KR20040024696A - 내장형 무선안테나를 피이티 시트에 형성하는 방법,피이티 시트를 이용한 스마트카드 제조방법 및 상기방법에 의하여 제조된 스마트카드 - Google Patents

내장형 무선안테나를 피이티 시트에 형성하는 방법,피이티 시트를 이용한 스마트카드 제조방법 및 상기방법에 의하여 제조된 스마트카드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 종래 사용되는 PVC 재질의 시트를 대신하여 내구성과 내열성이 우수하고 카드제작이 용이하며 공해를 발생시키지 않는 PET 재질의 시트를 이용한 PET 시트를 이용한 스마트카드 제조방법 및 상기 방법에 의하여 제조된 스마트카드와, 내장형 무선안테나를 PET 시트에 형성하는 방법에 관한 것이다.
상기한 본 발명의 내장형 무선안테나를 피이티 시트에 형성하는 방법은, 적당한 크기와 두께를 가진 PET 시트를 준비하는 단계(S1)와, 상기 단계(S1)에서 준비된 시트의 표면을 계면활성제와 아크릴수지로 제조된 표면처리제로 처리하는 단계(S2)와, 상기 표면처리된 시트표면에 구리동선을 폴리아미드 수지계의 접착제를 이용하여 부착하고 반응기에서 80~100℃의 온도로 10~14 시간동안 가열하는 단계(S3)를 포함한다. 또한 PET시트를 이용한 스마트카드의 제조방법은, 상기 단계(S1-S3)를 통하여 무선안테나가 형성된 PET 시트상에 패키징된 칩모듈을 장착하는 단계(S4)와, PET 시트와 PET 인쇄지를 폴리아미드 수지계 접착제를 이용하여 부착하는 단계(S5)와, 반응기에서 80~100℃의 온도로 10~14 시간동안 가열하는 단계(S6)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

내장형 무선안테나를 피이티 시트에 형성하는 방법, 피이티 시트를 이용한 스마트카드 제조방법 및 상기 방법에 의하여 제조된 스마트카드{Method for forming the RF antenna in PET sheet, Method for producing the Smart Card using the PET sheet and Smart card using of the Method}
본 발명은 종래 사용되는 PVC 재질의 시트를 대신하여 내구성과 내열성이 우수하고 카드제작이 용이하며 공해를 발생시키지 않는 PET 재질의 시트를 이용한 내장형 무선안테나를 PET 시트에 형성하는 방법 및 PET 시트를 이용한 스마트카드 제조방법 및 상기 방법에 의하여 제조된 스마트카드에 관한 것이다.
반도체 칩은 컴퓨터나 가전제품뿐만 아니라, 스마트 (IC) 카드에도 확대 적용되고 있다. 즉 데이터를 처리하고 저장하는 기능을 이용하여 전자화폐에 이용되고 있어서 현금을 소지하지 않고서도 물건이나 서비스에 대한 요금지불이 가능하며, 기존의 마그네틱 카드를 대체하여 신용카드, 신분증, 주민등록증, 공중전화카드, 전자지갑, 현금카드 등에 광범위하게 사용된다.
도 1은 종래 사용되는 스마트카드(10)의 사시도로서, 일반적인 스마트카드(10)는 표면에 문자나 도안등이 인쇄된 카드상부시트(11)와, 카드상부시트(11)의 표면에 형성된 칩모듈 안착홈(13)에 수납된 칩모듈(12)을 포함하고 있다. 상기 칩모듈(12)은 통상 외부로 노출되는 기판과, 기판의 저면에 안착되는 것으로 데이터의 처리 및 저장을 위한 반도체칩과, 상기 반도체 칩의 주위에 부착되는 테이프와, 상기 반도체 칩과 기판을 연결하는 동선을 포함하고 있다. 이러한 칩모듈(12)의 구조는 종래 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
도 2에 도시된 것은 스마트카드(10)의 하부에 부착되는 카드하부시트(14)의 사시도이다. 카드하부시트(14)의 표면에는 배선패턴을 형성하는 동선(또는 구리동박)이 부착된다. 배선패턴은 스마트카드(10)의 사용목적에 따라서 변경될 수 있다.
