KR102613602B1 - 배터리가 탑재된 차량용 카드 키 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 카드 키는, 하부 시트; 상기 하부 시트상에 적층되며 배터리 연결부를 구비하는 회로 기판; 상기 회로 기판 상에 적층되며, 배터리가 탑재되는 미들 시트; 및 상기 미들 시트상에 적층되는 상부 시트를 포함하고, 상기 미들 시트는 상기 회로 기판의 배터리 연결부에 상기 배터리의 단자가 고정적으로 위치되도록, 상기 미들 시트의 일정 영역이 개구되어 형성되는 개구부; 및 상기 개구부를 둘러싸는 단차 영역에 의해 형성되며, 상기 배터리를 상부에서 압착 고정하기 위한 배터리 커버를 수용하는 커버 홈을 포함한다.

Description

배터리가 탑재된 차량용 카드 키 및 그 제조 방법{A vehicle card key equipped with battery and a method manufacturing it}

본 발명은 차량용 카드 키 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 배터리가 탑재된 차량용 카드 키 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차실 내부에는 사용자에 의하여 차량 엔진을 작동시키는 키 어셈블 리가 배치되고, 키 어셈블리에 작동 키를 삽입 회전하는 동작으로 엔진을 작동시킬 수 있도록 구성된다.

한편, 최근에는 작동 키를 이용하지 아니하고도 간단하게 시동 버튼을 누르는 동작으로 엔진이 작동될 수 있도록 구성되는 것도 가능해졌다. 나아가, 통신방법이 발달함에 따라 사용자의 편의성을 증대시키고, 차량의 도난사고 등을 방지하기 위한 것으로서, 사용자가 스마트키를 휴대하고, 상기 스마트키를 휴대한 사용자가 차량에 탑재된 ECU와 무선으로 암호화 통신을 수행하여 정당한 사용자에게만 차량 엔진의 시동 온(ON)을 허여하는 소위 스마트키 시스템이 도입되고 있다.

이러한 기술환경에서, 스마트키는 사용자가 휴대하여야 하므로 지갑이나 가방 등에 수납이 용이하도록 될 수 있는 한 슬림형으로 얇게 제작되는 것이 동 기술 분야의 새로운 과제로 대두되고 있다.

종래 기술에 따른 차량의 스마트 카드키는, 상술한 바와 같이, 가능한 한 수납이 용이하도록 최대한 얇게 제작하기 위하여, 기존 각종 전장 부품이 솔더링된 인쇄회로기판이 수납되는 수납공간을 형성하는 상부 본체와 하부 본체의 결합 방식인 분리형 방식이나, 각종 전장 부품이 솔더링된 인쇄회로기판을 몰딩 재료를 이용하여 인서트 사출 성형 방식에 의하여 본체를 형성하는 동작으로 상기 각종 전장 부품 전체를 감싸도록 제작되는 방법 등이 채택되고 있다.

그러나, 이와 같은 차량의 스마트 카드키는, 아직 지갑 등에 쉽게 집어넣어 보관할 수 있도록 얇지는 못하고 있으며, 더욱 슬림하게 제작되어야 하는 기술적 부담을 여전히 가지고 있다.

특히, 배터리의 용량에 따른 사이즈 한계로 인해 카드 키의 두께를 더 이상 줄이지 못하고 있는 실정이다.

예를 들어, 단추형 배터리(코인형, 원형)는, 교체가 용이하고 지름이 작아 차량용 스마트 키 용 배터리로서 주로 사용되고 있으나, 그 높이 규격에 의해, 카드키와 배터리 커버 두께가 그 크기 이상으로 형성되어야 하는 문제점이 있다. 이러한 단추형 배터리 및 커버구조는 통상 5mm 이상의 두께를 차지하며, 일반적인 지갑에는 들어가지조차 못하는 불편함을 야기한다.

