KR101799587B1 - Nfc 기능을 갖는 금속 소재의 ic 카드 - Google Patents

Nfc 기능을 갖는 금속 소재의 ic 카드 Download PDF

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Abstract

본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드는 NFC 기능을 갖고, 카드를 이루는 소재가 금속으로 이루어진 IC 카드에 관한 것으로, 금속 소재로 이루어진 판상으로 카드의 전체적인 외관을 형성하며 IC 칩을 전방으로 노출시키기 위한 IC 칩 설치 관통공이 형성된 금속플레이트와 상기 IC 칩 설치 관통공에 삽입 설치되어 노출되며 반도체 기반의 집적회로가 형성된 IC 칩과 상기 IC 칩과 접속되어 근거리 무선 통신이 이루어지는 루프 안테나를 포함하는 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드에 있어서, 상기 루프 안테나가 설치된 범위의 내측에 위치하며 상기 금속플레이트의 측면과 연결되는 관통부분으로 상기 루프 안테나에 의해 유도된 전류의 방향을 전환하는 유도전류 전환공;을 더 포함하는 것을 특징으로 하여 금속 소재로 이루어진 IC 카드에 있어서 상대적으로 간단한 방법으로 무선 안테나의 자속이 상쇄되는 문제를 해결하는 효과가 있고, 이를 통해 금속 소재의 IC 카드에서도 근거리 무선 통신이 원활하게 이루어질 수 있는 환경을 만드는 효과, 무선 안테나의 자속을 금속 소재에서 발생한 자속으로 보강함으로써 상대적으로 근거리 무선 통신의 감도를 향상시키는 효과 및 IC 카드를 제조함에 있어 금속 소재를 이용하려는 목적을 상대적으로 충분히 발휘할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드{IC card of manufacturing a metal material having an NFC function.}
본 발명은 마이크로프로세서(microprocessor)와 메모리가 내장된 IC 카드(Integrated Circuit Card)에 관한 것으로, 특히 카드를 이루는 소재가 금속으로 이루어지고 루프 안테나를 포함하여 NFC 기능을 갖는 IC 카드에 관한 것이다.
일명 '신용카드'라 일컫는 결제 수단으로서의 카드와 보안 내지 사용자 인증용으로 사용되는 일명 'ID카드'라 일컫는 종류의 카드는 대용량의 정보를 저장할 수 있는 집적회로(IC) 칩이 내장되어 신용결제 내지 인증을 위한 기능뿐 아니라 그 사용범위가 광범위해 지고 있다.
즉, 전자현금과 전자 신분증 기능을 동시에 지원하는 IC 카드는 신용·직불 기능은 물론 개인 ID 카드, 의료 카드, 로열티 카드, 전화 카드, 지하철·버스 카드, 전자화폐 등 별도의 정보저장이 요구되는 다양한 부가기능을 가지고 있다.
또한, 복잡한 암호코드와 보안기술을 통해 기존 마그네틱 카드의 위·변조를 획기적으로 방지할 수 있다.
위와 같은 IC 카드는 단말기와 통신하는 방식에 따라 접촉식과 비접촉식이 있다.
상기 접촉식은 IC 카드의 IC 칩과 단말기의 접촉부 사이의 물리적 접촉에 의해 작동하는 방식으로 보안, 결제, 전자 서명 등에 사용되고 있다.
상기 비접촉식은 안테나 겸 전기 코일로 이용되는 구리선을 이용하여 무선 주파수 파장을 전력으로 전환하는 방식으로 구동시켜 IC 카드와 단말기 사이에서 근거리 무선 통신이 이루어지는 방식으로 교통, 유통 등에 많이 사용되고 있다.
한편, IC 카드는 다양한 용도로 사용됨에 따라 개인 필수품으로 자리매김한 지 오래된 상태이며 수요가 많아짐에 따라 카드 발급사에서는 차별화된 카드를 발급하여 소비자의 기호를 충족시키는 마케팅을 펼치고 있다.