예를 들어 비접촉식의 경우에는 동선이 루프형 무선안테나기능을 수행하며, 접촉식의 경우에는 접속단자 기능을 수행하는데 사용된다. 상기 카드상부시트(11)와 카드하부시트(14)는 접착제 또는 테이프등을 이용하여 결합되어서 하나의 스마트카드(10)를 형성한다.
상기와 같은 스마트카드(10)의 제조방법은, 도 3의 플로우차트를 참고하면 다음과 같다. 먼저, 적당한 크기와 두께를 갖는 PVC 시트(카드하부시트)를 제작한다. 상기와 같이 준비된 PVC 시트위에 구리선을 매입하거나 전도성 페이스트 수지를 인쇄하거나 또는 구리동박을 PVC에 접착한 후에 부식(에칭)을 이용하여 동선을 제작한다.
동선의 제작이 완료되면 미리 패키징된 IC 칩모듈을 조립하고, PVC 시트위에 PVC 인쇄지(카드상부시트)를 합지한다. 이 때 PVC 시트와 PVC 인쇄지 사이에 테이프를 부착하거나 접착제를 도포한다.
합지된 상태에서 프레스등을 이용하여 압착하여 PVC 시트와 PVC 인쇄지를 결합시켜서 스마트카드(10)를 제조한다. 제조가 완료된 PVC 시트를 카드규격(55m/m X 85m/m)에 맞게 컷팅함으로서 스마트카드(10)의 제조가 완료된다.
상기와 같은 종래 스마트카드(10)는 PVC 재질의 시트를 이용하여 제조되기 때문에 내구성과 내열성이 취약한 문제점이 있었다. 더욱이 카드 제작시에 PVC의팽창계수가 크기 때문에 결합상태가 불량한 제품이 자주 발생되며, 낡거나 파손되어서 폐기처분되는 PVC 카드는 소각시에 유독가스가 발생되기 때문에 공해발생이 우려되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 종래 사용되는 PVC 재질의 시트를 대신하여 내구성과 내열성이 우수하고 카드제작이 용이하며 공해를 발생시키지 않는 PET 재질의 시트를 이용한 내장형 무선안테나를 PET 시트에 형성하는 방법, 및 PET 시트를 이용한 스마트카드 제조방법 및 상기 방법에 의하여 제조된 스마트카드를 제공하는데 있다.
도 1은 종래 사용되는 스마트카드의 외관사시도,
도 2는 도 1의 스마트카드의 이면에 부착되는 하부시트의 사시도,
도 3은 종래 스마트카드의 제조방법을 설명하는 플로우차트,
도 4는 본 발명에 의한 스마트카드 제조방법을 설명하는 플로우차트,
도5a-도 5e는 본 발명에 의한 스마트카드 제조방법을 나타내는 도식도.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
10: 스마트카드 11: 카드상부시트
12: 칩모듈 13: 칩모듈 안착홈
14: 카드하부시트 15: 동선
100: PET 시트 102: 동선
104: 칩모듈 106: PET 인쇄지
108: 칩모듈 안착홈 110: 노즐
112: 표면처리제 114: 반응기
116: 히터
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 내장형 무선안테나를 PET 시트에 형성하는 방법은, 적당한 크기와 두께를 가진 PET 시트를 준비하는 단계(S1)와, 상기 단계(S1)에서 준비된 시트의 표면을 계면활성제와 아크릴수지로 제조된 표면처리제로 처리하는 단계(S2)와, 상기 표면처리된 시트표면에 구리동박을 폴리아미드 수지계의 접착제를 이용하여 부착하고 반응기에서 80~100℃의 온도로 10~14 시간동안 가열하는 단계(S3)를 포함한다.
