KR20030022783A - 태그 혹은 칩카드를 만드는 방법 및 이러한 방법을구현하는 장치 그리고 이러한 방법과 장치로 제조되는태그 및 칩카드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태그, 칩카드, ID 카드, 트랜스폰더 유닛을 제조하기 위한 장치 및 방법에 관련되는데 원격 수신기에 정보를 무선으로 송신하거나 원격 송신기로부터 정보를 수신하기 위한 코일 혹은 안테나로 구성된다. 안테나 혹은 코일의 형상은 전기칩 모듈을 포함하는 다른 층들에 결합되어 있는 전기전도성 평호일을 펀칭하여 만들어진다.

Description

태그 혹은 칩카드를 만드는 방법 및 이러한 방법을 구현하는 장치 그리고 이러한 방법과 장치로 제조되는 태그 및 칩카드{METHOD FOR PRODUCING A TAG OR CHIP CARD, DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD AND THE TAG OR CHIP CARD PRODUCED USING SAID METHOD AND DEVICE}
안테나 혹은 코일 혹은 그와 유사한 태그나 트랜스폰더 유닛 형태의 작은 조립체를 감싸는 칩카드 혹은 식별카드는 여러 가지실시예로 공지되었다. 이것들은 일반적으로 무선정보를 수신하여 처리하는 역할을 하지만, 연결된 물체의 특성, 위치 같은 정보를 전송하고 비슷한 정비를 수신한다.
또한 소위 태그라고 하는 것은 자동으로 분류가 가능하도록 하는 소포나 작동 이송시스템을 이용하여 수만개의 가방을 정확한 위치로 이송시키는 공항의 수화물 분류 같은 곳에서의 사용이 점점 중요시되고 있다. 이러한 일을 하기 위해서,특정한 주소코드가 입력된 태그가 물건에 부착되어 자동이송루트를 따라 검사유닛(inquiry unit)에 상응하는 무선정보를 보내어서 스위치 유닛이나 분배벨트 혹은 분류장치가 이송루트를 따라 응답할 수 있도록 한다.
이러한 무선정보를 수신 및 전송하기 위해서, 안테나 혹은 코일 혹은 식별카드, 트랜스폰더 같은 것을 포함하는 모든 다른 조립체를 대표하는 모든 것들은 디지털로 인코딩되는 전자기 신호를 전송 및 수신하기 위한 헬리컬 형태의 코일 권선 혹은 구불구불한 와이어를 필요로 한다.
그러나 코일이나 안테나를 각각의 기판에 부착 혹은 적용시킬 때, 태그의 가격을 인상시키는 문제점이 발생한다. 이것은 단일형 코일연결부가 칩카드 호일기판(EP 0 481 776 A2)에 적용될 수 있는 공통적으로 이용되는 에칭기술은 여러 가지 추가적인 처리단계를 필요로 하는 것을 의미한다. 특히 증기증착된 전도성 측에 포토레지스트를 적용시키고 마스크를 이용하여 노출시키며 에칭으로 중간층을 제거하는 것을 포함하는데, 특히 많은 양의 유닛을 만들 것을 고려할 때 이렇게 태그를 만들면 비용이 많이 든다.
코일의 권선은 복잡한 배선 및 절단장치를 이용하여 합성기판위에 연속적인 권선의 형태이며, 동시에 합성기판은 가열되어서 권선이 가열된 합성 기판재료와 부분적으로 접착되어 최소한 다음 층이 적용될 수 있을 때까지(US-PS 3 674 602, PCT WO 95/26538) 그 모양을 유지하도록 한다.
와이어를 부착시키는 이러한 두 가지 방법은 시간낭비이며 복잡한데, WO 95/26538은 코일 와이어가 칩카드 위에 위치한 칩의 제 1 종단패드(terminal pad)에 연결되는 것을 나타낸다. 그런다음 코일 와이어는 코일을 형성하도록 놓이고 최종적으로 코일 와이어의 끝부분은 칩 위의 제 2 종단패드에 연결되어서 와이어는 기판의 가열된 후 코일 와이어가 놓이는 동안 기판에 부분적으로 연결된다.
