KR101730138B1 - 지문인식 칩과 열전소자를 일체적으로 구비한 스마트카드 - Google Patents

지문인식 칩과 열전소자를 일체적으로 구비한 스마트카드 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 지문인식 칩과 열전소자를 일체적으로 구비한 스마트카드는, IC 칩을 구비한 메인 기판의 일 측에서 관통된 장착 홀에 지문인식 회로 어셈블리가 장착되는 것으로, 상기 지문인식 회로 어셈블리는, 지문인식 칩과, 열원으로 전원을 생성하는 열전소자를 구비한 제 1 보드; 상기 제 1 보드를 적층 지지하는 것으로, 스페이스와, 상기 스페이스의 적어도 하나의 둘레 면을 둘러싼 서포터를 구비한 둘레부를 포함하되, 상기 둘레부의 일 측에 상기 열전소자에서 발전된 전원을 축전하는 축전부를 포함한, 제 2 보드; 상기 제 1,2 보드를 전기적으로 연결하는 매체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 지문인식 칩과 열전소자를 일체적으로 구비한 스마트카드에 의하면, 지문인식 및 열전소자를 일체적으로 구조화함으로써 사용자가 지문 터치 시 사용자의 체온을 통해 발전까지 수행할 수 있는 편의성과 장점을 구비하는 효과를 가진다.

Description

지문인식 칩과 열전소자를 일체적으로 구비한 스마트카드{SMART CARD INTEGRATED WITH THERMOELEMENT AND FINGERPRINT VERIFICATION CHIP AS LAMINATED STRUCTURE}
본 발명은 지문인식 칩과 열전소자를 일체적으로 구비한 스마트카드에 관한 것으로서, 보다 상세히는 결제(신용카드) 및 인식(ID카드)와 같은 기본 기능 이외에 NFC 등의 근거리 통신을 수행하거나 IC 칩을 구비하여 별도의 독특한 기능을 제공하는 스마트카드에서 특히 지문인식을 하여 구동되면서 미소 에너지 하베스팅의 자가 발전 기능을 겸비할 때, 지문인식센서가 하베스팅 소자(열전소자)와 별도의 장치로 분리되지 않고 하나로 일체적 적층 구조로 구비되는바, 보다 직관적인 인식 제어를 수행함과 동시에 효율적인 자가 발전 기능을 제공하는 스마트카드에 관한 것이다.
스마트카드(Smart Card)는 IC(integrated circuit) 즉, 집적회로 기억소자를 장착하여 대용량의 정보를 담을 수 있는 전자식 카드로서, 현재 금융기관, 의료보험증, 신원 인식, 교통카드, 신용카드 등으로 광범위하게 사용되고 있고 그 사용범위가 특정 기능에 따라 확장될 수 있는 가능성을 가지고 있다.
특히, 신원 인식을 하거나 금융 결제 기능을 수행하는 스마트카드는 프라이버시 데이터를 이용하는 특성에 기인하여 기밀성과 보안성이 특히 중요시되는바, 이를 위해 보편적으로 비밀번호가 사용되었으나 해킹의 용이성과 분실의 위험성이 있어 이를 보완할 기술이 개발되었고 그 중 하나가 바로 생체정보를 이용하는 것이다.
생체정보 인식기술(바이오메트릭스)은 개인의 신체에 특화된 아이덴티티(Identity)를 보안을 위한 인자로 이용하는 것으로서, 개인의 신체에 종속된 정보이기 때문에 복제 내지 해킹/복사가 어려워 보안성을 강화할 수 있는 특징이 있으며, 신체 정보에 대한 인식 오류를 줄이고 정확하게 분석 및 인식하는 기술 역시 크게 발전하여 현재 지문, 홍체, 보이스, 손바닥 동맥과 같은 다양한 생체정보를 보안용으로 이용하고 있다.
한국 공개특허공보 제 10-2007-0112506호, 제 10-2010-0014065호, 10-2008- 0038418호, 제 10-2015-0065167호는 지문인식 기능을 구비한 신용카드에 관한 것으로, 기본적으로 지문 인식 기능을 수행하는 지문인식부와 지문 인식 처리 등의 통합 제어 기능을 제공하는 IC 칩(마이크로 프로세서부), 전원 공급부를 PCB 형태로서 포함하는 것을 공통으로 하며, 한국 특허 제 1165087호와 같이 지문인식창 일 측에 보강판을 구비하여 지문인식기판의 내충격성을 보장하는 신용카드도 게시되어 있다.
그런데 이러한 지문 인식을 비롯하여 IC 칩을 구동하기 위해서 기본적으로 전원을 필요로 하는데, 공지 기술을 참조하면 소형 배터리나 유도 코일에 의한 컨덴서 충전 기능을 제공하고 있으나 소형 배터리의 경우 교체가 어렵거나 아예 교체가 되지 않는 문제가 따르고 유도 코일/컨덴서에 의한 충전 기능의 경우 외부 기기와의 통신으로 유도 코일에서 발생된 전력, 즉 전자기력이 스마트카드를 구동하기 위한 최소 전력에 미치지 못할 수 있어 스마트카드의 정상 구동에 장애가 따를 수 있다는 불편함이 존재한다.
에너지 하베스팅(Energy Havesting) 또는 미소 에너지 하베스팅 기술은 주변에서 버려지는 에너지를 수확(harvest)하여 전기에너지로 변환하고 이용하는 기술로서, 이러한 에너지 하베스팅의 주요 에너지원은 진동, 사람의 움직임, 빛, 열, 전자기파와 같이 다양한 종류가 있다.
특히 스마트카드, IC 카드에 대한 기술분야에서 이러한 미소 에너지를 이용한 자가 발전 기능을 제공하는 기술이 적지 않게 게시되어 있는바, 특히 진동을 에너지원으로 이용한 압전소자를 구비한 기술이 대부분이고 그 예로서, 한국 특허 제 867223호, 1102944호, 제 1222444호와 같은 선행기술이 공개된 상태이다.
그런데 이러한 압전소자는 불규칙적인 진동이 발생되었을 때 에너지 발전 효율이 증가한다는 원리를 기반으로 하는데, 일상적인 스마트카드 사용 환경에서 이러한 불규칙적인 진동을 사용 가능한 수준으로 전기 에너지로 발생하기 어려울 뿐 아니라 그 효율도 상당히 떨어져 현실적으로 구현 가능성이 낮다는 문제가 따른다.
