KR20010032523A - Ｉｃ 카드, ｉｃ 카드용 안테나 및 그 안테나 프레임 - Google Patents

Ｉｃ 카드, ｉｃ 카드용 안테나 및 그 안테나 프레임 Download PDF

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KR20010032523A
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쓰끼오까히로까즈
하니우다히로후미
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모기 쥰이찌
신꼬오덴기 고교 가부시키가이샤
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Abstract

횡방향으로 평면 코일에 가해지는 외력에 의해 발생되는 변형에 의해 단락이 거의 야기되지 않는 평면 코일을 가지는 IC 카드가 제공된다. IC 카드(10)는 도선(12)이 실질적으로 동일 평면상에 복수회 감져진 금속 박판을 펀칭 또는 에칭하여 형성된 구형상(rectangular) 평면 코일(14)을 포함하는데, 평면 코일(14)의 양단의 단자와 반도체 소자(16)의 전극 단자는 서로 전기적으로 접속되며, 평면 코일(14)의 직선부를 구성하는 각 권선의 도체(12)가 실질적으로 동일한 위치에 동일 방향으로 곡절되는 곡절부로 구성된 굴곡부(20)는 평면 코일(14)의 각 권선의 도체에 형성된다.

Description

ＩＣ 카드, ＩＣ 카드용 안테나 및 그 안테나 프레임{IC CARD AND IC CARD ANTENNA AND ANTENNA FRAME}
도 9에 도시된 바와 같이, IC 카드는 도선(102)이 복수회 감겨진 구형상(rectangular)의 평면 코일(100)과 반도체 소자(104)로 구성되어 있다. 상기 평면 코일(100)과 반도체 소자(104)는 폴리염화비닐(PVC) 등으로 구성된, 문자 등이 인쇄된 2매의 수지 필름(106) 사이에 개재된다. 2매의 수지 필름(106)은 폴리우레탄 수지 등으로 구성된 접착제층에 의해 서로 접착되어 있다. 이 접착제층은 평면 코일(100) 및 반도체 소자(104)를 실링한다.
상기 형성된 IC 카드가 카드 처리 장치에 의해 형성된 자장을 통과하는 경우, IC 카드의 평면 코일(100)내에 야기된 전자 유도에 의해 전력이 발생된다. 따라서, 반도체 소자(104)는 이 발생 전력에 의해 기동되어, 안테나로서 기능하는 평면 코일(100)을 통해서 IC 카드의 반도체 소자(104)와 카드 처리 장치 사이에서 통신이 유지될 수 있다.
종래에는 상기 IC 카드에 사용되는 평면 코일(100)은 피복 전선을 복수회 감아서 형성된다.
그렇지만, 피복 전선을 감아서 평면 코일(100)을 형성하는 경우, 평면 코일(100)의 저비용화와 양산화를 도모하는 것이 곤란하다. 이러한 이유로, IC 카드의 사용을 널리 보급하는 것이 곤란하다.
상기의 문제를 해결하기 위해서, 일본 특개평 6-310324호 공보에는, 금속 박판을 펀칭하여 형성되는 평면 코일이 합체되는 IC 카드가 개시되어 있다.
상기 특허 공보에서 제안된 바와 같이, 금속 박판을 펀칭하여 평면 코일을 형성하는 경우, IC 카드의 제조 비용은 감소될 수 있으며, 이 IC 카드는 피복 전선을 복수회 감아서 형성되는 종래의 평면 코일이 합체되는 IC 카드에 비해서 양산될 수 있다.
그렇지만, 금속 박판을 펀칭하여 형성된 평면 코일의 취급성이 매우 떨어지는 것으로 밝혀졌다. 이는 다음과 같이 설명된다. 금속 박판을 펀칭하여 형성된 구형상의 평면 코일(100)에 외력이 가해지지 않는 경우, 도 1Oa에 도시된 바와 같이 배치된 도체 사이에 소정의 간격이 유지된다. 그렇지만, 도 10b에 도시된 바와 같이 횡방향으로 평면 코일(100)상에 외력(F)이 작용하는 경우, 도체는 변형되어, 서로 인접하는 도체 권선이 서로 접촉되어 단락이 발생한다.
평면 코일(100)이 반송 및 수납되는 경우에 도체 권선에 작용하는 외력에 의해 초래되는 변형으로 인해 도체 권선은 서로 접촉되는 경향이 있다. 또한, 평면 코일(100)이 2매의 수지 필름(106) 사이에 개재되는 경우에 접착제층이 제공되는 일면에서 접착제가 유동함에 따른 변형으로 인해 도체 권선은 서로 접촉되는 경향이 있다.