본 발명은 안네나 혹은 코일을 둘러쌓는 태그(tag)를 제조하는 방법에 관련되는데, 청구항 제 1 항의 전제부와 관련된 칩카드(chip card) 혹은 식별카드 혹은 그와 유사한 트랜스폰더 유닛(transponder unit) 제조 방법 및 청구항 제 6 항의 전제부와 관련된 방법을 구현하기 위한 장치 및 청구항 제 7 항의 전제부와 관련된칩카드 혹은 코일 혹은 안테나를 감싸는 태그에 관련된다.
도 1은 안테나를 제조하기 위한 구리 혹은 알루미늄 코팅된 기판호일의 제 1 실시예를 도시하는 평면도.
도 2는 도식적으로 도시된 다이컷팅 도구로 다이컷팅 과정을 거치기 전에 거친 후에 합성 기판필름에 적용된 구리 혹은 알루미늄 호일을 확대한 측면도.
도 3은 추가되는 기판이 있거나 추가되는 기판 없이 전도성 재료로된 평호일(flat foil)에 나선형 다이절단 자국에 대한 제 2 실시예를 도시하는 도면.
도 4는 태그를 제조하는 자동제조체인을 도식적으로 도시하는 도면.
* 부호 설명 *
4 : 나선형 스트립10 : 이중호일
11 : 구리호일12 : 합성필름 기판
15 : 알루미늄 스트립19 : 칩
그러므로 본 발명의 목적은 태그나 칩 카드에 코일을 배열 및 제조하는데 관련하여 장치를 단순화할 뿐만 아니라 가격을 낮추기 위한 태그를 만드는 장치 및 방법을 제안하는 것이다.
본 발명은 태그 자체에 관련되어 청구항 제 1 항, 제 6 항, 제 7 항에 나타난 특징들로 해결책을 제시한다.
본 발명에 의한 특별한 이점은 오직 하나의 추가적인 단계만이 태그나 칩카드를 자동으로 제조하는 동안, 주로 다이컷팅(die-cutting) 공정이 진행되는 동안 안테나 혹은 코일을 준비하는데 필요하다는 사실이다.
이러한 다이컷팅 공정으로 인해 태그와 일치하는 안테나가 어떠한 형상으로든 제조되어서, 가장 단순한 실시예로써 선호되고 후기 공정단계가 필요하지 않다.
코일 혹은 안테나의 전체적은 공정은 특별히 추가되는 단계없이 인라인 자동 제조가 진행되는 동안 발생되며, 절단공정에서 구리로 코팅된 호일로 원하는 안테나 모양을(나선형, 직사각형 혹은 다른 형상) 절단하는 다이컷팅 도구 및 지지기판에 적용되는 구리 혹은 알루미늄인 전도성호일로만 구성된다. 추가되는 공정은 지지기판(supporting substrate)에 기능적인 안테나 구조가 즉각적으로 생성되도록 하는 구리 혹은 알루미늄의 특정한 특성으로 인해 필요하지 않게 된다. 이러한 공정 다음에 침은 통상적인 방법으로 연결되며, 완성된 태그는 양측의 적층과정에 적용되는 추가적인 층으로 달성된다.
만약 본 발명의 선호되는 실시예가 이용된다면 안테나를 만들기 위해 다이컷팅 공정이 진행되는 동안 다이컷팅되는 부분이 제거될 필요가 없고 그립핑 공정- 즉 단일의 다이컷팅 공정을 포함하여 추가되는 작업을 필요로 하는 공정만으로 충분하며 구리로 코팅된 기판 위의 나선형으로 감긴 안테나를 만들기 위해 두 개의 단부는 주름을 잡거나 납땜으로 개별의 칩 모듈에 부착되지만 하면 된다.
실제로 본 발명의 주요 특징들 중 하나는 구리로 코팅된 폴리에스터 필름 같이 선호적으로 합성재료로 되고 전도성 코팅된 기판인 특별한 원재료를 이용하여 다이컷팅 공정이 진행되는 동안 형성된 나선형 구리 권선은 추가되는 공정이 필요없이 효과적으로 전기절연될 수 있다. 이러한 이유는 아래에 자세히 설명될 것이다.