에너지 하베스팅 기술 중 하나인 열전소자는 잔열을 에너지원으로 이용하여 전기 에너지로 발전시키는 기술로서, 열전소자에 의한 열전효과(thermoeletric effect)는 1821년 토마스 지백(Thomas Seebeck)에 의하여 발견되어 1950년대에 들어서 반도체 재료의 발견과 함께 산업에 널리 적용됨과 동시에 현재 상온 수준의 미열을 이용하거나 플렉시블 인쇄회로기판(FPCB)를 통해 신체의 일부에 착용하는 일명 웨어러블 열전소자 기술이 개발됨으로써 압전소자에 비하여 우수한 효율을 담보할 정도로 발전되고 있다.
공지의 IC 카드는 물론 지문인식 기능을 구비한 스마트카드는 IC칩을 인쇄회로기판(PCB)에 부착하여 와이어 본딩(wire bonding) 처리를 함과 동시에 수지 보호층을 도포하고 마이크로모듈(지문인식센서 등)을 PCB에 부착하는 공정을 통해 제작이 되는데, IC 칩에 연결되는 마이크로모듈이 많거나 연결을 위한 전극의 개수가 증가할수록 그만큼 전원 손실이 커질 뿐 아니라 제어 오류가 발생할 개연성이 커진다는 문제가 있다. 더 나아가, 상기 언급한 압전소자를 이용한 신용카드에서 압전소자와 발전부 또는 제어부가 PCB 내에서 별개로 분리되어 있을 때 발전효율이 낮아진다는 단점이 존재한다.
따라서 지문인식 기능을 구비한 스마트카드에 있어서 에너지 하베스팅 기술 중 특히 열전소자를 통해 잔열을 이용하여 자가 발전을 구현하되, 지문인식 단계에서 스마트카드에 사용자의 손가락을 접촉한다는 사용 환경을 적극적으로 활용하여 지문 인식 시 신용카드의 표면에 접촉된 사용자의 손가락으로부터 열을 전달받아 효율적으로 자가발전을 수행함과 동시에 전원 손실을 최소화하고 직관적 제어를 보장하면서 지문인식 회로와 열전소자 회로를 일체화할 수 있는 신규하고 진보한 스마트카드를 개발할 필요성이 대두되는 실정이다.
본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 지문인식 칩 주변에 열전소자를 장착하여 양자의 일체화를 추구하되 이를 제어하거나 축전할 수 있는 구조체(기판)을 적층 결합하여 지문인식 및 발전 기능의 직관적인 제어를 수행할 수 있을 뿐 아니라 기판의 슬림화를 추구할 수 있는 스마트카드를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 범퍼 또는 브리지 기능을 구현하는 보드 상에 축전부 및 더 나아가 서브 제어부를 구비하여, 그 상부에 지문인식 칩과 열전소자가 장착된 보드를 적층하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 범퍼 또는 브리지 기능을 수행하는 보드의 다양한 구조를 도출하여 몰드 액의 주입 공정의 용이성을 확보하여 내구성 있는 몰드 구조를 도출하는 것이다.
본 발명의 추가 목적은 스마트카드의 배면 측에도 열전소자를 구비한 보드를 추가로 장착하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 지문인식 칩과 열전소자를 일체적으로 구비한 스마트카드는, IC 칩을 구비한 메인 기판의 일 측에서 관통된 장착 홀에 지문인식 회로 어셈블리가 장착되는 것으로, 상기 지문인식 회로 어셈블리는, 지문인식 칩과, 열원으로 전원을 생성하는 열전소자를 구비한 제 1 보드; 상기 제 1 보드를 적층 지지하는 것으로, 스페이스와, 상기 스페이스의 적어도 하나의 둘레 면을 둘러싼 서포터를 구비한 둘레부를 포함하되, 상기 둘레부의 일 측에 상기 열전소자에서 발전된 전원을 축전하는 축전부를 포함한, 제 2 보드; 상기 제 1,2 보드를 전기적으로 연결하는 매체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 보드의 상면에는, 상기 지문인식 칩에 구비된 제 1 영역과, 상기 제 1 영역에 인접하여 상기 열전소자를 구비한 제 2 영역이 형성되되, 상기 제 1,2 영역 사이에는, 사용자의 손가락의 접촉을 감지하여 상기 지문인식 칩의 구동 여부를 결정하는 그라운드 단자가 구비된 제 3 영역이 추가로 형성된 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 둘레부의 서포터는, 1개의 둘레 면에 일자 형태로 형성된 상태에서 그 대향 면에 1개가 추가 구비되어 11자 형태로 총 2개로서 형성된 제 1,2 서포터로 이루어지고, 상기 축전부는 상기 제 1,2 서포터 중 어느 하나에 구비되며, 상기 서포터의 사이에는 개방 공간으로서 상기 스페이스와 내통되는 개방부가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 지문인식 칩과 열전소자를 일체적으로 구비한 스마트카드에 의하면,
1) 지문인식 및 열전소자를 일체적으로 구조화함으로써 사용자가 지문 터치 시 사용자의 체온을 통해 발전까지 수행할 수 있는 편의성과 장점을 구비하고,
2) 제 2 보드가 범퍼 또는 브리지 기능을 제공하여 지문인식 칩과 기타 회로 보호는 물론 구조적 안정성을 추구하면서 IC 칩 등과 연결되는 별도의 전극을 형성할 수 있는 물리적 구조를 제공할 수 있으며,
3) 범퍼 또는 브리지 역할을 하는 제 2 보드의 구조를 다양하게 처리하여 다양한지지 구조를 도출하면서 몰드 성형의 편의성을 도모할 수 있을 뿐 아니라.
4) 스마트카드의 배면에도 열전소자를 장착하여 사용자가 2개의 손가락으로 스마트카드를 파지할 때 다른 손가락의 열을 이용하여 발전할 수 있음과 동시에,
5) 제 2 보드에 절연장벽을 형성하여 독립적인 기판을 확보할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 스마트카드에 지문인식 회로 어셈블리가 구비된 구조를 도시한 분리 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 스마트카드에 구비된 지문인식 회로 어셈블리의 복층 구조를 도시한 분리 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 스마트카드 및 지문인식 회로 어셈블리의 복층 구조의 결합 상태를 확대 도시한 단면도 및 부분 확대 단면도.
도 4는 본 발명의 열전소자의 예시적 구조를 도시한 개념도.
도 5는 본 발명의 지문인식 회로 어셈블리의 변형 실시예를 도시한 분리 사시도.
도 6은 본 발명의 서브 제어부에 축전상태 제어모듈이 포함된 것을 도시한 블록도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 스마트카드는 보안성을 강화하기 위하여 지문인식을 통해 금융 처리/결제/인식과 같은 본연의 기능(기본 기능)을 수행하도록 하되 지문인식 처리 구성이 열전소자에 의한 자가 발전 구성과 복층 구조로 적층되어 있어, 지문 인식을 위해 사용자가 손가락을 접촉하는 1회의 동작으로서 체온에 의한 열까지 수집하여 자가 발전을 수행할 수 있음과 아울러 복층 구조에 따른 구조적 안정성과 직관적 제어를 수행할 수 있는 편의성을 제공하는 것을 주요 특성으로 한다.
