KR200191536Y1 - 비접촉식 전자칩이 내장된 아이씨카드/휴대폰용 루프안테나 - Google Patents

Abstract

본 고안은 RF 통신용 루프 안테나(loop antenna)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비접촉식 카드와 휴대폰 등에 내장되는 비접촉식 전자칩이 내장된 IC카드/휴대폰용 루프 안테나에 관한 것이다.

본 고안의 목적은 크기가 적으면서 원형을 유지할 수 있고 대량 생산이 가능한 비접촉식 전자칩이 내장된 IC카드/휴대폰용 루프 안테나를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 방법은, 플렉시블한 수지 필름 상에 소정 두께의 동박을 접착하여 부식시켜 배선을 형성한 플렉시블 기판에 있어서, 플렉시블한 배선부를 구성하는 소정 갯수의 루프를 이룬 폭이 좁은 플렉시블부와, 상기 플렉시블한 배선부의 배선을 주 기판 상에 전기적으로 접속하기 위한 폭이 넓은 접속부를 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

비접촉식 전자칩이 내장된 아이씨카드/휴대폰용 루프 안테나{A loop antenna for non contact IC card or cellular phone}

본 고안은 RF 통신용 루프 안테나(loop antenna)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비접촉식 카드와 휴대폰 등에 내장되는 비접촉식 전자칩이 내장된 IC카드/휴대폰용 루프 안테나에 관한 것이다.

정보화 시대의 정착과 함께 각종 카드는 그 종류가 다양하여 자기띠 카드와 같이 단순 기록 매체에서 칩(chip)을 내장한 IC(integrated circuit)카드까지 있다.

상기 IC카드는 기능면에서의 높은 유연성 때문에 매우 다양하며, 이용 가능한 집적 회로의 산술 능력 및 저장 용량이 계속 증대되고 있다. 상기 IC카드는 의료 보험카드, 플렉스 타임 확인카드, 전화카드 등의 형태의 통상적인 사용 분야 이외에, 전자식 지불 교환에서 연산장치 상의 액세스 제어시, 데이터 저장기 등을 보호할 때 사용된다.

또한 터미널 또는 판독장치 등에 커플링하는 방식면에서는 접촉 IC카드와 비접촉 IC카드가 있다.

접촉 IC카드는 접촉면이 통상적으로 ISO표준으로 기준화된 접촉 부재로 이루어지나, 상기 접촉은 전자 기계 시스템에서 가장 빈번한 에러의 원천이다. 즉, 접촉면 즉, 자기띠가 오염되고 닳아짐으로서 장해의 원인이 된다. 또한 이동식 장치에 있어서는 진동에 의해 아주 짧은 시간동안 접촉의 중단이 야기된다. 그리고 접촉 IC카드의 표면에서 집적 회로의 입력과 직접 연결되기 때문에, 정전기적 방전이 카드 내부에서 집적 회로를 약하게 하거나 또는 파괴시킬 수 있다.

따라서 접촉 IC카드대신 비접촉 IC카드가 발달되고 있다.

상기 비접촉 IC카드는 소정거리 이내로 접근시키면 데이타가 무선으로 전송되는 카드로서 마이크로파, 광학 신호, 용량성 또는 유도성 커플링에 의해 신호전송을 가능하게 하는 회로가 내장된다. 현재 대부분의 비접촉 IC카드의 신호 전송은 유도 경로상에서 이루어지는데, 상기 유도 경로에 의해 데이터 및 에너지의 전송도 실현될 수 있다. 따라서 카드 본체에 커플링 부재로서 하나 이상의 유도성 코일이 집적 방식으로 형성된다. 전기 신호의 전송은 느슨하게 커를링된 트랜스포머의 원리에 따라 이루어지며, 이를 위해서는 예로서, 크기가 약 10㎟의 반도체 칩의 베이스 표면에 비해서 휠씬 더 큰, 통상적으로는 30 내지 40㎟의 코일 표면을 갖는 유도 코일이 필요하며, 이 경우 상기 유도 코일은 반도체 칩상에 있는 회로와 접속되어야 한다. 이 때 반도체 칩은 제일 먼저 중간 층상에 배치, 고정 및 전기적으로 연결되고, 그 다음에 주변 영향에 대해 보호하기 위해 코팅부, 특히 플라스틱 물질로 이루어진 코팅부가 제공된다. 그 다음에 제일 먼저 별도의 부품으로서 제공되어 통상적으로 칩모듈로 언급되는 반도체 칩을 지지하는 지지체가 일반적으로 적은 수의 권선을 포함하는 평평하게 형성된 유도코일과 바람직하게는 용접, 연납 또는 경납에 의해 연결되어 마지막으로 카드본체 내에 칩카드를 완성하기 위해 적층된다.

상기 유도코일은 루프 안테나(loop antenna)로서 1개 또는 몇개의 완전한 루프로 만들어진 안테나로, 일정한 루프 전류에 의해 자기 다이폴 소자로서 동작하는 것을 루프 안테나라고도 한다.

도3a, 3b는 종래의 루프 안테나(20)를 비접촉 IC카드(40)에 형성한 것으로 얇은 동선(copper wire,20)을 둥근 형태나 사각형태로 수회 감아서 인덕턴스 (inductance)나 리액턴스(reactance)값을 조정하여 사용한다. 그리고 부호 30은 반도체 칩과 연결하는 접속단자이다.

