KR20180069000A - 집적 회로 플립 칩을 내장하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 양태는 예를 들어, 더 좋은 신뢰도 및 수명, 및 개선된 마감을 갖는 스마트 카드 및 스마트 카드 장치를 위한 구성과 같은 스마트 장치를 제조하는 공정에 관한 것이다. 그 위에 도체 패턴을 갖는 플렉시블 필름을 삽입하는 적층된 기판 층을 포함하는 스마트 카드 장치에서, 상기 스마트 카드 장치를 작동하기 위한 적어도 하나의 플립 칩은 제1 기판이 상기 적어도 하나의 플립 칩에 캡슐화부를 제공하도록 제1 기판 안에 내장되고, 여기서 상기 적어도 하나의 플립 칩은 제1 수직면 내의 위치에 배열되고; 상기 스마트 카드 장치가 스마트 카드 리더에 삽입되었을 때 전기적 연결을 제공하기 위한 콘택 패드는 제2 수직면 내의 위치에 배열되며, 여기서 상기 제1 수직면은 상기 제2 수직면과 비중첩이다. 상기 콘택 패드는 상기 적층된 기판 층의 외부 표면으로부터 상기 콘택 패드까지 연속적인 평평한 면을 형성하기 위해 제2 기판 내의 캐비티를 통해 투영된다.
Description
본 발명은 향상된 수명, 신뢰도, 및 심미감을 갖는 스마트 카드 장치의 제조, 및 공정 단계 및 비용을 감소시키는 제조 방법에 관한 것이다.
보안 마이크로컨트롤러 또는 내부 메모리를 갖는 동등한 지능(equivalent intelligence) 또는 메모리 칩 단독일 수 있는, 스마트-유형의 집적 회로(IC) 모듈은 일반적으로 캐리어(예를 들어, 카드)에 포장되거나 내장된다. 생성된 스마트 카드 장치는 직접적 물리적 콘택에 의해(즉, ISO(International Organization for Standardization) 7816에 의해 규정된 콘택-유형 인터페이스를 사용하여) 또는 원격 비콘택(contactless) 라디오 진동수 인터페이스에 의해(즉, ISO 1443에 의해 규정된 비콘택-유형을 사용하여) 또는 둘 다에 의해(즉, 듀얼 인터페이스를 사용하여) 리더를 연결할 수 있다. 상기 내장된 마이크로컨트롤러와 함께, 스마트 카드 장치는 대용량의 데이터를 저장하고, 온-카드(on-card) 기능(예를 들어, 암호화, 상호인증)을 수행하며, 다양한 응용(예를 들어, 뱅킹, 결제, 통신)을 위해 스마트 카드 리더와 지능적으로 상호작용할 수 있다. 상기 스마트 카드 장치는 다양한 형태 요소(예를 들어, 플라스틱 카드, 전자 열쇠(key fobs), 시계, GSM 모바일폰에서 사용되는 가입자 인증 모듈(subscriber identification modules), USB계 토큰, SD(Secure Digital), 미니/마이크로 SD, MMC, VQFN8, SSOP20, TSSOP20, 메모리스틱 카드 등)로 포장될 수 있다.
일반적으로, 듀얼 인터페이스 스마트 카드 장치의 제조 방법은,
1(a) 와이어 본딩 연결 및 캡슐화부를 갖는 IC 칩을 금속 콘택 패드를 갖는 플렉시블 기판 상에 집적하는 단계이고, 여기서 적어도 하나의 IC 칩 및 2개의 안테나 콘택 패드는 IC 모듈을 생성하기 위해 금속 콘택 패드 밑면 상에 탑재되는 것(도 1a는 플렉시블 기판 상에 조립된, ISO 7816에 따라 콘택 패드 배치를 갖는 복수의 IC 모듈(110)을 나타낸다);
1(b) 캐리어 코어를 생성하기 위해 동일한 두께의 2개의 기판(120 및 140) 사이에 삽입되는 안테나 코일 인레이(130)를 포함하는 몇개의 기판층을 적층하는 단계;
1(c) 제1 캐비티 각각이 IC 모듈을 수용하는 복수의 제1 캐비티를 제공하도록 상기 적층된 캐리어 코어를 밀링(milling)하는 단계;
1(d) 제1 캐비티 각각에서, 상기 안테나 와이어 코일의 일부를 노출하기 위해 제1 캐비티보다 작은 복수의 제2 캐비티를 제공하도록 상기 적층하는 캐리어를 추가로 밀링하는 단계;
1(e) 상기 안테나 와이어 코일의 노출된 일부를 상기 콘택 패드의 밑면 상에 제공된 상기 2개의 안테나 콘택 패드에 연결하는 단계;
1(f) IC 모듈의 밑면 상의 핫멜트 테입(hot-melt tape)이 상기 적층된 캐리어 코어에 적용되도록 상기 IC 모듈을 제1 캐비티 각각에 배치하는 단계; 및
1(g) 상기 IC 모듈을 상기 적층된 캐리어 코어 안에 내장하기 위해 상기 IC 모듈에 열 및 압력을 인가하는 단계를 포함한다.
상기 단계 1(e)에서, 상기 안테나 코일은, 종래의 와이어 납땜, 플렉시블 범프(flexible bump), 또는 전도성 물질의 삽입을 이용함으로써 상기 안테나 콘택 상에 납땜하기 위해 상기 IC 모듈의 밑면 상의 안테나 콘택에 연결될 수 있고, 상기 IC 모듈로부터 상기 안테나 코일으로의 전기적 연결을 형성하여 콘택-유형 및 비콘택-유형 트랜잭션(transaction)의 수행을 허용한다.
일반적으로, 단일 인터페이스, 즉, 콘택-타입의 스마트 카드 장치의 제조 방법은,
2(a) 와이어 본딩 연결 및 캡슐화부를 갖는 IC 칩을 금속 콘택 패드를 갖는 플렉시블 기판 상에 집적하는 단계이고, 여기서 적어도 하나의 IC 칩 및 2개의 안테나 콘택 패드는 IC 모듈을 생성하기 위해 금속 콘택 패드의 밑면 상에 탑재되는 것(도 1a는 플렉시블 기판 상에 조립된, ISO 7816에 따라 콘택 패드 배치를 갖는 복수의 IC 모듈을 나타낸다);
2(b) 적층된 캐리어 코어를 생성하기 위해 동일한 두께의 2개의 기판을 포함하는 몇개의 기판층을 적층하는 단계;
2(c) 제1 캐비티 각각이 IC 모듈을 수용하는 복수의 제1 캐비티를 제공하도록 상기 적층된 캐리어 코어를 밀링하는 단계;
2(d) 상기 IC 모듈의 밑면 상의 핫멜트 테입(hot-melt tape)이 상기 적층된 캐리어 코어에 적용되도록 상기 IC 모듈을 제1 캐비티 각각에 배치하는 단계; 및
2(e) 상기 IC 모듈을 상기 적층된 캐리어 코어 안에 내장하기 위해 상기 IC 모듈에 열 및 압력을 인가하는 단계를 포함한다.
도 1b는 적층된 배열로 내장된, 와이어 본딩되고 캡슐화된 IC 모듈(110)을 갖는 스마트 카드 장치(100)의 단면도를 나타낸다. 상기 IC 모듈(110)에서, 상기 IC 칩(150)은 캡슐화부(152)와 함께 제공되고, 상기 콘택 패드(160)의 바로 아랫면에 위치된다.