이와 같이 지문 인식 처리 및 열전소자에 의한 발전 기능을 수행하는 복층 기판 구조를 본 발명에서는 '지문인식 회로 어셈블리'(100)라고 명명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 스마트카드는 메인 기판(10)의 전후 면에 보호층(20)이 각각 도포된 구조로 이루어진 것을 알 수 있다.
구체적으로, 메인 기판(10)에는 공지의 IC 카드 스마트카드와 마찬가지로 스마트카드 본연의 기능은 물론 기타 제어 및 판단 기능을 수행하는 프로세서(CPU)와 메모리를 구비한 IC 칩(30)을 비롯하여 전극과 기타 전자소자를 구비한 패턴부(40)를 포함한 상태에서, 접촉식/비접촉식/통합 구조로 구분될 수 있다.
즉, 본 발명의 스마트카드가 접촉식 구조인 경우 전면 일 측에 금속재로 이루어진 접촉 패턴(50)을 노출 상태로 구비하고, 비접촉식 구조인 경우에는 NFC 와 같은 근거리통신을 구비하기 위하여 통신부/안테나를 포함한 통신모듈을 구비할 수 있으며, 통합 구조는 양자를 모두 구비하는 것을 의미한다. 본 발명의 스마트카드는 상술한 구조 중 어느 하나의 구조에 한정되지 않는 것은 물론이다.
이러한 메인 기판(10)의 일 측에는 장착 홀(60)이 관통 형성되어 있는바, 이 장착 홀(60)에 본 발명의 핵심 기능을 제공하는 지문인식 회로 어셈블리(100)가 장착된다. 이러한 지문인식 회로 어셈블리(100)는 메인 기판(10)과 전기적으로 연결되도록 장착 홀(60)에 결합된 다음 와이어 본딩/도통 홀 형성 등의 작업을 통하여 전극 연결 내지 패턴 처리를 수행한다.
보호층(20)은 투명수지 등의 재질로 이루어진 상태에서 텍스트/이미지 등으로 화체되는 인쇄 패턴을 포함할 수 있는 것으로서, 스마트카드의 표면을 보호하는 기능을 수행하며, 이는 공지 기술과 유사하기에 구체적 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명에 따른 스마트카드에 구비된 지문인식 회로 어셈블리의 복층 구조를 도시한 분리 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 스마트카드 및 지문인식 회로 어셈블리의 복층 구조의 결합 상태를 확대 도시한 단면도 및 부분 확대 단면도이다.
도 2를 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 지문인식 회로 어셈블리(100)는 지문 인식 처리 구성(지문인식 칩)과 열원을 통한 자가 발전 구성(열전소자)을 포함한 구조체(제 1 보드)가 축전 구성(축전부)을 포함한 구조체(제 2 보드)에 적층되어 결과적으로 복층의 회로 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 지문인식 회로 어셈블리(100)는 장착 홀(60)의 구조와 함께 원통 구조, 직육면체, 정육면체, 타원체 등의 다양한 입체 구조로 이루어질 수 있어 본 발명의 기술적 사상에 따라 어느 특정 구조에 한정되지 않는 것은 자명하나 하기에서는 직육면체 구조를 예시하여 설명한다.
지문인식 회로 어셈블리(100)는 지문인식 칩(111)과 열전소자를 구비한 상태에서 최상단(스마트카드의 전면에 노출)에 위치한 제 1 보드(110) 및, 그 하부의 구성으로서 축전부(126)를 기본으로 포함하되 서브 제어부(127)를 선택적으로 구비할 수 있는 제 2 보드(120)를 기본 구조로 하되, 추가적으로 상기 제 2 보드(120)의 하부에 위치하여 스마트카드의 후면에 노출되는 열전소자(200)를 구비한 제 3 보드(130)를 포함할 수 있다.
이러한 제 1 내지 3 보드(110,120,130) 사이에는 접착층(압착층)(80)이 선택적으로 도포될 수 있으며, 더 나아가 각각의 보드(110,120,130) 사이는 물론 제 2 보드(120)의 빈 공간, 즉 스페이스(122) 내지 개방부(125)에는 몰드(70)가 충진 형성됨으로써 각각의 보드(110,120,130)에 대한 안정적이자 내구성 있는 결합 관계를 도모한다.
본 발명의 제 1 보드(first board)(110)는 지문인식 칩(111) 및 열전소자(200)를 포함(실장 처리 등)한 판상 형태의 구조체 또는 기판이다.
즉, 제 1 보드(110)는 지문인식 칩(111) 내지 열전소자(200)를 임베디드 타입(embeded type) 또는 기타 방법으로 실장 처리하여 이와 연결되는 전극 및 패턴을 구비한 PCB 또는 FPCB (Flexible PCB)로 이루어거나, 지문인식 칩(111)과 열전소자(200)가 자체적인 PCB를 포함한 모듈로 이루어졌을 때에 지문인식 칩(111)과 열전소자(200)를 수용/지지하는 구조체(회로 내지 전극이 없는 판상 형태의 입체 구조)로서의 역할을 수행한다.
이 때, 제 1 보드(110)가 PCB 내지 FPCB일 경우에는 상면에 회로가 형성된 단면회로기판은 물론 상면, 하면 모두에 회로가 형성된 양면회로기판으로 이루어지는 것이 가능하다. 구체적으로, 제 1 보드(110)가 양면회로기판인 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이 비어 홀(114)을 통하여 회로가 구성된 상면 패턴부(112)와 하면 패턴부(113)가 도선/케이블/비어 홀 내의 패턴(또는 전도성 코팅층)을 매개로 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 상면 패턴부(112) 또는 하면 패턴부(113)는 지문인식 칩(111)/열전소자(200)와 제 1 보드(110)를 연결하기 위한 전도성 와이어 또는 전도성 잉크 등의 재료로 연결 될 수 있으며, 더 나아가 도금 처리되는 것도 가능하다.
더불어, 제 1 보드(110)가 PCB가 아닌 일반 구조체인 경우 역시 적어도 하나 이상의 비어 홀(114)이 관통 형성된 상태에서 그 내부를 도전 처리하여 지문인식 칩(111)과 열전소자(200)가 제 2 보드(120) 또는 기타 전자소자와 전기적으로 연결될 수 있는 기반을 마련한다.