본 발명은 IC 카드, IC 카드용 안테나 및 IC 카드용 안테나 프레임에 관한 것이며, 보다 상세하게는 본 발명은 금속 박판을 펀칭 또는 에칭하여 형성된, 도선이 실질적으로 동일 평면상에 복수회 감겨진 평면 코일을 가지는 IC 카드에 관한 것으로, 상기 평면 코일의 단자와 반도체 소자의 전극 단자가 서로 전기적으로 접속되며, 또한 본 발명은 상기 평면 코일로 구성된 상기 IC 카드용 안테나 및 IC 카드용 안테나 프레임에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 IC 카드를 구성하는 평면 코일의 일례를 나타내는 평면도.
도 2a ~ 도 2c는 평면 코일을 구성하는 도선에 형성된 곡절부의 구성을 설명하는 부분 확대도.
도 3은 반도체 소자가 장착된 평면 코일의 부분의 상태를 설명하는 부분 확대 평면도.
도 4는 반도체 소자가 장착된 평면 코일의 부분의 상태를 설명하는 부분 확대 단면도.
도 5는 본 발명의 IC 카드용 안테나 프레임의 일례를 나타내는 평면도.
도 6은 도 5에 도시된 IC 카드용 안테나 프레임에 형성된 평면 코일을 구성하는 도선이 접속 피스에 의해 서로 접속된 상태를 설명하는 부분 확대 평면도.
도 7은 반도체 소자가 장착된 평면 코일의 부분의 다른 상태를 설명하는 부분 확대 평면도.
도 8a 및 도 8b는 반도체 소자가 장착된 평면 코일의 부분의 다른 상태를 설명하는 부분 확대 단면도.
도 9는 종래의 IC 카드를 구성하는 평면 코일의 일례를 나타내는 평면도.
도 1Oa 및 도 1Ob는 종래의 평면 코일을 구성하는 도체에 횡방향으로 외력이 가해지는 상태를 설명하기 위한 설명도.
도면의 주요 부분에 대한 설명
10 IC 카드
12 도체
12a 최외측 도체
12b 최내측 도체
14 평면 코일
16 반도체 소자
18 수지 필름
20 굴곡부
22 도체(12)에 형성된 곡절부
40 IC 카드용 안테나 프레임
42, 48 평면 코일의 갭
44 외측 프레임
46, 52 지지부
49 평면 코일(14)의 내측 갭
50 내측 프레임
본 발명의 목적은 IC 카드가 반송 및 수납되는 경우에 횡방향으로 평면 코일에 가해지는 외력에 의해 변형되기 어려운 평면 코일을 가지는 IC 카드를 제공하는 것이다.
상기 문제를 해결하기 위해서, 본 발명자들은 실험을 하였고 다음을 알게 되었다. 평면 코일(100)에 대하여 내부 또는 외부 방향으로 돌출하는 굴곡부가 구형상의 평면 코일(100)의 직선부로 구성된 각 권선의 도체(102)에 형성되는 경우, 도선(102)의 강성을 향상시키는 것이 가능해 진다. 따라서, 외력이 횡방향으로 도체(102)에 기해지는 경우에도, 도체(102)는 이를 충분하게 대항할 수 있다. 이러한 사실에 따라, 본 발명자들은 본 발명을 달성하였다.
본 발명은, 금속 박판을 펀칭 또는 에칭하여 형성된, 도선이 실질적으로 동일 평면상에 복수회 감겨진 평면 코일을 구비하는 IC 카드로서, 상기 평면 코일의 양단의 단자와 반도체 소자의 전극 단자가 전기적으로 서로 접속되고, 상기 평면 코일에 대하여 내부 및/또는 외부 방향으로 돌출하는 곡절부(curved portion)가 상기 평면 코일을 구성하는 각 권선의 도체에 형성되는 것을 특징으로 하는 IC 카드를 제공한다.
또한, 본 발명은, 금속 박판을 펀칭 또는 에칭하여 형성된, 도선이 실질적으로 동일 평면상에 복수회 감겨진 평면 코일을 가지는 IC 카드용 안테나로서, 상기 평면 코일에 대하여 내부 및/또는 외부 방향으로 돌출하는 굴곡부가 상기 평면 코일을 구성하는 각 권선의 도체에 형성되는 것을 특징으로 하는 IC 카드용 안테나를 제공한다.
