KR101095824B1 - 스마트 카드 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

스마트 카드 및 이를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명은, 일 측면에 가장자리를 따라 배선되는 안테나 코일의 단부가 배치되어 노출되는 코일 노출부를 관통형성하고, 칩배치부를 구비하는 코일시트 ; 상기 코일 노출부를 통해 노출되는 안테나 코일의 단부와 접속되는 접속단자를 갖는 보드에 탑재된 칩을 상기 칩배치부에 삽입배치하는 칩모듈 ; 및 상기 코일시트의 양측 외부면에 적층되는 외부시트를 포함한다.

Description

스마트 카드 및 이를 제조하는 방법{A Smart Card and Method For Fabricating the Same}

본 발명은 스마트 카드 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 칩모듈과 안테나코일을 접속하는 공정을 단순화하고, 제조공정 및 부품수를 줄일 수 있는 스마트 카드 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 스마트 카드는 저장기능, 연산기능 및 보안기능 등을 가지도록 마이크로프로세서, 운영체계, 보안모듈, 메모리 등을 구비한 IC칩을 내장함으로써, 기존의 마그네틱 카드보다 저장용량이 크고 보안성이 크기 때문에 다양한 목적으로 활용될 수 있다.

이러한 스마트 카드는 기본적인 일반은행업무 이외에 신용카드, 교통카드, 신분증 등에 다양한 목적으로 활용될 수 있고, 인식기능 이외에 전파화폐의 기능을 수행하여 혼잡 통행료, 주차장, 고속도로 톨게이트의 통행료 등의 이용료를 지불하는 지급수단으로 이용될 수 있을 뿐만 아니라 인터넷 쇼핑몰에서 상품을 구매하거나 유료 콘텐츠를 구매하는데도 사용될 수 있다.

상기 스마트 카드는 그 분류기준에 따라 여러 가지로 분류할 수 있지만 IC칩이 카드로부터 데이터가 읽혀지는 방식에 따라 접촉식 카드, 비접촉식 카드 및 콤비식 카드 등으로 분류되며, 이러한 카드의 IC칩에 기록된 데이터를 읽기 위한 장치는 스마트 카드의 종속에 따라 접촉식 리더기 및 비접촉식 리더기 등으로 분류된다.

한편, 대한민국 특허공개 2003-0030814호(2003.4.18.공개)에는 칩모듈의 구조와 적층시트의 구조를 변경시킴으로써 칩모듈과 안테나간의 연결불량 요인을 원천적으로 제거할 수 있으며, 제품의 수율을 높일 수 있는 스마트 카드 제조방법을 개시하고 있다.

그러나, 이러한 종래의 제조방법은 제조공정이 복잡하고, 칩모듈의 구조를 변경해야만 하기 때문에 스마트카드를 제조하는 원가를 절감하는데 한계가 있고, 제조공정이 복잡하여 작업생산성을 향상시키는데 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 칩모듈과 안테나코일을 서로 접속연결하는 작업 신뢰성을 높일 수 있고, 제조공정을 단순화하여 작업생산성을 향상시킬 수 있는 스마트 카드 및 이를 제조하는 방법을 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 일 측면에 가장자리를 따라 배선되는 안테나 코일의 단부가 배치되어 노출되는 코일 노출부를 관통형성하고, 칩배치부를 구비하는 코일시트 ; 상기 코일 노출부를 통해 노출되는 안테나 코일의 단부와 접속되는 접속단자를 갖는 보드에 탑재된 칩을 상기 칩배치부에 삽입배치하는 칩모듈 ; 및 상기 코일시트의 양측 외부면에 적층되는 외부시트를 포함하는 스마트카드를 제공한다.

바람직하게, 상기 코일노출부는 상기 칩배치부로부터 연장되거나 독립적으로 관통형성되는 코일 노출공으로 구비된다.

바람직하게, 상기 칩배치부는 상기 칩이 삽입배치되도록 상기 코일시트에 관통형성되는 칩배치공으로 구비되거나 상기 코일시트에 소정깊이 함몰형성되는 칩배치홈으로 구비된다.

더욱 바람직하게, 상기 칩모듈의 보드와 대응하는 외부시트에는 상기 보드를 외부노출시키도록 관통형성되는 보드노출공을 구비한다.