최근에는 기존 합성수지 재질의 단순 시트형태에서 벗어나 시트지 표면에 오버레이 필름을 이용한 off-set 인쇄나 실크스크린 인쇄를 통해 다양한 색상의 무늬나 문자를 표현함으로써 외관을 보다 미려하게 꾸미고 차별화하여 다양화된 소비자의 기호를 충족시키고 있지만, 위와 같은 방법은 사용되는 소재의 한계로 인해 카드에 전혀 새로운 질감이 나타나도록 하거나 보다 심미감을 높이는데 한계가 있었다.
이를 개선하기 위해서 기존의 합성수지시트에 금속시트를 접착시켜 다른 질감의 카드를 표현할 수 있는 새로운 형태의 카드가 제시되었다.
그러나, 금속 소재를 포함하는 IC 카드의 경우, 금속 부분이 안테나의 송수신을 간섭함에 따라 단말기와 IC 카드 간에 근거리 무선 통신이 원활하게 이루어지지 못함에 따라 접촉식의 IC 카드만이 가능하고, 접촉식과 비접촉식 모든 방식으로 구동되는 일명 '콤비 카드'는 제작할 수 없었다.
즉, 도 1 종래 금속 소재의 IC 카드에서 금속플레이트의 동작 원리를 설명하기 위한 도면에 도시한 바와 같이, 단말기로부터 제공되는 무선 주파수 파장에 의해 IC 카드(1)의 위쪽 방향으로 자속(magnetic flux)이 발생되고, 루프 안테나(2)에는 전류(3)가 시계 방향으로 유도된다.
따라서, 상기 루프 안테나(2)에서는 시계방향의 유도 전류에 의해 IC 카드(1)의 하부 방향으로 유도 전류에 의한 자속(M1)이 형성된다.
위와 같은 상기 자속(M1)으로 인해, 루프 안테나(2) 위에 위치하는 IC 카드(1)의 금속플레이트(4)에는 상기 루프 안테나(2)에 흐르는 유도 전류(3)와 반대되는 방향(즉, 반시계 방향)으로 유도 전류(5)가 발생한다.
이와 같이 반시계 방향으로 흐르는 유도 전류(5)로 인해, 금속플레이트(4)에서는 상부 방향으로 유도 전류에 의한 자속(M2)이 형성된다.
따라서, 금속플레이트(4)에서 발생되는 자속(M2)은 루프 안테나(2)에서 발생되는 자속(M1)을 상쇄하여, 근거리 무선 통신이 제대로 이루어지지 못하게 된다.
위와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래기술로 한국공개특허 10-1321648호 '금속 결제 카드 및 제조 방법'이 개시되었다.
상기 종래기술은 구체적으로 금속 재질로 인해 RF 방사 패턴의 심각한 왜곡을 일으키므로 금속 재질로 된 플레이트와 IC 칩, RF 안테나를 탑재한 결제 카드 제작이 어렵다는 것을 밝히면서 해결 방안으로 금속 소재로 이루어진 제1 플레이트 및 상기 제1 플레이트의 중앙부에 삽입되어, 상기 제1 플레이트에 둘러싸인 형태로서, IC(integrated circuit) 칩 및 루프 안테나를 탑재한 플라스틱 소재 제2 플레이트를 포함하고, 상기 제2 플레이트에 내장된 상기 IC 칩 및 루프 안테나는 상기 제1 플레이트로부터 미리 결정된 거리만큼 이격되어 형성되고, 상기 미리 결정된 거리는 상기 루프 안테나를 형성하는 도선들의 간격, 상기 루프 안테나의 면적 및 상기 루프 안테나의 감은 횟수에 기초하여 결정되는 것을 개시하고 있다.
