KR101635224B1 - 비접촉 전자 장치, 상기 장치를 제조하는 방법 및 비접촉 전자 태그 - Google Patents

비접촉 전자 장치, 상기 장치를 제조하는 방법 및 비접촉 전자 태그 Download PDF

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KR101635224B1
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Abstract

장치(10)는 이용가능한 자기장 수신 영역(S) 범위를 정하는 근접-범위 통신 안테나, 안테나(12)에 연결된 마이크로회로(14) 및 적어도 부분적으로 영역(S) 아래로 연장하도록 배열된 자기 차폐층(16)을 포함한다. 그것은 또한 적어도 부분적으로 안테나 영역(S)의 아래로 연장하고 차폐층을 완전히 수용하도록 크기화된 면들(F2) 중하나 내에 개방된 공동(30)을 포함하는 마이크로 카드 몸체(20) 안으로 들어간 지지부(18)를 포함한다. 더욱 구체적으로, 몸체(20)는 내부에서 안테나(12) 및 마이크로회로(14)가 배열되고 내부에 상기 층(16)이 적어도 부분적으로 연장하는 분리가능한 플레이트(22)를 포함한다.

Description

비접촉 전자 장치, 상기 장치를 제조하는 방법 및 비접촉 전자 태그 {Contactless electronic device, process for manufacturing the device and contactless electronic tag}
본 발명은 비접촉 형태의 전자 태그들의 기술분야에 관한 것이다. 그것은 물체의 금속 표면에 가해지는 전자 태그에 특히 그러나 배타저이지 않게 적용한다.
전자 태그는 지지부, 전자 칩 및 근접-범위 통신 안테나를 포함하는 근접-범위 통신 회로를 포함하고, 데이터 교환을 위해 외부 장치와 비접촉 통신을 가능하게 하는 어셈블리를 의미한다. 안테나는 일반적으로 전자 칩에 연결되고 비접촉 통신의 수단뿐만 아니라 전자 칩에 동력 공급을 위해 필요한 에너지를 생성할 수 있다.
태그와 외부 장치 사이의 최적 데이터 전송을 보증하기 위해, 태그의 금속 환경에 관계없이, 태그에는 근접-범위 통신 회로를 보호할 수 있는 자기 차폐층이 제공된다.
이는, 특히 이동 전화에 수반된 "비접촉 지불(contactless payment)"에, 특히 이점을 제공하며, 이동 전화는 배터리 및 태그가 전화에 고정될 대 외부 리더(reader)로 데이터 전송의 질을 크게 간섭할 수 있는 금속 케이스를 포함한다.
금속 환경에 적용하기에 적합한 비접촉 형태 태그는 본 기술 분야, 특히 문헌 WO2008/065278에 알려져 있다. 이러한 문헌에서, 태그는, 안테나 및 마이크로회로를 유지하는 기판에 대해 위치된, 자기적으로 극-전도 재료로 만들어진 중간층을 포함한다. 상기 기판, 안테나 및 마이크로회로로 만들어진 어셈블리는 이후에 래미네이션(lamination) 또는 주조에 의해 플라스틱으로 만들어진 덮개 내에 삽입된다.
따라서 얻어진 태그의 단점은 중간층과 덮개의, 안테나와 마이크로회로를 유지하는 기판으로 인해 비교적 두껍다는 것이다.
게다가, 다양한 형태로 태그들을 만들 때, 이는 커스터마이즈 (customization) 동안 문제를 야기할 수 있다. 사실, 커스터마이즈 설비는 일반적으로 태그가 커스터마이즈되는 형태에 맞아야 한다. 게다가, 일정 태크 형태들은, 제조된 태크의 다양성을 상당히 제한하는, 커스터마이즈 설비와 양립할 수 없다. 이러한 어려움들에 직면하여, 커스터마이즈는 카드가 제조되는 시간에 정지한다.
형상이나 형태에 관계없이, 쉽게 커스트마이즈할 수 있는 태그의 필요성이 존재한다. 게다가, 이러한 태그는, 예를 들어 이동 전화에 이웃하는 것과 같은, 금속 환경에 작동하기에 적절해야 한다.