본 발명의 제1 양태에 따라, 스마트 카드 장치의 제조 방법이 제공된다. 상기 방법은,
복수의 도체 패턴을 갖는 플렉시블 필름이 제1 기판 및 제2 기판 사이에 삽입되는 캐리어 코어를 제공하는 단계를 포함하고,
여기서 상기 도체 패턴 각각은,
제1 수직면 내의 위치에 배열되는 적어도 하나의 플립 칩(flip chip),
제2 수직면 내의 위치에 배열되는 적어도 하나의 콘택 패드,
상기 적어도 하나의 콘택 패드를 상기 적어도 하나의 플립 칩에 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 도체 경로를 포함하며,
여기서 상기 제1 수직면은 상기 제2 수직면과 비중첩(non-overlapping)되고,
여기서 복수의 도체 패턴을 갖는 플렉시블 필름이 제1 기판과 제2 기판 사이에 삽입되는 캐리어 코어를 제공하는 상기 단계는,
상기 적어도 하나의 콘택 패드를 상기 제2 기판 내의 적어도 하나의 캐비티(cavity)를 통해 노출하는 단계; 및
적층된 캐리어 코어의 외부 표면으로부터 상기 적어도 하나의 콘택 패드까지 연속적인 평평한 면을 형성하기 위해 상기 적어도 하나의 콘택 패드가 상기 제2 기판 내의 상기 적어도 하나의 캐비티를 통해 투영되는 적층된 캐리어 코어를 생성하도록 상기 캐리어 코어를 적층하는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명의 제1 양태의 한 실시예에서, 복수의 도체 패턴을 갖는 플렉시블 필름이 제1 기판과 제2 기판 사이에 삽입되는 캐리어 코어를 제공하는 단계는,
임시 코어를 생성하기 위해 상기 플렉시블 필름을 상기 제1 기판 상에 놓는 단계;
적층된 임시 코어를 생성하기 위해 상기 임시 코어를 적층하는 단계; 및
상기 캐리어 코어를 생성하기 위해 제2 기판을 상기 적층된 임시 코어 상에 놓는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명의 제1 양태의 한 실시예에서, 복수의 도체 패턴을 갖는 플렉시블 필름이 제1 기판과 제2 기판 사이에 삽입되는 캐리어 코어를 제공하는 단계는,
상기 적어도 하나의 플립 칩을 상기 제1 기판에 접하는 단계를 추가로 포함하고,
적층된 캐리어 코어를 생성하기 위해 상기 캐리어 코어를 적층하는 단계는,
상기 적어도 하나의 플립 칩을 상기 제1 기판 안에 내장하는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명의 제1 양태의 한 실시예에서, 상기 제1 기판은 캐비티가 없다.
본 발명의 제1 양태의 한 실시예에서, 상기 제1 기판은 상기 적어도 하나의 플립 칩의 적어도 하나의 치수 측정보다 크지 않은 적어도 하나의 치수 측정을 갖는 적어도 하나의 캐비티가 제공되며, 여기서 상기 제1 기판의 상기 적어도 하나의 캐비티는 그 안에 상기 적어도 하나의 플립 칩을 적어도 부분적으로 수용하도록 치수가 정해진다. 상기 적어도 하나의 치수 측정은 높이, 길이, 및 너비로 구성되는 군으로부터 선택된다.
본 발명의 제1 양태의 한 실시예에서, 복수의 도체 패턴을 갖는 플렉시블 필름이 제1 기판과 제2 기판 사이에 삽입되는 캐리어 코어를 제공하는 단계는,
상기 적어도 하나의 플립 칩을 상기 제2 기판에 접하는 단계를 추가로 포함하고,
적층된 캐리어 코어를 생성하기 위해 상기 캐리어 코어를 적층하는 단계는,
상기 적어도 하나의 플립 칩을 상기 제2 기판 안에 내장하는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명의 제1 양태의 한 실시예에서, 적층된 캐리어 코어를 생성하기 위해 상기 캐리어 코어를 적층하는 단계는,
상기 캐리어 코어에 고온 사이클(hot cycle)을 가하는 단계로서, 상기 캐리어 코어에 고온 사이클을 가하는 단계는 상기 캐리어 코어에 적어도 80℃의 고온을 가하는 단계 및 상기 캐리어 코어에 적어도 20×105 파스칼(Pa)의 압력을 인가하는 단계를 포함하는 것; 및
상기 캐리어 코어에 저온 사이클(cold cycle)을 가하는 단계로서, 상기 캐리어 코어에 저온 사이클을 가하는 단계는 상기 캐리어 코어에 30℃ 이하의 저온을 가하는 단계 및 상기 캐리어 코어에 적어도 20×105 파스칼(Pa)의 압력을 인가하는 단계를 포함하는 것을 추가로 포함한다.
본 발명의 제1 양태의 한 실시예에서, 상기 방법은 상기 적층된 캐리어 코어를 복수의 개별 섹션(section)으로 절단하는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명의 제1 양태의 한 실시예에서, 상기 적층된 캐리어 코어를 복수의 개별 섹션으로 절단하는 단계는,
상기 개별 섹션 각각을 ISO 7810에 따라 ID-1 크기로 절단하는 단계로서, 상기 개별 섹션 각각은 상기 적어도 하나의 도체 패턴 중 많아야 하나를 포함하는 것을 추가로 포함한다.
본 발명의 제1 양태의 한 실시예에서, 상기 적어도 하나의 콘택 패드는 ISO 7816에 따라 치수가 정해진다.
본 발명의 제1 양태의 한 실시예에서, 상기 제1 및 상기 제2 수직면은 제3 수직면과 비중첩이고, 여기서 ISO 7811에 따라 상기 개별 섹션 각각에 지정된 엠보싱 영역은 상기 제3 수직면 내의 위치에 배열된다.
본 발명의 제1 양태의 한 실시예에서, 상기 제1 기판의 두께는 상기 제2 기판의 두께보다 크다.
본 발명의 제1 양태의 한 실시예에서, 상기 도체 패턴 각각은 상기 플렉시블 필름 상 및 제4 수직면 내의 위치에 배열되는 적어도 하나의 안테나 코일을 추가로 포함하고, 여기서 상기 제4 수직면은 상기 제1 및 상기 제2 수직면과 비중첩이며, 여기서 상기 적어도 하나의 안테나 코일은 상기 적어도 하나의 플립 칩에 전기적으로 연결된다.
본 발명의 제2 양태에 따라, 스마트 카드 장치가 제공된다. 상기 스마트 카드 장치는,
적층된 캐리어 코어로서,
제1 기판;
제2 기판; 및
도체 패턴을 가지며 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 삽입되는 플렉시블 필름을 포함하고,
여기서 상기 도체 패턴은,
제1 기판 또는 제2 기판 안에 내장되는 적어도 하나의 플립 칩이고, 여기서 상기 적어도 하나의 플립 칩은 제1 수직면 내의 위치에 배열되는 것,
제2 수직면 내의 위치에 배열되는 콘택 패드, 및
상기 콘택 패드를 상기 적어도 하나의 플립 칩에 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 도체 경로를 포함하고,
여기서 상기 제1 수직면은 상기 제2 수직면과 비중첩이며, 여기서 상기 콘택 패드는 상기 적층된 캐리어 코어의 외부 표면으로부터 상기 콘택 패드까지 연속적인 평평한 면을 형성하기 위해 상기 제2 기판 내의 캐비티를 통해 투영되는 것을 포함한다.
본 발명의 제2 양태의 한 실시예에서, 상기 적층된 캐리어 코어는 ISO 7810에 따라 ID-1 크기로 치수가 정해진다.
본 발명의 제2 양태의 한 실시예에서, 상기 콘택 패드는 ISO 7816에 따라 치수가 정해진다.
본 발명의 제2 양태의 한 실시예에서, ISO 7811에 따라 상기 적층된 캐리어 코어에 지정된 엠보싱 영역은 제3 수직면 내의 위치에 배열되며, 여기서 상기 제3 수직면은 상기 제1 및 상기 제2 수직면과 비중첩이다.
본 발명의 제2 양태의 한 실시예에서, 상기 엠보싱 영역은 식별 번호, 성명, 및 주소로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나인 정보로 엠보싱되도록 구성된다.
본 발명의 제2 양태의 한 실시예에서, 상기 적어도 하나의 플립 칩 및 상기 콘택 패드는 상기 플렉시블 필름의 반대면 상에 배열된다.