그러나, 상기 종래기술은 IC 카드 중앙 영역의 40% 이상을 부도체 수단인 합성수지로 하여 금속 부분과 합성수지 부분으로 구분하여 IC 카드를 제작함에 따라 실제 금속 카드라 할 수 없고, 이로 인해 금속 소재를 통해 얻으려는 미적 효과를 얻을 수 없는 문제점이 있다.
또한, 상기 종래기술은 금속과 코일 간의 간격을 중시하여 금속 소재 부분의 영향을 줄이려고 하나, 이 역시 코일에 유도자기장이 형성될 때 금속부분이 반대방향으로 유도자기장을 형성함에 따라 통신이 원활하게 이루어지지 않는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 카드를 이루는 대부분이 금속 소재로 이루어지면서도 근거리 무선 통신이 원활하게 이루어지는 IC 카드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명은 금속 소재의 비접촉식 IC 카드를 제공하는 것을 목적으로 하고, 이와 같은 금속 소재의 비접촉식 IC 카드를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기와 같은 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 아래와 같은 기술적 특징을 갖는다.
본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드는 금속 소재로 이루어진 판상으로 카드의 전체적인 외관을 형성하며 IC 칩을 전방으로 노출시키기 위한 IC 칩 설치 관통공이 형성된 금속플레이트와 상기 IC 칩 설치 관통공에 삽입 설치되어 노출되며 반도체 기반의 집적회로가 형성된 IC 칩과 상기 IC 칩과 접속되어 근거리 무선 통신이 이루어지는 루프 안테나를 포함하는 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드에 있어서, 상기 루프 안테나가 설치된 범위의 내측에 위치하며 상기 금속플레이트의 측면과 연결되는 관통부분으로 상기 루프 안테나에 의해 유도된 전류의 방향을 전환하는 유도전류 전환공;을 더 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드의 상기 유도전류 전환공은 상기 금속플레이트에서 뚫려있는 단면적이 140㎟ ~ 160㎟를 갖도록 형성되는 것;을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드는 상기 IC 칩 설치 관통공에 상기 금속플레이트의 측면과 연결되는 슬릿을 형성하여 IC 칩 설치 관통공이 상기 유도전류 전환공 역할을 하는 것;을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드의 상기 금속플레이트의 소재는 스테인리스, 티타늄, 알루미늄 및 비정질 합금 중 어느 하나의 소재로 형성되는 것;을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드는 상기 금속플레이트의 전면 또는 배면에 0.1mm ~ 0.3mm 깊이의 루프 안테나 설치홈을 형성하고, 상기 루프 안테나 설치홈에 상기 루프 안테나가 설치되어 인레이 방식으로 루프 안테나가 형성되는 것;을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드는 상기 금속플레이트의 배면에 부착되며, 상기 루프 안테나가 설치되는 루프 안테나 플레이트;를 더 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드는 상기 금속플레이트는 배면에 설치홈을 형성하고, 상기 금속플레이트의 설치홈에 삽입 고정되며 상기 설치홈과 접하는 면에 상기 루프 안테나가 설치되는 삽입형 플레이트;를 더 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
한편, 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드 제조 방법은 금속 소재로 이루어진 판상으로 카드의 전체적인 외관을 형성하며 IC 칩을 전방으로 노출시키기 위한 IC 칩 설치 관통공이 형성된 금속플레이트와 상기 IC 칩 설치 관통공에 삽입 설치되어 노출되며 반도체 기반의 집적회로가 형성된 IC 칩과 상기 IC 칩과 접속되고 상기 금속플레이트의 배면에 위치하여 근거리 무선 통신이 이루어지는 루프 안테나를 포함하는 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드 제조 방법에 있어서, 상기 루프 안테나에서 흐르는 유도전류의 방향과 상기 금속플레이트에서 흐르는 유도전류의 방향을 일치시켜 자속을 보강하기 위하여, 상기 루프 안테나가 설치된 범위의 내측에 위치하며 상기 금속플레이트의 측면과 연결되는 관통부분을 형성하는 것;을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드 제조 방법의 상기 관통부분은 상기 금속플레이트에서 뚫려있는 단면적이 140㎟ ~ 160㎟를 갖도록 형성하는 것;을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드 제조 방법은 상기 IC 칩 설치 관통공에 상기 금속플레이트의 측면과 연결되는 슬릿을 형성하여 IC 칩 설치 관통공이 상기 관통부분 역할을 하는 것;을 기술적 특징으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 과제의 해결 수단을 통해 금속 소재로 이루어진 IC 카드에 있어서 상대적으로 간단한 방법으로 무선 안테나의 자속이 상쇄되는 문제를 해결하는 효과가 있고, 이를 통해 금속 소재의 IC 카드에서도 근거리 무선 통신이 원활하게 이루어질 수 있는 환경을 만드는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 무선 안테나의 자속을 금속 소재에서 발생한 자속으로 보강함으로써 상대적으로 근거리 무선 통신의 감도를 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 IC 카드를 제조함에 있어 금속 소재를 이용하려는 목적을 상대적으로 충분히 발휘할 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명의 다른 효과는 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 발휘될 수 있다.
