KR20040035109A - 스마트라벨 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제조에 소요되는 비용이 적고, 공정이 간단하며, 또한 안테나의 인식 성능을 저하시키지 않는 스마트라벨을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은:

집적회로칩;

상기 집적회로칩과 연결된 회로가 형성된 기판; 및

상기 기판을 관통하여 상기 회로의 두 지점과 각각 직접적으로 접촉하는 단부들을 구비한 도전성 스테이플;을 구비한 스마트라벨을 제공한다.

Description

스마트라벨{Smart label}

본 발명은 스마트라벨에 관한 것이며, 더 상세하게는 소정의 회로가 형성된 기판을 구비한 스마트라벨에 관한 것이다.

스마트라벨은 집적회로칩이 장착된 라벨을 지칭하는 것으로서, 다양한 정보가 입력된 집적회로칩을 기판에 장착하여 물류관리표식, 전자신분증, 전자화폐, 신용 카드 등으로 사용된다. 예를 들면 스마트라벨이 물류관리표식으로서 사용되는 경우에는, 물류관리의 대상이 되는 물품 또는 가축 등에 종전에 사용되던 바코드와 같은 표식 대신에 상기의 스마트라벨을 부착함으로써, 원거리에서 당해 물품 또는 가축에 대한 정보를 입력 또는 출력하는 것이 가능해지고 따라서 보다 편리하고 체계적인 물류관리가 가능해진다. 특히 물류에 있어서 종래의 바코드를 물류관리표식으로서 사용하는 경우에는 바코드 리더(Bar Code Reader)로 관리대상을 인식하였으나, 스마트라벨의 경우에는 포장된 물품과 같이 육안으로 식별되지 않는 물건 등에 부착되어 있어도 RF리더(Radio Frequency Reader)와 같이 스마트라벨을 인식하는 장치의 라디오주파수가 미치는 영역에 있기만 하면 인식이 가능하므로 바코드의 위치에 제한을 받는다든지 반드시 외부에 위치해야 한다는 등의 제한요소가 없는 것이 특징이다. 따라서 스마트라벨을 RF리더와 소정 거리 이내로 근접시키기만 하면 정보가 교환될 수 있으므로, 정보의 교환이 기존의 바코드와 같은 인식표시보다 편리하고 또한 신속하다. 한편 본 명세서에서는 라디오주파수를 이용하여 정보를 소통하고 통상 신용카드 또는 교통카드 등으로 사용되는 스마트카드(smart card)도 본 발명의 스마트라벨의 범위에 속하는 것으로 한다.

도 1 에는 상기와 같은 기능을 수행할 수 있는 스마트라벨이 도시되어 있다. 상기 스마트라벨은, 양단부가 집적회로칩(30)의 일 단자 및 외부연결단자(14)와 각각 연결된 제 1 칩연결부(15), 양단부가 집적회로칩의 타 단자 및내부연결단자(13)와 각각 연결된 제 2 칩연결부(16), 및 수회 권취되어 안테나로서 기능하며 상기 제 1 칩연결부 및 외부연결단자를 연결하는 도선(17)을 구비한 회로가 형성된 기판(10)을 구비한다. 상기 집적회로칩은 이방성전도필름(20)에 의하여 상기 제 1 칩연결부 및 제 2 칩연결부와 전기적으로 연결되며, 상기 내부연결단자와 외부연결단자는 절연막(40)에 의해서 이들 사이의 도선으로부터 절연되는 도전성 연결막(50)에 의하여 통전되는데, 상기 연결막은 양 단부가 상기 초음파 융착법 등에 의하여 상기 내부연결단자 및 외부연결단자와 연결된 금속박막이거나 또는 은 페이스트(Ag paste)를 도포하여 형성된 것이다. 보호필름(60)은 상기 구성요소들 위에 덮여짐으로써 이들을 외부의 접촉으로부터 보호하는 기능을 한다.

그러나 상기 연결막(50)을 금속박막 또는 은 페이스트로써 형성하는 경우에는, 고가의 장비 또는 재료가 필요하고, 공정이 복잡하며, 특히 은 페이스트의 경우에는 전기저항이 커서 상기 기판에 형성된 안테나의 인식 성능을 저하시킨다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 제조에 소요되는 비용이 적고, 공정이 간단하며, 또한 안테나의 인식 성능을 저하시키지 않는 스마트라벨을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 종래의 스마트라벨을 도시하는 분해사시도이고,

도 2 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스마트라벨을 도시하는 분해사시도이고,

도 3 은 도 2 의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 스테이플 등의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 기판11: 회로 형성부

12: 회로 비형성부13: 내부연결단자

14: 외부연결단자17: 도선

20: 이방성전도필름30: 집적회로칩

70: 스테이플71: 단부

72: 중앙부

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은:

집적회로칩;

상기 집적회로칩과 연결된 회로가 형성된 기판; 및

상기 기판을 관통하여 상기 회로의 두 지점과 각각 직접적으로 접촉하는 단부들을 구비한 도전성 스테이플;을 구비한 스마트라벨을 제공한다.

