KR101427339B1

KR101427339B1 - 알에프아이디 카드 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101427339B1
Application number: KR1020130162891A
Authority: KR
Inventors: 정지영
Original assignee: 주식회사포지스
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2013-12-24
Publication date: 2014-08-06

Abstract

알에프아이디 카드 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명은 임베딩 안테나에 모듈이 아닌 칩을 직접 적용할 수 있는 알에프아이디 카드 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 제조방법은 카드의 내부 층을 구성하는 인레이 상면에 와이어 안테나를 임베딩하는 와이어 임베딩 단계와, 상기 인레이 상면에 임시 아웃레이를 라미네이팅하여 접착하는 제1라미네이팅 단계와, 상기 임시 아웃레이를 상기 와이어 안테나의 일부가 함께 절삭되도록 절삭하는 절삭 단계와, 절삭된 상기 와이어 안테나에 칩을 실장하는 칩 실장 단계와, 상기 인레이 상하면에 아웃레이를 라미네이팅하는 제2라미네이팅 단계를 포함한다.

Description

알에프아이디 카드 및 그 제조방법 {RFID card and preparing method for the same}

본 발명은 알에프아이디 카드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 임베딩 안테나에 모듈이 아닌 칩을 직접 적용할 수 있는 알에프아이디 카드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 RFID 카드, 태그, 스티커는 외부기기와 전파에 의해 비접촉식으로 무선 통신하여 물체를 식별하는 식별코드 관련정보를 교환하여 물류 관리 및 입출입 관리 등 널리 사용되고 있다.

이러한 RFID 카드, 태그, 스티커는 디스크, 스마트 카드, 플라스틱 하우징이나 라벨지 형태 등 다양한 형태를 가질 수 있으며 안테나들과 아날로그 또는 디지털 전자장치들의 조합을 갖는데, 이들 전자 장치들은 예를 들어 통신 전자장치들, 데이터 메모리 및 제어 논리를 포함할 수 있다.

예를 들어, RFID 카드, 태그, 스티커들은 차량 내의 시큐리티-락들(security-locks)과 결합하여 건물로의 액세스 제어, 재고품 및 소포들의 추적에 사용된다.

전형적으로, RFID 카드, 태그, 스티커는 유전체 기재 상에 안테나용 금속 패턴을 패턴닝, 에칭, 또는 인쇄하고 이 안테나용 금속 패턴과 집적 회로 칩을 결합함으로써 제조된다.

이와 같은 RFID 카드, 태그, 스티커는 외부 환경에서 다른 물체에 부착 또는 고정되어야 하기 때문에 평탄하고 구부려질 수 있어야 하므로 부적절한 두께 또는 강도를 부가하는 재료나 구성을 피하는 것이 바람직하다. 또한, 부품들(칩들, 칩 커넥터들, 안테나들)을 적절하게 전기 접속, 기계적 접합, 및 적절하게 위치 지정할 수 있는 것이 바람직하다.

또한, RFID 카드, 태그, 스티커가 점차 소형화됨에 따라서 금속 패턴들을 얇게 증착하거나 에칭할 때 라인들 및 공간들의 인쇄요소들의 정밀도 및 해상력(definition)은 칩 및 전체 RFID 카드, 태그, 스티커의 통신성능을 좌우하기 때문에 매우 중요하다.

한편, 교통카드 등의 RFID 카드는 카드 형태로 제작하여 널리 사용되고 있는 실정이다. 통상 카드는 인레이와 아웃레이 등의 3 - 5층을 라미네이팅하고 인쇄 작업을 하여 완성하는 것이 일반적이다.

따라서 RFID카드는 카드 내부에 안테나와 칩이 설치되어야 한다. 안테나와 칩은 통상 인레이에 설치되는데, 안테나를 인레이에 삽입하는 임베디드 안테나를 적용하는 경우에는 현재 칩을 직접 접착할 수 없는 문제점이 있다. 그 이유는 안테나 와이어의 간격이 0.3 - 0.4mm로 작어 그 정렬이 어렵기 때문이다. 즉 안테나 와이어는 통상 초음파융착기에 의해 인레이 표면에 융착되기 때문에 그 면 자체가 일정치 않기 때문이다. 따라서 칩을 바로 적용하지 못하고 크기가 큰 모듈을 통해 적용하고 있는 실정이다.