도 1은 종래 금속 소재의 카드에서 금속플레이트의 동작 원리를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드 및 제조 방법의 기술적 특징을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드의 실시 예를 보인 도면,
도 4는 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드의 유도전류 전환공의 면적에 따른 단말기와의 인식거리 실험 데이터 도면,
도 5는 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드의 다른 실시 예를 보인 도면,
도 6은 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드의 유도전류 전환공의 예를 보인 도면,
도 7은 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드의 삽입형 플레이트를 설명하기 위한 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예 는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위 는 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
도 2는 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드 및 제조 방법의 기술적 특징을 설명하기 위한 도면이다.
일반적으로 근거리 무선 통신(NFC : Near Field Communication)에 적용되는 HF대역(13.56MHz)에 사용되는 안테나는 대부분 루프의 초입과 말단에 단자를 갖고 기판의 외곽에 형성된 3턴 내지 4턴의 루프 안테나를 적용하는데 루프 안테나의 공진 주파수는 다음 식1에 의하여 얻어진다.
Figure 112016090960432-pat00001
여기서 L과 C는 루프를 형성하는 패턴의 길이와 턴(Turn) 수와 패턴 간의 간격 등에 따라 결정되어 진다.
루프 안테나의 특성 중 중요 품질요소로서 인식거리와 관련성이 있는 민감도 지표인 Q(Quality Factor)값은 다음과 같은 식2에 의하여 구할 수 있다.
Figure 112016090960432-pat00002
코일에 외부로부터 온 저장된 에너지는 코일 자체의 저항성분에 의해 시간이 지나면서 소멸되는데 Q값은 이때 발생되는 손실의 정도를 나타내는 개념으로 Q가 낮을수록 품질이 떨어짐을 알 수 있으며, Q값이 좋을수록 품질이 향상되어 인식거리가 증가하게 된다.
인식거리를 포함한 Q값을 올리기 위해서는 일반적으로 패턴의 길이를 늘이고 안테나 저항을 줄여야 하는데 루프의 턴 수를 늘리는 경우 La값은 증가하지만 공진주파수가 달라지는 문제가 있어서 이를 보정해야 하는 문제가 발생하게 된다.
무엇보다 La값이 증가하게 되면, 안테나 자체의 저항값인 Ra값이 La값보다 더 크게 증가하여 Q값이 줄어들게 되고, 이로 인해 NFC 안테나에 형성되는 자기장의 크기가 오히려 줄어들게 되는 현상이 발생한다. 따라서 일반적인 NFC 안테나를 설계하는데 있어서 인덕턴스 성분 값과 저항 성분 값을 조절하여 최적의 Q-factor 값을 도출하는 것이 주요한 요소이다.