더욱 바람직하게, 상기 코일 노출부에는 상기 접속단자와 접속된 안테나코일을 덮을 수 있도록 수지재를 충전한 수지충전부를 구비한다.

더욱 바람직하게, 상기 수지재는 코일시트와 동일한 소재로 이루어진다.

또한, 본 발명은 코일 노출부를 관통형성하고, 칩배치부를 구비하는 코일시트를 제공하는 단계 ; 상기 코일 노출부를 통해 단부가 노출되도록 상기 코일시트의 일 측면에 가장자리를 따라 안테나코일을 배선하는 단계 ; 상기 코일 노출부를 통해 노출되는 안테나 코일의 단부와 보드에 형성된 접속단자가 서로 대응하도록 상기 보드에 탑재된 칩모듈의 칩을 칩배치부에 삽입배치하는 단계 ; 및 상기 안테나 코일의 단부와 접속단자를 접속한 다음 상기 코일시트의 양측면에 외부시트를 적층하는 단계;를 포함하는 스마트카드 제조방법을 제공한다.

바람직하게, 상기 안테나코일을 배선하는 단계는 상기 칩배치부로부터 연장되어 관통형성되는 코일 노출공에 상기 안테나코일의 단부를 배치하거나 상기 칩배치부에 대해 독립적으로 관통형성되는 코일 노출공에 상기 안테나코일의 단부를 배치한다.

바람직하게, 상기 칩을 칩배치부에 배치하는 단계는 상기 코일시트에 관통형성되는 칩배치공에 상기 칩모듈의 칩을 삽입배치하거나 상기 코일시트에 소정깊이 함몰형성되는 칩배치홈에 칩을 삽입배치한다.

바람직하게, 상기 칩을 칩배치부에 삽입배치하는 단계는 상기 안테나 코일이 배선되지 않은 코일시트의 일측면과 상기 칩모듈의 칩을 대응시켜 상기 칩배치부에 삽입배치한다.

바람직하게, 상기 칩을 칩부배치부에 삽입배치하는 단계는 상기 안테나코일이 배선된 코일시트의 일측면과 상기 칩모듈의 칩을 대응시켜 상기 칩배치부에 삽입배치한다.

더욱 바람직하게, 상기 칩을 칩배치부에 삽입배치하는 단계는 상기 코일시트에 도포되는 접착제를 매개로 상기 칩모듈을 위치고정하는 단계를 추가 포함한다.

더욱 바람직하게, 상기 칩모듈의 보드와 대응하는 외부시트에는 상기 보드를 외부노출시키도록 관통형성되는 보드노출공을 구비한다.

바람직하게, 상기 외부시트를 적층하는 단계 이전에 상기 접속단자와 접속된 안테나코일을 덮을 수 있도록 상기 코일 노출부에 수지재를 충전하여 수지충전부를 형성하는 단계를 추가 포함한다.

더욱 바람직하게, 상기 수지재는 코일시트와 동일한 소재로 이루어진다.

본 발명에 의하면, 제2안테나코일을 보드에 배선한 칩모듈을 제1안테나코일을 일측면에 배선한 코일시트의 모듈 배치부에 삽입배치한 상태에서 코일시트의 양측면에 외부시트를 적층하여 스마트카드를 제조함으로써, 데이터 통신을 원거리로 수행하여 고감도로 데이터를 송수신할 수 있어 제품의 신뢰성을 높일 수 있고, 조립공정을 단순화하고, 구성부품수를 줄여 스마트카드의 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 카드를 도시한 것으로서,
(a)는 외관도이고,
(b)는 분해 사시도이다.
도 2(a) 내지 도 2(d)는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 카드에 적용되는 칩모듈에 제2안테나코일을 적용하는 공정도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 카드에서 코일시트에 칩모듈을 결합하는 상태도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 스마트 카드에서 코일시트에 칩모듈을 결합하는 상태도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 첨부된 도면을 따라 더욱 상세히 설명한다.

본 발명의 실시 예에 의한 스마트 카드(100)는 도 1(a)(b) 내지 도 2(a)(b)(c)(d)에 도시한 바와 같이, 코일시트(110)와, 칩모듈(120) 및 외부시트(130a,130b)를 포함한다.

