KR200195272Y1 - 알에프 전자카드 인렛 - Google Patents

Abstract

본 고안은 RF 전자카드 인렛에 관한 것이다.

RF 전자카드 인렛은 제1 고주파 전압이 인가되면 저장된 데이터를 송신하기 위하여 제2 고주파 전압을 발생하는 반도체 칩과, 절연 기판 위에 상기 반도체 칩이 실장되고, 상기 반도체 칩의 본딩 패드에 연결된 리드단자들을 가진 회로기판과, 상기 회로기판의 리드단자에 연결되어 있고, 절연기판에 부착된 얇은 도전판을 패터닝하여 다수의 나선형 리본 형태로 된 안테나를 포함하여 이루어진다.

RF 전자카드 인렛은 절연 기판에 도전체 박막을 부착하고, 도전체 박막을 다수개의 나선상 트랙으로 패터닝하여 접속단자들을 가진 안테나를 제작하는 공정; 절연 기판에 구멍을 뚫고 기판의 양면에 도전체 박막을 부착하고, 도전체 박막을 패터닝하여 리드단자들을 형성하여 프린트기판을 제작하고, 프린트기판의 구멍 뚫린 부위에 반도체 칩을 위치시키고 리드단자들과 반도체 칩의 본딩패드들을 각각 연결하여 회로기판을 제작하는 공정; 회로기판의 리드단자들과 상기 안테나의 접속단자들을 각각 연결하는 조립공정을 통하여 제작된다.

Description

알에프 전자카드 인렛{RF Card Inlet}

본 고안은 알에프(RF) 전자카드에 관한 것으로서, 특히 전자카드 인렛(Inlet)에 관한 것이다.

RF 전자카드(RF 카드 또는 IC 카드라고도 한다) 인렛은 카드 리드기와 RF(무선 전파)로 통신을 할 수 있도록 만든 것으로서, 마그네틱테이프에 의하여 데이터가 저장되고 읽혀지는 일반적인 크레디트 카드와는 다른 것이다.

RF 카드는 카드리드기에 삽입하거나 접촉시킬 필요 없이 일정한 거리 내에만 접근되면 동작이 되므로 그 활용범위가 점차 확대되고 있다.

RF 카드는 전자카드 인렛을 플라스틱 수지로 몰딩 또는 압착하여 보통 사용하는 신용카드처럼 만든 것으로서, 전자카드 인렛에는 카드 리드기에서 보내는 전파를 수신하여 전자회로를 구동하는 전력을 얻고, 전자카드 인렛에 설치된 전자회로가 동작되어 저장된 데이터가 안테나로 발사되게 구성되어 있다.

종래의 전자카드 인렛은 안테나 코일과 반도체 칩을 연결하여 전자 회로를 구성한 것으로서 제작 공정이 까다롭고 가격이 비싼 것이었다.

본 고안은 전자카드 인렛의 제작 공정을 쉽고 단순화 하고, 새로운 구조의 RF 전자카드 인렛을제작하는 기술사상을 제공하기 위한 것이다.

본 고안의 RF 전자카드 인렛에는 절연기판에 부착된 얇은 도전판을 패터닝하여 다수의 나선형 리본 형태로 된 안테나를 사용함으로써, 카드의 두께 제한에 여유를 줄 수 있게 하고, 제작 공정을 단순화 하고 제품의 균일성을 증대할 수 있게 한다.

본 고안의 RF 전자카드 인렛은 제1 고주파 전압이 인가되면 저장된 데이터를 송신하기 위하여 제2 고주파 전압을 발생하는 반도체 칩과, 절연 기판 위에 상기 반도체 칩이 실장되고, 상기 반도체 칩의 본딩 패드에 연결된 리드단자들을 가진 회로기판과, 상기 회로기판의 리드단자에 연결되어 있고, 절연기판에 부착된 얇은 도전판을 패터닝하여 다수의 나선형 리본 형태로 된 안테나를 포함하여 이루어지는 것이다.

또한 본 고안에서는 안테나 제작공정에 절연 기판에 도전체 박막을 부착하고, 도전체 박막을 다수개의 나선상 트랙으로 패터닝하여 접속단자들을 가진 안테나를 제작하므로 공정을 단순화하고 생산제품의 균일성과 신뢰성을 높인다.

그리고 리드 단자들이 형성되고 구멍이 뚫린 프린트 기판의 일면에 점착테이프를 부착한 후 반도체 칩을 부착하고 리드와 본딩 패드를 와이어 본딩하므로서 공정을 용이하게 하고 신뢰성을 높인다.

도1은 RF 전자카드의 사시도이다.

도2는 프린트기판의 평면도이다.

도3은 반도체칩이 부착된 회로 기판의 평면도이다.

도4는 본 고안의 RF 전자카드 인렛의 평면도이다.

도5는 본 고안의 안테나를 보인 평면도이다.

이하에서 본 고안을 구체적으로 설명한다.