본 발명에 따른 기술적 특징은 단말기로부터 제공되는 무선 주파수 파장에 의해 IC 카드(10)의 위쪽 방향으로 자속(magnetic flux)이 발생되고, 상기 자속에 의해 루프 안테나(2)에 전류(3)가 시계 방향으로 유도되면 상기 루프 안테나(2)에서는 하부 방향으로 자속(M1)이 형성되고 상기 자속(M1)으로 인해, 루프 안테나(2) 위에 위치하는 금속플레이트(4)에는 상기 루프 안테나(2)에 흐르는 전류와 반대되는 방향(즉, 반시계 방향)으로 유도전류가 발생하나, 반시계 방향으로 발생하는 유도전류는 금속플레이트(4)의 절개부위(6)에 의해 반사되어 결국 금속플레이트(4)에 흐르는 전류의 전체적인 방향은 시계 방향을 갖게 된다.
이와 같이 시계 방향으로 흐르는 유도전류로 인해, 금속플레이트(4)에서는 하부 방향으로 자속(M2)이 형성된다.
따라서, 금속플레이트(4)에서 발생되는 자속(M2)은 루프 안테나(2)에서 발생되는 자속(M1)을 보강하여, 루프 안테나(2)의 방사 특성을 향상시키게 된다.
위와 같은 본 발명의 기술적 특징으로 인해 종래 루프 안테나(2) 위에 금속 플레이트(4)가 놓이게 되면 자기장이 차폐되어 동작하지 못하던 루프 안테나(2)가 금속플레이트(4)의 절개부위(6)에 의해 유도전류의 방향이 전환됨으로써 제대로 동작할 수 있게 된다.
도 3 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드의 실시 예를 보인 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드(10)는 스테인리스, 티타늄, 알루미늄 및 비정질 합금과 같은 금속 소재로 이루어진 판상으로 카드의 전체적인 외관을 형성하며 IC 칩(11)을 전방으로 노출시키기 위한 IC 칩 설치 관통공(41)이 형성된 금속플레이트(4)와 상기 IC 칩 설치 관통공(41)에 삽입 설치되어 노출되며 반도체 기반의 집적회로가 형성된 IC 칩(11)과 상기 IC 칩(11)과 접속되고 상기 금속플레이트의 배면에 위치하여 근거리 무선 통신이 이루어지는 루프 안테나(2)를 포함하되, 상기 루프 안테나(2)가 설치된 범위의 내측에 위치하며 상기 금속플레이트(4)의 측면과 연결되는 관통부분으로 상기 루프 안테나(2)에 의해 유도된 전류의 방향을 전환하는 유도전류 전환공(20)을 더 포함한다.
상기 도 3에 도시한 바와 같은 상기 유도전류 전환공(20)이 상기 금속플레이트(4)에서 뚫려있는 단면적이 140㎟ ~ 160㎟를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
도 4 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드의 유도전류 전환공의 면적에 따른 단말기와의 인식거리 실험 데이터 도면에 도시한 바와 같이 유도전류 전환공(20)의 단면적이 넓을수록 인식거리가 증가하나 유도전류 전환공(20)의 면적이 커질수록 금속플레이트(4)의 금속 자체 면적이 줄어들어 바람직하지 않아 원활한 작동이 가능한 최소 유도전류 전환공(20)의 단면적을 140㎟ ~ 160㎟를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 도 5 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드의 다른 실시 예를 보인 도면에 도시한 바와 같이, 상기 IC 칩 설치 관통공(41)에 상기 금속플레이트(4)의 측면과 연결되는 슬릿(42)을 형성하여 IC 칩 설치 관통공(41)이 상기 유도전류 전환공(20)이 갖는 역할을 할 수 있는데, 이와 같은 경우도 마찬가지로 IC 칩(11)이 설치되는 IC 칩 설치 관통공(41)의 공간 크기에 따라 인식거리가 달라진다.
실험 결과, IC 칩(11) 크기보다 IC 칩 설치 관통공(41)의 공간 크기가 0.05mm 큰 경우 인식거리는 약 4cm가량이며, IC 칩(11) 주변의 공간을 확장할 경우 리더기와의 인식거리는 상기 도 4와 같이 증가하게 된다.