현재, 직접 칩을 인레이 상에 적용하는 방법은 안테나를 증착 방식을 통하여 에칭하고 이방전도필름으로 칩을 접착하는 방법을 사용하고 있다.

종래기술에 의한 RFID카드, 태그, 스티커 제작방법은 모듈을 적용하는 경우에는 모듈가격이 고가이고 모듈의 부피가 크기 때문에 카드 두께를 증가시키는 문제점이 있다.

또, 안테나 에칭을 통한 칩 적용은 증착방식이기 때문에 제작비용과 작업시간 등의 면에서 불리한 문제점이 있다.

대한민국 특허공개 10-2011-0111998

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 증착방식이 아닌 임베디드 안테나 와이어에 직접 칩을 접착할 수 있는 알에프아이디 카드 및 제조방법을 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 카드의 내부 층을 구성하는 인레이 상면에 와이어 안테나를 임베딩하는 와이어 임베딩 단계; 상기 와이어 안테나의 일부를 제거하는 제거 단계; 상기 와이어 안테나 상부에 칩을 실장하는 칩 실장 단계; 및 상기 인레이 상하면에 아웃레이를 라미네이팅하는 제2라미네이팅 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 와이어 안테나는 상기 인레이 상면에 초음파융착기에 의해 임베딩된다.

바람직하게는, 상기 제거 단계는 상기 와이어 안테나의 피복층을 제거한다.

바람직하게는, 상기 임베딩 단계 후, 상기 인레이 상면에 임시 아웃레이를 라미네이팅하여 접착하는 제1라미네이팅 단계를 더 포함하고, 상기 제거 단계는 상기 임시 아웃레이를 상기 와이어 안테나의 일부가 함께 절삭되도록 절삭한다.

바람직하게는, 상기 제거 단계는 상기 임시 아웃레이 두께와 동일한 두께를 절삭한다.

바람직하게는, 상기 제2라미네이팅 단계에서 상기 인레이 상면에 접착되는 아웃레이는 칩이 실장된 위치에 칩이 안착되는 홈이 형성된다.

한편, 본 발명에 의한 알에프아이디 카드는, 인레이 상하면에 라미네이팅되어 합지된 아웃레이를 포함하는 알에프아이디 카드에 있어서, 상기 인레이 상면에 임베딩된 다음 상면의 일부가 제거된 와이어 안테나; 상기 와이어 안테나의 제거된 부분에 전기적으로 실장된 전자 칩;을 포함한다.

바람직하게는, 상기 와이어 안테나의 절삭면은 상기 인레이와 평행하거나 돌출되어 진다.

바람직하게는, 상기 아웃레이는 상기 칩이 실장된 위치에 칩이 안착되는 홈이 형성된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명에 의한 알에프아이디 카드 및 그 제조방법은 임베디드 와이어 안테나에 칩을 실장 할 수 있게 되기 때문에 RFID카드, 태그, 스티커의 전체적인 두께를 줄일 수 있는 효과를 제공하며 제조 공정이 단순화 되고 자동화가 하다 .

도 1은 본 발명에 의한 알에프아이디 카드의 정면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 알에프아이디 카드의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 알에프아이디 카드의 일부 구성요소인 인레이의 정면도이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명에 의한 알에프아이디 카드 제조방법을 따라 변화하는 카드의 단면도들이다.
도 9는 본 발명에 의한 알에프아이디 카드 제조방법의 순서도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 알에프아이디 카드의 단면도이다.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 알에프아이디 카드는, 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 인레이(11) 상하면에 라미네이팅되어 합지된 아웃레이(12,13)를 포함하는 알에프아이디 카드(10)에 있어서, 상기 인레이(11) 상면에 임베딩된 다음 상면의 일부가 절삭된 와이어 안테나(20)와, 상기 와이어 안테나(20) 상면에 전기적으로 실장된 전자 칩(30)을 포함한다.

여기서, 상기 와이어 안테나(20)의 절삭면은 상기 인레이(11)와 평행하거나 돌출되어 진다.

상기 와이어 안테나(20)는 내부에 전기가 통하는 금속재의 심재(21)와 심재(21)를 감싸고 있는 피복층(22)으로 구성된다.

도 1을 참고하면, 본 발명에 의한 알에프아이디 카드(10)의 정면이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 일반적인 카드의 형태와 규격을 취하고 있다.