그러나, 상기 루프 안테나(20)를 형성하는데 있어서, 작은 공간에서는 두께가 두꺼워지고 동선이 약하게 때문에 원형을 유지하기가 어려울 뿐만 아니라 대량 생산이 어려웠다.

따라서 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 크기가 적으면서 원형을 유지할 수 있고 대량 생산이 가능한 비접촉식 전자칩이 내장된 IC카드/휴대폰용 루프 안테나를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 방법은, 플렉시블한 수지 필름 상에 소정 두께의 동박을 접착하여 부식시켜 배선을 형성한 플렉시블 기판에 있어서, 플렉시블한 배선부를 구성하는 소정 갯수의 루프를 이룬 폭이 좁은 플렉시블부와, 상기 플렉시블한 배선부의 배선을 주 기판 상에 전기적으로 접속하기 위한 폭이 넓은 접속부를 갖는 것을 특징으로 한다.

도1은 본 고안에 의한 비접촉식 전자칩이 내장된 IC카드/휴대폰용 루프 안테나의 단면도,

도2는 본 고안에 따른 일실시 예의 비접촉식 전자칩이 내장된 IC카드/휴대폰용 루프 안테나,

도3a는 종래의 일실시 예의 비접촉식 전자칩이 내장된 IC카드의 내부구조도,

도3b는 종래의 다른 실시 예의 비접촉식 전자칩이 내장된 IC카드의 내부구조도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 필름 20,35: 박막동판

25: 컨택홀 30: 접속단자

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 비접촉식 전자칩이 내장된 IC카드/휴대폰용 루프 안테나에 대해 상세히 설명한다.

도1은 본 고안에 따른 일실시 예의 비접촉식 전자칩이 내장된 IC카드/휴대폰용 루프 안테나의 단면도이다.

도1를 참조하면, 소정 두께(18㎛~25㎛)의 수지필름(10), 예로서 폴리이미드 필름 양면에 소정 두께(18㎛~25㎛)의 동박(20,35)을 적층한 양면 플렉시블(flexible) 동박적층판을 구입하여 필요한 크기로 재단하고 드릴작업에 의한 관통홀을 가공하며, 상기 관통홀 주변 및 내부 바리를 제거하고, 무전해 동 도금과 전해 동 도금을 순차적으로 한 후 양면을 연마하여 드라이 필름(dry film) 라미네이트(laminate) 처리한 후, 상기 드라이 필름이 라미네이팅 된 동박적층판을 노광수단에 의해 회로패턴을 노광처리 공정을 거쳐 노광하고, 이 노광처리된 동박적층판을 모아 현상액에 의해 현상처리 및 에칭공정에 의해 에칭(etching)처리를 행하여 양면 플렉시블 PCB를 제조하고, 필요에 따라 상기 양면 플렉시블 PCB와 동일한 제조방식에 의해 여러장의 양면 플렉시블 PCB를 내열성 본드 필름을 사용하여 열접착시켜 드릴작업에 의한 관통홀을 가공한고난 후에 무전해 동 도금과 전해 동 도금에 의한 관통통전홀(hole)을 형성하여 다층 플렉시블 PCB를 제조한다.

상기와 같이 제조된 루프안테나는 도2에 도시된 바와 같이 상기 동박적층판을 일정한 간격의 패턴으로 에칭하여 형성할 수 있으며, 폴리이미드 필름에 관통홀을 형성하여(25) 앞ㆍ뒤면에 형성되어진 동선(20,35)을 연결할 수 있다. 또한 상기 형성된 패턴과 접속단자(30)를 통해 쉽게 칩과 연결한다.

또한 상기 동박적층판을 에칭하는 모양은 루프 안테나가 내장될 통신장비에 따라 다양한 모양으로 형성할 수 있다.

그리고 상기 동선(20)은 그 길이를 미리 계산된 값에 맞추어 자유롭게 조절할 수 있으므로 적절한 인덕턴스와 리액턴스 값을 맞출 수 있다.

상기와 같이 형성된 플렉시블 PCB는 면적이 작고, 수지 필름(10)에 형성되어 얇으면서 원형을 그대로 유지하게 된다. 따라서 비접촉식 전자칩이 내장된 IC카드/휴대폰용 루프 안테나로 사용하기가 용이하며, 대량생산이 가능하다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따르면, 소형이면서 원형을 그대로 유지하고, 대량생산이 가능한 비접촉식 전자칩이 내장된 IC카드/휴대폰용 루프 안테나를 제공하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 플렉시블한 수지 필름 상에 소정 두께의 동박을 접착하여 부식시켜 배선을 형성한 플렉시블 기판에 있어서,

   플렉시블한 배선부를 구성하는 소정 갯수의 루프를 이룬 폭이 좁은 플렉시블부와,

   상기 플렉시블한 배선부의 배선을 주 기판 상에 전기적으로 접속하기 위한 폭이 넓은 접속부를 갖는 것을 특징으로 하는 비접촉식 전자칩이 내장된 IC카드/휴대폰용 루프 안테나.