한번더 말해서 본 발명은 트랜스폰더 형식의 시스템, 유닛, 태그, 칩 혹은 식별카드, 접근카드, 혹은 신용카드를 제조 및 설치하는데 적합하며, 대표적으로 태그에 관해서만 설명될 것이지만, 동일한 방법으로 권선의 형태로 서로 감긴 다른 코일이나 코일구조를 나타내기 위해 안테나라는 용어가 사용된다.
상기 공개된 특허를 따라 중간 부착을 갖는 단계적인 와이어 적용방법에 비교해 볼 때 본 발명은 태그 같을 것을 빠르게 제조할 수 있도록 할 뿐만 아니라 단계를 축소시킨다. 이러한 방식으로 구조적으로 간단하고 비용도 효율적이 된다.
본 발명의 변형은 범위 내에서 가능하며 실시예는 도면과 상세설명을 따른다.
본 발명의 기본적인 개념은 전기전도성 재료로 된 평평한 층을 다이커팅(die-cutting)을 하여 안테나 혹은 코일권선을 만드는 것인데, 상기 권선은 태그를 만드는데 사용되거나 트랜스폰더 형식의 조립체를 만드는데 이용된다.
본 발명의 선호되는 실시예는 아래에 자세히 설명될 것인데, 안테나를 제조하기 위한 기본적인 재료는 전기전도성 재료로된 평코일인데, 보통 구리나 알루미늄이며, 선호적으로 폴리에스터 같은 합성 필름인 지지기판에 적층 및 적용된다.
폴리에스터 필름 같은 두께는 50 내지 250μ 사이이지만, 원하는 두께는 어느 두께로든지 설정될 수 있으며, 동일한 방식으로 실제 제조 과정에서 사용된 구리호일의 두께는 크게 중요하지 않으며, 태그의 다른 변수(이송력 같은)에서 획득될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 이중 호일형식의 이중층 원료가 (10)으로 표시되었으며, (상단) 구리호일(11) 및 하단, 합성필름 기판(12)으로 구성(도 2)되었다.
다이컷팅으로 이중호일(10) 같이 많은 권선을 갖는 코일이나 안테나를 제조하기 위해서, 상응하는 형식의 블레이드를 갖는 컷팅도구가 필요하다.
상기 블레이드는 도 2에 도시된 바와 같은 물체(13)로 형성된 횡단면을 갖을 수 있으며, 한 지점에 테이퍼지거나 두 개의 층(11,12)으로 구성된 이중호일(10)의 전체 폭과 동일한 두께를 갖을 수 있고, 다이컷팅 공정에 그다지 중요한 것은 아니다. 인쇄기술에서 알려진 소위 스틸 스트립 도구(steel-strip tool)라고 하는 도구를 참고하여 적합한 다이컷팅 도구를 고려해볼 수 있는데, 여러 가지 모양이 주로 넓은 종이 혹은 판지시트를 다이컷팅하는 형식으로 다이컷팅 종이로 만들어질 수 있다.
만약 스틸 스트립 도구 다이컷팅 공정을 트랜스폰더 형식의 장치를 위한 코일 혹은 안테나에 적용시킨다면, 이중호일(10)의 형태로 다이컷팅하는데 이용된 횡단면인 다이컷팅 도구의 하단 블레이드의 종방향 모양은 제조될 코일이나 안테나의 원하는 형식을 따르는데, 도 1 및 도 3에 도시된 실시예에 대해서 안쪽으로 테이퍼진 코일권선이 선택된다.
물론 안테나의 권선의 형상은 완전히 틀릴 수가 있으며, 안테나의 개별 권선은 외부형상을 따르는데 가능한 이중호일의 사각형을 따르며 태그나 칩카드(다른 전자부품, 칩카드 푸쉬버튼 같은 것들)에 위치될 다른 조립체처럼 특정한 영역에 절단되며, 다이컷팅 도구의 구조는 이러한 경우에서 나선형의 안쪽을 테이퍼진 권선인 전체권선이 단일형 다이컷팅 공정에서 이중호일로 커팅된다.