상기 코일시트(110)는 일 측면에 가장자리를 따라 안테나코일(111)을 루프형태로 배선한 대략 장방형의 두께가 얇은 시트재로 이루어질 수 있다.

이러한 코일시트(110)는 상기 칩모듈(120)의 칩(123)이 삽입배치될 수 있도록 칩배치부(113)를 형성하며, 상기 칩배치부(113)의 근방에는 상기 안테나코일(111)의 단부인 일단과 타단이 각각 배치되어 노출될 수 있도록 코일 노출부(115)를 관통형성한다.

상기 코일노출부(115)는 상기 칩배치부(113)로부터 연장되어 상기 코일시트(110)에 관통형성되는 코일노출공(115a)으로 형성될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 칩배치부(113)로부터 독립적으로 관통형성되는 코일 노출공(115b)으로 형성될 수도 있다.

여기서, 상기 코일노출공(115a,115b)은 상기 칩배치부(113)의 좌우양측에 배치되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 칩모듈(120)의 보드(122)에 형성되는 접속단자(124)와 대응하는 위치에 따라 설계변경될 수 있다.

상기 안테나 코일(111)은 대략 90 내지 150㎛의 직경으로 구비되고, 전도성을 갖도록 구리소재로 이루어지는 와이어와, 상기 와이어의 외부면에 일정두께로 코팅되는 절연층을 포함하며, 이러한 안테나코일은 카드종류 및 적용에 따라 안테나 턴수, 선폭 및 배선 전체길이가 설정될 수 있으며, 상기 코일 시트(110)의 일측면에 붙이거나 초음파 융착기를 이용하여 시트에 심는 방식으로 구비할 수 있다.

또한, 상기 코일시트(110)는 상기 안테나코일(111)이 일측면에 패턴인쇄되는 절연기판으로 구비될 수도 있다.

상기 칩모듈(120)은 상기 코일시트(110)의 칩배치부(113)에 삽입배치되고, 접촉형, 무접촉형 또는 공용의 IC칩(123)을 보드(122)에 탑재한 모듈로 구비될 수 있다.

이러한 칩모듈(120)은 보드(122) 및 칩(123)를 포함하는바, 상기 칩(123)이 탑재되는 보드(122)에는 상기 코일시트(110)의 일측면에 배선되면서 상기 코일노출부(115)를 통해 외부노출되는 단부와 본딩접속되어 전기적으로 연결되도록 접속단자(124)를 구비한다.

상기 칩(123)은 상기 보드(122)의 일측면에 탑재되는 IC칩으로 구비되며, 이러한 칩에는 중앙처리장치(microprocessor unit), 운영체계(OS) 및 메모리소자(EEPROM)가 내장되어 저장, 연산 및 보안성을 가지며, 전자 상거래, 교통, 금용, 보안분야 등에 사용될 수 있는 IC칩모듈로 구비될 수 있다.

한편, 상기 칩모듈(120)의 칩(123)이 배치되는 칩배치부(113)는 도 1과 도 2(a)(b)에 도시한 바와 같이, 상기 코일시트(110)에 관통형성되는 칩배치공(113a)으로 구비될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 칩모듈(120)의 칩(123)이 삽입배치되도록 상기 코일시트(110)의 일측면에 소정깊이 함몰형성되는 칩배치홈(113b)으로 구비될 수도 있다.

상기 코일시트(110)의 양측 외부면에 적층되는 외부시트 중 상기 칩모듈(120)의 보드(122)와 대응하는 외부시트(130a)에는 상기 보드(122)를 외부노출시키는 보드노출공(133)을 관통형성할 수 있으며, 이러한 보드노출공(133)에 상기 칩모듈(120)의 보드(122)를 삽입배치하여 스마트카드(100)의 전체두께를 얇게 형성할 수도 있다.

또한, 상기 코일 노출부(115)에는 상기 칩모듈(120)의 보드(122)에 형성된 접속단자(124)와 접속된 안테나코일(111)의 단부를 덮을 수 있도록 수지재를 주입하여 충전함으로써 수지충전부(125)를 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 수지충전부(125)를 구성하도록 채워지는 수지재는 코일시트(110)와 동일한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트 카드를 제조하는 공정은 도 2(a) 내지 도 2(d)에 도시한 바와 같이, 안테나코일(111)을 갖는 코일시트(110)에 칩모듈(120)을 배치한 다음 그 양측면에 외부시트(130a,130b)를 적층하는 공정에 의해서 이루어진다.