본 발명의 특정 목적은 이러한 필요성을 만족하는 태그를 제공하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은 특정 목적으로서 영역을 받는 이용가능한 자기영역을 정의하는 근접-범위 통신 안테나, 안테나에 연결된 마이크로회로 및 적어도 부분적으로 안테나 영역 아래에 연장되게 배열된 자기 차폐층을 포함하고, 공동을 포함하는 마이크로 카드 몸체에 들어간 지지부, 적어도 부분적으로 안테나 영역 아래에 연장하고 층을 완전히 수용하도록 크기화된, 그것의 면들 중 하나 위의 개구가 포함되며, 몸체는 내부에 안테나와 마이크로회로가 배열되고 내부에 층이 적어도 부분적으로 연장하는 분리가능한 플레이트를 포함한다.
본 발명에 의해 장식 형상의 비접촉 캐그를 만들고 그것들을 도식적으로 커스터마이즈하는 것이 용이하다.
사실, 차폐층이 칩 카드의 몸체 내에 제공된 공동 내에 완전히 수용되는 사실 때문에, 몸체의 두께는 비교적 제한되고 예를 들어 표준화된 뱅크(bank) 카드의 두께에 실질적으로 필적한다.
게다가, 태그를 만드는 분리가능한 플레이트는 카드 몸체를 구성하는 지지부 내로 완전히 일체화된다. 따라서 카드 몸체는 태그를 커스트마이즈하기 위한 임시 어댑터(adapter)를 구성하고, 이는 이후에 커스터마이즈가 수행되면 분리될 수 있다. 따라서, 분리가능한 플레이트의 형상은 커스터마이즈를 복잡하게 하지 않으면서 장식적일 수 있으며 이는 카드 몸체를 구성하는 커스터마이즈 지지부가 플레이트의 형상에 의해 변하지 않기 때문이다.
따라서 태그의 형태에 특별히 기여하는 커스터마이즈 설비를 필요로 하지 않고 제조 후에 태그를 커스터마이즈하는 것이 가능하다. 따라서 태그의 형상 및 치수는 제조 동안 정지될 수 있고 뱅크 또는 비접촉 형태 태크들을 제공하려는 다른 기구들은 그것이 본 발명의 장치의 분리가능한 플레이트를 구성하는 한 그것의 제조 후에 태그를 쉽게 커스터마이즈할 수 있다.
바람직하게, 층은 안테나 영역보다 큰 치수를 가지고, 층은 안테나의 전체 이용가능 영역을 덮도록 배열된다. 이러한 경우, 층은 가까운 금속 환경에 의해 생성될 수 있는 자기 섭동(perturbation)들에 대해 안테나에 최적 보호를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 공동 및 층은 적어도 전체 플레이트를 통해 연장한다. 이는 특히 플레이트 내에 층을 위치시키는 단점과 연결되거나 층의 가장자리들과 카드 몸체의 고정된 부분 내로 연장하는 공동 사이에서 일어나는 움직임(play)에 연결되는 원하지 않은 가장자리 효과들을 피할 수 있게 한다. 사실, 그러한 경우, 층은 플레이트의 적어도 전체 영역을 덮고 층의 가장자리와 공동 사이에 일어나는 움직임은 카드 몸체의 고정된 부분 내에서 연장한다.