상기 스테이플의 단부들은 상기 기판 중 회로가 형성되어 있지 않은 회로 비형성부로부터 회로가 형성되어 있는 회로 형성부를 향해 관통되는 것이 바람직하다.

상기 회로는 내부연결단자로부터 수회 권취되어 외부연결단자로 이어짐으로써 안테나의 일부를 구성하는 도선을 구비하며, 상기 도전성 스테이플의 단부는 상기 내부연결단자 및 외부연결단자와 직접적으로 접촉하는 것이 바람직하다.

이어서, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.

도 2 에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스마트라벨은 집적회로칩, 기판, 및 스테이플을 구비한다.

상기 집적회로칩은 후술하는 안테나를 통하여 외부의 RF리더와 정보를 소통할 수 있는 회로를 구비한다. 이와 같은 집적회로칩은 RF칩이라 불리기도 한다.

상기 기판은 스마트라벨로서 기능할 수 있는 범위 내에서 임의의 소재로 형성될 수 있는데, 예를 들면 PET, PE, PVC와 같은 플라스틱이 사용될 수 있다. 또한 상기 기판은 반드시 견고해야 하는 것이 아니고 유연한(flexible) 것일 수도 있다. 상기 기판에는 상기 집적회로칩의 단자들과 연결된 회로가 형성되어 있다.

상기 회로는 양단부가 집적회로칩(30)의 일 단자 및 외부연결단자(14)와 각각 연결된 제 1 칩연결부(15), 양단부가 집적회로칩의 타 단자 및 내부연결단자(13)와 각각 연결된 제 2 칩연결부(16), 및 수회 권취되어 안테나의 일부를 구성하며 상기 제 1 칩연결부 및 외부연결단자를 연결하는 도선(17)을 구비한다.

상기 집적회로칩의 양 단자는 일 방향(기판에 대하여 수직방향)으로만 전기가 흐를 수 있는 이방성전도필름(ACF; 20)에 의하여 상기 칩연결부들(15, 16)과 전기적으로 연결된다.

상기와 같은 회로와 연결된 집적회로칩이 작동할 수 있기 위하여는 상기 내부연결단자(13)와 외부연결단자(14)가 연결되어야 하는데, 본 실시예에서는 이들을 도전성 스테이플(70; staple)로 연결한다.

상기 스테이플은 여러장의 종이를 철하기 위한 수단으로써 통상적으로 사용되는 도구로서, 전체적으로 'ㄷ'자 형상을 가진다. 상기 스테이플은 통상 수 개의 스테이플이 연결된 형태로서 판매되고 있는데, 이는 스테이플러(stapler)라는 도구 내부의 장착부에 장착되며, 상기 장착부와 연통된 슬롯(slot)을 통하여 하나씩 외부로 배출될 수 있다. 상기 스테이플러는 상기 장착부의 스테이플이 배출되는 슬롯과 대면하도록 배치되는 스테이플 단부 가이드부를 구비하는데, 이 스테이플 단부 가이드부는 상기 스테이플의 단부를 소정의 방향으로 가이드하여 이를 소정의 모양으로 굽게 한다. 상기 스테이플 및 스테이플러의 구체적인 구조와 사용방법은 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 물론, 일반인들에게도 널리 알려져 있는 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3 에는 상기 스테이플(70) 및 이로써 연결된 내부연결단자(13)와 외부연결단자(14)의 단면이 도시되어 있다. 상기 스테이플러에 스테이플을 장착하여 스테이플의 양 단부(71)를 상기 내부연결단자와 외부연결단자에 인접하게 한 상태에서 스테이플러를 가압하면, 도 3 에 도시된 바와 같이 스테이플의 양 단부(71)가 내부연결단자(13)와 외부연결단자(14)를 관통하고 서로 마주보는 형태로 굽게 된다. 본 실시예에서는 통상적인 경우를 예로 들었기 때문에 상기 양 단부(71)가 서로 마주보는 형태로 굽는 것으로 하였으나, 이는 상기 스테이플 단부 가이드부의 형상을 달리함으로써 임의로 변형할 수 있다.

상기 스테이플의 양 단부(71)들은 상기 내부연결단자(13)와 외부연결단자(14)의 중앙부를 관통하기 때문에 관통하는 부분에서 전기적으로 연결될 수도 있으나, 전기적 연결을 보다 확고히하고 또한 구조적인 안정성도 도모하기 위하여는 상기 단부(71)의 끝이 상기 연결단자들(13, 14)에 가압되는 것이 바람직하다. 가압의 여부와 정도는 주로 상기 스테이플 단부 가이드부의 형상과 기판(10)의 두께에 따라서 결정되는 것으로써, 기판의 두께가 정해진 경우라면 상기 스테이플 단부 가이드부의 형상을 조정함으로써 스테이플의 단부의 끝이 상기 연결단자들(13, 14)에 가압되는 정도를 조정할 수 있다.

상기 내부연결단자 및 외부연결단자가 스테이플에 의하여 통전가능하게 연결됨으로써 권취된 도선(17)이 안테나로서 기능할 수 있게 된다.