또한, 본 발명은, 금속 박판을 펀칭 또는 에칭하여 형성된, 도선이 실질적으로 동일 평면상에 복수회 감겨진 평면 코일이 상기 평면 코일의 최외측 도체와 외측 프레임 사이에 소정의 간격이 남겨지도록 형성된 외측 프레임에 의해 지지되고, 상기 평면 코일의 최외측 도체는 상기 외측 프레임의 내측 가장자리로부터 뻗어있는 지지부와 접속되는 것을 특징으로 하는 IC 카드용 안테나 프레임을 제공한다.
상기의 본 발명에서, 평면 코일은 구형상이며, 평면 코일에 대하여 내부 및/또는 외부 방향으로 돌출하는 곡절부는 평면 코일의 직선부를 구성하는 각 권선의 도체에 형성된다. 상기 구조에 의해, 도체의 강성이 향상될 수 있다. 따라서, 횡방향으로 평면 코일에 가해지는 외력을 충분하게 대항할 수 있다.
각 권선의 도체의 곡절부에 대해서는, 각 권선의 도체가 실질적으로 동일 위치에서 동일 방향으로 곡절하는 경우, 각 권선의 도체가 곡절하는 굴곡부를 가지는 평면 코일을 형성할 수 있다.
평면 코일의 최내측 도체와 내측 프레임 사이에 소정의 간격이 남도록 평면 코일내의 공간에 내측 프레임이 형성되고 또한 최내측 도체가 내측 프레임의 외측 가장자리로부터 뻗어있는 지지부와 연결되는 경우, 평면 코일내의 공간은 내측 프레임에 의해 실질적으로 폐쇄될 수 있다. 상기 구조에 의해, IC 카드용 안테나 프레임이 반송되는 경우, 또 다른 IC 카드의 안테나 프레임이 평면 코일내의 공간으로 들어가는 것을 방지할 수 있다. 그러므로, IC 카드의 안테나 프레임의 취급성이 더욱 향상된다.
또한, 평면 코일의 내부 및 외부 방향으로 서로 인접한 도체가 접속 피스에 의해 서로 접속되는 경우, 도체는 일체로 통합되며, IC 카드용 안테나 프레임(40)이 반송되는 경우에 붕괴되는 것이 방지될 수 있다. 따라서, IC 카드의 안테나 프레임의 취급성은 더욱 향상될 수 있다.
본 발명의 IC 카드용 안테나에 사용되는 평면 코일에서, 평면 코일의 내부 및/또는 외부 방향으로 돌출하는 곡절부는 각 권선의 도체에 형성된다. 따라서, 본 발명의 평면 코일의 도체의 강성은 곡절부가 형성되지 않는 도체의 강성보다 더 높다. 또한, 도체의 강성이 향상되기 때문에, 도체로 구성된 평면 코일의 강성이 향상될 수 있다.
결과적으로, 평면 코일이 IC 카드의 제조 공정에서 반송 및 수납되는 경우 횡방향으로 평면 코일의 도체에 외력이 가해지는 경우에도, 평면 코일은 거의 변형되지 않는다. 따라서, 안테나에 사용되는 평면 코일을 구성하는 각 권선의 도체의 단락이 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 따라서, 신뢰성이 향상될 수 있다.
본 발명의 IC 카드의 일례가 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 IC 카드(10)는 도체(12)가 복수회 감겨진 구형상의 평면 코일(14)과 반도체 소자(16)로 구성되어 있다. 상기 평면 코일(14)과 반도체 소자(16)는 폴리염화비닐(PVC)로 구성된, 문자 등이 인쇄된 2매의 수지 필름(18) 사이에 개재된다. 2매의 수지 필름(18)은 폴리우레탄 수지로 구성된 접착제층에 의해 서로 접착되어 있다. 이 접착제층은 평면 코일(14) 및 반도체 소자(16)를 실링한다.
이 평면 코일(14)은 다음에서와 같이 반도체 소자(16)와 카드 처리 장치 사이에서 정보가 전달되는 IC 카드의 안테나로 기능한다. 카드 처리 장치에 형성된 자장 내에서 IC 카드(10)가 통과될 때, 평면 코일(14)내에 야기된 전자 유도에 의해 전력이 발생된다. 따라서, 반도체 소자(16)는 이 발생된 전력에 의해 기동되므로, IC 카드의 반도체 소자(16)와 카드 처리 장치 사이에서 통신이 유지되어 안테나로 기능할 수 있다.