본 발명에 따른 장치는 또한 다음의 하나의 특징 또는 다른 특징을 포함한다:
- 분리가능한 플레이트는 몸체 내에 들어간 깨질 수 있는 라인에 의해 범위가 정해지고 수동 압력만에 의해 플레이트와 몸체의 분리를 가능하게 하도록 제공된다;
- 깨지기 쉬운 라인은 통과 절개(through incision)들 및/또는 부분 깊이 절개들을 포함한다;
- 깨지기 쉬운 라인은 차폐층의 전체 두께를 통해 통과하는 적어도 하나의 절개를 포함한다;
- 상기 라인은, 서로 대향하는, 몸체의 면들 중 하나 내에 각각 만들어진 두 개의 부분 깊이 절개들을 포함한다;
- 상기 층은 본질적으로 페라이트로 이루어진 재료로 만들어진다;
- 상기 차폐층은, 공동의 외측으로 향하는 하나의 면 위에, 분리가능한 플레이트가 장치 외부의 한 부분의 설비의 표면을 접착(gluing)함으로써 부착되도록 하는 접착 코팅을 포함한다;
- 상기 차폐층은 접착(gluing)에 의해 공동 내부에 부착된다;
- 카드 몸체는, 적어도 하나가 안테나 및 마이크로회로를 포함하는, 다수의 층들을 래미네이트(laminating)함으로써 만들어진다;
- 카드 몸체는, 예를 들어 ISO 7816 표준의 ID-1 형태와 같은, 기정의된 마이크로회로 카드 표준에 따르는 형태를 가진 카드를 정의한다.
다른 목적으로서 본 발명은 사용가능한 자기장 수신 영역 범위를 정하는 근접-범위 통신 안테나, 안테나에 연결된 마이크로회로 및 적어도 부분적으로 사용가능한 영역을 덮도록 배열된 자기 차폐층을 포함하는 비접촉 전자 태그를 구비하고, 그것은 본 발명에 따른 전자 장치의 분리가능한 플레이트를 구성한다.
마지막으로, 본 발명의 일 목적은 본 발명에 따른 장치를 위한 제조 공정이며, 안테나와 마이크로회로를 포함하는 기정의된 부분은 카드 몸체 내에 제공되고, 공동은 안테나의 사용가능한 영역 아래 기정의된 부분 내로 적어도 부분적으로 연장하도록 배열되고, 공동은 차폐층을 완전히 수용하도록 크기화되고, 기정의된 부분은 미리-절단되며, 상기 층이 공동 내에 고정되면 카드 몸체의 분리가능한 플레이트를 형성한다.
본 발명의 다른 특징 및 이점들은, 첨부된 도면들을 참조하여, 다음의 설명들의 관점에서 명백해질 것이다.
본 명세서 내에 포함되어 있음.
도 1은 본 발명에 따른 비접촉 전자 장치의 배면도이다;
도 2는 도 1의 장치의 II-II 선에 따른 단면도를 도시한다;
도 3 내지 도 7은 도 1의 장치를 제조하는 다양한 단계들을 개략적으로 도시한다;
도 8은 도 1의 장치의 분리가능한 플레이트를 구성하는 비접촉 전자 태크를 유지하는 이동 전화를 도시한다.
도 1 및 2에는 본 발명에 따른 비접촉 전자 장치가 도시된다. 이러한 장치는 참조번호 10으로 일반적으로 지시된다.
본 장치(10)는 근접-범위 통신 안테나(12) 및 (도 1에 점섬으로) 투명하게 도시된 안테나(12)에 연결된 마이크로회로(14)를 포함한다. 마이크로회로(14) 및 안태나(12)는 함께 특정화된 리더(reader)와 같은 외부 설비와 통신가능한 근접-범위 통신 수단을 구성한다. 예를 들어, 장치(10)의 근접-범위 통신 수단 및 리더는 ISO 14 443 통신 프로토콜에 따른 통신을 할 수 있다.
안테나(12)는 예를 들어 다수의 전기 전도 루프(loop)들로 만들어지고 이용가능한 자기장 수신 영역(S)을 정의한다.
본 발명에서 사용된 바와 같이, 이용가능한 영역(S)은, 자기장이 통과할 때, 안테나(12) 내에서 순환하는 유도 전류를 생성하는 안테나(12)의 영역을 의미한다.
게다가, 장치(10)는 적어도 부분적으로 안테나(12)의 영역(S) 아래로 연장하도록 배열된 자기 차폐층(16)을 포함한다. 그러한 층(16)은 특히 전자 장치(10)에 가깝게 위치된 금속 환경에 의해 생성된 자기 섭동을 줄일 수 있다. 층(16)은 예를 들어, 페라이트와 같은, 전기 절연 및 자기 투과 재료로 만들어진다. 층의 두께는 예를 들어 200 및 300 마이크론 사이일 수 있고 그것의 비투과율(relative permeability)는 100 주위이다.