먼저, 일 측면에 가장자리를 따라 소정길이의 안테나 코일(111)을 루프형태로 배선한 코일시트(110)를 제공하는바, 이러한 코일시트(110)에는 상기 칩모듈(120)을 삽입하여 배치할 수 있도록 상기 칩모듈(120)의 칩(123)과 유사한 모양의 칩배치부(113)를 관통형성하거나 소정깊이 함몰형성한다.

상기 코일시트(110)의 일측면에는 소정길이의 안테나 코일(111)를 루프형태로 배선하며, 상기 안테나 코일(111)의 단부인 시작단과 종료단은 상기 코일시트(110)에 관통형성된 코일 노출공(115)을 통해 외부노출시키도록 이에 각각 배치한다.

여기서, 상기 코일노출부(115)는 도 2(b)에 도시한 바와 같이, 상기 칩배치부(113)로부터 연장되어 상기 코일시트(110)에 관통형성되는 코일노출공(115a)으로 형성되거나 도 3에 도시한 바와 같이, 칩배치부(113)로부터 연장되지 않고 상기 코일시트(110)에 독립적으로 관통형성되는 코일 노출공(115b)으로 형성될 수도 있다.

즉, 상기 안테나 코일(110)은 상기 코일시트에 관통형성되는 코일노출공(115a,115b)을 통해 시작단과 종료단이 각각 노출되도록 상기 코일시트(110)의 일 측면에 가장자리를 따라 루프형태로 배선되는 것이다.

이어서, 상기 칩모듈(120)의 보드(122)에 탑재된 칩(123)을 칩배치부(115)에 삽입배치함으로써, 상기 코일 노출부(115)의 코일노출공(115a,115b)를 통해 노출되는 안테나코일(110)의 단부인 시작단과 종료단은 상기 보드(122)에 형성된 접속단자(124)와의 본딩접속이 가능해지도록 서로 대응되는 것이다.

여기서, 상기 칩배치부(113)는 도 2(a)(b)에 도시한 바와 같이, 상기 코일시트(110)에 관통형성되는 칩배치공(113a)으로 구비되어 이에 삽입배치되는 칩(123)의 외부면이 코일시트(110)의 표면으로 외부노출되도록 삽입배치되거나 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 코일시트(110)의 일측면에 소정깊이 함몰형성되는 모듈배치홈(113b)으로 구비되어 이에 삽입배치되는 칩(123)의 외부면이 코일시트(110)의 표면으로 외부노출되지 않고 매입되도록 삽입배치될 수도 있다.

또한, 상기 칩모듈(120)의 칩(123)을 칩배치부(113)의 칩배치공(113a) 또는 칩배치홈(113b)에 삽입배치하는 공정은 상기 안테나코일(111)이 배선되지 않은 코일시트(110)의 일측면과 상기 칩모듈(120)의 칩(123)을 대응시켜 상기 칩배치부(113)에 삽입배치하는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 안테나코일(111)이 배선된 코일시트(110)의 일측면과 상기 칩모듈(120)의 칩을 대응시켜 상기 칩배치부(113)에 삽입배치할 수도 있다.

연속하여, 상기 칩배치부(113)에 칩(123)이 삽입배치한 상태에서 서로 마주하는 보드(122)의 접속단자(124)와 상기 안테나 코일(111)의 단부인 시작단과 종료단을 본딩접속함으로써 이들을 서로 전기적으로 연결한 다음 상기 코일시트(110)의 양측면에 외부시트(130a,130b)를 적층한다.