또한, 종래의 카드 키 하우징의 몰딩 및 플라스틱 사출방식을 이용한 기존의 상하 결합 또는 사출 성형 방식으로는 본체를 유지하기 위한 외형 구조가 필연적으로 두꺼워질 수밖에 없으며, 일반적으로 지갑 등에 들어가는 카드의 외형을 가지지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 초박형 배터리를 탑재하여, 배터리 구조로 인한 카드의 두께를 최소화하고, 사용자 편의성을 향상시킬 수 있는 차량용 카드 키 및 그 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 신용카드의 제조 공정을 응용한 정합 프레스 방식의 차량용 카드 키 제조 공정을 제안함으로써, 몰딩간의 결합공정이나 코인 배터리 탈착구조 성형 공정 등 없이, 실질적인 신용카드와 같은 두께의 매우 얇은 차량용 카드 키를 용이하게 제조할 수 있도록 하는 차량용 카드 키 및 그 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 카드 키는, 하부 시트; 상기 하부 시트상에 적층되며 배터리 연결부를 구비하는 회로 기판; 상기 회로 기판 상에 적층되며, 배터리가 탑재되는 미들 시트; 및 상기 미들 시트상에 적층되는 상부 시트를 포함하고, 상기 미들 시트는 상기 회로 기판의 배터리 연결부에 상기 배터리의 단자가 고정적으로 위치되도록, 상기 미들 시트의 일정 영역이 개구되어 형성되는 개구부; 및 상기 개구부를 둘러싸는 단차 영역에 의해 형성되며, 상기 배터리를 상부에서 압착 고정하기 위한 배터리 커버를 수용하는 커버 홈을 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 초박형 배터리를 안전하고 안정적으로 탑재할 수 있는 미들 시트와 초박형 배터리 및 배터리 커버간의 프레스 결합을 이용하여, 배터리 구조로 인한 카드의 두께를 최소화하면서도 카드 제조 및 사용시의 안정성과, 사용자 편의성을 함께 향상시킬 수 있는 차량용 카드 키 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 신용카드의 제조 공정을 응용한 정합 프레스 방식의 차량용 카드 키 제조 공정을 제공함으로써, 몰딩간의 결합공정이나 코인 배터리 탈착구조 성형 공정 등 없이, 실질적인 신용카드와 같은 두께의 매우 얇은 차량용 카드 키를 용이하게 제조할 수 있도록 한다.

나아가, 본 발명의 실시 예에 따르면, 초박형 배터리로 인한 무선 통신 회로와 외부 신호의 영향을 최소화하기 위한 하나 이상의 페라이트 시트가 적층 구비될 수 있어, 카드 키의 동작을 효율적으로 유지시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 카드 키를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 카드 키의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 미들 시트를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 커버 및 초박형 배터리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 댐퍼 시트 및 댐퍼 시트 내부에 위치하는 회로 기판을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 상부 페라이트 시트 및 하부 페라이트 시트를 각각 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 카드 키 제조 공정을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 제조 공정별 시트 결합 상태를 설명하기 위한 도면이다.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

예를 들어, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 카드 키(100)의 사시도를 도시한 것이며, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 카드 키(100)의 분해 사시도를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 카드 키(100)는, 하나 이상의 시트 또는 레이어(층)을 포함하여, 복수의 프레스 공정에 의해 압착 고정되어 형성되며, 차량의 키 제어를 위한 회로 기판, 배터리, 센서 및 소정의 입출력장치가 내장된 것으로, 차량과의 무선 통신을 수행하며, 원격무선출입 기능, 차량 도어의 락킹 또는 언락킹 기능, 트렁크 도어의 언락킹 기능, 패닉 기능, 상태 정보 점등 기능 중 적어도 하나의 기능을 수행할 수 있으며, 무선 충전이 가능한 초박형 배터리(130)를 포함하되, 온도 민감성 등을 고려하여 안정적으로 제조됨으로써 그 두께를 최소화하면서도 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.

이를 구현하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 카드 키(100)는, 상부 프린팅 시트(110), 배터리 커버(120), 초박형 배터리(130), 미들 시트(140), 댐퍼 시트(150), 상부 페라이트 시트(161), 회로 기판(170), 하부 페라이트 시트(162) 및 하부 프린팅 시트(180)를 포함한다. 본 도면에서는, 상술한 구성요소들만을 기재하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 차량용 카드 키(100)의 상기 기능 구현을 위한 터치 입력부, 스위치 입력부, LED부 등의 다른 구성요소들이 더 추가될 수 있고, 부가 기능을 위해 디스플레이부, 생체 센서부 등이 추가로 포함될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 카드 키(100)는 미리 정의된 기준에 따른 규격 사이즈와 두께에 맞게 제조될 수 있고, 각 시트의 사이즈와 두께는 차량용 카드 키(100)의 동작과 무선 통신 감도 등에 맞는 최적의 두께로 결정되어 결합되도록 구현될 수 있다.

나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 카드 키(100)를 구성하는 시트들은 하나의 카드를 만들기 위한 시트가 아니라, 대량생산이 가능하도록 복수개의 카드를 포함하는 크기의 대형시트로 구성될 수 있다.