또한, 제 1 보드(110)에 상면/하면 패턴부(112,113)가 형성된 면(단면일 경우 상면, 양면일 경우 상하면)에는 특정 표면 처리가 될 수 있는바, 예를 들어 PSR(Photo Solder Resist) 표면 처리 공정을 수행하여 제 1 보드(110)의 패턴부(상면 패턴부, 하면 패턴부)(112,113)를 보호하는 것도 가능하다. 더불어, 상술한 접합 회로(패턴부) 구조는 반드시 제 1 보드(110)에만 형성되는 것이 아니라 제 2,3 보드(120,130)에도 형성될 수 있다.
상술한 특성을 구비한 제 1 보드(110)의 상면(또는 상면의 위 측 공간)에는 제 1,2 영역(110a,110b,110c)이 구비되는바, 제 1 영역(110a)에 지문인식 칩(111)이 포함(실장)되고, 제 2 영역(110b)에는 열전소자(200)가 포함(실장)된다.
구체적으로 제 1 영역(100a)은 제 1 보드(110)의 상면 중앙 부위에서 일정 면적을 차지하도록 형성된 것으로서, 사용자의 손가락 끝(지문 부위)가 자연스럽게 안착될 수 있는 위치를 차지한다. 이러한 제 1 영역(110a)은 반드시 제 1 보드(110)의 상면 중앙 부위에 형성되는 것에 한정되는 것은 아니고 사용자의 지문을 인식할 수 있는 수준에서 제 1 보드(110a)의 중앙 부위에서 일 측으로 벗어난 부위에 형성되는 것도 가능하다.
반면, 제 2 영역(110b)은 제 1 영역(110a)에 인접한 영역으로, 제 1 영역(110a)의 인접 지점에서 스마트카드의 둘레 부위에 이르는 면적을 차지하며, 사용자의 손가락이 진입되는 도입 부위 내지 손가락의 끝 부위를 제외한 나머지 손가락 부위의 접촉 부위에 해당된다.
더불어, 제 1 보드(110)가 직육면체로 이루어진 경우 제 1,2 영역(110a,110b)은 제 1 보드(110)의 장변 방향 또는 단변 방향을 따라 인접 배치될 수 있다.
이러한 제 1,2 영역(110a,110b)의 위치와 면적은 사용자의 손가락이 진입되는 부위와 안착되는 부위와 연관이 있는바, 다시 말해 제 2 영역(110b)이 손가락이 진입하여 손가락의 특정 마디가 접촉되는 부위이고 제 1 영역(110a)은 손가락의 끝인 지문이 접촉되는 부위이다. 즉, 지문 부위인 사용자의 손가락의 끝 부위가 제 1 영역(110a)에 접촉하는 순간 이와 동시에 손가락의 다른 마디가 제 2 영역(110b)에 접촉하여 1개의 손가락을 통해 지문 제공과 열원 제공(열전달) 역할을 동시에 수행할 수 있도록 한다.
제 1 영역(110a)에 구비된 지문인식 칩(111)은 피부의 전기 전도 특성을 이용해 주로 실리콘으로 이루어진 표면에 직접 손가락의 지문 부위를 접촉시키면 표면에 접촉된 지문의 특수한 모양을 전기 신호로 읽어 들이는 기능을 제공한다.
일반적으로, 지문인식을 위한 구성은 현재 광학식과 반도체 방식으로 구분될 수 있는데, 광학식의 경우 전력 소모가 많을 뿐 아니라 구조적 특성상 스마트카드에 호환되기 어렵기 때문에 본 발명에서는 바람직하게 지문 인식을 위한 구성(지문 인식 처리 구성)으로서 상술한 지문인식 칩(111)을 적용한다. 알려진 바와 같이, 이러한 지문인식 칩(111)은 사용자의 지문을 입력받아 사용자 인증을 처리하는 기능을 수행한다.
도 4는 본 발명에 따른 열전소자의 예시적 구조를 도시한 개념도이다.
본 발명의 열전소자(200)는 상술하였듯이 제 2 영역(110b)에 설치되어 사용자의 손가락을 통해 열을 전달받아 전기 에너지를 생성하는 역할을 한다.
열전소자(200)는 온도 차이에 의해 기전력이 발생하는 효과인 제벡 효과를 이용한 열전발전소자(Thermoelectric Power Generating Device), 반대로 전류를 인가하면 열이 흡수(또는 발생)되는 효과인 펠티에 효과를 이용한 냉동소자(Cooling Device) 가 있는데, 본 발명의 열전소자(200)는 전자에 해당된다.
이러한 열전소자(200)는 알루미나(Al2O3)을 포함한 세라믹 기판 위에 N형/P형 반도체로 이루어진 열전체를 형성하고, 각각의 N형/P형 열전체가 전극으로 직렬로 연결되는 구조로 이루어진다.
도 4에서는 이러한 열전소자의 다양한 구조 중 하나의 예를 도시한 것으로서, 하부 기판(210) 및, 하부 기판(210) 위에 형성된 제 1 전극(230), 제 1 전극(230) 위에 형성된 N형 열전체(250) 및 P형 열전체(260), 제 1 전극(230)과 함께 N형 열전체(250) 및 P형 열전체(240)이 직렬로 연결되도록 형성되는 제 2 전극(240), 제 2 전극(240) 상부에 위치하는 상부 기판(220)으로 이루어져 있다.
이 때, N형 열전체(250) 및 P형 열전체(260)가 제 1 전극(230) 및 제 2 전극(240)에 의해 직렬 연결되도록 구성된다. 더불어, 제 1 전극(230) 및 제 2 전극(240)은 하부 기판(210)이나 상부 기판(220) 중 어느 한쪽에 모두 형성되어 N형 열전체(250) 및 P형 열전체(260)가 제 1 전극(230) 및 제 2 전극(240)에 의해 직렬 연결되도록 구성될 수도 있다.
더 나아가, 상부 기판(220) 및 하부 기판(210)이 FPCB로 형성되어 유연한 성질을 구비하는 것은 물론 나노 제작 공정에 따라 N/P형 열전체가 나노 사이즈로 제작됨으로써 사이즈와 두께의 초경량화를 추구할 수 있다.
또한, 열전소자(200)는 제 2 영역(110b)에서 복수 개의 그룹으로 이루어지거나, 복수의 열전소자(200)가 모듈 형태를 가진 상태에서 상호 배선 처리된 열전소자 어셈블리로 구성되는 것도 가능하다.
이러한 열전소자(200)는 열원을 기반으로 전기 에너지(전원)을 생성할 수 있는 기능을 수행하는 것으로, 고유 특성과 종류에 따라 특정 온도, 즉 사용자의 체온에 의해서도 스마트카드의 기본 기능을 구동할 수준의 전원을 생성하는 기능을 수행할 수 있다.
추가적으로, 제 1,2 영역(110a,110b)은 상호 밀접하지 않고 그 사이에 제 3 영역(110c)이 구비될 수도 있는데, 이러한 제 3 영역(110c)에는 그라운드 단자(115)가 형성될 수 있다.