바람직하게, 층(16)은 안테나 영역(S)보다 큰 치수를 가지고 그것의 전체 영역(S) 위로 그것을 덮을 수 있도록 장치(10) 내에 배열된다.
더욱 구체적으로, 장치(10)는 마이크로회로 카드 몸체(20)에 들어간 지지부(18)를 포함한다.
예를 들어, 카드 몸체(20)는 PVC나PC(plycarbonate)와 같은 플라스틱으로 만들어진다. 이러한 카드 몸체(20)는 바람직하게 플라스틱의 래미네이트 층에 의해 만들어진다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 몸체(20)는, 하부층(20B) 및 상부층(20C)으로 불리고 "코어 레이어(core layer)"라고 구어적으로 불리는 두 개의 층들 사이에 개재된, 안테나(12) 및 마이크로회로(14)를 포함하는, "인레이(inlay"로 불리는 중간 층(20A), 및 상부층(20C) 상에 배열되고 가시광선에 투명한 플라스틱으로 일반적으로 만들어지는 보호층(20D)을 포함한다.
바람직하게, 카드 몸체(20)는, 예를 들어 ISO 7816 표준의 ID-1 형태인, 표준화된 마이크로회로 카드 형태에 따르는 외측 치수들의 범위를 정한다. 이러한 몸체(20)는 제1 면(F1) 및 제2 면(F2)에 의해 범위가 정해진다.
더 구체적으로, 몸체(20)는, 안테나 영역(S)의 적어도 부분적으로 아래로 연장하는, 몸체(20)의 면(F2) 위로 개방된, 공동(30)을 포함한다. 이러한 공동(30)은 차폐층(16)을 완전히 수용하도록 크기화된다. 바람직하게, 차폐층(16)은 카드 몸체(20)의 표면과 같은 높이이다. 설명한 예에서, 차폐층(16)은 공동(30)의 내부에 접착에 의해 부착된다. 이를 위해, 차폐층(16)은, 공동(30)의 내부를 향하는, 제1 면(16A) 상에 제1 접착 코팅(32)을 포함한다.
게다가, 몸체(20)는 내부에 안테나(12) 및 마이크로회로(14)가 배열되고 내부에 공동(30) 내에 박힌 적어도 부분적으로 차폐층(16)을 연장하는 분리가능한 플레이트(22)를 포함한다. 이러한 분리가능한 플레이트(22)는 본 발명의 의미 내에서 비접촉 전자 태그를 구성한다.
예를 들어, 플레이트(22)는 몸체(20) 안으로 들어간 깨질 수 있는 라인(24)에 의해 범위가 정해지고 이러한 라인(24)을 따라 수동적인 압력에 의해 플레이트(22)와 몸체(20)의 분리를 가능하도록 제공된다. 예를 들어, 라인(24)은 통과 절개(through incision; 26)들 및/또는 부분 깊이 절개들(28)을 포함한다.
설명한 예에서, 플레이트(22)는 실질적으로 직사각 전체 형상을 가지고 통과 절개들(26)은 짧은 측 가장자리를 따라 만들어지며 부분 깊이 절개들(28)은 플레이트(22)를 구성하는 직사각형의 긴 측면 가장자리를 따라 만들어진다.
설명한 예에서, 그리고 바람직하게, 공동(30) 및 차폐층(16)은 적어도 전체 플레이트(22)를 통해 연장하고, 예를 들어 플레이트(22)의 주변의 양 측면들 넘어서 연장한다. 따라서, 깨질 수 있는 라인(24)의 부분은 차폐층(16) 위로 연장하고 이러한 라인(24)은 차폐층(16)의 두께르 f통해 통과하는 적어도 하나의 절개를 포함한다.