먼저, 회로 기판(170)은, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 카드 키(100)의 기능을 구현하기 위해 내장되는 코어 부재로서, 배터리 연결부에 연결된 초박형 배터리(130)의 전력을 이용하여, 차량 ECU 시스템과의 무선 통신, 입출력 정보 제어 및 차량 제어 기능을 수행하는 하나 이상의 칩(chip) 모듈이 구비된 PCB 회로를 포함할 수 있다.

여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 카드 키(100)의 몸체는 각 시트들의 프레스 결합에 의해 형성되는 바, 지갑에 넣어 보관되는 통상의 신용카드의 사이즈와 동일한 크기 및 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 프린팅 시트(110), 상기 하부 프린팅 시트(180), 댐퍼 시트(150) 및 상기 미들 시트(140)의 크기 및 형상은 직사각형 형태의 제1 크기 및 제1 형상으로 동일하게 형성될 수 있다.

이에 반해, 상기 회로 기판(170)은 상기 제1 크기보다 작게 형성될 수 있으며, 댐퍼 시트(150)에 의해 보호되는 형태로 차량용 카드 키(100) 내부에 내장될 수 있다.

이에 따라, 댐퍼 시트(150)는, 상기 제1 크기 및 상기 제1 형상을 가지며 유연성의 재질로 형성되되, 상기 회로 기판(170)의 외주연에 대응하여 개구된 회로 기판 수용 홀을 구비하고, 상기 회로 기판 수용 홀을 통해 상기 회로 기판을 내부에 수용하면서 상기 미들 시트(140)와 상기 하부 프린팅 시트(180) 사이에 위치하도록 적층 형성될 수 있다.

그리고, 상기 회로 기판(170)에 구비된 배터리 연결부는 댐퍼 시트(150) 상부에 적층되는 미들 시트(140)에 의해 고정된 초박형 배터리(130)와 연결될 수 있다.

이를 위해, 미들 시트(140)는 상기 회로 기판(170)의 배터리 연결부에 상기 초박형 배터리의 본체 및 전원 단자가 고정적으로 위치되도록, 상기 미들 시트의 일정 영역이 개구되어 형성되는 개구부를 포함하며, 상기 개구부를 둘러싸는 단차 영역에 의해 형성되며, 상기 초박형 배터리를 상부에서 압착 고정하기 위한 배터리 커버를 수용하는 커버 홈을 포함하고, 상기 커버 홈에 대응하는 평판으로 형성되어 상기 커버 홈에 압착 고정되는 상기 배터리 커버를 포함할 수 있다.

상기 미들 시트(140)에는 상부 프린팅 시트(110)가 적층될 수 있으며, 상술한 구성요소들은 시트 정합 및 프레스 처리에 의해 하나의 카드 몸체를 형성하도록 가공될 수 있다.

다만, 전술한 초박형 배터리(130)의 경우, 통상의 코인 셀과 같은 단추형 배터리와는 달리 동작환경에 다소 민감하며, 특히 고온(약 60도 이상) 공정 처리시에는 고장이 나거나, 폭발하거나 성능이 크게 감소할 수 있는 문제점이 있다.

이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 카드 키(100)의 프레스 제조 공정은, 초박형 배터리(130)를 탑재하기 이전의 고온 프레스 공정과, 초박형 배터리(130)를 탑재한 이후에 처리되는 1회 이상의 저온 프레스 공정에 의해 압착 고정 처리될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 회로 기판(170) 및 미들 시트(140)는 사전 설정된 제1 온도 이상의 고온 프레스 처리에 따라 압착 고정하여, 제1 조립체를 형성할 수 있으며, 상기 제1 조립체의 미들 시트(140)상에 상기 초박형 배터리(130)가 탑재될 수 있다. 여기서, 상기 제1 온도는 150도 이상의 고온이 예시될 수 있다.

그리고, 초박형 배터리(130)에 대응하여, 사전 설정된 제2 온도 이하의 제1 저온 프레스 처리를 수행하면 미들 시트(140)상에 초박형 배터리(130)가 압착 고정될 수 있다.

여기서, 상기 제2 온도는 60도 이하의 저온이 예시될 수 있다. 또한, 저온 프레스 처리에는 저온 접착제가 이용될 수 있다. 상기 저온 접착제는 경화제 및 주제를 일정 비율 배합하여 형성될 수 있다. 저온 접착제에 의해 압착 이후의 고정이 처리될 수 있으므로, 일정 시간 이상의 저온 프레스 이후의 경화 시간이 소요될 수 있다.