그라운드 단자(115)는 사용자가 손가락을 제 1 보드(110)의 제 1,2 영역(110a.110b)에 손가락을 안착시킨 과정에서 제 1,2 영역(110a,110b) 사이의 위치에 구비되었기 때문에 자연스럽게 사용자의 손가락이 접촉되는 것으로서, 사용자의 손가락에 대한 접촉을 감지하여 지문인식 칩(111)의 구동 여부를 결정하는 기능을 수행한다.
즉, 사용자의 손가락이 그라운드 단자(115)에 접촉하였을 때 이 감지 신호를 IC 칩(30)에 전송하는바, IC 칩(30)은 상기 그라운드 단자(115)가 사용자 손가락의 접촉을 감지한 때에만 상기 지문인식 칩(111)이 사용자의 지문을 인식하기 위해 구동되도록 제어하는 기능을 포함한다. 즉, 열전소자(200)에 의해 축전된 전원이 불필요하게 소모되지 않도록 사용자의 손가락이 지문인식 칩(111)과 그라운드 단자(115)에 접촉된 상태에서만 지문인식 칩(111)이 구동되도록 처리하는 역할을 담당하는 것이다.
이러한 제 1,2 영역(110a,110b)에 구비된 지문인식 칩(111)과 열전소자(200)의 작용을 간략히 설명하면 다음과 같다.
공지의 지문인식 카드와 달리 본 발명에서는 사용자의 손가락 끝 부분만 지문 인식 칩(111)에 접촉하도록 안내되는 것이 아니라, 손가락 끝 부위 및 다른 마디 부위가 동시에 제 1 영역(110a)에 접촉하도록 안내될 수 있다. 즉, 제 2 영역(110b) 측으로 손가락이 진입되어 제 1 영역(110a)에 손가락 끝 부위가 안착되도록 하고 이 때 자연스럽게 제 2 영역(110b)에는 지문 부위를 제외한 손가락의 다른 부위 내지 다른 마디가 안착된다. 즉, 손가락 끝 부위는 제 1 영역(110a)의 지문인식 칩(111)에, 손가락의 다른 부위는 제 2 영역(110b)의 열전소자(200)에 접촉되는 것이다. 물론, 제 1,2 영역(110a,110b) 사이에 형성된 제 3 영역(110c)의 그라운드 단자(115)에도 사용자의 손가락 일 부위가 접촉함으로써 지문인식 칩(111)의 구동 여부 제어를 수행할 수 있다.
특히 지문 인식을 위하여 사용되는 손가락은 엄지인 것이 바람직한데, 이는 후술할 제 3 보드(130)에 검지가 닿도록 두 손가락을 이용해 스마트카드를 잡거나 파지하도록 하여 제 3 보드(130)에 설치된 열전소자(200)에서도 전기 에너지를 생성하기 위함이다.
또한, 제 1 보드(110) 상에 보호층(20)이 도포되나, 정상적인 구동 환경을 보장하기 위하여 지문인식 칩(111)과 열전소자(200)의 상부 표면(접촉 패턴도 마찬가지)에는 보호층(20)이 도포되지 않은 채 외부 노출 상태를 가지도록 한다.
이러한 구조 및 기능을 구비한 제 1 보드(110)에 의하여, 적어도 사용자의 1개의 손가락에 의한 1회의 접촉 동작만으로 지문 인식은 물론 열전소자(200)에 의한 전기 에너지를 발생시킬 수 있다는 효율성을 제공할 수 있다.
본 발명의 제 2 보드(second board)(120)는 제 1 보드(110)의 하측에 위치되는 것으로, 제 1,3 보드(110,130)와 전기적으로 연결될 뿐 아니라 이들의 물리적인 지지체 내지 중간 연결체로서의 역할을 겸비한다.
디시 말해, 제 2 보드(120)는 지문 인식 및 열원 발전 기능을 제공하는 제 1 보드(110)와 열원 발전을 주로 수행하는 제 3 보드(130)의 완충 역할 또는 범퍼 내지 전도 브리지(bridge) 역할을 수행하는 것으로서, 제 1,3 보드(110,130)가 얇은 두께로 압착되었을 때 각 보드(110,130)에 형성된 패턴 간 전기적 쇼트나 지문인식 칩(111)과 같은 소자와 와이어의 눌림 현상, 기타 불필요한 간섭과 접촉이 일어날 수 있는 개연성을 방지하기 위한 물리적 완충 기능을 제공하는 것이다.
더불어, 제 2 보드(120)에서 둘레부(123)의 상면 내지 하면에는 별도의 패턴부(121)가 추가로 형성되어 기판 자체 또는 제 1,3 보드(110,130)를 전기적으로 연결하는 전극체로서의 역할을 수행한다.
이러한 패턴부(121)에는 제 1 보드(110)의 열전소자(200)에서 생성한 전원을 축전하는 컨덴서/커패시터와 같은 축전부(126)가 포함되어 축전 기능을 수행한다. 더 나아가, 축전부(126)는 물론 소형 칩/반도체로 이루어진 서브 제어부(127)를 패턴부(121)에 실장 처리하여 IC 칩을 보조하거나 특정 기능에 대해서 자체 제어를 수행할 수도 있다.
특히, 이러한 제 2 보드(120)는 제 1 보드(110)와 같이 단일 폐곡면 구조체로 이루어진 것이 아니라, 개방 공간을 구비한 입체 구조, 즉 중앙 부위가 관통된 스페이스(122)와 이 스페이스(122)의 주변에 구비된 둘레부(123)로 이루어져 있다.
스페이스(122)는 제 1 보드(110)의 하면과 제 3 보드(130)의 상면에 각각 형성된 패턴부(113,131)(와이어 본딩 구조와 같은 입체적 형상을 구비한 패턴부 등) 임베디드 타입의 소자(열전소자) 내지 칩(지문인식 칩)에 의한 돌출 구성된 회로가 압착 또는 변형되어 구조적으로 불안정해질 수 있는 문제를 해결하기 위함과 동시에 충분한 몰드 액이 충진되어 보다 안전한 몰드(70)에 의한 구조체(몰드에 의한 기립체, 몰드에 의한 중간 지지체)를 수립할 수 있는 기본 공간을 제공한다.
더 나아가 개방부(125)와 연동하여 서포터(124)를 물리적으로 구분시킬 수 있는바, 다시 말해 기판으로 이루어진 서포터(124)에 축전부(126)와 같은 소자 패턴이 형성될 때 스페이스(122) 및 개방부(125)에 의해 각 서포터(124)가 분리되어 소자의 독립 구동을 보장할 수 있도록 완벽한 절연 영역으로서의 기능을 수행한다.