게다가, 차폐층(16)은, 공동(30)의 외측을 향하는, 제2 면(16B) 위에 몸체(20)의 표면과 동일한 높이인, 장치(10) 외부 설비의 일부분의 표면에 분리가능한 플레이트(22)가 부착되도록 하는 제2 접착 코팅(34)을 포함한다. 바람직하게 이러한 제2 접착 코팅(34)에는 장치의 조작을 쉽게 하고 코팅(340 위에 먼지나 파티클들의 수용을 피하도록 하는 제거가능하고, 비접착인 포일이 제공된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 접착 코팅(32 및 34)의 두께는 공동(30)의 크기화를 고려한다. 따라서, 설명한 예에서, 제2 코팅(34)은 카드 몸체(20)의 표면과 동일한 높이이다.
플레이트는, 그것이 분리되면(도 7), 데이터가 근접-범위 통신 수단과 외부 리더 사이에서 교환될 수 있는 리딩 면(22A)을 구비하는 비접촉 전자 태크, 및 태그(22)가 고정되는 물체에 의해 생성될 수 있는 모든 간섭을 제한할 수 있는 차폐 면(22B)를 구성한다.
예에 의해서, 분리가능한 플레이트(22)는 비접촉 전자 지불 기능ㅇ르 포함하고, 도 8에 도시된 바와 같이, 이동 전화 터미널(36)에 접착에 의해 부착된다. 이러한 도면에 도시된 바와 같이, 특히, 태그(22)는 이러한 전화(36)의 후방에 접착된다.
도 3 내지 7은 도 1의 장치에 대한 제조 공정의 다양한 단계를 도시한다.
우선, 카드 몸체(20)는, 예를 들어, 다수의 층들(20a 내지 20ㅇ)를 함께 래미네이트(laminating)함으로써 만들어진다. 안테나(12) 및 마이크로회로(14)를 포함하는 기정의된 부분(38)이 카드 몸체(20) 내에 제공된다.
이어서 상기 공정은 공동(30)이 카드 몸체(20) 내에 기계로 만들어지는 단계를 포함한다(도 4). 더욱 구체적으로, 공동(30)은 그것이 안테나의 이용가능한 영역(S) 아래 기정의된 부분(38) 내로 적어도 부분적으로 연장하도록 제공된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 공동(30)은 기정의된 부분(38) 전체를 통해 연장하고, 그것의 주변 너머로 연장한다.
이어서, 상기 공정은 도 5에 의해 설명되는 자기 차폐층(16)이 공동(30)의 내부에 부착되는 단계를 포함한다. 바람직하게, 이러한 페라이트 층(16)은 공동(30) 내측에 접착에 의해 부착된다. 게다가, 차폐층은, 공동의 바닥에 접착된 면의 반대 면 상에, 제거가능한 비접착 포일이 제공된 제2 접ㅊㄱ 코팅(34)을 포함한다.
마지막으로, 상기 공정은 도 6에 의해 설명된 기정의된 부분(38)이 카드 몸체의 분리가능한 플레이트를 형성하도록 미리-절단되는 단계를 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 이러한 미리-절단하는 단계는 수동 압력만에 의해 몸체(20)로부터 플레이트(22)를 분리할 수 있게 하는 깨질 수 있는 라인(24)을 형성하는 것을 포함한다.
차폐층(16)이 마이크로회로 카드 몸체로 만들어진 지지부 내에 포함되는 사실로 인해, 지지부의 두께는 상대적으로 감소한다.
설명된 실시예가 특징을 제한하지 않고 그것들은 본 발명의 요지로부터 벗어나지 않으면서 원하는 변경이 이루어질 수 있음이 이해된다.
10 : 전자 장치
12 : 안테나
14 : 마이크로회로
16 : 차폐층
18 : 지지부
20 : 카드 몸체

Claims (15)

  1. 이용가능한 자기장 수신 영역(S) 범위를 정하는 근접-범위 통신 안테나(12), 상기 안테나(12)에 연결된 마이크로회로(14) 및 적어도 부분적으로 상기 영역(S) 아래로 연장하도록 배열된 자기 차폐층(16)을 포함하고, 적어도 부분적으로 상기 안테나 영역(S) 아래로 연장하고 차폐층(16)을 완전히 수용하도록 크기화된 면들(F2) 중 하나 상에 개방된 공동(30)을 포함하는 마이크로 카드 몸체(20) 안에 들어가 있는 지지부(18)를 포함하며, 상기 몸체(20)는 내부에 안테나(12) 및 마이크로회로(14)가 배열되고 내부에 상기 층(16)이 적어도 부분적으로 연장하는 분리가능한 플레이트(22)를 포함하는, 비접촉 전자 장치(10).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 층(16)은 안테나의 영역(S)보다 큰 치수를 가지고, 상기 층(16)은 안테나(12)의 전체 이용가능한 영역(S)을 덮도록 배열되는 비접촉 전자 장치(10).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 공동(30) 및 층(16)은 적어도 전체 플레이트(22)를 통해 연장하는 비접촉 전자 장치(10).