본 발명의 제2 양태의 한 실시예에서, 상기 적어도 하나의 플립 칩 및 상기 콘택 패드는 상기 플렉시블 필름의 동일면 상에 배열된다.
본 발명의 제2 양태의 한 실시예에서, 상기 도체 패턴은 상기 적어도 하나의 플립 칩에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 안테나 코일을 추가로 포함하고, 여기서 상기 적어도 하나의 안테나 코일은 제4 수직면 내의 위치에 제공되며, 여기서 상기 제4 수직면은 상기 제1 및 상기 제2 수직면과 비중첩이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조함과 함께 상세히 서술될 것이다:
도 1a는 스마트 카드 장치의 기존 제조 방법에 사용되는 IC 모듈의 어셈블리를 나타내고;
도 1b는 선행 기술 스마트 카드 장치의 단면도를 나타내고;
도 2a 내지 2c는 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 기판, 플렉시블 필름, 및 제2 기판을 각각 나타내고;
도 2d는 임시 코어를 생성하기 위해 도 2b의 플렉시블 필름을 도 2a의 제1 기판 상에 놓는 단계를 나타내고;
도 2e는 캐리어 코어를 생성하기 위해 도 2c의 제2 기판을 적층된 임시 코어상에 놓는 단계를 나타내고;
도 2f는 개별 섹션으로 절단하기 전의 적층된 캐리어 코어를 나타내고;
도 2g는 도 2f의 적층된 캐리어 코어의 절단 섹션으로부터 얻어진 스마트 카드 장치의 단면도를 나타내고;
도 2h는 도 2b의 플렉시블 필름의 부분 확대도를 나타내며, 콘택 패드 및 도체 경로가 상기 필름의 윗면 상에 배열되고 플립 칩이 상기 필름의 밑면에 배열되는 하나의 도체 패턴을 나타내고;
도 2i는 콘택 패드 및 도체 경로는 상기 필름의 윗면 상에 배열되지만 플립 칩 모듈은 상기 필름의 밑면에 배열되는 하나의 도체 패턴을 갖는 플렉시블 필름의 다른 예를 나타내고;
도 2j는 콘택 패드의 한 예를 나타내고;
도 3a 내지 3c는 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 기판, 안테나 코일을 갖는 플렉시블 필름, 제2 기판을 각각 나타내고;
도 3d는 임시 코어를 생성하기 위해 도 3b의 플렉시블 필름을 도 3a의 제1 기판 상에 놓는 단계를 나타내고;
도 3e는 캐리어 코어를 생성하기 위해 도 3a의 제2 기판을 적층된 임시 코어 상에 놓는 단계를 나타내고;
도 3f는 개별 섹션으로 절단하기 전의 적층된 캐리어 코어를 나타내고;
도 3g는 도 3f의 적층된 캐리어 코어의 절단 섹션으로부터 얻어진 스마트 카드 장치의 단면도를 나타내고;
도 3h는 도 3b의 플렉시블 필름의 부분 확대도를 나타내며, 콘택 패드, 도체 경로, 및 안테나 코일이 상기 필름의 윗면 상에 배열되지만 플립 칩은 상기 필름의 밑면에 배열되는 하나의 도체 패턴을 나타내고;
도 3i는 콘택 패드, 도체 경로, 및 안테나 코일이 상기 필름의 윗면 상에 배열되지만 플립 칩은 상기 필름의 밑면에 배열되는 하나의 도체 패턴을 갖는 플랙시블 필름의 다른 예를 나타내고;
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 스마트 장치의 제조 방법을 위한 순서도를 나타내고;
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 스마트 카드 장치의 제조 방법을 위한 순서도를 나타내며;
도 6은 상기 플립 칩 및 상기 콘택 패드가 상기 플렉시블 필름의 동일면에 배열되는 스마트 카드 장치의 단면도를 나타낸다.
도 1a는 스마트 카드 장치의 기존 제조 방법에 사용되는 IC 모듈의 어셈블리를 나타내고;
도 1b는 선행 기술 스마트 카드 장치의 단면도를 나타내고;
도 2a 내지 2c는 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 기판, 플렉시블 필름, 및 제2 기판을 각각 나타내고;
도 2d는 임시 코어를 생성하기 위해 도 2b의 플렉시블 필름을 도 2a의 제1 기판 상에 놓는 단계를 나타내고;
도 2e는 캐리어 코어를 생성하기 위해 도 2c의 제2 기판을 적층된 임시 코어상에 놓는 단계를 나타내고;
도 2f는 개별 섹션으로 절단하기 전의 적층된 캐리어 코어를 나타내고;
도 2g는 도 2f의 적층된 캐리어 코어의 절단 섹션으로부터 얻어진 스마트 카드 장치의 단면도를 나타내고;
도 2h는 도 2b의 플렉시블 필름의 부분 확대도를 나타내며, 콘택 패드 및 도체 경로가 상기 필름의 윗면 상에 배열되고 플립 칩이 상기 필름의 밑면에 배열되는 하나의 도체 패턴을 나타내고;
도 2i는 콘택 패드 및 도체 경로는 상기 필름의 윗면 상에 배열되지만 플립 칩 모듈은 상기 필름의 밑면에 배열되는 하나의 도체 패턴을 갖는 플렉시블 필름의 다른 예를 나타내고;
도 2j는 콘택 패드의 한 예를 나타내고;
도 3a 내지 3c는 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 기판, 안테나 코일을 갖는 플렉시블 필름, 제2 기판을 각각 나타내고;
도 3d는 임시 코어를 생성하기 위해 도 3b의 플렉시블 필름을 도 3a의 제1 기판 상에 놓는 단계를 나타내고;
도 3e는 캐리어 코어를 생성하기 위해 도 3a의 제2 기판을 적층된 임시 코어 상에 놓는 단계를 나타내고;
도 3f는 개별 섹션으로 절단하기 전의 적층된 캐리어 코어를 나타내고;
도 3g는 도 3f의 적층된 캐리어 코어의 절단 섹션으로부터 얻어진 스마트 카드 장치의 단면도를 나타내고;
도 3h는 도 3b의 플렉시블 필름의 부분 확대도를 나타내며, 콘택 패드, 도체 경로, 및 안테나 코일이 상기 필름의 윗면 상에 배열되지만 플립 칩은 상기 필름의 밑면에 배열되는 하나의 도체 패턴을 나타내고;
도 3i는 콘택 패드, 도체 경로, 및 안테나 코일이 상기 필름의 윗면 상에 배열되지만 플립 칩은 상기 필름의 밑면에 배열되는 하나의 도체 패턴을 갖는 플랙시블 필름의 다른 예를 나타내고;
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 스마트 장치의 제조 방법을 위한 순서도를 나타내고;
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 스마트 카드 장치의 제조 방법을 위한 순서도를 나타내며;
도 6은 상기 플립 칩 및 상기 콘택 패드가 상기 플렉시블 필름의 동일면에 배열되는 스마트 카드 장치의 단면도를 나타낸다.
후술하는 설명에서, 다양한 구체적인 세부 사항은 본 발명의 다양한 예시적인 실시예의 철저한 이해를 제공하기 위해 제시된 것이다. 그러나 본 발명의 실시예는 이러한 구체적인 세부 사항의 일부 또는 전부 없이 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 이해될 것이다. 본원에 사용되는 용어는 특정 실시예를 설명하기 위한 목적이며 본 발명의 범위를 제한하기 위한 의도가 아니라는 것이 이해된다. 도면에서, 유사한 참조 번호는 여러 관점을 거쳐 동일하거나 유사한 기능 또는 특징을 지칭한다.