이러한 스페이스(122)는 둘레부(123)의 구조 내지 패턴에 따라 다양한 형상, 즉 중앙 부위는 물론 일 측으로 치우친 부위에 관통 형성되는 등의 다양한 구조 내지 형상으로 이루어지는 것이 가능하다.
둘레부(123)는 스페이스(122) 주변에서 물리적 구조를 포함하여 지지 기능 및 패턴부(121)에 의한 전도체 내지 기판으로서의 역할을 수행하는 것으로, 제 1,3 보드(110,130)의 각 변에 대응하여 연장되는 패턴에 따라 다양한 구조로 이루어지는 것이 가능하며, 도 2와 같은 11자형 형상을 가진 둘레부(123)는 기본적으로는 서포터(124)와 개방부(125)로 이루어져 있다.
서포터(124)는 패턴부(121)를 상면 또는 하면에 형성한 상태에서 제 1,3 보드(110,130) 사이에서 지지 및 전도체 역할을 수행하는 물리적 구조체를 의미하고, 개방부(125)는 의미 그대로 개방된 공간/영역을 의미한다.
제 1 보드(110) 및 더 나아가 제 3 보드(130) 각각의 열전소자(200)에서 발생된 전원을 축전 처리하는 축전부(126)는 둘레부(123), 구체적으로 서포터(124)에 포함될 수 있으며, 도 2에서는 서포터(124)가 대칭 구조로 2개로 형성되어 있는바, 이 중 어느 하나 또는 양자 모두에 축전부(126)가 구비될 수 있다.
즉, 제 1 서포터(124a)는 제 1 보드(110)의 열전소자(200)에서 발생된 전원을 축전하는 제 1 축전부(126a)를 구비하고 제 2 서포터(124b)는 제 3 보드(130)의 열전소자(200)에서 발생된 전원을 축전하는 제 2 축전부(126b)를 포함하는 것이 가능하다. 아니면, 제 1 서포터(124a)에 축전부(126)가 구성되고, 제 2 서포터(124b)에는 IC 칩의 기능을 보조하는 제어부, 예를 들어 지문 인식 검증 기능을 집중 담당하는 서브 제어부(127)가 구비되는 것도 가능하다. 즉, 제 2 보드(120)에 구비되는 소자는 반드시 축전부(126)에 한정되지 않고 서브 제어부(127)나 기타 소자를 포함할 수 있다.
개방부(125)는 지문인식 회로 어셈블리(100)의 구조적 안정성을 보장하는 기능을 제공하는 몰드(70)의 원재료인 몰드 액이 지문인식 회로 어셈블리(100)의 측 부위를 통해 보다 원활하게 주입되도록 하는 역할을 수행할 뿐 아니라, 제 1 내지 3 보드(110,120,130)에서 연결된 패턴 내지 전극이 IC 칩(30) 또는 메인 기판(10)의 다른 회로와 전기적으로 연결될 수 있는 확장 공간으로서의 역할을 제공한다.
즉, 이러한 서포터(124) 사이의 개방 공간인 개방부(125)를 통해 몰드 액이 진입될 수 있는 통로가 제 2 보드(120)의 좌우 양측으로 확보될 수 있다.
이러한 서포터(124)와 개방부(125)로 이루어진 둘레부(123)는 서포터(124)의 개수와 위치에 따라 다양한 구조로 변형되는 것이 가능하다.
예를 들어, 둘레부(123)는 도 2에 도시된 바와 같이 '11' 자 형으로 이루어지는 것은 물론, 'ㄷ'자 형으로 이루어질 수 있고 후술하겠지만 개방부(125) 없이 'ㅁ'자 형으로 이루어지는 것도 가능하다.
본 발명의 제 3 보드(third board)(130)는 본 발명에서 선택적으로 적층 형성될 수 있는 구조체 또는 기판으로서 이 역시 단면/양면 기판, FPCB가 적용될 수 있으며 특히 제 3 보드(130)의 후면, 즉 스마트카드의 후면 측에는 제 1 보드(110)와 마찬가지의 열전소자(200)가 포함된다.
즉, 통상적으로 사용자가 스마트카드를 파지한 상태에서 지문인식을 수행하기 위해서는 1개의 손가락으로 지문 인식과 파지를 동시에 수행할 수 없기 때문에 2개의 손가락 또는 일부 손바닥 부위를 사용하게 되는데, 지문 인식을 위해 제 1 보드(110)에 접촉한 손가락과 다른 손가락(또는 손바닥 일 부위)이 스마트카드의 낙하를 방지하기 위해 스마트카드의 배면(후면)에 접촉한다는 점에 착안하여 열전소자(200)를 스마트카드의 배면(후면), 즉 제 3보드(130)의 후면에도 추가 형성하여 발전 효율을 증강할 수 있도록 한 것이다.
이 제 3 보드(130)의 열전소자(200)는 제 3 보드(130)에 지문인식 칩(111)이 구비되지 않기 때문에 제 1 보드(110)의 열전소자(200)에 비하여 그 사이즈가 크게 형성되어 발전 효율을 향상할 수 있거나 제 3 보드(130)의 중앙 부위에 형성될 수 있고, 더 나아가 열전소자 어셈블리로서 복수의 열전소자 또는 열전소자 모듈을 포함하는 것도 가능하다.
더 나아가, 도면에 도시되어 있지는 않으나 제 1 보드(110)에는 N형 열전체(250)를 구비하고 제 3 보드(130)에는 P 형 열전체(260)를 구비한 다음 제 2 보드(120)의 서포터(124) 측면에 이들을 직렬로 연결하는 전극을 형성하여 스마트카드의 전후면 온도 차이를 이용하는 1개의 열전소자 어셈블리로 구현될 수도 있다.
더불어, 제 3 보드(130)에 관통 형성되어 제 2 보드(120)의 스페이스(122)에까지 중공의 통로가 연결되도록 하는 관통 홀(132)은 지문인식 회로 어셈블리(100)의 상하 측으로 몰드 액을 진입시키는 유입구로서의 역할을 수행한다. 다시 말해, 제 2 보드(120)의 개방부(125)가 스마트카드의 측면 측 몰드(70)를 형성하는 것에 집중되기 때문에 상하 측 부위에도 몰드(70)가 기립 구조로 원활하게 형성되도록 몰드 액 주입구로서의 역할을 수행하도록 관통 홀(132)을 관통 형성한 것이다.
이러한 관통 홀(132)은 제 3 보드(130)의 열전소자(200)에서 일정 거리 이격된 위치인 중앙 부위 일 측 또는 둘레 부위 일 측에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도면에 도시되어 있지는 않으나, 각 보드(110,120,130)에 도통 홀을 관통 형성하고 이 내벽에 전도 처리를 하거나 아니면 별도의 패턴 처리된 도선이 지나도록 하여 도통 홀에 의한 전기적 연결을 도모하는 것도 물론 가능하다.