도 2를 참고하면, 상기 알에프아이디 카드(10)의 분해 사시도가 도시되어 있다. 인레이(11) 상하면에 아웃레이(12,13)가 라미네이팅되어 카드를 구성하게 된다. 특히 인레이(11)에는 알에프아이디 기능을 수행하기 위한 전자 칩(30)과 와이어 안테나(20)가 설치되어 있다.

상기 와이어 안테나(20)는 초음파융착기에 의해 임베딩되어 있다. 초음파융착기는 끝단의 공구혼으로 와이어를 누르면서 에너지를 전달하여 와이어 안테나(20)가 인레이(11)에 박혀 융착되도록 한다.

상기 와이어 안테나(20)는 도 2와 도 3을 참고하면, 상기 인레이(11) 외측을 따라 배치되고 끝단에 칩(30)이 전기적으로 연결된다. 상기 와이어 안테나(20)는 그 주파수가 와이어 안테나(20)가 이루는 직경에 따라 결정되기 때문에 어느 정도 이상의 직경을 갖도록 배치되어야 한다.

물론 상기 와이어 안테나(20)는 전기적으로도 단락이 없어야 하며, 전자 칩(30)과의 전기적인 연결도 견고하게 이루어져야 한다.

도 2에 도시된 인레이(11)와 아웃레이(12,13)들은 통상의 카드 제조방법에서 사용되는 라미네이팅에 의해 접합된다.

도 4 내 도 9를 참고하여 본 발명에 의한 알에프아이디 카드 제조방법을 설명한다.

본 발명에 의한 알에프아이디 카드 제조방법은 카드의 내부 층을 구성하는 인레이(11) 상면에 와이어 안테나(20)를 임베딩하는 와이어 임베딩 단계(S1)와, 상기 인레이(11) 상면에 임시 아웃레이(12')를 라미네이팅하여 접착하는 제1라미네이팅 단계(S2)와, 상기 임시 아웃레이(12')를 상기 와이어 안테나(20)의 일부가 함께 절삭되도록 절삭하는 절삭 단계(S3)와, 절삭된 상기 와이어 안테나(20)에 칩(30)을 실장하는 칩 실장 단계(S4)와, 상기 인레이(11) 상하면에 아웃레이(12,13)를 라미네이팅하는 제2라미네이팅 단계(S5)와, 표면처리와 필요에 따라 마그네틱 등을 접착하는 후공정(S6)으로 구성된다.

여기서, 상기 와이어 안테나(20)는 상기 인레이(11) 상면에 초음파융착기에 의해 임베딩되는 것은 전술한 바와 같다.

상기 절삭 단계(S3)는 상기 임시 아웃레이(12') 두께와 동일한 두께를 절삭하나, 필요에 따라서는 그 두께 보다 적게 절삭할 수 있음은 물론이다.

상기 제2라미네이팅 단계(S5)에서 상기 인레이(11) 상면에 접착되는 아웃레이(12)는 칩(30)이 실장된 위치에 칩(30)이 안착되는 홈(12a)이 형성되어 있다.

도 4를 참고하면, 와이어 임베딩 단계(S1)가 도시되어 있다. 와이어 안테나(20)는 상기 인레이(11)에 설계된 궤적을 따라 초음파융착기에 의해 융착된다. 임베딩되면 도시된 모양의 단면을 갖는다.

도 5를 참고하면, 제1라미네이팅 단계(S2)가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 통상의 라미네이팅과 마찬가지로 임시 아웃레이(12')를 라미네이팅하여 인레이(11)에 접착시킨다. 그러면 와이어 안테나(20)는 인레이(11)와 임시 아웃레이(12') 사이에 삽입된 형태를 갖는다.

도 6을 참고하면, 절삭 단계(S3)가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 임시 아웃레이(12')를 일정한 두께로 절삭한다. 이때 그 두께는 적어도 와이어 안테나(20)에 절삭면이 형성되도록 하는 두께 이상으로 절삭하여야 함은 물론이다.

임시 아웃레이(12')와 와이어 안테나(20)의 절삭이 이루어지면, 도 6에 도시된 바와 같이 마치 종래 증착에 의해 에칭한 안테나처럼 안테나(20)들이 균일한 높이를 갖는 형태를 갖게 된다. 이러한 균일성에 의해 칩 실장이 가능해진다.