또한, 미들 시트(140)에는 배터리 커버(120)가 압착 고정될 수 있는 바, 미들 시트(140)의 커버 홈에 상기 배터리 커버가 적층하여 조립되면, 상기 배터리 커버에 대응하여 사전 설정된 상기 제2 온도 이하의 제2 저온 프레스 처리가 수행되어, 상기 배터리 커버(120)가 압착 고정될 수 있다.

또한, 초박형 배터리(130) 및 배터리 커버(120)가 압착 고정된 상태에서, 상기 상부 프린팅 시트(110)와 하부 프린팅 시트(180)가 각각 압착 고정될 수 있으며, 이를 위해, 상기 배터리 커버(120)가 압착 고정된 제1 조립체에, 상기 상부 프린팅 시트(110)와 하부 프린팅 시트(180)를 적층하고, 사전 설정된 상기 제2 온도 이하의 제3 저온 프레스 처리를 수행하여 압착 고정하는 공정이 수행될 수 있다.

이와 같은 고온 프레스 처리 및 저온 프레스 처리의 혼합 공정에 의해, 차량용 카드 키(100)의 몸체는 단단하게 유지되면서 내부의 회로 기판(170)이 견고하게 고정될 수 있으며, 초박형 배터리(130)는 흔들림 없이 고정되어 안정적으로 구동될 수 있도록 압착 커버될 수 있다. 또한, 제조 공정상에서의 안정성을 확보할 수 있고, 초박형 배터리(130)의 품질을 유지할 수 있으므로, 상용화를 용이하게 한다.

한편, 상기 초박형 배터리(130)는 무선 충전 배터리일 수 있으며, 회로 기판(170)에는 무선 충전 배터리의 무선 충전을 위한 하나 이상의 무선 충전 코일을 포함하는 무선 충전 회로 영역이 구비될 수 있다. 무선 충전의 경우, 충전이 진행되는 동안 발생되는 전자기장의 영향으로 전체적인 회로 기판의 발열이 높아질 수 있다. 또한, 전자기장 및 회로 발열은 초박형 배터리(130)의 동작에도 영향을 미칠 수 있고 무선 충전 동작 그 자체에도 영향을 미칠 수 있으므로, 무선 충전 회로 영역의 충전 방향을 제외한 초박형 배터리(130) 및 나머지 회로 영역에는 전자기장의 영향을 줄이는 것이 바람직하다.

특히, 본 발명의 실시 예에 따른 회로 기판(170)상에는 상부에서 회로 기판(170)의 무선 충전 회로 영역 방향으로 작용하는 전자기장를 차폐하기 위한 상부 페라이트 시트(161)가 적층 형성될 수 있다. 그리고, 하부 프린팅 시트(180)와 회로 기판(170) 사이에는 상기 회로 기판(170)의 무선 충전 회로 영역을 제외한 일부 영역의 전자기장를 차폐하는 하부 페라이트 시트(162)가 더 적층될 수 있다. 상기 일부 영역은 예를 들어, 회로 기판(170)의 그라운드 패턴 밀집 영역일 수 있다.

이에 따라, 전자기장의 차폐에 의한 초박형 배터리(130)의 무선 충전 동작이 원활하게 유지될 수 있으며, 무선 통신 기능 등 나머지 회로 기능에 대한 영향은 최소화하면서, 회로 동작에 의해 발생되는 발열도 줄일 수 있어, 초박형 배터리(130)가 탑재된 차량용 카드 키(100)의 전체적인 내구성 및 품질을 향상시킬 수 있다.