접착층(80)은 제 1,2 보드(110,120) 사이 또는 제 2,3 보드(120,130) 사이에 선택적으로 형성되는 것으로, 이러한 접착층(80)은 그 두께 조절을 달리 하는 방법으로서 각 보드(110,120,130)에서 발생할 수 있는 단차를 방지할 수 있고 각 보드(110,120,130)의 전체 둘레를 따라 형성되거나 아니면 둘레 일 부위(예를 들어, 모서리 부위)에만 형성될 수 있다.
이러한 접착층(80)은 점착제로 구성된 물리적 층일 수도 있으나 제 1,2 보드 (110,120)또는 제 2,3 보드(120,130)를 핫 프레스(hot press) 공법으로 압착하여 발생한 압착 층일 수도 있고, 에폭시 접착잉크, 전도성 재질의 잉크 등의 다양한 재질로 이루어져 다른 보드와의 전기적 연결 관계를 보장하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명에서는 제 1,2 보드(110,120,130)에 형성된 지문인식 칩(111), 열전소자(200), 패턴부를 비롯하여 IC 칩(30) 등을 전기적으로 연결하는 케이블 내지 도통 홀을 총괄하여 '매체'라 명명한다. 이러한 매체는 지문인식 회로 어셈블리(100) 내부 각 소자를 연결하는 것 뿐 아니라, 그 외부의 IC 칩(30) 등을 연결할 수 있는 것은 물론이다.
앞서 언급하였듯이, 몰드(70)는 제 2 보드(120)의 측 부위, 즉 개방부(125) 측 또는 제 3 보드(130)의 관통 홀(132)을 통해 주입된 몰드 액을 경화 처리하여 생성된 것으로, 절연 재질로 이루어져 각 보드(110,120,130)에 형성된 전극 간 전기적 안정성을 보장함과 동시에 물리적으로 내부 지지 구조를 형성하여 제 1 내지 3 보드(110,120,130)의 적층 구조에 대한 내구성을 보장하는 기능을 수행한다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 지문인식 회로 어셈블리(100)는 지문인식 칩(111) 및 열전소자(200)에 의한 발전 기능을 2개의 보드(110,120) 또는 3개의 보드(110,120,130)라는 일체화된 적층 회로 구조에서 구현할 수 있어 보다 슬림하고 안정적인 구조를 보장할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 지문인식 회로 어셈블리의 변형 실시예를 도시한 사시도이다.
도 5에 따른 실시예는 제 2 보드(120)에서 스페이스(122)는 존재하되 개방부(125) 없이 서포터(124)가 둘레부(123)의 전체를 형성하는 구조, 즉 'ㅁ' 자 구조로 이루어진 것을 도시하고 있다.
이때에는 제 3 보드(130)의 관통 홀(132)을 통해 제 1 내지 3 보드(110,120,130)의 적층 구조에 몰드 액을 주입시켜 몰드(70)를 형성할 수 있다.
이러한 도 5에 따른 제 2 보드(120)의 구조는 도 2,3에 따른 3개의 보드(110,120,130)로 적층된 구조에 적용될 수도 있는바, 이러한 구조는 몰드 액이 측면으로 유입되지 않고 상부 측으로만 유입되는 제조 공정에서 유용하게 활용되어 몰드(70)의 도움을 최소화하면서 자체적 구조에 의하여 제 2 보드(120)가 제 1 보드(110)를 안정적으로 지지하는 역할을 수행한다.
추가적으로, 도 5에 따른 제 2 보드(120)의 둘레부(123)에는 각 대향 면 각각에 절연 장벽(128)이 형성되어 이를 기준으로 둘레부(123)가 전기적으로 차폐된 제 1,2 둘레부(123a,123b)라는 전기적으로 상호 차폐된 2개의 둘레부를 가지도록 처리하는 것도 가능하다. 즉 절연 장벽(128)은 전기적 장벽으로서 부도체로 이루어지거나 부도체를 피복 처리하여 구성된다.
이러한 절연 장벽(128)에 의하여 제 2 보드(120)의 둘레부(123)가 전기적으로 독립된 2개의 기판으로 확보될 수 있어 예를 들어 제 2 보드(120)에서 축전부(126)와 서브 제어부(127)와 같이 서로 다른 기능을 수행하는 회로를 구비할 수 있다.
도 6은 본 발명의 서브 제어부에 축전상태 알림모듈이 포함된 것을 도시한 블록도이다.
앞서 언급되었듯이, 본 발명의 서브 제어부(127)는 IC 칩(30)과 별개의 제어 기능을 수행하는 칩으로서, 상술한 제 2 보드(120)의 서포터(124) 또는 제 2 둘레부(123b)에 구비되는 것이 가능하다.
이러한 서브 제어부(127)는 예를 들어 지문인식에 대한 검증을 수행하여 IC 칩(30)에 인증 여부 관련 신호를 전송하여 IC 칩(30)에서 인증 신호를 전달받았을 때 정상적인 스마트카드 본연의 기능을 수행하도록 하는 것이 가능하고, 별도의 메모리를 포함하는 것도 가능하다.
즉, 서브 제어부(127)는 IC 칩(30)을 보조하는 기능을 수행하여, 공지의 스마트카드에 비하여 많은 용량의 정보 처리 기능을 제공할 수 있으며 추가적으로 축전상태 제어모듈(150)을 포함할 수 있다.
축전상태 제어모듈(150)은 스마트카드의 주 기능, 즉 본연의 처리 기능은 물론 지문인식 처리기능을 수행할 수 있는 최소의 전원을 기준 전원이라 하여 이 기준 전원 정보를 구비하고 있는 상태에서 이러한 기준 전원 정보와 상기 축전부(126)에서 축전된 전원을 비교 처리하여, 비교 처리된 전원 차이값의 고저에 따라 별도로 구비된 알림수단(140)을 통해 축전부에 축전된 전원량(전력량)의 상태를 차등적으로 알리는 기능을 수행한다.
여기서, 알림수단(140)은 비퍼 음을 출력하는 소형 사운드 출력기(스피커)이거나 램프일 수 있으며, 특히 램프의 경우 제 3 보드(130)에서 열전소자(200)가 구비된 면의 대향 면에서 상기 제 2 보드(120)의 스페이스(122) 하측 영역에 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 램프 광이 스페이스(122)에 의해 관통된 제 2 보드(120)를 지나 지문인식 칩(111)을 투과하여 스마트카드의 전면 측으로 사용자가 식별할 수 있도록 노출될 수 있으며 예를 들어 지문인식 및 스마트카드 본연의 기능을 수행할 정도로 축전이 되지 않았을 경우 비퍼 음을 출력하거나 A 색상 또는 a 조도로 광 출력을 수행하고, 기준 전원 이상, 즉 지문인식 및 본연의 기능을 수행할 정도 이상의 전원이 축전된 경우 A 색상과 색상 차이를 가진 B 색상 또는 b(이 때, b > a) 조도로 광 출력을 수행한다.