도 1에 도시된 평면 코일(14)은 구형이며, 각 측의 직선부에 굴곡부(20)가 형성된다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 이 굴곡부(20)는 실질적으로 동일 위치에서 동일 방향으로, 즉 평면 코일(14)에 대하여 내부 방향으로 곡절되는 곡절부(22)로 구성된다. 상기 곡절부(22)가 형성되는 각 권선의 도체(12)의 강성은 곡절부(22)가 형성되지 않는 도체보다 더 높다.
이 곡절부(22)에서, 각 권선의 도체(12)는 동일 위치에서 평면 코일(14)에 대하여 내부 방향으로 곡절된다. 따라서, 평면 코일(14)의 직선부에 굴곡부(20)가 형성되는 것으로 추정할 수 있다.
도 1에 도시된 평면 코일(14)의 굴곡부(20)에서는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 각 권선의 도체(12)는 실질적으로 동일한 위치에서 평면 코일(14)에 대하여 내부 방향으로 곡절되어 곡절부(22)가 형성된다. 그렇지만, 도 2b에 도시된 바와 같이, 곡절부(22, 22 …)의 곡절 방향이 서로 반대 방향으로 되도록 주위의 도체(12)가 곡절될 수 있다. 또한, 도 2c에 도시된 바와 같이, 곡절부(22, 22 …)의 위치는 서로 상이할 수 있다.
도 1에 도시된 평면 코일(14)에서, 1개의 직선부에 1개의 굴곡부(20)가 형성된다. 그렇지만, 1개의 직선부에 복수개의 굴곡부(20), 즉 1개의 직선부를 구성하는 각 권선의 도체(12)에 복수개의 곡절부(22)를 형성하는 것이 가능하다.
도 1에 도시된 평면 코일(14)에서, 반도체 소자(16)가 장착되는 부부의 폭은 다른 부분의 폭보다 더 좁은데, 즉 주위의 도체(12)는 다른 부분에 배치된 도체(12)의 간격보다 더 작은 간격으로 배치된다. 그 이유는 아래에서 기술하는 바와 같다. 도 3에 도시된 바와 같이, 평면 코일 단자(26, 26) 사이에 배치되는 각 권선의 도체(12)는 반도체 소자(16)의 전극 단자(24, 24)의 양측의 전극 단자(24, 24) 사이를 통과한다. 반도체 소자(16)가 평면 코일(14)의 장착부에 장착되는 경우, 반도체 소자(16)의 전극 단자(24, 24)는 평면 코일의 단자(26, 26)에 대향된다. 따라서, 단자들은 와이어(28, 28)에 의해 서로 용이하게 접속될 수 있다.
반도체 소자(16)가 장착되는 평면 코일(14)의 장착부는 도 4에 도시된 바와 같이 각 권선의 도체(12)에 하향 형성되는 오목부(30)이다. 또한, 평면 코일(14)의 단자(26, 26)는 압착 가공(squeezing)이 행해져, 단자 면적이 확대되는 동시에 단자(26)의 단면이 도체(12)의 상면보다도 더 낮게 형성된다. 이러한 배열로 인해, 전극 단자(24, 24)의 형성면이 하향 배치되는 반도체 소자(16)는 평면 코일(14)의 면으로부터 돌출하지 않음은 물론, 또한 반도체 소자(16)의 전극 단자(24, 24)를 평면 코일(14)의 단자(26, 26)와 접속하는 와이어(28, 28)도 평면 코일(14)의 면으로부터 돌출하지 않는다.
도 1에 도시된 IC 카드(10)는 다음과 같이 제조된다. 먼저, 평면 코일(14)은 금속 박판을 에칭 또는 펀칭하여 형성된다. 그리고 나서, 평면 코일(14)의 단자(26, 26)에 근접한 부분에 반도체 소자(16)가 장착된다. 평면 코일(14)의 단자(26, 26) 주변의 이 부분에서, 도체(12)는 다른 부분의 도체의 간격보다 더 작은 간격으로 배치된다. 간격이 작은 주위에 배치된 도체(12)에서, 하향하는 오목부(30)가 형성된다. 도 1에 도시된 배열에서, 반도체 소자(16)는 전극 단자(24, 24)의 형성면이 오목부(30)의 저면측으로 향할 수 있도록 장착된다.
이 경우에, 금속 박판은 구리, 철 또는 알루미늄으로 구성될 수 있다. 또한, 금속 박판은 이들 금속의 합금으로 구성될 수 있다. 금속 박판이 철 또는 알루미늄으로 구성되는 경우, 최종 제품의 비용은 감소될 수 있다.