이하에서는, 이러한 차량용 카드 키(100)를 구성하는 각 시트 및 구성요소들을 도면을 참조하여 각각 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 미들 시트를 설명하기 위한 도면이며, 도 4(A) 및 도 4(B)는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 커버 및 초박형 배터리를 설명하기 위한 도면이며, 도 5(A) 및 도 5(B)는 본 발명의 실시 예에 따른 댐퍼 시트 및 댐퍼 시트 내부에 위치하는 회로 기판을 설명하기 위한 도면이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 먼저 미들 시트(140)의 크기 및 형상은 상기 상부 프린팅 시트(110), 상기 하부 프린팅 시트(180)와 같이 직사각형 카드 형태의 제1 크기 및 제1 형상으로 동일할 수 있으며, 바람직하게는 장방향으로 85.595mm, 단방향으로 53.975mm 인 것이 예시될 수 있다. 이에 반해, 상기 회로 기판(170)은 상기 제1 크기보다 작게 형성되어 고온 프레스 공정에 의해 안정적으로 압착 고정될 수 있으며, 장방향 76.8mm, 단방향 45mm 인 PCB 보드가 예시될 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 미들 시트(140)는, 도 5(B)에 도시된 바와 같은 상기 회로 기판(170)의 상기 배터리 연결부(171, 172)에, 도 4(B)에 도시된 바와 같은 초박형 배터리(130)의 본체 및 전원 단자(131, 132)가 수용되어 고정적으로 위치되도록, 도 3에 도시된 바와 같은 상기 미들 시트(140)의 일정 영역이 개구되어 형성되는 개구부(145)를 포함한다.

이에 따라, 미들 시트(140)의 개구부(145)는, 초박형 배터리(130)가 수용되어 고정될 수 있으며, 하부에 위치한 회로 기판(170)의 배터리 연결부(171, 172)와의 접속이 유지될 수 있다.

여기서, 상기 초박형 배터리(130)는 + 전원 단자(131) 및 - 전원 단자(132)를 포함하며, 장방향 길이 약 41mm, 단방향 길이 약 27mm 및 두께 0.48mm로 구성되는 매우 얇은 형태의 배터리로서, 회로 기판(170)의 무선 충전 회로와 연결되어 무선 충전이 가능한 리튬 박막 배터리를 포함할 수 있다.

차량용 카드 키(100)에 본 발명의 실시 예에 따른 무선 충전 방식의 초박형 배터리(130)가 구비되면, 전체적인 카드의 두께를 줄일 수 있고 통상의 신용카드와 같이 지갑에 넣을 수 있게 되나, 배터리의 동작 환경 민감성 및 내구성이 낮아질 수 있고 공정의 어려움이 수반되므로, 본 발명의 실시 예에 따른 구성 및 공정들은 이를 보완하면서 안정적으로 제조할 수 있는 방식들을 제안한다.

이를 위해, 먼저 상기 개구부(145)는, 상기 초박형 배터리(130)의 + 전원 단자(131) 및 - 전원 단자(132)의 위치를 고정하고, 상기 + 전원 단자(131) 및 - 전원 단자(132)가 상기 회로 기판에 구비된 + 전원 연결 단자(171) 및 - 전원 연결 단자(172)에 각각 접속 및 고정되도록 하며, 각 전극별로 돌출되는 형태로 상기 미들 시트(140)의 일부를 개구하여 형성된 제1 단자 개구부(145a) 및 제2 단자 개구부(145b)를 포함할 수 있다.

그리고, 미들 시트(140)상에 위치되는 초박형 배터리(130)는, 전술한 바와 같은 제1 저온 프레스 처리에 따라 미들 시트(140) 및 회로 기판(170)상에 압착 고정될 수 있다. 여기서 제1 저온 프레스 처리는 초박형 배터리(130)의 동작 환경을 고려하여 사전 설정된 온도 이하의 프레스 처리를 포함할 수 있다. 상기 사전 설정된 온도는 바람직하게는 통상적인 초박형 배터리(130)의 동작 한계 온도인 60도가 예시될 수 있다. 그리고, 저온 프레스 처리에 따른 압착 고정을 위한 저온 접착제가 미들 시트(140) 또는 회로 기판(170)상에 미리 도포될 수 있고, 일정 시간 이상의 경화 시간이 소요될 수 있다.

그리고, 미들 시트(140)에 수용된 초박형 배터리(130)의 상부에는 도 4(A)에 도시된 바와 같은 형태의 배터리 커버(120)가 적층되어, 전술한 바와 같은 제2 저온 프레스 처리에 따라 압착 고정될 수 있다.

배터리 커버(120)가 흔들림 없이 고정되도록 처리하기 위해, 미들 시트(140)에는, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 개구부(145)를 둘러싸는 단차 영역에 의해 형성되며, 상기 초박형 배터리를 상부에서 압착 고정하기 위한 상기 배터리 커버(120)를 수용하는 하나 이상의 커버 홈(141, 142, 143)이 형성될 수 있다.

이에 따라, 배터리 커버(120)는, 하나 이상의 상기 커버 홈(141, 142, 143)을 커버할 수 있는 평판 형상으로 형성되어 상기 커버 홈에 압착 고정될 수 있다.