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분리가능한 플레이트(22)는 몸체(20)에 들어가 있고 수동 압력만에 의해 몸체(2)로부터 플레이트(22)를 분리할 수 있게 제공되는 깨질 수 있는 라인(24)에 의해 범위가 정해지는 비접촉 전자 장치(10).
  5. 제4항에 있어서,
    상기 깨질 수 있는 라인(24)은 통과 절개들(26) 및/또는 부분 깊이 절개들(28)을 포함하는 비접촉 전자 장치(10).
  6. 제4항에 있어서,
    상기 깨질 수 있는 라인(24)은 차폐층(16)의 전체 두께를 통해 통과하는 적어도 하나의 절개(26, 28)를 포함하는 비접촉 전자 장치(10).
  7. 제4항에 있어서,
    상기 라인(24)은, 서로 대향하는 몸체(2)의 면들(F1, F2) 중 하나 내에 만들어진, 두 개의 부분 깊이 절개들(28)을 포함하는 비접촉 전자 장치(10).
  8. 제1항에 있어서,
    상기 층(16)은 본질적으로 페라이트로 구성되는 재료로 만들어지는 비접촉 전자 장치(10).
  9. 제1항에 있어서,
    상기 차폐층(16)은, 공동(30)의 외측을 향하는 면(16B) 상에, 장치(10)의 외부의 하나의 설비의 표면 위에 접착함으로써 분리가능한 플레이트(22)가 부착되도록 하는 접착 코팅(34)을 포함하는 비접촉 전자 장치(10).
  10. 제1항에 있어서,
    상기 차폐층(16)은 공동(30) 내에 접착됨으로써 부착되는 비접촉 전자 장치(10).
  11. 제1항에 있어서,
    카드 몸체(20)는, 적어도 하나가 안테나(12) 및 마이크로회로(14)를 포함하는, 다수의 층들(20A, 20B, 20C, 20D)을 래미네이트함으로써 만들어지는 비접촉 전자 장치(10).
  12. 제1항에 있어서,
    카드 몸체(20)는, 기정의된 마이크로회로 카드 표준에 따른 형태를 가진 카드로 범위를 정하는 비접촉 전자 장치(10).
  13. 제12항에 있어서,
    상기 기정의된 마이크로회로 카드 표준은 ISO 7816 표준의 ID-1 형태인, 비접촉 전자 장치(10).
  14. 이용가능한 자기장 수신 영역(S) 범위를 정하는 근접-범위 통신 안테나(12), 안테나(12)에 연결된 마이크로회로(14) 및 적어도 부분적으로 이용가능한 영역(S)을 덮도록 배열된 자기 차폐층(16)을 포함하고, 제1항 또는 제2항에 따른 전자 장치(10)의 분리가능한 플레이트(22)를 구성하는, 비접촉 전자 태그(22).
  15. 제1항에 따른 장치(10)를 제조하는 방법에 있어서,
    기정의된 부분(38)은 카드 몸체(20) 내에 제공되고, 안테나(12) 및 마이크로회로(14)를 포함하며, 공동(30)은 안테나(12)의 이용가능한 표면(S) 아래 적어도 부분적으로 기정의된 부분(38) 내에서 연장하도록 배열되고, 공동(30)은 차폐층(16)을 완전히 수용하도록 크기화되며 상기 층(16)이 카드 몸체(20)의 분리가능한 플레이트(22)를 구성하도록 공동(30) 내에 부착되면 기정의된 부분(38)이 미리-절단되는 제조 방법.
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