용어 "구성하는", "포함하는", 및 "갖는"은 개방형으로 의도되며, 나열된 요소 외에 부가적인 요소가 존재할 수 있다는 것을 의미한다. 제1, 제2, 제3 및 제4와 같은 식별자의 사용은 제한 사이에 어떤 상대적인 위치 또는 시간 순서를 부과하는 방식으로 해석되어서는 안 된다. 더욱이, 본원에 사용된 "윗(top)", "밑(bottom)", "측(side)", "아래(under)", "수직"과 같은 용어는 단순히 설명의 편의를 위한 것이며, 도면에 나타난 바와 같은 구성요소의 배열을 지칭하는 것이다. 본원에 서술된 구성요소의 임의의 방향은 본 발명의 범위 내라는 것이 이해되어야 한다.
도 2a 내지 2j 및 도 4를 참조한다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 콘택 유형 인터페이스의 스마트 카드 장치(200)의 제조 방법은 하기의 단계를 포함한다:
블록(401)에서, 적어도 하나의 도체 또는 회로 패턴(210)을 갖는 플렉시블 필름(230) 또는 시트 인레이(sheet inlay)가 제공된다. 도 2b는 복수의 도체 패턴(210)을 갖는 플렉시블 필름(230) 또는 시트 인레이의 개략도이다.
상기 플렉시블 필름(230)은 비금속이며, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 상기 플렉시블 필름(230)은 투명할 수 있다.
도체 또는 회로 패턴(210) 각각은 상기 플렉시블 필름(230)의 밑면에 배열되며(예를 들어, 접착되며) 제1 수직면 내의 위치에 배치되는 적어도 하나의 플립 칩(250)을 포함한다.
도체 패턴(210) 각각은 상기 플렉시블 필름(230)의 윗면 상에 배열되며 제2 수직면 내의 위치에 배치되는 금속 콘택 패드(260)를 추가로 포함한다. 상기 제2 수직면은 상기 제1 수직면과 비중첩이다. 따라서, 상기 플립 칩은 상기 콘택 패드(260)의 바로 아래에 배치되지 않는다. 콘택 패드(260) 각각은 상기 스마트 카드 장치가 예를 들어 컴퓨터, 포스 단말기(point of sale terminal)와 같은 스마트 카드 리더 안에 삽입될 때 전기적 전도성을 제공한다. 상기 콘택 패드(260)의 물리적 및 화학적 특징은 ISO 7816에 따라, 특히 ISO 7816-2에 따라 정의될 수 있다.
도체 패턴(210) 각각은 상기 플립 칩(250), 콘택 패드(260), 및/또는 임의의 다른 구성요소로의 전기적 연결 및 그로부터의 전기적 연결을 제공하기 위해 상기 필름(230)의 윗면 및/또는 밑면 상에 제공되는 도체 경로(270)를 추가로 포함한다. 상기 도체 경로(270)는 상기 콘택 패드(260)를 상기 플립 칩(250)에 전기적으로 연결하기 위해 상기 플렉시블 필름(230)의 두께를 가로지르는 적어도 하나의 도체 경로를 포함한다. 이러한 도체 경로는, 상기 콘택 패드(260)와 상기 플립 칩(250) 사이의 전기적 연결을 제공하기 위해 관통 구멍을 뚫는 것 또는 기계적 리벳팅 기술(mechanical riveting technique)과 같지만 이에 제한되지는 않는 기술에 의해 상기 플렉시블 필름(230) 안에 내장될 수 있다.
도 2h는 상기 콘택 패드(260) 및 특정 도체 경로(270)는 상기 필름(230)의 윗면 상에 배열되지만 플립 칩(250)은 상기 필름(230)의 밑면 상에 배열되는 도 2b의 플렉시블 필름의 부분 확대도이다.
도 2i는 상기 콘택 패드(260) 및 특정 도체 경로(270)는 상기 필름(230)의 윗면 상에 배열되지만 플립 칩(250)은 상기 필름(230)의 밑면 상에 배열되는 플렉시블 필름(230) 상에 제공되는 도체 패턴(210)의 한 예를 나타낸다.
상기 콘택 패드 및 도체 경로는 예를 들어 건식 에칭(dry etching)과 같은 공지된 방법에 의해 상기 플렉시블 필름(230) 상에 형성되거나 만들어지는 것이 이해될 것이다.
블록(403)에서, 상기 플렉시블 필름(230)은 임시 코어(225a)를 생성하기 위해 제1 기판(220) 상에 놓이거나 쌓인다. 이러한 단계는 상기 제1 기판(220) 및 플렉시블 필름(230) 중 하나 또는 둘 다에 접착제를 적용하는 단계, 및 상기 플렉시블 필름(230)의 밑면 및 상기 적어도 하나의 플립 칩(250)을 상기 제1 기판(220)에 접하는 단계를 포함한다(도 2d 참조).
한 실시예에서, 상기 제1 기판(220, 도 2a 참조)은 상기 플렉시블 필름(230)이 상기 제1 기판(220) 상에 놓이거나 쌓일 때, 상기 적어도 하나의 플립 칩에 맞추어 조정하고 적어도 부분적으로 수용하도록 배열된 적어도 하나의 캐비티(222)와 함께 제공된다. 상기 캐비티(222)는 상기 적어도 하나의 플립 칩(250)의 적어도 하나의 치수 측정보다 크지 않는 적어도 하나의 치수 측정을 가지며, 상기 제1 기판(220)의 적어도 하나의 캐비티(222)가 그 안에 상기 적어도 하나의 플립 칩(250)을 적어도 부분적으로 수용하도록 치수가 정해지는 것이다. 상기 적어도 하나의 치수 측정은 각각의 캐비티(222) 또는 플립 칩(250)의 높이, 길이, 및 너비로 구성되는 군으로부터 선택된다.
다른 실시예에서, 상기 제1 기판(나타내지 않음)은 캐비티가 없다.
블록(405)에서, 상기 임시 코어(225a)는 상기 적어도 하나의 플립 칩(250)이 상기 제1 기판(220) 안에 내장되며 상기 제1 기판(220)에 의해 캡슐화되는 적층된 임시 코어(225b)를 생성하기 위해 제1 적층 사이클이 가해진다.
특히, 상기 임시 코어(225a)는 적층 판(laminator plate) 사이에 위치되거나 삽입된다. 적층 판을 상기 삽입된 임시 코어(225a)와 함께 포함하는 이러한 배열은 상기 임시 코어(225a)가 예를 들어 약 30분과 같은 일정 시간 동안 제1 고온 사이클을 받는 적층 기계에 공급된다. 상기 제1 고온 사이클은 상기 임시 코어(225a)에 예를 들어 적어도 80℃와 같은 고온을 가하는 단계, 및 예를 들어 적어도 20 바(bar) 또는 20×105 파스칼(Pa)과 같은 압력을 상기 임시 코어(225a)에 인가하는 단계를 포함한다. 이어서, 상기 임시 코어(225a)는 예를 들어 약 20분과 같은 일정 기간 동안 제1 저온 사이클이 가해진다. 상기 제1 저온 사이클은 상기 임시 코어(225a)에 예를 들어 30℃ 이하와 같은 저온을 가하는 단계 및 예를 들어 적어도 20 바(bar) 또는 20×105 파스칼(Pa)과 같은 압력을 상기 임시 코어(225a)에 인가하는 단계를 포함한다. 상기 지속 시간, 온도 조건, 및 압력 조건은 당업자에게 알려진 바와 같이 사용되는 물질 및 장비에 따라 변형될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
상기 제1 고온 사이클 동안의 압력 및 온도 조건 때문에, 상기 제1 기판(220)은 연화되고, 상기 플립 칩(250)은 압축되거나 상기 연화된 제1 기판(220) 안으로 내장된다. 상기 제1 저온 사이클 동안, 상기 임시 코어(225a)는 냉각되고 경화된다. 상기 제1 저온 사이클을 마친 후, 적층된 임시 코어(225b)가 생성되고, 상기 적어도 하나의 플립 칩(250)은 상기 제1 기판(220)이 상기 적어도 하나의 플립 칩(250)에게 캡슐화부를 제공하도록 상기 제1 기판(220) 안에 내장된다.