도 7을 참고하면, 칩 실장 단계(S4)가 도시되어 있다. 칩 실장은 종래와 마찬가지로 이루어진다. 즉 이방전도필름을 이용하여 칩(30)을 정확한 위치에 접착한다.

도 8을 참고하면, 제2라미네이팅 단계(S5)가 진행된 카드의 단면이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 인레이(11) 상하부에서 아웃레이(12,13)를 덮고 라미네이팅을 진행하게 된다. 이러한 라미네이팅도 카드의 통상적인 라미네이팅 공정과 동일하게 이루어진다.

도 9를 참고하면, 인레이(11)에 아웃레이(12,13)들을 라미네이팅한 다음, 후공정(S6)을 진행하게 된다. 이러한 후공정은 다양한 카드들의 라미네이팅 이루의 작업을 의미한다. 즉 표면처리, IC칩을 접착, 마그네틱 접착 등의 공정 등을 진행하는 것을 말한다.

이렇게 완성된 알에프아이디 카드는 종래와 마찬가지로 비접촉식 무선 통신이 가능하고, 특히 와이어 안테나를 적용함에도 불구하고 칩을 실장하여 구성할 수 있기 때문에 그 두께를 많이 줄 일 수 있게 되고, 비용 또한 절감할 수 있다.

한편, 도 10에 본 발명에 의한 카드의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 상술한 실시예와 다른 점은 절삭하여 제거하는 단계에서 와이어 안테나(20)의 피복층(22)만을 제거한 것이다. 즉 상기 피복층(22)을 제거하고 전자 칩(30)을 실장하게 된다.

상기 피복층(22)의 제거는 열에 의해 녹일 수도 있고, 절삭, 절개 기타의 방법으로 제거하는 것은 가능하다.

따라서, 피복층(22)의 제거는 절삭만을 의미하는 것은 아니다.

이렇게 상기 피복층(22)만을 절개하고 칩(30)을 실장하더라도 전술한 실시예와 거의 동일한 효과를 발휘하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10 : 알에프아이디 카드
11 : 인레이 12, 13 : 아웃레이
12' : 임시 아웃레이 20 : 와이어 안테나
30 : 전자 칩

Claims

카드의 내부 층을 구성하는 인레이 상면에 와이어 안테나를 임베딩하는 와이어 임베딩 단계;
상기 와이어 안테나의 일부를 제거하는 제거 단계;
상기 와이어 안테나 상부에 칩을 실장하는 칩 실장 단계; 및
상기 인레이 상하면에 아웃레이를 라미네이팅하는 제2라미네이팅 단계
를 포함하고,
상기 임베딩 단계 후, 상기 인레이 상면에 임시 아웃레이를 라미네이팅하여 접착하는 제1라미네이팅 단계를 더 포함하고, 상기 제거 단계는 상기 임시 아웃레이를 상기 와이어 안테나의 일부가 함께 절삭되도록 절삭하는 것을 특징으로 하는 알에프아이디 카드의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 와이어 안테나는 상기 인레이 상면에 초음파융착기에 의해 임베딩되는 것을 특징으로 하는 알에프아이디 카드의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제거 단계는 상기 와이어 안테나의 피복층을 제거하는 것을 특징으로 하는 알에프아이디 카드의 제조방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제거 단계는 상기 임시 아웃레이 두께와 동일한 두께를 절삭하는 것을 특징으로 하는 알에프아이디 카드의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제2라미네이팅 단계에서 상기 인레이 상면에 접착되는 아웃레이는 칩이 실장된 위치에 칩이 안착되는 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 알에프아이디 카드의 제조방법.
인레이 상하면에 라미네이팅되어 합지된 아웃레이를 포함하는 알에프아이디 카드, 태그, 스티커에 있어서,
상기 인레이 상면에 임베딩된 다음 상면의 일부가 제거된 와이어 안테나;
상기 와이어 안테나의 제거된 부분에 전기적으로 실장된 전자 칩;
을 포함하고,
상기 와이어 안테나의 절삭면은 상기 인레이와 평행한 것을 특징으로 하는 알에프아이디 카드.
삭제
제7항에 있어서,
상기 아웃레이는 상기 칩이 실장된 위치에 칩이 안착되는 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 알에프아이디 카드.