그러나 영역이 커지게 되면 금속 자체의 영역이 줄어들기 때문에 그 범위는 0.05mm ~ 3mm 이내로 들어오는 것이 바람직하다.
한편, 상기 도 5에 도시한 바와 같이, 유도전류 전환공(20)을 형성함에 있어 IC 칩 설치 관통공(41)을 이용하기 위해 IC 칩 설치 관통공(41)에 슬릿(42)을 형성하는 경우 상기 슬릿(42)의 폭을 0.1mm 이상으로 하는 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와 같은 유도전류 전환공(20)은 도 6 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드의 유도전류 전환공의 예를 보인 도면에 도시한 바와 같이, IC 카드(10)의 디자인을 고려하여 유도전류 전환공(20)의 형태를 다각형, 원, 등 다양한 모양으로 변형할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 IC 카드(10) 전체를 금속으로 제작하는 경우, 상기 금속플레이트(4)의 전면 또는 배면에 0.1mm ~ 0.3mm 깊이의 루프 안테나 설치홈을 형성하고, 상기 루프 안테나 설치홈에 상기 루프 안테나(2)가 삽입 설치하고 IC 칩(11)과 접속할 수 있다.
이와 같이 루프 안테나(2)는 인레이 방식으로 금속플레이트(4)에 설치될 수 있다.
위와 달리, 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드(10)는 상기 도 5에 도시한 바와 같이, 금속플레이트(4)의 배면에 부착되며 상기 루프 안테나(2)가 설치되는 루프 안테나 플레이트(40)를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 경우, 본 발명에 따른 IC 카드(10)는 ISO 7810 규격에 의해 전체 두께는 0.76mm ~ 0.84mm 범위 내에서 제작되어야 함에 따라 상기 루프 안테나(2)가 설치되는 루프 안테나 플레이트(40)의 두께를 가능한 얇게 형성함으로써 금속플레이트(4)의 두께를 가능한 두껍게 형성하여 IC 카드(10)의 외관을 상대적으로 우수하게 하고, 무게감을 가질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드(10)는 도 7 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드의 삽입형 플레이트를 설명하기 위한 도면에 도시한 바와 같이, 상기 금속플레이트(4)는 배면에 설치홈(43)을 형성하고, 상기 금속플레이트(4)의 설치홈에 삽입 고정되며 상기 설치홈(43)과 접하는 일면에 상기 루프 안테나(2)가 설치되는 삽입형 플레이트(45)를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 삽입형 플레이트(45)의 타면에는 마그네틱 스트라이프(46) 인증 로고, 서명판(47)이 형성될 수 있다.
상기 도 7에 도시한 형태는 마그네틱 스트라이프(46)와 서명판(47)이 붙어있는 예로 삽입형 플레이트(45)의 높이만큼 금속플레이트(4)의 배면을 파내어 설치홈(43)을 형성한 구조로 루프 안테나(2)가 금속플레이트(4)의 속으로 포함할 수 있는 구조가 만들어지게 된다.
이와 같은 경우 금속플레이트(4)의 두께는 ISO 7810 규격에 포함되는 0.76~0.84mm 범위 내에서 만들어지며, 설치홈(43) 깊이는 0.16mm ~ 0.3mm의 범위에서 수행하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드 제조 방법을 상세히 설명한다.