다음에, 반도체 소자(16)의 전극 단자(24, 24)는 금, 백금 또는 알루미늄으로 구성된 와이어(28, 28)에 의해 평면 코일(14)의 단자(26, 26)와 접속된다. 상기 와이어(28, 28)가 접속하기 위해 사용되는 경우, 웨지 본딩법을 채택하는 것이 바람직한데, 이는 와이어(28, 28)의 루프의 사이즈가 가능한 한 감소될 수 있기 때문이다.
이 후, 반도체 소자(16)가 장착되는 평면 코일(14)은 표면에 문자가 인쇄되어 IC 카드의 표면과 이면이 형성되는, PVC로 구성된 2매의 수지 필름 사이에 개재된다. 이 경우에, 평면 코일(14), 반도체 소자(16) 및 와이어(28, 28)는 수지 필름(18)의 일면에 형성되는 폴리우레탄 수지 또는 폴리올레핀 수지로 구성된 접착제층에 의해 실링된다.
IC 카드의 제조 공정에서, 평면 코일(14)은 직선부를 구성하는 각 권선 상에 배치된 도체(12)에 형성되는 곡절부(22)를 포함한다. 따라서, 도체(12)의 강성을 향상시킬 수 있으며, 도 9에 도시된 도체(102)에 횡방향으로 외력이 가해지는 경우에도 도체(12)는 변형되지 않는다.
따라서, 제조 공정에서 평면 코일(14)이 반송 및 수납될 때 평면 코일에 외력이 가해지는 경우에도, 도체(12)의 변형을 방지할 수 있다. 또한 평면 코일(14)이 2매의 수지 필름(18) 사이에 개재될 때 접착제의 유동에 의해 평면 코일(14)에 외력이 가해지는 경우에도, 도체(12)의 변형을 방지할 수 있다. 따라서, 평면 코일(14)을 구성하는 도체가 서로 접촉되는 경우에 초래되는 단락의 발생을 방지할 수 있다. 그 결과, 최종적으로 얻어지는 IC 카드(10)의 신뢰성이 향상될 수 있다.
이러한 점에서, 도 9에 도시된 종래의 평면 코일(100)이 금속 박판을 펀칭하여 형성되는 경우, 각 권선의 도체(102)의 직선부를 형성하기 위해서, 가늘고 긴 펀치를 사용할 필요가 있다. 그렇지만, 가늘고 긴 펀치의 강성은 낮다. 따라서, 펀치는 펀칭 공정에서 손상되기 쉽다. 더우기, 펀치가 펀칭 공정에서 변형되기 때문에, 평면 코일의 도체는 비틀림이 발생되기 쉽다.
도 1에 도시된 평면 코일이 펀칭에 의해 형성되는 경우, 평면 코일(14)의 직선부를 구성하는 도체(12)를 형성하는데 사용되는 가늘고 긴 펀치의 중앙에 곡절부가 형성되는데, 이 곡절부의 구성은 형성될 도체(12)의 구성과 동일하다. 가늘고 긴 펀치에 곡절부가 형성되는 경우, 곡절부가 형성되지 않는 가늘고 긴 펀치와 비교하여 강성을 향상시킬 수 있다. 위와 같은 이유로, 펀칭 공정에서 펀치가 손상 또는 변형되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 평면 코일(14)은 펀칭에 의해 용이하게 형성될 수 있다.
도 1에 도시된 평면 코일(14)은 금속 박판을 에칭 또는 펀칭하여 개별적으로 형성될 수 있다. 그렇지만, IC 카드의 안테나 프레임(40)이 도 5에 도시된 바와 같이 형성되는 것이 바람직한데, 이는 평면 코일(14)이 단독으로 반송 및 수납되는 경우와 비교하여 안테나 프레임(40)을 가지는 평면 코일(14)이 용이하게 반송 및 수납될 수 있기 때문이다. 금속 박판에 있어서는, 스트립형 금속 박판을 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 금속 박판이 압연 스트립형 금속 박판으로부터 인출되는 방식으로 압연 스트립형 금속 박판이 사용될 수 있다.