본 특허에서 존재하는 또 다른 가능성은 도 2에서 (13a)로 제안된 바와 같이 서로 최소로 이동된 두 개의 하단절단dpt지로 구성되는 다이컷팅 영역에서 이중 블레이드를 갖는 다이컷팅 도구를 설계하는 것을 포함한다. 만약 전체 다이컷팅 도구의 형상이 나선형이라면 좁은 나선형 스트립(4)은 이중호일(10')에서(도 3) 다이컷팅되어 처리공정이 진행되는 동안 제거되는데, 서로 절연되고 나선형 혹은 소용돌이 모양인 권선으로 된 구리 혹은 알루미늄 스트립(15)을 남긴다.
그러나 본 발명의 선호되는 실시예는 단일형 다이컷팅 엣지(edge)(13)로만 작업하고 직접 다이컷팅 공정 같은 것으로 실시하는 것을 포함한다. 이러한 이유는 합성 기판(12) 위의 구리나 알루미늄 호일아 재료반응의 차원에서 비교적 부드럽지만 전체적으로 탄성력이 있는 것이 아니라는 사실에서 발견될 수 있다. 다이컷팅 공정 다음에, 즉 이중호일(10)이 무늬가 새겨지거나 구멍이 난후에 현상이 발생되는데, 구멍이 난 구리호일 엣지는 서로 분리된채로 유지되고, 합성기판(12)의 구멍 뚫린 엣지는 이러한 기판의 탄성 혹은 항복거동으로 인해 또다시 서로를 향해 접근하게 된다. 이로 인해 다이컷팅 과정 다음에 다이컷팅 도구(13)가 퇴거한 후에 도 2의 오른쪽 측면이 확대도시된 것 같은 형상이 만들어진다. 하강 다이컷팅 도구는초기에 구리호일을 절단하고, 이중호일(10)을 물리적으로 무늬를 새기고 구멍을 내기 위해 약간 눌리게 된다. 동시에 구리호일의 엣지(11a,11b)는 아래쪽으로 약간 눌려서 변형되며, 구리호일의 양 엣지 사이의 분리부분(A)을 만드는데 도움을 준다. 물론 이 경우 다른 해결책이 고려될 수 있음에도 불구하고 합성기판은 구멍이 뚫릴 수 있지만, 합성 필름은 재료 특성에 대해서 다른 반응을 나타내고 구리호일에서 멀어지는 영역에 있는 엣지가 다시 서로에 대해서 접근하도록 하는데, 즉 서로에 대해서 항복하도록 하며, 구리호일 사이의 거리(A)는 다이컷팅 공정 후에 동일하게 남게 된다.
이와 동시에 상기 다이컷팅 공정만으로 인해서 안테나의 개별적인(나선형) 권선 사이가 충분히 절연 분리부분(A)이 형성되며, 안테나의 형상은 선호적으로 이전 스테이지 바로 다음에 시작되는 공정 스테이지에서 고정되며, 처리기계를 통해 좀더 이동하는 이중호일(10)로 구성되고 아래쪽에서 적용되는, 즉 합성필림 기판에 적용되는 접착 필름을 갖는 이중호일(10)로 구성되는 스트립을 포함한다. 이러합일련의 공정 스테이지에서 칩(19)을 연결시키기 위해 벗겨지고 이러한 방식으로 만들어진 안테나 혹은 코일의(구리) 표면을 남기는 것이 적합하다.
다이컷팅으로 인해 안테나의 개별권선 사이에 만들어진 분리부분은 여러 가지 다양한 기능이지만, 다이컷팅 도구의 형상, 사용된 합성 기판의 항복특성 및 두께, 구리 혹은 알루미늄 코팅의 비탄성 구동 및 두께는 아니다. 합성 기판이 다이컷팅 공정으로 절단되는 구리호일 엣지를 누름과 동시에 일정한 깊이로 완전히 구멍이 뚫리거나 무늬가 새겨진다는 사실이다. 그냥 무늬가 새겨질 경우 권선이 기판이 완전히 뚫릴 때 서로에 대해서 이동 가능 하지만, 접착으로 인해 바로 고정되고, 그 모양과 서로 분리된 높이를 유지하여 접착고정 단계가 불필요하게 된다.