본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드 제조 방법 금속 소재로 이루어진 판상으로 카드의 전체적인 외관을 형성하며 IC 칩을 전방으로 노출시키기 위한 IC 칩 설치 관통공이 형성된 금속플레이트와 상기 IC 칩 설치 관통공에 삽입 설치되어 노출되며 반도체 기반의 집적회로가 형성된 IC 칩과 상기 IC 칩과 접속되고 상기 금속플레이트의 배면에 위치하여 근거리 무선 통신이 이루어지는 루프 안테나를 포함하는 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드 제조 방법에 있어서, 상기 도 6에 도시한 바와 같은 다양한 형태의 유도전류 전환공(20)과 같은 관통부분을 금속플레이트(4)에 형성하는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명에 따른 IC 카드 제조 방법은 금속플레이트(4)에 상기 루프 안테나(2)가 설치된 범위의 내측에 위치하며 상기 금속플레이트(4)의 측면과 연결되는 관통부분을 형성하여 상기 도 2에 도시한 바와 같이, 루프 안테나(2)에서 흐르는 유도전류(3)의 방향과 상기 금속플레이트(4)에서 흐르는 유도전류(5)의 방향을 일치시켜 자속을 보강한다.
이때, 상기 관통부분은 상기 금속플레이트(4)에서 뚫려있는 단면적이 140㎟ ~ 160㎟를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드 제조 방법은 상기 도 5에 도시한 바와 같이, IC 칩 설치 관통공(41)을 관통부분으로 이용하기 위하여 상기 IC 칩 설치 관통공(41)에 상기 금속플레이트(4)의 측면과 연결되는 슬릿(42)을 형성함으로써, 상기 IC 칩 설치 관통공(41)이 상기 관통부분 역할을 하여 금속플레이트(4)에서 흐르는 유도전류(5)의 방향을 전환할 수 있다.
이때, 상기 슬릿(42)의 폭은 0.1mm 이상으로 하는 것이 바람직하다.
이상에서는 본 발명을 바람직한 실시 예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명 의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.
1 : IC 카드
2 : 루프 안테나
3 : 유도전류
4 : 금속플레이트
5 : 유도전류
10 : 본 발명에 따른 IC 카드
11 : IC 칩
20 : 유도전류 전환공
41 : IC 칩 설치 관통공
42 : 슬릿
40 : 루프 안테나 플레이트
43 : 설치홈
45 : 삽입형 플레이트
46 : 마그네틱 스트라이프
47 : 서명판

Claims (10)

  1. 스테인리스, 티타늄, 알루미늄 및 비정질 합금 중 어느 하나의 소재로 형성되는 금속 소재로 이루어진 0.76mm ~ 0.84mm 두께의 판상으로 카드의 전체적인 외관을 형성하며 IC 칩을 전방으로 노출시키기 위한 IC 칩 설치 관통공이 형성된 금속플레이트와 상기 IC 칩 설치 관통공에 삽입 설치되어 노출되며 반도체 기반의 집적회로가 형성된 IC 칩과 상기 IC 칩과 접속되어 근거리 무선 통신이 이루어지는 루프 안테나를 포함하는 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드에 있어서,
    상기 루프 안테나가 설치된 범위의 내측에 위치하며 상기 금속플레이트의 측면과 연결되는 관통부분으로 상기 루프 안테나에 의해 유도된 전류의 방향을 전환하기 위하여 상기 금속플레이트에 단면적이 140㎟ ~ 160㎟를 갖도록 뚫려있는 유도전류 전환공;을 형성하되,
    상기 IC 칩 설치 관통공에 상기 금속플레이트의 측면과 연결되는 1mm ~ 3mm 폭의 슬릿을 형성하여 상기 IC 칩 설치 관통공이 상기 유도전류 전환공이 되고,
    상기 금속플레이트는 배면에 상기 IC 칩 설치 관통공을 포함하는 가로 방향전체 범위로 형성되는 0.16mm ~ 0.3mm 깊이의 설치홈을 형성하고,
    상기 금속플레이트의 설치홈에 삽입되어 설치되는 두께와 넓이를 갖고 상기 설치홈과 접하는 일면에는 상기 루프 안테나를 설치하고 타면에는 서명판이 형성된 삽입형 플레이트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 NFC 기능을 갖는 금속 소재의 IC 카드.
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KR20220147375A (ko) * 2021-04-27 2022-11-03 유비벨록스(주) 프리미엄 카드 및 그 제조 방법

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