선불 카드(pre-pay card); 고객 카드(loyalty card); 신분증(identity card); 및 암호가속 카드(cryptographic card) 중 어느 하나인, 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 인용된 것과 같은 방법에 의해 형성되는, 접촉부를 가지는 회로 및 상기 접촉부에 연결된 생체인식 센서를 포함하는 전자 카드.
  14. 전자 카드로서,
    카드 본체;
    카드 본체 내에 내장된 회로로서, 상기 회로는 접촉부를 갖는 상기 회로;
    접촉부가 노출된 카드 본체에 있는 구멍; 및
    상기 구멍 안에 고정되고 상기 접촉부에 전기적으로 연결된 생체인식 센서
    를 포함하는, 전자 카드.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 생체인식 센서는 전도성 에폭시에 의해 접촉부에 전기적으로 연결되는, 전자 카드.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 전도성 에폭시는 이방성 전도성 에폭시인, 전자 카드.
  17. 제14항, 제15항 또는 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 생체인식 센서는 지문 판독기인, 전자 카드.
  18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회로는,
    카드의 적어도 한 명의 인가된 사용자(authorised user)와 관련된 생체인식 정보를 저장하도록 배열된 메모리; 및
    카드의 사용자가 적어도 한 명의 인가된 사용자 중 한 명인지 아닌지를 결정기 위하여, 생체인식 센서에 의해 얻어진 생체인식 정보와 저장된 생체인식 정보를 비교하도록 배열된 프로세서를 포함하는, 전자 카드.
  19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 카드는 프로세서가 인가된 사용자를 나타내지 않는다면 작동하지 않도록 배열되는, 전자 카드.
  20. 실질적으로 도 3 내지 도 8에 관하여 앞서 기술된 것과 같은 생체인식 센서를 포함하는 전자 카드를 제조하는 방법.
  21. 실질적으로 도 3 내지 도 8에 관하여 앞서 기술된 것과 같은 생체인식 센서를 포함하는 전자 카드.
















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