도1에서 보인 것은 일반적인 RF 전자카드의 사시도이다.

RF 전자카드(1)는 보통 RF 전자카드 인렛을 플라스틱으로 몰딩 하거나 플라스틱 판을 양편에서 열 압착하여 만든 것이다. 이러한 RF 전자카드는 두께가 일정치 이하가 되도록 하여야 하기 때문에 RF 전자카드 인렛의 두께가 얇을수록 좋다.

도2에서 보인 것은 프린트기판의 평면도이다.

본 고안의 프린트기판은 절연기판에 도전체 박막(예로서 동박, 알미늄박,등)을 부착하고 사진 기술을 이용하여 노광 현상 식각공정으로 리드단자(21, 22, 23)들을 형성한 것이다. 이 프린트 기판은 양면에 도전체 박막을 부착하여 리드 단자들을 패터닝하고 양측에 형성된 리드단자들을 관통공(24,25,26)들을 통하여 서로 연결하는 방법으로 제작이 된 것이다.

이러한 리드단자들은 반도체 칩(10)에 형성된 본딩패드들과 연결되는 인너리드 부분과 안테나와 연결될 아??리드 부분을 가지고 있다.

도3에는 반도체칩이 부착된 회로 기판의 평면도를 보여 주고 있다.

이 회로기판에는 소정의 주파수로 된 고주파 전압(제1고주파전압)을 인가 받아서 저장된 데이터를 역시 일정한 주파수의 고주파 신호(제2고주파전압)를 발생하는 회로가 형성되어 있는 반도체칩(10)이 절연기판(41)위에 실장되어 있고, 이 반도체 칩의 본딩패드들(11)과 리드단자들(42,43,44,45,46,47)을 와이어(12:골드 와이어)가 각각 연결시켜 주고 있다. 도3에는 리드단자의 패턴이 도2와는 다른 모양을 하고 있는 것이다.

도5는 본 고안의 안테나를 보인 평면도이다.

이 안테나는 절연기판(35)에 부착된 박막의 도전체 판을 사진 식각공정으로 패터닝된 것이다.

안테나 도선은 절연기판(35) 위에 리본처럼 부착된 것이다. 이 안테나에는 여러개의 접속용 단자들(31,32,33,34)이 형성되어 있다. 31, 32, 34 로 지시한 단자는 안테나의 양단자와 중간 단자들이고 32번은 31번 안테나 단자를 회로기판(20)에 형성된 리드 단자들과 연결하기 위하여 중간 스테이션으로 사용하기 위하여 만든 단자이다. 이와 다른 형태와 레이아웃을 만들 수 있음은 물론이다.

도4는 본 고안의 RF 전자카드 인렛의 평면도이다.

RF 전자카드 인렛은 안테나와 회로기판이 조립된 것이다. 회로기판의 단자와 안테나의 단자들이 땜납으로 연결되거나 초음파접합 기술에 의하여 접속된 것이다. 안테나의 일측단자(31)는 절연테이프(36)가 다른 안테나 도선 부분을 덮은 위를 지나가는 연결박편(37)에 연결되고 이 연결박편의 다른 단부는 중간 연결단자(32)에 연결된다. 도면부호 38번은 연결점들을 가리킨다.

이상 도면에서 자세하게 보인 바와 같이 본 고안의 RF 전자카드 인렛는 제1 고주파 전압이 인가되면 저장된 데이터를 송신하기 위하여 제2 고주파 전압을 발생하는 반도체칩(10)과, 절연 기판(41) 위에 반도체 칩이 실장되고, 반도체 칩의 본딩 패드(11)에 연결된 리드단자들(42-47)을 가진 회로기판(20)과, 회로기판의 리드단자에 연결되어 있고 절연기판(35)에 부착된 얇은 도전판을 패터닝하여 다수의 나선형 리본 형태로 된 안테나(30)를 포함한다.

반도체 칩에는 안테나와 연결되는 본딩패드 이외에도 여러개의 본딩 패드들을 가지고 있는데 이들 패드들은 반도체칩에 데이터(RF 전자카드의 ID 번호)를 기록하기 위하여 사용된다.

안테나(30)에는 양단과 중간에 각각 단자가 형성되어 있는 것을 예로서 도시하였으나 내측의 안테나와 외측의 안테나를 분리하여 각 안테나 단부에 접속용 단자를 형성하여도 된다. 그 형상과 레이아웃을 변경하여 제작할 수가 있다.

또 회로기판(20)은 중앙 부위에 구멍(27)이 뚫려 있고, 이 구멍 위에 상기 반도체 칩(10)이 실장되며 상기 반도체 칩의 본딩 패드(11)에 도선으로 리드단자(22,23,25, 42-47)들이 연결되어 있다.

RF 전자카드 인렛의 회로동작은 다음과 같다.

RF 전자카드 인렛이 카드리드기의 전파 수신 범위에 접근하면 카드리드기에서 발신하는 소정 주파수의 고주파 전압이 안테나에 공진되어 반도체 칩에 입력된다.