또한 PET시트를 이용한 스마트카드의 제조방법은, 적당한 크기와 두께를 가진 PET 시트를 준비하는 단계(S1)와, 상기 단계(S1)에서 준비된 시트의 표면을 계면활성제와 아크릴수지로 제조된 표면처리제로 처리하는 단계(S2)와, 상기 표면처리된 시트표면에 구리동선을 폴리아미드 수지계의 접착제를 이용하여 부착하고 반응기에서 80~100℃의 온도로 10~14 시간동안 가열하는 단계(S3), 동선에 의하여 무선안테나가 형성된 상기 PET 시트상에 패키징된 칩모듈을 장착하는 단계(S4)와, PET 시트와 PET 인쇄지를 폴리아미드 수지계 접착제를 이용하여 부착하는 단계(S5)와, 반응기에서 80~100℃의 온도로 10~14 시간동안 가열하는 단계(S6)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 종래 PVC 재질을 이용하여 제조되던 스마트카드를 내구성과 내열성이 뛰어나고 팽창계수가 적으며 또한 소각시에 유독가스발생이 없는 PET(Poly Ethylene Terephthalate)를 이용하여 제작하는 방법이다.
본 발명은, 먼저 PET 시트상에 동선(또는 구리동박 또는 나노페이스트)을 이용하여 무선안테나를 형성하는 방법에 대하여 설명하고, 무선안테나가 형성된 PET 시트를 이용하여 비접촉식 스마트카드를 제조하는 방법을 설명한다. 이러한 일련의 과정은 연속적으로 이루어진다.
도 4는 본 발명의 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
먼저, 적당한 크기와 두께를 가진 PET 시트를 준비한다(S1).
상기와 같이 PET 시트가 준비된 상태에서 세정을 위한 표면처리를 수행한다(S2). 표면처리과정은 PET 시트상의 이물질 제거와 또한 동선(동박, 또는 나노페이스트)을 부착하기 위한 사전정지 작업과정이 된다.
표면처리과정에 사용되는 표면처리제는 계면활성제와 아크릴수지를 일정비율 혼합하여 제조된 것이다. 계면활성제와 아크릴수지의 혼합비율은 표면처리되는 PET시트에 따라서 변경될 수 있다. 상기 표면처리제는 솔벤트 용제성을 가진다.
표면처리제를 이용한 PET 시트의 표면처리는 수작업으로 하거나 또는 표면처리제를 일정한 속도로 분사하는 노즐을 이용하여 실행할 수 있다. 노즐을 통하여 분사된 표면처리제는 자연상태로 흐르도록 PET 시트를 경사지게 위치시킨다. 표면처리가 완료되면 PET 시트를 건조시킨다. 건조과정이 완료되면 PET 시트의 표면에 아크릴수지층이 형성된다.
도 5a에 PET 시트(100)의 표면처리를 위한 일례가 표시되어 있다. 도시된 바와 같이, PET 시트(100)의 표면을 노즐(110)을 이용하여 표면처리제(112)를 일정속도로 도포하여 세정 및 아크릴수지의 부착을 실행한다. 노즐(110)을 이용한 고속분사 대신에 헝겊등에 표면처리제를 적힌 상태로 닦아내는 수작업으로 표면처리하는 것도 가능하다.
상기와 같이 PET 시트를 표면처리한 후에, PET 시트 표면에 배선을 위한 구리동박을 폴리아미드 수지계의 접착제를 이용하여 부착시킨다(S3). 도 5b에 도시된 것은 PET 시트(100)의 표면에 구리동박(102)을 부착시킨 상태를 예시한 것이다. 구리동박은 루프형 무선안테나를 구성하도록 부착됨을 알 수 있다.
그러나 루프형 무선안테나 뿐만 아니라 전기신호를 전송할 수 있는 접속단자형태로 구성할 수 있음은 명백하다. 또한 상세히 도시되지 않았지만 구리동박(102)의 하부측표면에는 접착제가 부착되어 있다.