본 실시예에서는 상기 스테이플의 양 단부들이 각각 상기 연결단자들(13, 14)과 연결되는 것으로 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고 필요에 따라서 임의의 형상을 가진 회로의 임의의 두 지점을 상기 스테이플에 의하여 연결하는 것이 가능하다.

도 3 에 도시된 바와 같이 회로의 연결하고자 하는 두 지점(본 실시예에서는 연결단자 13 및 14) 사이에 다른 도선들이 형성되어 있는 경우에 있어서 상기 스테이플(70)이 다른 도선들과 절연되어야 할 때에는, 상기 스테이플의 양 단부(71)들을 회로가 형성되어 있지 않은 회로 비형성부(12)로부터 회로가 형성되어 있는 회로 형성부(11)를 향해 관통시킨다. 이렇게 함으로써 상기 스테이플의 중앙부(72)가 다른 도선(17)과 절연될 수 있다. 상기 회로 형성부와 회로 비형성부는 기판(10)의 어느 일 면을 의미하는 것이 아니고, 회로 형성부는 회로 중 연결하고자 하는 두 지점이 위치한 부분을 의미하며 회로 비형성부는 상기 두 지점이 위치한 부분의 반대측 면으로써 회로가 형성되지 않은 부분을 의미한다.

상기 구성요소들, 특히 상기 회로를 보호하기 위하여, 회로가 형성된 기판의 일면은 절연성의 보호필름(60)에 의하여 덮여지는 것이 바람직하다.

비록 상기 제 1 실시예에는 하나의 안테나와 이에 연결된 하나의 집적회로칩 만을 구비한 단순한 구조의 스마트라벨이 도시되어 있고 본 지면에서는 이에 대하여만 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

이하에서는 상기와 같은 스마트라벨을 제조하는 방법에 대하여 간단히 설명한다.

상기 스마트라벨의 제조방법은 크게 기판 제작단계, 회로 형성단계, 회로 연결단계, 칩 연결단계, 보호필름 부착단계로 나뉠 수 있다.

상기 기판 제작단계는 안테나가 형성될 기판을 제작하는 단계로서, 그 재료로서는 종래의 기판의 재료로서 사용되는 PET, PE, PVC와 같은 플라스틱이 사용될 수 있다.

상기 회로 형성단계는 상기 기판에 안테나와 같은 회로를 형성하는 단계로서, 기판에 Cu, Al 등과 같은 금속을 라미네이팅(laminating)한 후 소정의 패턴이 형성된 마스크를 이용하여 상기 금속을 에칭함으로써 회로를 형성하는 방법 등이 있다.

상기 회로 연결단계는 상기와 같이 회로가 기판에 형성된 후에 내부연결단자(13)과 외부연결단자(14)를 연결하여 회로의 연결구조를 완성하는 단계로서, 상기 내부연결단자와 외부연결단자를 이들 사이에 있는 다른 도선(안테나)과 절연시키면서 연결하는 단계이다. 전술된 바와 같이 상기 연결단자들은 스테이플에 의하여 연결된다.

상기 칩 연결단계는 상기회로와 집적회로칩을 연결하는 단계이다. 집적회로와 회로는 본딩와이어를 사용하는 방법 등에 의하여도 연결될 수 있으나, 본 실시예에서는 이방성전도필름을 사용하여 상기 회로와 집적회로칩을 연결하는 것으로 한다. 상기 집적회로칩은 제 1 칩연결부와 제 2 칩연결부의 일 단부와 연결되는데, 이들을 연결하는 이방성전도필름은 일 방향(기판에 대하여 수직방향)으로만 전기가 흐를 수 있다. 본 단계에서는 상기 제 1 칩연결부와 제 2 칩연결부 위에 이방성전도필름을 먼저 도포 또는 부착하고나서, 그 위에 상기 집적회로칩을 장착한다.

상기 보호필름 부착단계는 상기 회로 및 집적회로칩을 보호하기 위한 보호필름을 부착하는 단계로서, 절연성의 얇은 필름을 접착제 등을 이용하여 상기 회로가 형성된 기판 위에 부착한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

본 발명에 의하여, 제조에 소요되는 비용이 적고, 공정이 간단하며, 또한 안테나의 인식 성능이 양호한 스마트라벨이 제공된다.

Claims (3)

1. 집적회로칩;

   상기 집적회로칩과 연결된 회로가 형성된 기판; 및

   상기 기판을 관통하여 상기 회로의 두 지점과 각각 직접적으로 접촉하는 단부들을 구비한 도전성 스테이플;을 구비한 스마트라벨.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스테이플의 단부들은 상기 기판 중 회로가 형성되어 있지 않은 회로 비형성부로부터 회로가 형성되어 있는 회로 형성부를 향해 관통된 것을 특징으로 하는 스마트라벨.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 회로는 내부연결단자로부터 수회 권취되어 외부연결단자로 이어짐으로써 안테나의 일부를 구성하는 도선을 구비하며, 상기 도전성 스테이플의 단부는 상기 내부연결단자 및 외부연결단자와 직접적으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 스마트라벨.