KR102138667B1 - 개선된 배터리 접촉부을 구비한 스마트카드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개선된 배터리 접촉부을 구비한 스마트카드를 개시한다.
본 발명에 따르는 개선된 배터리 접촉부을 구비한 스마트카드는 상부시트와 하부 시트와의 사이에 기판부, 배터리를 포함하는 금융카드에 있어서, 상기 배터리의 음극단자, 양극단자에 각각 대응하는 음극솔더부, 양극솔더부에 이방성도전볼을 함유한 솔더재를 개재시키고, 상기 음극단자, 양극단자, 음극솔더부 또는 양극솔더부에는 요철부가 구비되는 것을 특징으로 하는데, 이에 의하면, 스마트카드의 지갑이나 카드리더기에 반복되는 삽탈과정중 발생하는 굽힘과 같은 외력에 의하여 접촉부가 탈리되어, 전기적 오픈(open) 또는 접촉저항이 상승하는 문제를 근본적으로 해결할 수 있다.

Description

개선된 배터리 접촉부을 구비한 스마트카드{Smart card with improved battery terminal-soldering sites}

본 발명은 개선된 배터리 접촉부을 구비한 스마트카드에 관한 것으로 더욱 상세하게는 스마트카드의 지갑이나 카드리더기에 반복되는 삽탈과정중 발생하는 굽힘과 같은 외력에 의하여 접촉부가 탈리되어, 전기적 오픈(open) 또는 접촉저항이 상승하는 문제를 근본적으로 해결하는 개선된 배터리 접촉부을 구비한 스마트카드에 관한 것이다.

사용자의 금융거래, 정보관리 등 다양한 용도로 사용되고 있는 카드는 크게 집적회로(IC)를 구비하고 있는 IC카드와 자기 띠(magnetic stripe)를 구비하고 있는 마그네틱 카드로 구분될 수 있으며, 일부 카드들은 집적회로와 자기 띠를 모두 구비할 수도 있다.

카드의 쓰임새는 전통적인 은행거래, 신용거래 등으로부터 최근의 포인트 관리, 멤버쉽 관리까지 다양해졌고, 그에 따라 다양한 목적을 가진 카드가 발급됨으로써 사용자가 보유하고 관리해야 하는 카드의 종류와 개수가 늘어나게 되었다.

이와 같은 카드의 종류와 개수의 증가는 사용자에게는 관리, 사용 상의 불편함을 주게 되는 바, 최근에는 하나의 카드가 여러 가지 카드로서 기능할 수 있는 스마트 카드가 제안되고 있다.

스마트 카드는 여러 가지 카드의 정보를 저장할 수 있고, 사용자의 선택에 따라 특정한 카드로서 기능하도록 구현된다. 이를 위해 스마트 카드는 여러 가지 카드의 정보를 저장할 수 있는 메모리와, 사용자가 저장되어 있는 카드 정보 중 원하는 카드 정보를 선택할 수 있는 선택수단을 구비할 수 있다.

또한, 스마트 카드는 저장되어 있는 정보를 카드 리더기에 제공하기 위해, 집적회로에 연결된 노출 단자부, 동적으로 자기장을 발생시킬 수 있는 동적 자기장 발생 스트립(dynamic magnetic stripe)을 포함할 수 있으며, 새로운 카드의 정보를 추가하거나, 기 저장되어 있는 카드의 정보를 업데이트하기 위해 다른 단말기와 통신할 수 있는 기능을 구비할 수 있고, 사용자의 카드 선택을 도와주거나, 소정의 정보 표시를 위해 사용자 인터페이스부를 구비할 수도 있는데, 그 사용자 인터페이스부의 예로서, 사용자로부터 소정의 데이터를 입력받거나 출력하기 위한 터치스크린 등이 제공될 수 있다.

아울러, 스마트 카드는 특정한 사용자만이 사용할 수 있도록 사용자의 생체정보를 식별할 수 있는 사용자 인식 수단을 포함할 수 있으며, 그 예로서 지문을 인식할 수 있는 지문센서가 제공될 수 있다.

도 5는 종래기술에 따른 스마트 카드의 분해 사시도인데, 이를 참고하며 보면, 종래기술에 따른 스마트 카드(900)는 기판부(950)와, 기판부(950)를 상측에서 덮는 상부 시트(920), 및 기판부(950)를 하측에서 덮는 하부 시트(930)의 결합에 의해 제조될 수 있다.

구체적으로, 기판부(950)는 기판(951)과, 기판(951) 상에 설치되며 연산 처리 능력을 갖는 칩 형태의 제어부(952)와, 제어부(952)에 연결되되 카드 리더기와의 데이터 송수신을 위한 노출전극(953)과, 배터리(954)와, 카드 리더기에 자기장 정보를 생성하여 전달하기 위한 동적 자기장 발생 스트립(955)과, 사용자의 지문을 인식하기 위한 지문센서(956), 및 사용자로부터 소정의 데이터를 입력받기 위한 터치스크린(957)을 포함할 수 있으며 노출전극(953)과 지문센서(956) 및 터치스크린(957) 등의 구성요소들은 기판(951)에 미리 설치되고, 이들 구성요소들은 기판(951) 상에 직접 실장될 수 있으며, 기판(951)의 외측에 배치되되 기판(951)과 도선 등으로 전기적으로 연결되어 제공되기도 한다.