여기서, 상기 하나 이상의 커버 홈(141, 142, 143)은, 상기 제1 단자 개구부(145a) 주변으로 제1 높이의 평평한 제1 영역이 확장 형성되고 미들 시트(140) 상부까지 상승하는 단차에 의해 마감되는 제1 커버 홈부(141) 및 상기 제2 단자 개구부(145b) 주변으로 상기 제1 높이의 제2 영역이 확장 형성되어 단차에 의해 마감되는 제2 커버 홈부(142)를 포함할 수 있으며, 단자 반대측의 본체를 지지하기 위해 개구부(145) 몸체로부터 일 방향으로 돌출 형성되어 단차에 의해 마감되는 복수의 제3 커버 홈부(143)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 제1 높이는 배터리 커버(120)의 두께를 수용하여 고정시키기 위한 높이이며, 상기 미들 시트(140)의 두께보다는 작게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 제1 커버 홈부(141) 및 상기 제2 커버 홈부(142)는 상기 미들 시트의 평면을 기준으로 상기 제1 단자 개구부(145a) 및 상기 제2 단자 개구부(145b)의 돌출 방향과 수직이면서, 상기 미들 시트의 외측이며, 상호 반대인 외측 방향으로 일정 폭과 일정 길이를 갖도록 확장 형성되는 제1 단자 커버 고정부(141a) 및 제2 단자 커버 고정부(142a)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 단자 커버 고정부(141a) 및 제2 단자 커버 고정부(142a)의 길이는 상이하게 구성될 수 있고, 바람직하게는 제2 단자 커버 고정부(142a)의 길이가 제1 단자 커버 고정부(141a)보다 길게 형성될 수 있다.

배터리 커버(120)는 미들 시트(140)에 초박형 배터리(130)가 압착 고정된 이후에 상기 하나 이상의 커버 홈(141, 142, 143)들을 모두 커버하도록 조립될 수 있다. 배터리 커버(120)는, 상기 제1 커버 홈부(141)를 커버하기 위해 제1 커버 홈부(141)에 대응하는 제1 형상을 갖는 제1 커버 돌출부(121), 제2 커버 홈부(142)를 커버하기 위해 제2 커버 홈부(142)에 대응하는 제2 형상을 갖는 제2 커버 돌출부(122) 및 제3 커버 홈부(143)에 대응하는 제3 형상을 갖는 제3 커버 돌출부(123)를 포함한다.

이와 같은 배터리 커버(120)의 커버 돌출부(121, 122, 123)를 포함하는 전체적인 형상과, 이를 수용하는 미들 시트(140)의 하나 이상의 커버 홈(141, 142, 143)의 단차 가공 부위의 형상은, 상호 대면하여 흔들림 없이 고정될 수 있도록 하는 형상으로 형성되며, 이는 배터리 커버(120)와 미들 시트(140)간의 프레스 처리시의 접착력을 높이고, 완성된 차량용 카드 키(100) 몸체의 전체적인 인장 강도를 향상시킬 수 있게 한다.

그리고, 배터리 커버(120)는, 초박형 배터리(130)가 압착 고정된 미들 시트(140) 상에 적층되어, 제2 저온 프레스 처리에 따라 압착 고정될 수 있다. 여기서 제2 저온 프레스 처리 또한, 초박형 배터리(130)의 동작 환경을 고려하여 사전 설정된 온도 이하의 프레스 처리를 포함할 수 있다. 마찬가지로 상기 사전 설정된 온도는 바람직하게는 통상적인 초박형 배터리(130)의 동작 한계 온도인 60도가 예시될 수 있다. 그리고, 저온 프레스 처리에 따른 압착 고정을 위한 저온 접착제가 배터리 커버(120)에 미리 도포될 수 있고, 일정 시간 이상의 경화 시간이 소요될 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 미들 시트(140)에는 도 5(B)에 도시된 바와 같은 회로 기판(170)의 돌출 요소들을 수용할 수 있는 하나 이상의 홀이 구비될 수 있다. 특히 본 발명의 실시 예에 따른 회로 기판(170)에 차량용 카드 키(100)의 동작 인식 기능을 위한 움직임 센서 모듈(173)이 구비되는 경우에는, 움직임 센서 모듈(173)을 수용하기 위한 센서 모듈 수용 홀(144)를 더 포함할 수 있다. 움직임 센서 모듈은 예를 들어 3D 코일을 이용한 3축 움직임을 센싱하여 전류 정보로서 출력하는 3축 트랜스폰더 인덕터가 예시될 수 있다.