블록(407)에서, 제2 기판(240)은 캐리어 코어(225c)를 생성하기 위해 상기 적층된 임시 코어(225b) 상에 놓이거나 쌓인다. 이러한 단계는 상기 제2 기판(240) 및 플렉시블 필름(230) 중 하나 또는 둘 다에 접착제를 적용하는 단계, 상기 필름(230)의 윗면을 상기 제2 기판(240)에 접하는 단계, 및 상기 적어도 하나의 콘택 패드(260)를 상기 제2 기판(240) 내의 적어도 하나의 캐비티(242)를 통해 노출하는 단계를 포함한다. 상기 제2 기판(240, 도 2c 참조)은 그 안에 상기 콘택 패드(260)를 적어도 수용하도록 치수가 정해지는 적어도 하나의 캐비티(242)와 함께 제공된다.
한 실시예에서, 상기 제1 기판(220)의 두께는 상기 제2 기판(240)의 두께보다 크다.
다른 실시예에서, 상기 제1 기판(220)의 두께는 상기 제2 기판(240)의 두께와 실질적으로 동일하다.
블록(409)에서, 상기 적층된 캐리어 코어(225d)의 외부 표면으로부터 상기 적어도 하나의 콘택 패드(260)까지 연속적인 평평한 면을 형성하도록 상기 적어도 하나의 콘택 패드(260)가 상기 제2 기판(240) 내의 상기 적어도 하나의 캐비티(242)를 통해 투영되는 적층된 캐리어 코어(225d, 도 2f 참조)를 생성하기 위해 상기 캐리어 코어(225c)에 제2 적층 사이클이 가해진다.
특히, 상기 캐리어 코어(225c)는 적층 판 사이에 위치되거나 삽입된다. 적층 판을 상기 삽입된 캐리어 코어(225c)와 함께 포함하는 이러한 배열은 상기 캐리어 코어(225c)에 예를 들어 약 30분과 같은 일정 시간 동안 제2 고온 사이클이 가해지는 적층 기계에 공급된다. 상기 제2 고온 사이클은 상기 캐리어 코어(225c)에 예를 들어 적어도 80℃와 같은 고온을 가하는 단계, 및 예를 들어 적어도 20 바(bar) 또는 20×105 파스칼(Pa)과 같은 압력을 상기 캐리어 코어(225c)에 인가하는 단계를 포함한다. 이어서, 상기 캐리어 코어(225c)는 예를 들어 약 20분과 같은 일정 기간 동안 제2 저온 사이클을 받는다. 상기 제2 저온 사이클은 상기 캐리어 코어(225c)에 예를 들어 30℃ 이하와 같은 저온을 가하는 단계 및 예를 들어 적어도 20 바(bar) 또는 20×105 파스칼(Pa)과 같은 압력을 상기 캐리어 코어(225c)에 인가하는 단계를 포함한다. 상기 제2 저온 사이클 동안, 상기 캐리어 코어(225c)는 냉각되고 경화된다. 상기 제2 저온 사이클을 완료한 후, 적층된 캐리어 코어(225d)가 생성된다. 상기 지속 시간, 온도 조건, 및 압력 조건은 당업자에게 알려진 바와 같이 사용되는 물질 및 장비에 따라 변형될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
상기 제2 고온 사이클 동안의 압력 및 온도 조건, 및 콘택 패드(260) 각각을 수용하는 캐비티(242) 각각의 존재 때문에, 콘택 패드(260) 각각 및 일부 실시예에서 상기 콘택 패드(260)를 둘러싸는 플렉시블 필름(230)의 부분은 상기 캐비티(242)의 공간 내로 및 그 공간을 통해 가압된다. 상기 콘택 패드(260) 및 상기 필름(230)의 어떤 둘러싸는 부분의 상기 캐비티(242)를 통한 추가적인 투영은 상기 적층 판에 의해 제한되고, 따라서, 상기 적층된 캐리어 코어(225d)에서, 상기 적층된 캐리어 코어(225d)의 외부 표면으로부터 상기 적어도 하나의 콘택 패드(260)까지 연속적인 평평한 면이 달성된다. 다시 말해, 콘택 패드(260) 주위의 공간에서 홈이나 틈은 발견되지 않을 것이다. 상기 결과는 상기 콘택 패드(260)가 보이고 위치되는 적층된 캐리어 코어(225d)의 측면 상에 심미적으로 만족스럽고 연속적으로 평평한 표면이다.
블록(411)에서, 상기 적층된 캐리어 코어(225d)는 개별 섹션으로 절단되거나 입방형으로 잘린다. 개별 섹션(200)의 치수의 개략도는 도 2f에 나타내졌다.
한 실시예에서, 개별 섹션(200) 각각은 예를 들어 ISO 7810에 따라 ID-1 크기로 신용 카드 또는 은행 카드 응용을 위해 치수가 정해지고, 적어도 하나의 플립 칩(250), 콘택 패드(260), 및 도체 경로를 적어도 포함한다. 따라서, 섹션 각각은 스마트 카드 장치로서 제공될 수 있다. 섹션 각각은 예를 들어 USB 토큰과 같은 다른 응용을 위해 다른 치수를 취할 수 있다는 것이 이해될 것이다.
상술하는 방법에서, 상기 제1 및 상기 제2 수직면은 제3 수직면과 비중첩이고, 여기서 ISO 7811, 특히 ISO 7811-3에 따라 상기 ID-1 크기의 적층된 캐리어 코어 상에 지정된 엠보싱 영역은 상기 제3 수직면 내의 위치에 배열된다.
전술한 단락 및 도 2b, 2d, 2g, 2h, 2i, 3b, 3d, 3f, 3h, 3i가 상기 플립 칩(250) 및 상기 콘택 패드(260)이 상기 플렉시블 필름(230)의 반대면에 배열되는 도체 패턴(210)을 서술하지만, 특정 다른 실시예는 상기 플립 칩 및 상기 콘택 패드가 상기 플렉시블 필름의 동일면 상에(예를 들어, 상기 필름의 윗면 상에) 배열되는 도체 패턴을 사용할 수 있다는 것이 이해된다는 점이 이해될 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 듀얼 인터페이스 유형(즉, 콘택 및 비콘택 인터페이스)의 스마트 카드 장치(200)의 제조 방법은 하기를 포함하지만 이에 한정되지는 않는 적절한 변형을 갖는 블록(401) 내지 블록(411)에 따라 서술된 바와 같이 제공된다. 예를 들어, 블록(401)에서, 적어도 하나의 안테나 코일(280)은 예를 들어 건식 에칭에 의해 상기 필름(230)의 윗면 또는 밑면 상 및 제4 수직면 내의 위치에 제공되거나 형성되고, 여기서 상기 제4 수직면은 상기 제1 및 상기 제2 수직면과 비중첩이며, 여기서 상기 적어도 하나의 안테나 코일(280)은 하나 이상의 도체 경로(270)에 의해 상기 적어도 하나의 플립 칩(250)에 전기적으로 연결된다. 추가로, 도체 패턴 각각은 상기 스마트 카드 장치의 콘택 및 비콘택 인터페이스를 개별적으로 작동하기 위한 2개의 플립 칩을 포함할 수 있다. 상기 안테나 코일은 ID-1 크기보다 약간 작은 치수, ID-1 절반 크기의 치수, 1D-1 4분의 1 크기의 치수, 또는 다른 적합한 치수를 취할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따라 콘택 유형 인터페이스 또는 듀얼 인터페이스(예를 들어, 콘택 및 비콘택 인터페이스)의 스마트 카드 장치(200)의 제조 방법을 나타내는 도 5가 참조된다. 플렉시블 필름의 특징 및 특성과 같이, 도체 패턴, 제1 기판 및 제2 기판은 도 4와 관련된 전술하는 설명과 유사할 것이고, 세부 사항은 여기에 복사되지 않을 것이다.