그런데, 상기 기판부(950)는 스마트카드의 박형화 추세에 따라 도 6에서 볼 수 있듯이, 얇은 폴리이미드, 폴리프로필렌과 같은 고분자재 기판에 스크린 인쇄된 회로(PCB : Printed Circuit Board)로 구비되어 사용되고 있으며, 상기 기판부에 마련된 배터리(954)는 주로 파우치 타입으로서, 배터리의 음극판과 양극판을 외부와 전기적으로 연결하도록 음극단자(Cu), 양극 단자(Al)에 각각 구리(주로, 니켈로 도금하여 사용)와 알루미늄 단자에 절연필름를 덧씌워 리드탭을 준비하고 이를 기판부상 배터리의 음극단자, 양극단자에 각각 대응하는 음극솔더부(Cu'), 양극솔더부(Al')에 이방성도전볼(ACB : Anisotropic Conductive Ball)을 함유한 솔더재를 개재시키고 가온가압하여 전기적 접촉부를 형성하여 이를 전원부로 구성하고 있으나, 스마트카드는 지갑이나 카드리더기에 반복되는 삽탈과정중 발생하는 굽힘과 같은 외력에 의하여 접촉부가 탈리되어, 특히 알루미늄 단자에서 접촉부 탈리는 빈번하며 이러한 탈리에 의하여 전기적 오픈(open) 또는 접촉저항이 상승하는 문제가 발생되어 스마트카드의 내구성 저하를 유발하는 문제가 있었다.

대한민국 특허등록번호 제1760675호(공고일자 2017년07월24일)

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 스마트카드의 지갑이나 카드리더기에 반복되는 삽탈과정중 발생하는 굽힘과 같은 외력에 의하여 접촉부가 탈리되어, 전기적 오픈(open) 또는 접촉저항이 상승하는 문제를 근본적으로 해결하는 개선된 배터리 접촉부을 구비한 스마트카드를 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 상부시트와 하부 시트와의 사이에 기판부, 배터리를 포함하는 금융카드에 있어서, 상기 배터리의 음극단자, 양극단자에 각각 대응하는 음극솔더부, 양극솔더부에 이방성도전볼을 함유한 솔더재를 개재시키고, 상기 음극단자, 양극단자, 음극솔더부 또는 양극솔더부에는 요철부가 구비되는 것을 특징으로 하는 개선된 배터리 접촉부을 구비한 스마트카드를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 요철부의 함몰부에 이방성도전볼들이 배치되는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 단자부와 솔더부에는 돌출부와 함몰부가 대향되는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 대향된 돌출부의 측부에 이방성도전볼이 분포하는 것일 수 있다.

본 발명은 스마트카드의 지갑이나 카드리더기에 반복되는 삽탈과정중 발생하는 굽힘과 같은 외력에 의하여 접촉부가 탈리되어, 전기적 오픈(open) 또는 접촉저항이 상승하는 문제를 근본적으로 해결하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따르는 기판부, 음극솔더부를 평면적, 확대하여 나타낸 도면이고,
도 2는 도 1의 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절취한 단면도이며,
도 3은 본 발명의 음극단자(Cu)와 이에 대응하는 음극솔더부(Cu')에 구비된 요철부를 대향시켜 솔더재가 개재된 형상을 단면적으로 나타낸 그림이고,
도 4는 본 발명의 음극단자(Cu)와 이에 대응하는 음극솔더부(Cu')을 대향시키되, 특별히 돌출부와 함몰부를 대향시켜 솔더재를 개재한 형상을 단면적으로 나타낸 그림이며,
도 5는 종래기술에 따른 스마트 카드의 분해 사시도이고,
도 6은 종래의 배터리의 음극/양극단자, 음극/양극솔더부를 평면적으로 나타낸 그림이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 핵심을 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

또한, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 하나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태로 한정하려는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용하는 것으로, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 뿐, 상기 구성요소들을 한정하기 위해 사용되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.

더하여, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급할 경우, 이는 논리적 또는 물리적으로 연결되거나, 접속될 수 있음을 의미한다.

다시 말해, 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속되어 있을 수 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있으며, 간접적으로 연결되거나 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함 한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따르는 기판부, 음극솔더부를 평면적, 확대하여 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절취한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 음극단자(Cu)와 이에 대응하는 음극솔더부(Cu')에 구비된 요철부를 대향시켜 솔더재가 개재된 형상을 단면적으로 나타낸 그림이고, 도 4는 본 발명의 음극단자(Cu)와 이에 대응하는 음극솔더부(Cu')을 대향시키되, 특별히 돌출부와 함몰부를 대향시켜 솔더재를 개재한 형상을 단면적으로 나타낸 그림인데, 이를 참고한다.