도 5에 도시된 IC 카드용 안테나 프레임(40)은, 구형상 평면 코일(14)이 외측 프레임(44)에 의해 지지되고 평면 코일(14)의 최외측 도체(12a)와 외측 프레임(44) 사이에 소정의 간격이 남도록 하는 방식으로 구성된다. 외측 프레임(44)의 내측 가장자리의 서로 다른 위치로부터 뻗어있는 지지부(46, 46 …)의 단부가 평면 코일(14)의 최외측 도체(12a)와 연결되도록 하는 방식으로 평면 코일(14)이 지지된다. 도 5에 도시된 프레임(40)에서, 구형 평면 코일(14)의 각 변은 2개의 지지부(46)에 의해 각각 지지된다. 이러한 점에서, 반도체 소자(16)가 장착되는 영역에서, 외측 프레임(44)으로부터 내부로 뻗어있는 지지부(46a)는 평면 코일(14)의 외측 단자(26)의 부분과 연결된다.
평면 코일(14)의 내측 공간에는, 평면 코일(14)의 내측에 배치되는 내측 프레임(50)이 제공되며 평면 코일(14)의 최내측 도체(12b)와 내측 프레임(50) 사이에 소정의 간격(48)이 남겨진다. 내측 프레임(50)의 복수의 외측 가장자리 부분으로부터 평면 코일(14)까지 뻗어있는 지지부(52, 52 …) 및 평면 코일(14)의 최내측 도체(12b)는 서로 연결된다. 이러한 방식으로 내측 프레임(50)이 제공되는 경우, 평면 코일(14)의 내측 공간(49)은 실질적으로 폐쇄될 수 있다. 이러한 배열로 인해, IC 카드용 안테나 프레임(40)이 반송되는 경우 또 다른 IC 카드가 평면 코일(14)의 내측 공간으로 들어가는 것을 방지할 수 있다. 따라서, IC 카드용 안테나 프레임(40)의 취급성은 더욱 향상될 수 있다. 이 내측 프레임(50)에는, 내측 프레임(50)의 중량을 감소시키기 위한 공간(53, 53)이 제공된다. 반도체 소자(16)가 장착되는 영역에서, 내측 프레임(50)으로부터 외부로 뻗어있는 지지부(52a)는 평면 코일(14)의 내측 단자(26)의 부분과 연결된다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이 평면 코일(14)의 내부 및 외부 방향으로 서로 인접한 도체(12)가 접속 피스(54)에 의해 서로 접속되는 경우, 평면 코일(14)을 구성하는 도체(12, 12 …)는 일체로 통합되고 IC 카드용 안테나 프레임(40)이 반송되는 경우에 붕괴되는 것이 방지될 수 있다. 따라서, IC 카드의 안테나 프레임의 취급성은 더욱 향상될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이 주위에 배치된 도체(12) 사이에 접속 피스(54)가 계단식으로 형성되는 경우, 접속 피스는 절단용 펀치에 의해 용이하게 절단될 수 있으며, 또한 절단용 펀치의 기계적 강도가 향상될 수 있다. 이러한 환경은 다음과 같이 설명된다. 보통, 접속 피스(54, 54 …)는 동시에 절단된다. 따라서, 접속 피스(54, 54 …)가 직선으로 배치되는 경우, 절단용 펀치의 구성은 빗살 모양으로 형성되어야 하며, 절단용 펀치를 기계가공하기 어려우며, 또한 절단용 펀치의 기계적 강도는 감소된다. 도 6에 도시된 바와 같이 접속 피스(54, 54 …)가 계단식으로 형성되는 경우, 접속 피스(54, 54 …)의 형성 위치에 따라 절단용 펀치의 위치를 변위시킬 수 있다. 따라서, 절단용 펀치는 용이하게 기계가공될 수 있으며, 절단용 펀치의 기계적 강도는 향상될 수 있다.
도 5에 도시된 구형상 평면 코일(14)은 도 1에 도시된 평면 코일(14)의 직선부와 동일한 방식으로 평면 코일(14)의 각 직선부에 형성되는 굴곡부(20)를 포함한다. 이 굴곡부(20)는 주위의 도체(12)가 곡절되고 실질적으로 동일한 위치에서 동일한 방향으로(평면 코일(14)의 내부 방향으로) 돌출되는 곡절부(22)로 구성된다.
IC 카드(10)는 다음과 같이 도 5에 도시된 IC 카드용 안테나 프레임(40)을 사용하여 제조된다. 먼저, 외측 프레임(44)의 지지부(46) 및 내측 프레임(50)의 지지부(52)와 연결되는 평면 코일(14)상에 반도체 소자(16)가 장착된다. 반도체 소자(16)가 장착되는 이 평면 코일(14)의 부분은 평면 코일(14)의 단자(26)에 인접 배치된다. 이 부분에서, 주위의 도체의 간격은 다른 부분의 간격보다 더 작고, 간격이 작은 주위의 도체(12)에서 오목부(30)가 하향으로 형성된다. 도 5에 도시된 장치에서, 반도체 소자(16)는 반도체 소자(16)의 전극 단자(24, 24)의 형성면이 오목부(30)의 저면측으로 향할 수 있도록 장착된다.