블록(501)에서, 캐리어 코어는 제공되고, 여기서 복수의 도체 패턴을 갖는 플렉시블 필름은 제1 기판과 제2 기판 사이에 삽입된다. 이러한 단계는 상기 제1 기판 및 플렉시블 필름의 하나 또는 둘 다에 접착제를 적용하는 단계, 상기 플렉시블 필름의 밑면 및 상기 적어도 하나의 플립 칩을 상기 제1 기판에 접하는 단계, 상기 제2 기판 및 플렉시블 필름의 하나 또는 둘 다에 접착제를 적용하는 단계, 상기 플렉시블 필름의 윗면을 상기 제2 기판에 접하는 단계, 및 상기 적어도 하나의 콘택 패드를 상기 제2 기판 내의 적어도 하나의 캐비티를 통해 노출시키는 단계를 포함한다. 블록(501) 내의 상기 단계의 일부는 서로 교환될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
상기 플립 칩 및 상기 콘택 패드가 상기 플렉시블 필름의 동일면 상에(예를 들어, 상기 필름의 윗면 상에) 배열되는 도체 패턴을 사용하는 특정 다른 실시예에서, 상기 적어도 하나의 플립 칩은 상기 제1 기판에 접해지지 않을 것이다.
블록(503)에서, 상기 캐리어 코어는 적층된 캐리어 코어를 생성하기 위해 적층된다.
특히, 상기 캐리어 코어는 적층 판 사이에 위치되거나 삽입된다. 적층된 판을 상기 삽입된 캐리어 코어와 함께 포함하는 이러한 배열은 상기 캐리어 코어에 예를 들어 약 30분과 같은 일정 시간 동안 고온 사이클이 가해지는 적층 기계에 공급된다. 상기 고온 사이클은 상기 캐리어 코어에 예를 들어 적어도 80℃와 같은 고온을 가하는 단계, 및 예를 들어 적어도 20 바(bar) 또는 20×105 파스칼(Pa)과 같은 압력을 상기 캐리어 코어에 인가하는 단계를 포함한다. 이어서, 상기 코어는 예를 들어 약 20분과 같은 일정 기간 동안 저온 사이클이 가해진다. 상기 저온 사이클은 상기 캐리어 코어에 예를 들어 30℃ 이하와 같은 저온을 가하는 단계 및 예를 들어 적어도 20 바 또는 20×105 파스칼(Pa)과 같은 압력을 상기 캐리어 코어에 인가하는 단계를 포함한다. 상기 지속 시간, 온도 조건, 및 압력 조건은 당업자에게 알려진 바와 같이 사용되는 물질 및 장비에 따라 변형될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
상기 고온 사이클 동안의 압력 및 온도 조건 때문에, 상기 제1 기판은 연화되고, 상기 플립 칩은 압축되거나 상기 연화된 제1 기판 안으로 내장된다. 그와 동시에, 콘택 패드 각각을 수용하는 캐비티의 존재 때문에, 콘택 패드 각각 및 일부 실시예에서 상기 콘택 패드를 둘러싸는 플렉시블 필름의 부분은 상기 캐비티의 공간 내로 및 그 공간을 통해 가압된다. 상기 콘택 패드 및 상기 필름의 어떤 둘러싸는 부분의 상기 캐비티를 통한 추가적인 투영은 상기 적층 판에 의해 제한되고, 따라서, 상기 적층된 캐리어 코어에서, 상기 적층된 캐리어 코어의 외부 표면으로부터 상기 적어도 하나의 콘택 패드까지 연속적인 평평한 면이 달성된다. 다시 말해, 콘택 패드 주위의 공간에서 홈이나 틈은 발견되지 않을 것이다. 상기 결과는 상기 콘택 패드가 보이고 위치되는 적층된 캐리어 코어의 측면 상에 심미적으로 만족스럽고 연속적으로 평평한 표면; 및 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판에 의해 상기 플립 칩에 제공된 캡슐화부이다.
블록(505)에서 상기 적층된 캐리어 코어는 ID-1 또는 다른 크기의 개별 섹션으로 절단되거나 입방형으로 잘린다. 도 2g가 참조되고, 도 2g는 IC-내장된 장치 또는 스마트 카드 장치(200)의 상기 적층된 캐리어 코어(225d)에서 절단된 단면도이며 블록(411)에서 참조된 개별 섹션(200)에 대응된다.
도 2g는 도체 패턴을 갖는 플렉시블 필름(230)을 포함하는 적층된 캐리어 코어 안에 내장되며 제1 기판(220)과 제2 기판(240) 사이에 삽입되는 플립 칩(250)을 나타낸다.
상기 플렉시블 필름(230)은 상기 필름(230)의 윗면 및/또는 밑면 상에 제공된 도체 패턴(210)을 포함한다. 상기 도체 패턴(210)은 상기 제1 기판(220) 안에 내장되며 상기 필름의 밑면 상 및 제1 수직면 내의 위치에 배열된 적어도 하나의 플립 칩(250)을 포함한다. 상기 도체 패턴(210)은 상기 제2 기판(240)에 접하는 상기 필름(230)의 윗면 상 및 제2 수직면 내의 위치에 배열된 금속 콘택 패드(260)를 추가로 포함한다. 상기 도체 패턴(210)은 상기 금속 콘택 패드(260)를 상기 플립 칩(250)에 전기적으로 연결하는 도체 경로(270)를 추가로 포함한다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 도체 경로는 상기 콘택 패드(260)를 상기 적어도 하나의 플립 칩(250)에 전기적으로 연결하기 위해 상기 필름(230)의 두께를 가로지른다. 상기 제1 수직면은 상기 제2 수직면과 비중첩이다. 상기 적어도 하나의 플립 칩 모듈(250)은 상기 제2 기판(240)이 상기 적어도 하나의 플립 칩 모듈을 캡슐화하도록 상기 제1 기판(220) 안에 내장된다. 상기 적어도 하나의 콘택 패드(260)는 상기 적층된 캐리어 코어의 외부 표면으로부터 상기 적어도 하나의 콘택 패드(260)까지 연속적인 평평한 면을 형성하기 위해 상기 제2 기판(240) 내의 상기 적어도 하나의 캐비티를 통해 투영된다.
상기 제1 기판(220)은 상기 적어도 하나의 플립 칩(250)을 포함하는 상기 필름(230)의 밑면에 적층되는 윗면 또는 내면을 포함한다. 상기 적어도 하나의 플립 칩 모듈은 상기 제2 기판(240)의 전신이 상기 플립 칩 모듈에 캡슐화부를 제공하도록 상기 제1 기판(220) 안에 내장된다. 이러한 캡슐화부는 플립-칩 내장된 장치보다 큰 영역 및 부피를 제공하고 상기 플립 칩을 파손으로부터 보호한다.
상기 제2 기판(240)은 상기 콘택 패드(260) 및 일부 실시예에서 상기 콘택 패드(260)를 둘러싸는 플렉시블 필름(230)의 부분이 콘택-유형 트랜잭션을 실행하기 위해 투영되도록 통하는 캐비티를 갖는다. 상기 제2 기판(240)은 상기 적층된 캐리어 코어의 외부 표면으로부터 상기 적어도 하나의 콘택 패드(260)까지 연속적이고 평평한 면을 형성하는 윗면 또는 외부 표면을 포함한다. 상기 콘택 패드(260) 및 상기 적층된 코어 또는 제2 기판(240)의 주변 외부 표면 사이의 영역은 전술한 기존 방법에 의해 제조된 기존의 스마트 카드에는 존재하는 홈이나 틈이 없다.
한 실시예에서, 상기 제1 기판(220)의 두께는 상기 제2 기판(240)의 두께보다 크다. 다른 실시예에서, 상기 제1 기판(220)의 두께는 상기 제2 기판(240)의 두께와 실질적으로 동일하다.
한 실시예에서, 상기 적층된 캐리어 코어는 ISO 7810에 따라서 ID-1 크기에 따라 치수가 정해진다.
한 실시예에서, 상기 콘택 패드(260)은 ISO 7816에 따라 치수가 정해진다.