이렇게 부착시킨 상태에서는 PET 시트와 구리동박이 완전히 접착되지 않기 때문에 반응기에 투입하여 일정시간 동안 가열시킨다. 반응기에서의 가열온도는80~100℃, 바람직하게는 90℃로 가열하는 것이다. 또한 가열시간은 약 10~14시간, 바람직하게는 약 12시간 정도 가열하는 것이다. 상기와 같은 반응기에서의 가열반응에 의하여 폴리아미드 수지 접착제는 열경화성(핫멜트) 수지로 변성된다.
도 5c는 반응기(114)에 수납되어서 가열되는 PET 시트(100)의 상태를 도시한 것이다. 하부에 위치한 히터(116)에 의하여 공급되는 열에 의하여 PET 시트(100)가 가열되며, 이에 따라서 폴리아미드 수지계 접착제가 열경화된다.
상기와 같은 단계(S1-S3)를 거쳐서 스마트카드에서 사용되는 내장형 무선안테나 모듈의 제조가 완료된다. 상기와 같이 구성된 내장형 무선안테나는 종래 PVC 재질의 시트와 결합이 가능하다.
상기 단계(S3)에서 구리동박을 이용하여 내장형 루프 무선안테나를 형성하는 대신에 나노페이스트(Nano Paste)를 이용하여 동선을 형성할 수 있다(S3a). 나노페이스트는 도전성 물질을 함유하고 있기 때문에 나노페이스트를 이용하여 PET 시트 표면상에 인쇄하면 구리동박과 같은 도전성을 획득할 수 있다.
나노페이스트는 실버페이스트 또는 동페이스트를 이용한다. 나노페이스트는 PET 시트가 이미 표면처리되어서 아크릴수지 성분이 표면에 부착되어 있기 때문에 잘 부착된다.
또는 나노페이스트 대신에 코일, 즉 구리선을 매립하여 내장형 루프 무선안테나를 형성한다(S3b). 코일의 매립방식은 종래와 같은 방법을 사용하여 수행할 수 있다. 코일매립시에 표면처리효과에 의하여 매립후에 아크릴수지의 부착으로 인한 저항때문에 잘 이동하지 않아서 안정적인 고정효과가 있다.
상기와 같이 표면에 무선안테나가 형성된 시트의 배선과 통전되도록 칩모듈이 도 5d와 같이 장착된다(S4). 칩모듈이 장착된 후에 PET 시트의 상부측에 위치하게 될 PET 인쇄지를 접착제를 이용하여 결합시킨다(S5).
상기 PET 시트와 상기 PET 인쇄지의 밀착표면(PET 시트의 상부면과 PET 인쇄지의 이면)에 도포되는 접착제는 폴리아미드 수지계 접착제로서 상기 단계(S3)에서 사용된 것과 동일한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 접착성을 증대시키기 위하여 PET 인쇄지의 이면에 표면처리제를 이용하여 처리하는 것도 가능하다. 표면처리제의 적용은 단계(S2)와 동일하게 수행될 수 있다.
도 5e는 결합되기 직전의 분리상태도이다. 이러한 상태에서 PET 시트(100)와 PET 인쇄지(106)가 면 대 면으로 밀착하게 되며, 칩모듈 안착홈(108)을 통하여 칩모듈(104)이 외부로 노출된다. 밀착되는 면에는 각각 접착제가 도포되어 있다.
상기와 같이 PET 시트와 PET 인쇄지에 접착제가 도포되고 밀착된 상태에서 완전히 접착되지 않기 때문에 반응기에 투입하여 일정시간 동안 가열시킨다.