평면 코일(14)상에 장착된 반도체 소자(16)의 전극 단자(24)는 와이어(28, 28)에 의해 평면 코일(14)의 단자(26, 26)와 접속된다. 와이어(28, 28)가 사용되는 단자의 접속은 웨지 본딩법에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.
다음에, 반도체 소자(16)가 장착되는 평면 코일(14)은 외측 프레임(44)의 지지부(46) 및 내측 프레임(50)의 지지부(52)로부터 절단되며, 동시에 주위의 도체(12)를 연결하는 접속 피스(54, 54 …)가 절단된다. 접속 피스(54, 54 …)는 계단식으로 배치되는 접속 피스(54, 54 …)의 구성에 따라 형성된 절단용 펀치로 동시에 절단된다.
이 후, IC 카드용 안테나 프레임(40)으로부터 절단된, 반도체 소자(16)가 장착되는 평면 코일(14)이 실링된다. 이 실링은 다음과 같이 이루어진다. 표면측에 문자가 인쇄되고, 이면측에 폴리우레탄 수지 또는 폴리올레핀 수지로 구성된 접착제층이 제공되는, PVC로 구성된 2매의 수지 필름(18) 사이에 평면 코일(14)이 개재된다.
위에서 설명된 도 1 내지 도 6에서, 굴곡부(20)는 구형상 평면 코일(14)의 각 직선부에 형성된다. 그렇지만, 구형상 평면 코일을 구성하는 직선부 중 하나에 굴곡부(20)가 형성되는 경우에도, 평면 코일의 강성은 굴곡부(20)가 형성되지 않는 도 9에 도시된 평면 코일(100)과 비교하여 향상될 수 있다.
평면 코일이 원형 또는 타원형일지라도, 평면 코일에 대하여 내부 및/또는 외부로 돌출하는 곡절부가 평면 코일을 구성하는 각 권선의 도체에 형성되는 경우, 도체의 강성을 증가시킬 수 있으므로, 평면 코일에 횡방향으로 외력이 가해지는 경우에도 평면 코일은 변형되지 않는다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 평면 코일의 단자(26, 26) 사이에 배치되는 주위의 도체(12)는 반도체 소자(16)의 전극 단자(24, 24)가 형성되는 일면에 대향한 반도체 소자(16)의 다른 일면을 통과하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 도 8a에 도시된 바와 같이, 반도체 소자(16)가 장착되는 각 권선의 도체의 부분에 상향하는 오목부(30)가 형성되고, 오목부(30)의 저면측에 반도체 소자(16)가 장착된다.
이러한 점에서, 도 8a에 도시된 바와 같이 각 권선의 도체(12)에 오목부(30)가 형성되는 경우, 오목부(30)의 저면을 형성하는 도체(12)의 부분은 매우 얇아진다. 이 경우, 도체(12)의 부분은 도 8b에 도시된 바와 같이 굴곡시켜 오목부(30)를 형성할 수 있다.
본 발명에 따라, IC 카드의 안테나로서 사용되는 평면 코일을 구성하는 도체의 강성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 평면 코일은 횡방향으로 가해지는 외력에 충분히 대항할 수 있다. 결과적으로, IC 카드의 최종 제품에서, 평면 코일을 구성하는 도체 사이에 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, IC 카드의 신뢰성이 향상될 수 있다.

Claims (15)

  1. 금속 박판을 펀칭 또는 에칭하여 형성된, 도선이 실질적으로 동일 평면상에 복수회 감겨진 평면 코일을 구비하는 IC 카드로서, 상기 평면 코일의 양단의 단자와 반도체 소자의 전극 단자가 전기적으로 서로 접속되고, 상기 평면 코일에 대하여 내부 및/또는 외부 방향으로 돌출하는 곡절부(curved portion)가 상기 평면 코일을 구성하는 각 권선의 도체에 형성되는 것을 특징으로 하는 IC 카드.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 평면 코일이 구형이며, 상기 평면 코일에 대하여 내부 및/또는 외부 방향으로 돌출하는 곡절부가 상기 평면 코일의 직선부를 구성하는 각 권선의 도체에 형성되는 것을 특징으로 하는 IC 카드.