한 실시예에서, ISO 7811, 특히 ISO 7811-3에 따라 상기 적층된 캐리어 코어에 지정된 엠보싱 영역은 제3 수직면 내의 위치에 배열되고, 여기서 상기 제3 수직면은 상기 제1 및 상기 제2 수직면과 비중첩이다. 상기 엠보싱 영역은 예를 들어 식별 번호, 성명, 및 주소와 같은 정보로 엠보싱되도록 구성된다.
듀얼 인터페이스(즉, 콘택 및 비콘택 인터페이스)를 갖는 IC-내장된 장치 또는 스마트 카드 장치(300)의 단면도인 도 3g가 참조된다. 도 3g의 스마트 카드 장치는 상기 필름(230)이 상기 필름(230)의 윗면 또는 밑면 상에 제공되는 적어도 하나의 안테나 코일(280)을 추가로 포함하는 것 및 상기 적어도 하나의 플립 칩(250)에 전기적으로 연결되는 것을 제외하고 도 2g와 유사하다. 상기 적어도 하나의 안테나 코일(280)은 제4 수직면 내의 위치에 제공되고, 여기서 상기 제4 수직면은 상기 제1 및 상기 제2 수직면과 비중첩이다.
도 6은 상기 플립 칩(250) 및 콘택 패드(260)가 상기 플렉시블 필름(230)의 동일면(예를 들어, 윗면) 상에 배열되는 IC-내장된 장치 또는 스마트 카드 장치(600)의 단면도이다. 따라서, 이러한 실시예에서, 상기 적어도 하나의 플립 칩(250)은 상기 제2 기판(240) 안으로 내장되고 상기 제2 기판(240)에 의해 캡슐화된다. 상기 스마트 카드 장치(600)의 다른 세부 사항은 도 2g와 유사하므로, 여기에 복사되지 않을 것이다.
본 발명의 실시예는 하기를 포함하지만 이에 한정되지 않는 여러 이점을 제공한다:
- 상술한 기존 방법에서, 어떤 집적 칩 모듈과 연결되지 않는 안테나 코일은 밀링이 상기 안테나 코일의 부분을 노출하기 위해 수행되기 전에 동일한 두께를 갖는 2개의 기판 사이에 삽입된다. 이어서, 다양한 방법 중 하나가 상기 안테나 코일의 노출된 부분을 상기 집적 회로 모듈에 전기적으로 연결하는 데 사용된다.
반면에, 본 발명에서, 적어도 하나의 플립 칩, 도체 경로, 및 적어도 하나의 안테나 코일을 포함하는 도체 패턴을 갖는 단일 층(예를 들어, 바람직하게는 플렉시블이고 비금속인 필름 또는 기판)이 사용된다. 도체 패턴을 갖는 이러한 단일 시트 인레이의 사용은 상기 안테나 코일의 부분을 노출하기 위해 상기 적층된 기판을 밀링하는 단계 및 상기 안테나 코일의 노출된 부분을 상기 플립 칩에 연결하는 단계를 제거한다. 도체 패턴을 갖는 이러한 단일 시트 인레이의 사용은 상기 안테나 코일로의 연결의 신뢰도도 향상시키는데, 이는 상기 콘택 패드 및 상기 플립 칩을 안테나 코일에 연결하는 도체 경로를 포함하는 도체 경로들이 동일한 공정 내에 상기 필름 상에 적층되기 때문이다.
상술된 기존의 방법에서, 상기 플립 칩은 상기 콘택 패드(도 1b 참조)의 바로 아랫면에 위치되므로, 상기 플립 칩은 상기 콘택 패드를 콘택-유형 리더에 접촉시키는 반복 사용 때문에 손상되기 쉽다.
반면에, 본 발명에서, 상기 플립 칩의 콘택 패드에 상대적인 오프셋 배열(offset arrangement) 또는 수직 비정렬(vertical dis-alignment)은 심지어 상기 콘택 패드를 콘택-유형 리더에 접촉시키는 반복 사용에서도 칩의 손상 위험을 낮춘다.
ID-1 크기의 스마트 카드 장치의 제조를 위한 본 발명의 다양한 실시예에서, 상기 IC 모듈은 상기 콘택 패드를 위치시키기 위한, 정보를 엠보싱하기 위한, 및 상기 안테나 코일(듀얼 인터페이스 카드를 위해)을 위치시키기 위한 수직면 외에 ID-1 치수 내 어디든 위치될 수 있다. 따라서, 본 발명의 IC-내장된 장치 또는 스마트 카드 장치의 수명 및 신뢰도가 향상될 것이다.
- 상술된 기존의 방법에서, 상기 IC 칩(150)은 상기 스마트 카드 모듈(110)의 스마트 카드 장치(100) 또는 콘택 패드(160)의 부분인 영역 및 부피를 갖는 캡슐화부(152)가 제공된다.
반면에, 본 발명에서, 상기 플립 칩(250)은 상기 제1 기판(220) 또는 제2 기판(240) 안에 내장되고, 따라서, 상기 콘택 패드(260) 및 플립 칩(250)보다 상당히 큰 영역 및 부피를 갖는 캡슐화부(즉, 제1 기판)가 제공된다. 그 결과, 동일한 규모의 힘이 도 1b의 기존의 스마트 카드 장치 및 본 발명에 따른 도 2g, 도 3g, 및 도 6의 스마트 카드 장치(200, 300, 600)에 별도로 인가되면, 상기 기존의 스마트 카드 장치(도 1b)는 더 작은 캡슐화부 영역 때문에 단위 면적 당 더 큰 압력을 받을 것이므로 파손되기가 더 쉬울 것인 반면에, 본 발명의 스마트 카드 장치(도 2g, 도 3g, 및 도 6)의 더 큰 캡슐화부 영역 때문에 단위 면적 당 더 작은 압력을 받을 것이므로 파손되기가 덜 쉬울 것이다. 따라서, 본 발명의 스마트 카드 장치(도 2g, 도 3g, 및 도 6)의 더 큰 캡슐화부 영역 및 부피는 상기 플립 칩에 더 큰 보호를 제공하므로, 상기 스마트 장치(200, 300, 600)의 수명 및 신뢰도를 향상시킨다.
- 도 1b의 기존의 스마트 카드 장치(100)에서, 상기 콘택 패드(160) 및 상기 캐리어 코어의 주변 기판(140) 사이에 틈(190)이 존재한다. 이러한 틈은 좁음에도 불구하고 종종 먼지 및 때를 축적한다.
반면에, 본 발명에서는, 상기 콘택 패드(260) 및 특정 실시예에서 주변부 필름의 부분은 적층 동안 캐비티를 통해 투영되고, 상기 캐리어 코어의 외부 표면으로부터 상기 적어도 하나의 콘택 패드까지 연속적이고 평평한 면을 상기 콘택 패드와 캐리어 코어 사이에 홈 또는 틈 없이 제공한다.
상술된 실시예 및 특징은 예시적이고 비제한적인 것으로 간주되어야 한다는 것이 이해된다. 많은 다른 실시예는 당업자에게 본 발명의 설명의 고려 및 실시로부터 명백할 것이다. 더욱이, 특정 용어는 설명의 명확성의 목적을 위해 사용되고, 본 발명의 개시된 실시예에 한정하려는 목적으로 사용된 것이 아니다.