그리고, 상기 외부시트(130a,130b)를 적층하는 단계 이전 또는 상기 접속단자(124)와 안테나 코일(111)을 서로 접속연결한 이후에 접속연결된 접속단자(124)와 안테나코일(111)의 단부를 완전히 덮을 수 있도록 상기 코일 노출부(115)의 코일노출공(115a,115b)에 수지재를 충전하여 수지충전부(125)를 구비할 수 있으며, 이러한 수지재는 코일시트와 동일한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 칩을 칩배치부에 삽입배치한 다음 상기 접속단자(124)와 안테나 코일(111)을 서로 접속연결하는 공정을 원활하게 수행할 수 있도록 상기 코일시트(110)의 표면에 도포되는 접착제 또는 상기 칩배치부(113)의 칩배치홈(113b) 바닥면에 도포되는 접착제를 매개로 상기 칩모듈(120)을 위치고정하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 코일시트(110)의 일측 외부면에 상기 칩모듈(130)과 대응하는 영역에 보드노출공(133)을 관통형성한 외부시트(130a)를 적층하여 상기 보드노출공(133)을 통하여 칩모듈(130)의 보드(122)를 외부로 노출시킨다.

그리고, 상기 칩배치부(113)의 칩배치공(113a)을 통해 외부노출되는 칩(123)의 외부면을 덮어 밀폐하도록 상기 코일시트(110)의 타측 외부면에 나머지 외부시트(130b)를 적층하여 스마트 카드를 제조완성하게 된다.

여기서, 상기 외부시트(130a,130b) 중 어느 일측 외부노출면에는 회사로고 또는 문양, 글자와 같은 인쇄정보가 구비될 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

110 : 코일시트 111 : 안테나코일
113 : 칩배치공 113a : 칩배치공
113b : 칩배치홈 115 : 코일 노출부
115a,115b : 코일 노출공 120 : 칩모듈
122 : 보드 123 : 칩
124 : 접속단자 130a,130b : 외부시트

Claims (15)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 코일 노출부(115)를 관통형성하고, 칩배치부(113)를 구비하는 코일시트(110)를 제공하는 단계 ;
   상기 코일 노출부(115)를 통해 단부가 노출되도록 상기 코일시트(110)의 일 측면에 가장자리를 따라 안테나코일(111)을 배선하는 단계 ;
   상기 코일 노출부(115)를 통해 노출되는 안테나 코일(111)의 단부와 보드(122)에 형성된 접속단자(124)가 서로 대응하도록 상기 보드(122)에 탑재된 칩모듈(120)의 칩(123)을 칩배치부(113)에 삽입배치하는 단계 ;및
   상기 안테나 코일(110)의 단부와 접속단자(124)를 접속한 다음 상기 코일시트(110)의 양측면에 외부시트(130a,130b)를 적층하는 단계;를 포함하고,
   상기 안테나코일(111)을 배선하는 단계는 상기 칩배치부(113)에 대해 독립적으로 관통형성되는 코일 노출공(115b)에 상기 안테나코일(111)의 단부를 배치하고,
   상기 칩(123)을 칩배치부(113)에 배치하는 단계는 상기 코일시트(110)에 소정깊이 함몰형성되는 칩배치홈(113b)에 칩(123)을 삽입배치하며,
   상기 외부시트(130a,130b)를 적층하는 단계 이전에 상기 접속단자(124)와 접속된 안테나코일(111)을 덮을 수 있도록 상기 코일 노출공(115b)에 코일시트(110)와 동일한 소재로 이루어지는 수지재를 충전하여 수지충전부(125)를 형성하는 단계를 추가 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트카드 제조방법.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 제7항에 있어서,
    상기 칩(123)을 칩배치부(113)에 삽입배치하는 단계는 상기 안테나코일(111)이 배선된 코일시트의 일측면과 상기 칩모듈(120)의 칩(123)을 대응시켜 상기 칩배치부(113)에 삽입배치하는 것을 특징으로 하는 스마트카드 제조방법.
12. 제7항에 있어서,
    상기 칩(123)을 칩배치부(113)에 삽입배치하는 단계는 상기 코일시트(110)에 도포되는 접착제를 매개로 상기 칩모듈(120)을 위치고정하는 단계를 추가 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트카드 제조방법.
13. 제7항에 있어서,
    상기 칩모듈(120)의 보드(122)와 대응하는 외부시트에는 상기 보드(122)를 외부노출시키도록 관통형성되는 보드노출공(133)을 구비하는 것을 특징으로 하는 스마트카드 제조방법.
14. 삭제
15. 삭제

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