그리고, 댐퍼 시트(150)는, 상기 미들 시트(140)와 동일한 제1 크기 및 상기 제1 형상의 외주연을 가지며 유연성의 재질로 형성되되, 상기 회로 기판(170)의 외주연에 대응하여 개구된 회로 기판 수용 홀(151)을 구비하고, 상기 회로 기판 수용 홀(151)을 통해 상기 회로 기판(170)을 내부에 수용하면서 상기 미들 시트(140)와 상기 하부 프린팅 시트(180) 사이에 위치하도록 적층 형성될 수 있다.

댐퍼 시트(150)의 회로 기판 수용 홀(151)은 회로 기판(170)의 형상 및 크기에 따라 댐퍼 시트(150)의 일부를 개구하여 형성될 수 있다. 따라서, 회로 기판(170)의 형상 및 크기가 상이한 경우 댐퍼 시트(150)의 회로 기판 수용 홀(151) 또한 이에 대응하여 상이하게 가공될 수 있다. 또한, 댐퍼 시트(150)의 두께는 회로 기판(170)의 두께보다 같거나 크게 형성될 수 있다.

댐퍼 시트(150)를 형성하는 유연성의 재질은 예를 들어, 에폭시 시트 등이 예시될 수 있으며, 댐퍼 시트(150)는 회로 기판(170)을 보호하면서 회로 기판(170), 하부 프린팅 시트(180) 및 미들 시트(140)간의 결합을 견고하게 유지시킬 수 있다. 댐퍼 시트(150), 회로 기판(170) 및 미들 시트(140)는 초박형 배터리(130) 배터리 장착 이전의 초기 단계에서 고온 프레스 처리에 따라 견고하게 부착될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 상부 페라이트 시트 및 하부 페라이트 시트를 각각 나타내는 도면이다.

도 6(A)를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 회로 기판(170)상의 무선 충전 회로 영역상에는 상부에서 무선 충전 회로 영역 방향으로 작용하는 전자기장를 차폐하기 위한 상부 페라이트 시트(161)가 적층 형성될 수 있다.

그리고, 도 6(B)를 참조하면, 하부 프린팅 시트(180)와 회로 기판(170) 사이에는 상기 회로 기판(170)의 무선 충전 회로 영역을 제외한 일부 영역의 전자기장을 차폐하는 하부 페라이트 시트(162)가 더 적층될 수 있다.

이러한 상부 페라이트 시트(161) 및 하부 페라이트 시트(162)의 구성은 무선 충전 코일의 무선 충전이 이루어지는 동안의 발열을 최소화할 수 있으면서도, 무선 충전 기능 및 차량용 카드 키(100)의 전체적인 동작은 유지될 수 있도록 한다.

특히, 상부 페라이트 시트(161) 및 하부 페라이트 시트(162)는 연자성체 금속 분말 시트와 수지가 혼합 형성되는 형태로 구성될 수 있으며, 이는 별도의 접착제 없이도 150도 이상의 고온 프레스 처리에 의해, 회로 기판(170) 및 초박형 배터리(130)상에 사전 접착 처리될 수 있다.

페라이트 (Ferrite)는 철을 가루로 만든 후 겉표면을 산화시켜 절연이 되게 하고, 압력을 가해 모양을 만들어 사용할 수 있다. 페라이트는 강자성의 절연체로, 분말 형태로 구현할 경우 부착력이 높아질 뿐만 아니라 적층에 의해 추가적인 절연층을 구성하게 되어 초박형 배터리(130) 및 회로 기판(170)의 무선 충전 회로와 다른 시트 간의 절연 기능이 더 향상될 수 있다. 일 실시예로서, 페라이트가 분말 형태로 구현된 실시예를 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 그물 형태 또는 비정질의 가루 형태 등으로 제조할 수 있다. 페라이트가 강자성의 절연 물질이라는 점에서, 이를 추가함에 따라 초박형 배터리(130) 및 회로 기판(170) 상부 및 하부의 양 방향 절연 특성이 강화되어, 초박형 배터리(130) 및 회로 기판(170)의 정상적인 통신 기능과 무선 충전 기능 및 저온 구동을 보장할 수 있다.

그리고, 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따라 하부 페라이트 시트(162)에 의해 커버되는 회로 기판(170)의 일부 영역은 예를 들어, 회로 기판(170)의 그라운드 패턴 밀집 영역일 수 있다.