이로 인하여, 사용자가 이러한 축전상태 제어모듈(150)의 기능에 따른 알림수단(140)의 알림 상태를 확인하면서 손가락 접촉 시간을 연장하는 등으로 기민하게 대처할 수 있는 기반을 제공할 수 있다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 지문인식 칩과 열전소자를 일체적 구조로 구비한 스마트카드의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
10: 메인 기판 20: 보호층
30: IC 칩 40: 패턴부
50: 접촉 패턴 60: 장착 홀
70: 몰드 80: 접착층
100: 지문인식 회로 어셈블리 110: 제 1 보드
110a: 제 1 영역 110b: 제 2 영역
110c: 제 3 영역 111: 지문인식 칩
112: 상면 패턴부 113: 하면 패턴부
114: 비어 홀 115: 그라운드 단자
120: 제 2 보드 121: 패턴부
122: 스페이스 123: 둘레부
123a: 제 1 둘레부 123b : 제 2 둘레부
124: 서포터 124a: 제 1 서포터
124b: 제 2 서포터 125: 개방부
126: 축전부 126a: 제 1 축전부
126b: 제 2 축전부 127: 서브 제어부
128: 절연 장벽 130: 제 3 보드
131: 패턴부 132: 관통 홀
140: 알림 수단 150: 축전상태 제어모듈
200: 열전소자 210: 하부 기판
220: 상부 기판 230: 제 1 전극
240: 제 2 전극 250: N형 열전체
260: P형 열전체

Claims (10)

  1. 지문인식 칩과 열전소자를 일체적으로 구비한 스마트카드로서,
    IC 칩을 구비한 메인 기판의 일 측에서 관통된 장착 홀에 지문인식 회로 어셈블리가 장착되는 것으로,
    상기 지문인식 회로 어셈블리는,
    지문인식 칩과, 열원으로 전원을 생성하는 열전소자를 구비한 제 1 보드;
    상기 제 1 보드를 적층 지지하는 것으로, 스페이스와, 상기 스페이스의 적어도 하나의 둘레 면을 둘러싼 서포터를 구비한 둘레부를 포함하되, 상기 둘레부의 일 측에 상기 열전소자에서 발전된 전원을 축전하는 축전부를 포함한, 제 2 보드;
    상기 제 1,2 보드를 전기적으로 연결하는 매체;를 포함하되,
    상기 둘레부의 서포터는,
    1개의 둘레 면에 일자 형태로 형성된 상태에서 그 대향 면에 1개가 추가 구비되어 11자 형태로 총 2개로서 형성된 제 1,2 서포터로 이루어지고,
    상기 축전부는 상기 제 1,2 서포터 중 어느 하나에 구비되며,
    상기 서포터의 사이에는 개방 공간으로서 상기 스페이스와 내통되는 개방부가 형성된 것을 특징으로 하는, 지문인식 칩과 열전소자를 일체적으로 구비한 스마트카드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 보드의 상면에는,
    상기 지문인식 칩에 구비된 제 1 영역과, 상기 제 1 영역에 인접하여 상기 열전소자를 구비한 제 2 영역이 형성되되,
    상기 제 1,2 영역 사이에는
    사용자의 손가락의 접촉을 감지하여 상기 지문인식 칩의 구동 여부를 결정하는 그라운드 단자가 구비된 제 3 영역이 추가로 형성된 것을 특징으로 하는, 지문인식 칩과 열전소자를 일체적으로 구비한 스마트카드.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 지문인식 회로 어셈블리는,
    상기 제 1,2 보드를 지지하도록 상기 개방부로 주입되는 몰드 액을 경화 처리하여 성형된 몰드;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 지문인식 칩과 열전소자를 일체적으로 구비한 스마트카드.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 지문인식 회로 어셈블리는,
    상기 제 2 보드를 적층 지지하는 것으로서,
    상기 스마트카드의 배면 측으로 노출되는 열전소자를 포함한 제 3 보드;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 지문인식 칩과 열전소자를 일체적으로 구비한 스마트카드.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 보드의 둘레부는,
    상기 스페이스의 주변을 둘러싼 폐곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는, 지문인식 칩과 열전소자를 일체적으로 구비한 스마트카드.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 둘레부는,
    전기적으로 절연 처리된 절연 장벽을 상호 마주보는 영역에 각각 형성하여,
    상기 절연 장벽에 의해 전기적으로 각각 차폐된 제 1,2 둘레부로 구분되고,
    상기 제 1 둘레부에 상기 축전부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 지문인식 칩과 열전소자를 일체적으로 구비한 스마트카드.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 2 둘레부는,
    상기 지문인식 칩의 지문인식 처리 기능을 수행하는 서브 제어부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 지문인식 칩과 열전소자를 일체적으로 구비한 스마트카드.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 서브 제어부는,
    상기 축전부의 축전 상태를 파악하여 축전된 전원의 고저에 따라 알림 수단을 통해 알람을 차등적으로 출력하는 축전상태 제어모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 지문인식 칩과 열전소자를 일체적으로 구비한 스마트카드.
  10. 삭제
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019004905A1 (en) * 2017-06-28 2019-01-03 Fingerprint Cards Ab DIGITAL IMPRESSION SENSOR MODULE COMPRISING AN ANTENNA AND METHOD FOR MANUFACTURING DIGITAL FOOTPRINT SENSOR MODULE
KR102220572B1 (ko) * 2019-10-31 2021-02-25 (주)비티비엘 배터리와 에너지 하베스팅 기능을 포함하는 스마트카드
WO2023153810A1 (ko) * 2022-02-08 2023-08-17 코나아이 주식회사 지문 신용카드

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009129068A (ja) * 2007-11-21 2009-06-11 Toshiba Plant Systems & Services Corp 情報処理装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009129068A (ja) * 2007-11-21 2009-06-11 Toshiba Plant Systems & Services Corp 情報処理装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019004905A1 (en) * 2017-06-28 2019-01-03 Fingerprint Cards Ab DIGITAL IMPRESSION SENSOR MODULE COMPRISING AN ANTENNA AND METHOD FOR MANUFACTURING DIGITAL FOOTPRINT SENSOR MODULE
KR102220572B1 (ko) * 2019-10-31 2021-02-25 (주)비티비엘 배터리와 에너지 하베스팅 기능을 포함하는 스마트카드
WO2023153810A1 (ko) * 2022-02-08 2023-08-17 코나아이 주식회사 지문 신용카드

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