반응기에서의 가열온도는 80~100℃, 바람직하게는 90℃로 가열하는 것이다. 또한 가열시간은 약 10~14시간, 바람직하게는 약 12시간 정도 가열하는 것이다. 상기와 같은 반응기에서의 가열반응에 의하여 폴리아미드 수지 접착제는 열경화성(핫멜트) 수지로 변성된다. 제조가 완료된 PET 시트들을 카드규격(55m/m X 85m/m)에 맞게 컷팅함으로서 스마트카드(10)의 제조가 완료된다.
이와 같은 본 발명에 의하면 내구성과 내열성이 우수하고 카드제작이 용이하며 공해를 발생시키지 않는 PET 재질을 이용한 스마트카드 제조방법과 그것에 의하여 제조된 스마트카드가 제공된다.

Claims (12)

  1. 적당한 크기와 두께를 가진 PET 시트를 준비하는 단계(S1)와,
    상기 단계(S1)에서 준비된 시트의 표면을 계면활성제와 아크릴수지로 제조된 표면처리제로 처리하는 단계(S2)와, 그리고
    상기 표면처리된 시트표면에 구리동박을 폴리아미드 수지계의 접착제를 이용하여 부착하고 반응기에서 80~100℃의 온도로 10~14 시간동안 가열하는 단계(S3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 무선안테나를 피이티 시트에 형성하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단계(S3)가 도전성 물질을 함유한 나노페이스트를 PET 시트의 표면에 인쇄하여 내장형 무선안테나를 형성하는 것을 특징으로 하는 내장형 무선안테나를 피이티 시트에 형성하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 나노페이스트가 실버페이스트 또는 동페이스트인 것을 특징으로 하는 내장형 무선안테나를 피이티 시트에 형성하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단계(S3)가 코일을 매립하여 내장형 무선안테나를 형성하는 것을 특징으로 하는 내장형 무선안테나를 피이티 시트에 형성하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단계(S3)에서 바람직한 가열온도가 90℃이고, 가열시간은 12시간인 것을 특징으로 하는 내장형 무선안테나를 피이티 시트에 형성하는 방법.
  6. 상기 제1항 내지 제5항중의 어느 한 항에 의하여 제조된 내장형 무선안테나를 가진 피이티 시트.
  7. 적당한 크기와 두께를 가진 PET 시트를 준비하는 단계(S1)와,
    상기 단계(S1)에서 준비된 시트의 표면을 계면활성제와 아크릴수지로 제조된 표면처리제로 처리하는 단계(S2)와,
    상기 표면처리된 시트표면에 구리동박을 폴리아미드 수지계의 접착제를 이용하여 부착하고 반응기에서 80~100℃의 온도로 10~14 시간동안 가열하는 단계(S3),
    상기 단계에 의하여 무선안테나가 형성된 PET 시트상에 패키징된 칩모듈을 장착하는 단계(S4)와,
    PET 시트와 PET 인쇄지를 폴리아미드 수지계 접착제를 이용하여 부착하는 단계(S5)와, 그리고
    반응기에서 80~100℃의 온도로 10~14 시간동안 가열하는 단계(S6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 피이티 시트를 이용한 스마트카드의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 단계(S3)가 도전성 물질을 함유한 나노페이스트를 PET 시트의 표면에 인쇄하여 내장형 무선안테나를 형성하는 것을 특징으로 하는 피이티 시트를 이용한 스마트카드의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 나노페이스트가 실버페이스트 또는 동페이스트인 것을 특징으로 하는 피이티 시트를 이용한 스마트카드의 제조방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 단계(S3)가 코일을 매립하여 내장형 무선안테나를 형성하는 것을 특징으로 하는 피이티 시트를 이용한 스마트카드의 제조방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 단계(S3)에서 바람직한 가열온도가 90℃이고, 가열시간은 12시간인 것을 특징으로 하는 피이티 시트를 이용한 스마트카드의 제조방법.
  12. 상기 제7항 내지 제11항중의 어느 한 항에 의하여 제조된 피이티 시트를 이용한 스마트카드.
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