전체적인 제조공정 태그를 만들고 본 발명에 의해 단순화되어서 도 4에 도시된 바와 같이 진행되는데, 적합하게 설계된 자동 인라인(in-line) 설비장치는 전술된 바와 같이 지점(B)에서 연속적으로 공급된 스트립(16)으로부터 안테나를 스탬핑(stamp)하며, 지점(C)에서 스트립(16) 위의 개별적인 안테나는 지점(D)으로부터 공급되는 개별적인 칩모듈을 추가하여 완성되는데, 도 1에 도시된 바와 같이 스탬핑된 안테나 형상의 앞부분(17) 및 끝부분(18)은 선호적으로 주름이 잡혀 칩모듈(19)의 상응하는 종단패드에 연결되지만, 납땜니아 다른 접착기술로도 가능하다. 팁모듈(19)을 추가하여 완성된 안테나를 갖는 스트립(16)은 적층유닛(E)으로 이송되어 접착 혹은 가열 장치로 추가적인 상단 및 하단층(20,21,22)을 추가하여 완성된다. 최종적으로 적층된 스트립(16')은 개별의 태그와 함께 이러한 형태로 사용자에게 주어지거나 태그는 추가적인 절단 혹은 다이컷팅 공정으로 스트립에서 분리된다.

Claims (7)

  1. 무선 수신기에 정보를 무선으로 전송할 수 있고 무선 송신기로부터 정보를 수신할 수 있는 안테나 혹은 코일을 감싸는 태그, 칩 혹은 식별카드 혹은 트랜스폰더 유닛을 제조하는 방법에 있어서, 코일 혹은 안테나 형상은 전기전도성 평호일을 스탬핑하여 만들어지며, 전자침 모듈을 포함하는 추가적인 층에 접착되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 전기전도성 평호일(구리 혹은 알루미늄 호일(11))은 합성필름 기판(폴리에스터 필름(12))에 배열되며 이러한 방식으로 만들어진 이중호일(10)은 다이커팅되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 혹은 제 2 항에 있어서, 다이컷팅 도구는 스틸 스트립 도구에 비슷한 단일형 다이컷팅 블레이드를 갖고 코일이나 안테나의 형태와 일치하는 다이컷팅에 사용되며, 상단 전기전도성 평호일을 완전히 구멍을 내고 부분적으로 혹은 완전히 하단 합성 필름 기판을 분리시키는데, 최소한 전기 전도성 필름 기판은 구리 혹은 알루미늄 같은 부드러운 비탄성 금속으로 구성되어서 다이컷팅 도구가 제거된 후에 다이컷팅으로 만들어진 거리(A)를 유지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 한 항에 있어서, 다이컷팅 도구는 원하는 안테나혹은 코일 형상의 경로 다음에 이중호일(10)로부터 제거될 재료의 스트립을 스탬핑하는 좁은 거리로 분리되고 인접한 두 개의 블레이드를 배치하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 한 항에 있어서, 안테나 혹은 코일 형상을 다이컷팅하기 위한 기다란 스트립 형태의 이중호일(10)은 자동 설비공정으로 공급되고 안테나 형상의 처음 및 끝부분(17,18)은 따로 공급된 칩의 종단패드에 연결되고 이중호일 스트립(16)이 전방으로 이송되는 동안 추가적인 표면층(20,21,22)을 이용하여 적층된다.
  6. 제 1 항 내지 2항 중 한 항을 따르는 방법을 수행하기 위한 목적으로 안테나 혹은 코일을 감싸는 태그, 칩 혹은 식별카드, 트랜스폰더 유닛 같은 것을 제조하기 위한 장치에 있어서, 전기전도성 재료 및 합성 필름기판의 연속적으로 공급된 이중호일로부터 안테나 형상을 스탬핑하는 단일형 혹은 이중 블레이드(13,13a)를 갖는 다이컷팅 도구를 만드는 것이 제안되는데, 안테나 형상의 처음 및 끝은 칩모듈에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 안테나 혹은 코일을 포함하는 태그, 칩 혹은 식별카드, 트랜스폰더 유닛 같은 것에 있어서, 태그나 칩카드를 형성하는 층들(20,21,22,16)들 중 하나는 전기전도성 평평한 재료 및 합성 기판으로 구성된 이중호일로부터 제조되며, 안테나 혹은코일은 중심이 같은 전지적으로 절연된 권선의 형태로 상기 호일에 스탬핑되는데, 처음과 끝부분은 칩 모듈에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
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