Claims (22)
- 스마트 카드 장치를 제조하는 방법으로서,
상기 방법은 복수의 도체 패턴을 갖는 플렉시블 필름이 제1 기판 및 제2 기판 사이에 삽입되는 캐리어 코어를 제공하는 단계를 포함하고,
여기서 상기 도체 패턴 각각은,
제1 수직면 내의 위치에 배열되는 적어도 하나의 플립 칩(flip chip),
제2 수직면 내의 위치에 배열되는 적어도 하나의 콘택 패드,
상기 적어도 하나의 콘택 패드를 상기 적어도 하나의 플립 칩에 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 도체 경로를 포함하며,
여기서 상기 제1 수직면은 상기 제2 수직면과 비중첩(non-overlapping)되고,
여기서 복수의 도체 패턴을 갖는 플렉시블 필름이 제1 기판과 제2 기판 사이에 삽입되는 캐리어 코어를 제공하는 상기 단계는,
상기 적어도 하나의 콘택 패드를 상기 제2 기판 내의 적어도 하나의 캐비티(cavity)를 통해 노출하는 단계; 및
적층된 캐리어 코어의 외부 표면으로부터 상기 적어도 하나의 콘택 패드까지 연속적인 평평한 면을 형성하기 위해 상기 적어도 하나의 콘택 패드가 상기 제2 기판 내의 상기 적어도 하나의 캐비티를 통해 투영되는 적층된 캐리어 코어를 생성하도록 상기 캐리어 코어를 적층하는 단계를 추가로 포함하는,
스마트 카드 장치를 제조하는 방법. - 제1항에 있어서, 복수의 도체 패턴을 갖는 플렉시블 필름이 제1 기판과 제2 기판 사이에 삽입되는 캐리어 코어를 제공하는 단계는,
임시 코어를 생성하기 위해 상기 플렉시블 필름을 상기 제1 기판 상에 놓는 단계;
적층된 임시 코어를 생성하기 위해 상기 임시 코어를 적층하는 단계; 및
상기 캐리어 코어를 생성하기 위해 제2 기판을 상기 적층된 임시 코어 상에 놓는 단계를 추가로 포함하는, 방법. - 제1항 및 제2항 중 어느 하나에 있어서, 복수의 도체 패턴을 갖는 플렉시블 필름이 제1 기판과 제2 기판 사이에 삽입되는 캐리어 코어를 제공하는 단계는,
적어도 하나의 플립 칩을 상기 제1 기판에 접하는 단계를 추가로 포함하며,
여기서 적층된 캐리어 코어를 생성하기 위해 상기 캐리어 코어를 적층하는 단계는 상기 적어도 하나의 플립 칩을 상기 제1 기판 안에 내장하는 단계를 추가로 포함하는, 방법. - 제3항에 있어서, 상기 제1 기판은 캐비티가 없는, 방법.
- 제3항에 있어서, 상기 제1 기판은 상기 적어도 하나의 플립 칩의 적어도 하나의 치수 측정보다 크지 않은 적어도 하나의 치수 측정을 갖는 적어도 하나의 캐비티가 제공되며, 여기서 상기 제1 기판의 상기 적어도 하나의 캐비티는 그 안에 상기 적어도 하나의 플립 칩을 적어도 부분적으로 수용하도록 치수가 정해지는, 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 치수 측정은 높이, 길이, 및 너비로 구성된 군으로부터 선택된 것인, 방법.
- 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 도체 패턴을 갖는 플렉시블 필름이 제1 기판과 제2 기판 사이에 삽입되는 캐리어 코어를 제공하는 단계는,
상기 적어도 하나의 플립 칩을 상기 제2 기판에 접하는 단계를 추가로 포함하고,
여기서 적층된 캐리어 코어를 생성하기 위해 상기 캐리어 코어를 적층하는 단계는,
상기 적어도 하나의 플립 칩을 상기 제2 기판 안에 내장하는 단계를 추가로 포함하는, 방법. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 적층된 캐리어 코어를 생성하기 위해 상기 캐리어 코어를 적층하는 단계는,
상기 캐리어 코어에 고온 사이클(hot cycle)을 가하는 단계로서, 상기 캐리어 코어에 고온 사이클을 가하는 단계는 상기 캐리어 코어에 적어도 80℃의 고온을 가하는 단계 및 상기 캐리어 코어에 적어도 20×105 파스칼(Pa)의 압력을 인가하는 단계를 포함하는 것; 및
상기 캐리어 코어에 저온 사이클(cold cycle)을 가하는 단계로서, 상기 캐리어 코어에 저온 사이클을 가하는 단계는 상기 캐리어 코어에 30℃ 이하의 저온을 가하는 단계 및 상기 캐리어 코어에 적어도 20×105 파스칼(Pa)의 압력을 인가하는 단계를 포함하는 것을 추가로 포함하는, 방법. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적층된 캐리어 코어를 복수의 개별 섹션(section)으로 절단하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 적층된 캐리어 코어를 복수의 개별 섹션으로 절단하는 단계는,
상기 개별 섹션 각각을 ISO 7810에 따라 ID-1 크기로 절단하는 단계로서, 상기 개별 섹션 각각은 상기 적어도 하나의 도체 패턴 중 많아야 하나를 포함하는 것을 추가로 포함하는, 방법. - 제10항에 있어서, 상기 적어도 하나의 콘택 패드는 ISO 7816에 따라 치수가 정해지는, 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2 수직면은 제3 수직면과 비중첩이고, 여기서 ISO 7811에 따라 상기 개별 섹션 각각에 지정된 엠보싱 영역은 상기 제3 수직면 내의 위치에 배열되는, 방법.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기판의 두께는 상기 제2 기판의 두께보다 큰, 방법.
- 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도체 패턴 각각은 상기 플렉시블 필름 상 및 제4 수직면 내의 위치에 배열되는 적어도 하나의 안테나 코일을 추가로 포함하고, 여기서 상기 제4 수직면은 상기 제1 및 상기 제2 수직면과 비중첩이며, 여기서 상기 적어도 하나의 안테나 코일은 상기 적어도 하나의 플립 칩에 전기적으로 연결되는, 방법.
- 스마트 카드 장치는,
적층된 캐리어 코어로서,
제1 기판;
제2 기판; 및
도체 패턴을 가지며 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 삽입되는 플렉시블 필름을 포함하고, 여기서 상기 도체 패턴은,
제1 기판 또는 제2 기판 안에 내장되는 적어도 하나의 플립 칩이고, 여기서 상기 적어도 하나의 플립 칩은 제1 수직면 내의 위치에 배열되는 것,
제2 수직면 내의 위치에 배열되는 콘택 패드, 및
상기 콘택 패드를 상기 적어도 하나의 플립 칩에 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 도체 경로를 포함하고,
여기서 상기 제1 수직면은 상기 제2 수직면과 비중첩이며, 여기서 상기 콘택 패드는 상기 적층된 캐리어 코어의 외부 표면으로부터 상기 콘택 패드까지 연속적인 평평한 면을 형성하기 위해 상기 제2 기판 내의 캐비티를 통해 투영되는 것을 포함하는 스마트 카드 장치. - 제15항에 있어서, 상기 적층된 캐리어 코어는 ISO 7810에 따라 ID-1 크기로 치수가 정해진, 스마트 카드 장치.
- 제16항에 있어서, 상기 콘택 패드는 ISO 7816에 따라 치수가 정해진, 스마트 카드 장치.
- 제17항에 있어서, ISO 7811에 따라 상기 적층된 캐리어 코어에 지정된 엠보싱 영역은 제3 수직면 내의 위치에 배열되며, 여기서 상기 제3 수직면은 상기 제1 및 상기 제2 수직면과 비중첩인, 스마트 카드 장치.
- 제17항에 있어서, 상기 엠보싱 영역은 식별 번호, 성명, 및 주소로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나인 정보로 엠보싱되도록 구성되는, 스마트 카드 장치.
- 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 플립 칩 및 상기 콘택 패드는 상기 플렉시블 필름의 반대면 상에 배열되는, 스마트 카드 장치.
- 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 플립 칩 및 상기 콘택 패드는 상기 플렉시블 필름의 동일면 상에 배열되는, 스마트 카드 장치.
- 제15항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도체 패턴은 상기 적어도 하나의 플립 칩에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 안테나 코일을 추가로 포함하고, 여기서 상기 적어도 하나의 안테나 코일은 제4 수직면 내의 위치에 제공되며, 여기서 상기 제4 수직면은 상기 제1 및 상기 제2 수직면과 비중첩인, 스마트 카드 장치.
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