이에 따라, 전자기장의 차폐에 의한 초박형 배터리(130)의 무선 충전 동작이 원활하게 유지될 수 있으며, 무선 통신 기능 등 나머지 회로 기능에 대한 영향은 최소화하면서, 회로 동작에 의해 발생되는 발열도 줄일 수 있어, 초박형 배터리(130)가 탑재된 차량용 카드 키(100)의 전체적인 내구성 및 품질을 향상시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 카드 키 제조 공정을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 제조 공정별 시트 결합 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 먼저 미들 시트(140), 댐퍼 시트(150), 상하 페라이트 시트(161, 162)를 정합하고, 회로 기판(170)의 PCB 모듈을 포함하는 제1 조립체(140, 160, 161, 162, 170)를 구성한다(S101).

도 8(A)에 도시된 바와 같이, 먼저 미들 시트(140) 및 댐퍼 시트(150)가 정합될 수 있으며, 도 8(B)에 도시된 바와 같이, 그 하부에 상부 페라이트 시트(161), 회로 기판(170) 및 하부 페라이트 시트(162)가 순차적으로 정합될 수 있다.

다시 도 7을 참조하면, 제1 조립체에 대한 고온 프레스 처리를 수행한다(S103).

여기서, 고온 프레스 처리는 미리 설정된 온도 이상의 프레스 처리를 예시할 수 있으며, 미리 설정된 온도는 통상의 핫 프레스 처리에 대응하는 150도가 예시될 수 있다.

고온 프레스 처리에 따라, 제1 조립체(140, 160, 161, 162, 170)는 견고하게 부착될 수 있으며, 하나의 차량용 카드 키(100) 몸체를 구성할 수 있다.

이후, 제1 조립체(140, 160, 161, 162, 170)에 초박형 배터리(130)를 탑재하고, 단자 연결을 처리하며, 1차 저온 프레스 처리를 수행한다(S107).

도 8(C)에 도시된 바와 같이, 미들 시트(140)의 개구부(145)를 통해 초박형 배터리(130)가 안정적으로 탑재될 수 있으며, 단자가 연결된 이후 미리 설정된 약 60도 이하의 1차 저온 프레스 처리에 따라 압착 고정 처리될 수 있다. 여기서 저온 프레스 처리는 초박형 배터리(130)의 동작 온도 환경을 고려한 것으로, 성능 저하 없이 초박형 차량용 카드 키(100)의 제조를 가능하게 한다.

다시 도 7을 참조하면, 배터리 커버에 대응하는 제2 저온 프레스 처리 및 상하 프린팅 시트 적층에 따른 제3 저온 프레스 처리를 순차적으로 수행한다(S109).

보다 구체적으로, 도 8(D)에 도시된 바와 같이, 미들 시트(140)의 배터리 커버(120)는 미들 시트(140)에 초박형 배터리(130)가 압착 고정된 이후에 상기 하나 이상의 커버 홈(141, 142, 143)들을 모두 커버하도록 조립될 수 있고, 초박형 배터리(130)의 동작 환경을 고려한 저온 프레스 처리 공정에 따라 압착 고정될 수 있다.

그리고, 도 8(E)에 도시된 바와 같이, 상부 프린팅 시트(110) 및 하부 프린팅 시트(180)가 저온 프레스 처리될 수 있으며, 도 8(F)에 도시된 바와 같은 차량용 카드 키(100) 몸체가 형성될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

110: 상부 프린팅 시트
120: 배터리 커버
130: 초박형 배터리
140: 미들 시트
150: 댐퍼 시트
161: 상부 페라이트 시트
170: 회로 기판
162; 하부 페라이트 시트
180: 하부 프린팅 시트

Claims (1)

1. 차량용 카드 키에 있어서,
   하부 시트;
   상기 하부 시트상에 적층되며 배터리 연결부를 구비하는 회로 기판;
   상기 회로 기판 상에 적층되며, 배터리가 탑재되는 미들 시트; 및
   상기 미들 시트상에 적층되는 상부 시트를 포함하고,
   상기 미들 시트는
   상기 회로 기판의 배터리 연결부에 상기 배터리의 단자가 고정적으로 위치되도록, 상기 미들 시트의 일정 영역이 개구되어 형성되는 개구부; 및
   상기 개구부를 둘러싸는 단차 영역에 의해 형성되며, 상기 배터리를 상부에서 압착 고정하기 위한 배터리 커버를 수용하는 커버 홈을 포함하는
   차량용 카드 키.
   

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