반도체 칩에 형성되어 있는 전자회로에서 이 고주파 전압을 정류하여 회로 구동에 필요한 전력을 만들고 회로가 동작되면 미리 저장되어 있는 데이터(카드의 ID)가 고주파신호로 변조되어 안테나로 전달된다.

그러면 안테나에서는 이 고주파 신호를 발신하고 카드리드기에서는 이 신호를 수신하여 ID를 확인하여 필요한 수속 조작들이 일어나게 된다. 즉 주차카드이면 주차 출입문이 열리고, 보안 장소에서는 출입문이 열린다 거나 신분을 확인하거나 하며, 보관 창고이면 창고 문이 열린다거나 한다. 그 응용 범위는 얼마든지 있고 앞으로 더 확산 될 것이다.

RF 전자카드 인렛을 제작하는 방법은 다음과 같다.

안테나를 제작하는 공정은 먼저 절연 기판(35)에 도전체 박막을 부착하고, 도전체 박막을 다수개의 나선상 트랙으로 패터닝하여 접속단자들을 가진 안테나를 제작한다. 즉 박막 위에 포토레지스트를 도포하여 베이킹한 후 포토 마스크를 사용하여 노광하고 현상하여 포토레지스터 마스크를 만들고 이 것을 마스크로 하여 박막을 식각하여 패터닝한다.

회로기판(20)을 제작하는 방법은 다음과 같다.

절연 기판(41)에 도전체 박막을 부착하고, 도전체 박막을 위에서 설명한 바와 같은 사진 식각 공정으로 패터닝하여 리드단자들을 형성하고 구멍(27)을 뚫어서 프린트기판을 제작한다. 이때 기판의 한쪽 면에만 박막을 부착하거나 양쪽면 모두에 도전체 박막을 부착하여 양면 기판을 만들어도 된다. 양면 회로기판인 경우에는 스루홀을 만들고 납땜 공정에서 양편의 도선이 서로 연결되게 하거나 별도로 연결하는 공정을 추가하여도 된다. 다음에는 프린트기판의 일측에 점착테이프를 부착하고 구멍 뚫린 부위에 반도체칩(10)을 점착시키고(구멍에 노출된 점착테이프에 칩이 부착된다) 리드단자들과 반도체칩의 본딩패드들을 각각 와이어본딩한다. 그리고 와이어 본딩된 부위에 에폭시 수지를 코팅하여 와이어를 보호하고 고정한다.

회로기판(20)의 리드단자들과 안테나(30)의 접속단자들을 각각 연결하는 조립공정은 땜납을 사용하여 납땜공정으로 연결하여도 되고, 초음파를 이용하여 초음파접착기술을 이용하여도 된다.

이외에도 레이저를 이용한 용접방법을 이용하거나 전도성접착제를 사용하여 단자들을 연결할 수도 있다.

이렇게 제작된 RF 전자카드 인렛의 양면에 프라스틱 판을 열 압착하여 RF 전자카드를 제작한다. 프라스틱 몰딩을 이용하여 RF 전자카드 인렛을 프라스틱 커버로 덮을 수도 있다.

이상 설명한 바와 같은 본 고안 RF 전자카드 인렛은 두께를 얇게 만들 수가 있어서 RF 전자카드의 두께 제한을 만족시키기가 용이하고, 공정을 단순화하고 기계화하는데 적합하며, 제품의 신뢰성과 일양성을 높이는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 제1 고주파 전압이 인가되면 저장된 데이터를 송신하기 위하여 제2 고주파 전압을 발생하는 반도체칩과,

   절연 기판 위에 상기 반도체 칩이 실장되고, 상기 반도체 칩의 본딩 패드에 연결된 리드단자들을 가진 회로기판과,

   상기 회로기판의 리드단자에 연결되어 있고, 절연기판에 부착된 얇은 도전판을 패터닝하여 다수의 나선형 리본 형태로 된 안테나를 포함하여 이루어지는 RF 전자카드 인렛.
2. 제1항에 있어서,

   상기 안테나는 양단과 중간에 각각 단자가 형성되어 상기 회로기판의 리드단자들과 각각 연결되어 있는 것이 특징인 RF 전자카드 인렛.
3. 제1항에 있어서,

   상기 안테나는 사각 운동장의 육상트랙 형상으로 리본형 도체가 나선상으로 패터닝된 것이 특징인 RF 전자카드 인렛.
4. 제1항에 있어서,

   상기 회로기판은 중앙 부위에 구멍이 뚫려 있고, 이 구멍 위에 상기 반도체 칩이 부착되고, 상기 반도체 칩의 본딩 패드에 연결된 리드단자를 3개 이상 가지고 있고,

   상기 안테나는 일단이 서로 연결된 두 개의 나선형 리본 코일을 가지고 있고, 이 코일의 단부에 형성된 단자들이 상기 회로기판의 리드단자에 각각 연결되는 것이 특징인 RF 전자카드 인렛.