본 발명에 따르는 스마트카드(100)은 상부시트(920)와 하부 시트(930)와의 사이에 기판부(950), 배터리(954)를 포함하는 금융카드에 있어서, 상기 배터리의 음극단자(Cu), 양극단자(Al)에 각각 대응하는 음극솔더부(Cu'), 양극솔더부(Al')에 이방성도전볼을 함유한 솔더재(200)를 개재시키고, 상기 음극단자(Cu), 양극단자(Al), 음극솔더부(Cu') 또는 양극솔더부(Al')에는 요철부(300)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 솔더재(200)는 공지의 이방성도전볼(ACB)를 함유한 고분자기재(210)를 의미하는 것으로, 예를 들어 단자와 솔더부와의 사이에 솔더재를 개재시키고 가열하며 압착하게 되면 고분자기재(220)의 부피가 감소하며 이방성도전볼들간의 접촉이 이루어지게 되어 단자와 솔더부와 통전경로(electrical path)를 형성하게 되는데, 상기 고분자기재는 고분자수지로서 가열압착후에 축소된 부피가 유지될 수 있는 한 다양한 고분자수지를 사용할 수 있으며, 열가소성 수지외에도 열경화성 수지 또는 광경화성수지 역시 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있음은 물론이다.

아울러, 상기 요철부(300)는 음극단자(Cu), 양극단자(Al), 음극솔더부(Cu') 또는 양극솔더부(Al')에 선택적으로 구비될 수 있는데, 이러한 요철부를 통하여, 스마트카드는 지갑이나 카드리더기에 반복되는 삽탈과정중 발생하는 굽힘과 같은 외력에 의하여 접촉부가 탈리될 수 있는 환경에서 개재된 솔더부에 마찰력을 증가시킬 수 있어 탈리를 방지하는 역할을 할 수 있다.

특히, 상기 요철부의 함몰부(310)에 이방성도전볼들이 배치되는 것이 바람직한데, 외력이 가해지는 경우에 함몰부(310)에 위치한 이방성도전볼(ACB)이 외력이 가행지는 방향으로 유동하려고 하는데, 이 경우에 함몰부에 연접한 돌출부(320)에 이방성도전볼의 접촉력이 증가되는 동시에 통전성을 확보할 수 있다.

이 경우에 상기 돌출부가 외력에 의하여 이탈되거나 파손되는 것을 방지하기 위하여 요철부는 단자나 솔더부와 일체로 구비될 수 있는데, 구체적으로 예를 들어, 음극솔더부(Cu')에 요철부(300)가 구비된 경우에 음극솔더부와 돌출부(320)는 일체로 구성되어 있으며 습식이나 건식 식각(etching)을 통하여 함몰부(310)를 음극솔더부 두께(H)에 일부 깊이(h)로 식각을 통해 구비할 수 있다.

한편, 상기 단자부와 솔더부(음극단자와 음극솔더부 또는 상기 양극단자와 양극솔더부)에는 돌출부와 함몰부가 대향되도록 할 수 있는데, 즉 예를 들어, 돌출부, 함몰부의 단자가 솔더부의 함몰부, 돌출부와 대향되도록 할 수 있고, 이를 통해 외력이 가해지는 경우에 이방성도전볼이 유동할 수 있는 거리를 최소화 시킬 수 있어 탈락되거나 접촉저항이 증가하는 것을 근본적으로 예방할 수 있는데, 예를 들어 음극솔더부(Cu')에 함몰부(310)와 음극부(Cu)의 돌출부(320)가 대향되어 있고, 그 사이와 돌출부 측부(320s), 함몰부(310) 바닥에 이방성도전볼이 분포하는 경우에 외력에 의한 탈리를 직접적으로 예방할 수 있다.

스마트카드 100, 솔더재 200,
고분자기재 210, 요철부 300,
함몰부 310, 이방성도전볼 ACB,
음극단자 Cu, 음극솔더부 Cu',
양극단자 Al, 양극솔더부 Al',

Claims (4)

1. 상부시트와 하부 시트와의 사이에 기판부 및 배터리를 포함하는 스마트카드에 있어서,
   상기 배터리의 음극단자 및 양극단자와 상기 음극단자 및 양극단자에 각각 대응하는 음극솔더부 및 양극솔더부와의 사이에 이방성도전볼을 함유한 솔더재를 개재시키고,
   상기 음극단자, 양극단자, 음극솔더부 및 양극솔더부에는 요철부가 구비되고,
   상기 요철부의 함몰부에 이방성도전볼들이 배치되며,
   상기 음극단자 및 양극단자인 단자부와 음극솔더부 및 양극솔더부인 솔더부에 각각 구비된 돌출부와 함몰부는 상호 대향되고,
   상기 대향된 돌출부의 측부에 이방성도전볼이 분포하도록 하여, 외력이 가해지는 경우에 함몰부에 위치한 이방성도전볼이 외력이 가해지는 방향으로 유동하여, 함몰부에 인접한 돌출부에 이방성도전볼의 접촉력이 증가되는 것을 특징으로 하는 개선된 배터리 접촉부을 구비한 스마트카드.
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