  3. 제 2항에 있어서, 각 권선의 도체에 형성된 곡절부가 실질적으로 동일한 위치에서 동일 방향으로 곡절되는 것을 특징으로 하는 IC 카드.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 평면 코일의 직선부를 구성하는 각 권선의 도체는 인접한 도체와 실질적으로 평행하게 배치되고, 상기 평면 코일에 대하여 내부 및/또는 외부 방향으로 돌출하는 곡절부가 상기 직선부에서의 각 권선의 도체에 형성되는 것을 특징으로 하는 IC 카드.
  5. 금속 박판을 펀칭 또는 에칭하여 형성된, 도선이 실질적으로 동일 평면상에 복수회 감겨진 평면 코일을 가지는 IC 카드용 안테나로서, 상기 평면 코일에 대하여 내부 및/또는 외부 방향으로 돌출하는 곡절부가 상기 평면 코일을 구성하는 각 권선의 도체에 형성되는 것을 특징으로 하는 IC 카드용 안테나.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 평면 코일이 구형이며, 상기 평면 코일에 대하여 내부 및/또는 외부 방향으로 돌출하는 곡절부가 상기 평면 코일의 직선부를 구성하는 각 권선의 도체에 형성되는 것을 특징으로 하는 IC 카드용 안테나.
  7. 제 6항에 있어서, 각 권선의 도체에 형성된 곡절부가 실질적으로 동일한 위치에서 동일 방향으로 곡절되는 것을 특징으로 하는 IC 카드용 안테나.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 평면 코일의 직선부를 구성하는 각 권선의 도체는 인접한 도체와 실질적으로 평행하게 배치되고, 상기 평면 코일에 대하여 내부 및/또는 외부 방향으로 돌출하는 곡절부가 상기 직선부에서의 각 권선의 도체에 형성되는 것을 특징으로 하는 IC 카드용 안테나.
  9. 금속 박판을 펀칭 또는 에칭하여 형성된, 도선이 실질적으로 동일 평면상에 복수회 감겨진 평면 코일이, 상기 평면 코일의 최외측 도체와 외측 프레임 사이에 소정의 간격이 남겨지도록 형성된 외측 프레임에 의해 지지되고, 상기 평면 코일의 최외측 도체는 상기 외측 프레임의 내측 가장자리로부터 뻗어있는 지지부와 접속되는 것을 특징으로 하는 IC 카드용 안테나 프레임.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 평면 코일의 내측 공간에 내측 프레임이 형성되면서 상기 평면 코일의 최내측 도체와 내측 프레임 사이에 소정의 간격이 형성되며, 상기 내측 프레임의 외측 가장자리로부터 뻗어있는 지지부와 상기 평면 코일의 최내측 도체가 서로 접속되는 것을 특징으로 하는 IC 카드용 안테나 프레임.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 평면 코일의 내부 및 외부 방향으로 서로 인접하는 각 주위의 도체가 접속 피스에 의해 서로 접속되는 것을 특징으로 하는 IC 카드용 안테나 프레임.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 평면 코일에 대하여 내부 및/또는 외부 방향으로 돌출하는 곡절부가 상기 평면 코일을 구성하는 각 권선의 도체에 형성되는 것을 특징으로 하는 IC 카드용 안테나 프레임.
  13. 제 9항에 있어서, 상기 평면 코일이 구형이며, 상기 평면 코일에 대하여 내부 및/또는 외부 방향으로 돌출하는 곡절부가 상기 평면 코일의 직선부를 구성하는 각 권선의 도체에 형성되는 것을 특징으로 하는 IC 카드용 안테나 프레임.
  14. 제 12항에 있어서, 각 권선의 도체에 형성된 곡절부가 실질적으로 동일한 위치에서 동일 방향으로 곡절되는 것을 특징으로 하는 IC 카드용 안테나 프레임.
  15. 제 9항에 있어서, 상기 외측 프레임은 실질적으로 서로 평행하게 종방향으로 뻗어있는 2개의 레일과, 종방향으로 일정 간격을 두어 횡방향으로 뻗어있는 바(bar)로 구성되고, 상기 평면 코일과 상기 2개의 레일 및 바 사이에 소정의 간격을 두고 상기 2개의 레일 및 바에 의해 규정되는 공간에 상기 평면 코일이 형성되는 것을 특징으로 하는 IC 카드용 안테나 프레임.
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