KR20110054406A

KR20110054406A - 콤비 카드 제조 방법 및 이를 이용해 제조된 콤비 카드

Info

Publication number: KR20110054406A
Application number: KR1020090111028A
Authority: KR
Inventors: 채종훈; 이종선
Original assignee: 한국조폐공사
Priority date: 2009-11-17
Filing date: 2009-11-17
Publication date: 2011-05-25
Also published as: KR101070303B1

Abstract

본 발명은 콤비 카드 제조 방법 및 이를 이용해 제조된 콤비 카드에 관한 것으로, 그 방법은 시트에 안테나 단자부와 일정한 패턴을 갖는 안테나를 열압착 공정을 이용해 형성하는 1단계; 시트에 밀링공정을 통해 안테나 단자부가 표출되게 요홈부를 형성하는 2단계; COB 단자를 제외한 리드 프레임에 접착제를 도포하는 3단계; 및 COB 단자와 상기 안테나 단자부가 와이어를 레이저에 의해 연결되게 한 후 COB 단자를 요홈부에 삽입 접착되게 하는 4단계;를 포함하여 이루어진다. 본 발명의 콤비 카드는 다수개가 적층된 시트; 일정한 패턴을 갖고 상기 시트 사이에 실장되는 안테나; 상기 시트 사이에 실장된 상태로 상기 안테나와 연결되는 안테나 단자부; 상기 안테나 단자부와 중첩되게 시트에 실장되는 COB 단자; 및 상기 COB 단자와 안테나 단자부 사이를 연결하는 와이어;를 포함하여 이루어진다.

콤비 카드, 시트, 안테나, 안테나 단자부, COB 단자, 와이어

Description

콤비 카드 제조 방법 및 이를 이용해 제조된 콤비 카드{Combi card producting method and the combi card which is manufactured by using this}

본 발명은 콤비 카드 제조 방법 및 이를 이용해 제조된 콤비 카드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도로 마련된 안테나 단자부와 COB 단자가 레이저 용접으로 상호 연결될 수 있게 함으로써 안테나 코일이 단선되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 안테나 단자부와 COB 단자의 연결 상태를 양호하게 형성하는 것이 가능하게 하는 콤비 카드 제조 방법 및 이를 이용해 제조된 콤비 카드에 관한 것이다.

일반적으로 카드들은 오랫동안 데이터 캐리어(data carrier)로 이용되어 왔다. 보통 카드들은 카드의 일표면 또는 양표면에 정보 등이 인쇄되거나 기재된 것과 같이 시각적으로 데이터를 기록 및 전달하였다. 카드들은 자기 카드(magnetic cards) 형태의 자기 데이터 캐리어(magnetic data carrier)로 기능할 수도 있다. 자기 카드들에 있어서, 자기 스트립(magnetic strip)은 카드의 특정 위치에 프레싱된다. 자기 스트립은 자기 카드 판독기(reader)에 의해 판독 가능한 데이터를 전송한다. 자기 카드들은 기차표, 은행 카드 등으로 이용될 수 있다. 하지만, 이러한 자기 카드들은 자기 스트립에 의해 전송되거나 기록될 수 있는 데이터의 양이 적은 약점이 있다. 더구나, 자기 카드들은 비교적 적은 횟수만 덮어쓰기 할 수 있고 쉽게 파손된다. 자기 카드들은 주변의 자기장에 의해 영향을 받기 쉽고 그 안에 저장된 데이터 조차 소실될 수 있다.

상술한 종래 데이터-캐리어 카드를 향상시킨 것으로써, " 스마트 카드" 또는 " IC 카드" 가 제공되어 왔다. 이러한 카드들은 데이터 저장을 위한 집적 회로(IC)가 내장되어 있다. 현재의 기술로서, IC(Integrated Circuit)는 30k 바이트(byte) 이상의 데이터를 저장할 수 있고, 100,000회 이상 덮어쓰기 및 읽기를 할 수 있다. IC는 데이터 및 프로그램 양쪽을 모두 포함할 수 있기 때문에, 스마트 카드들은 컴퓨터 단말기의 원격지에서 사용될 수 있다. IC 카드들은 전화 카드 또는 신용 카드로 사용된다. 이러한 카드들은 때때로 자기 스트립도 포함하므로, 두 개의 인터페이스(interface) 들을 제공한다.

IC 카드들은 일반적으로 접촉 카드(contact cards)와 비접촉 카드(contact-less cards)로 분류될 수 있다. 접촉 카드의 경우, 리드/라이트 인터페이스(read/write interface)를 구비한 적어도 하나의 IC 카드의 주요 표면이 외부 환경에 노출된다. 사용시에 상기 IC 카드의 리드/라이트 인터페이스가 컴퓨터 단말기 또는 프로세서의 리드/라이트 헤드(read/write head)와 직접 물리적으로 접촉하게 되어, 그것에 의해 데이터가 카드 내에 있는 IC에 기록되게 되거나, IC로부터 읽혀질 수 있다. 다른 한편, 비접촉 카드에는 동선 코일(coil of copper wire)이 제공되는데, 이러한 코일은 IC 내에 완전하게 내장되어 있는 양 말단에서 또는 그 부근 에서 IC와 연결된다. 동선 코일은 무선 주파수 신호들을 전송 및 수신하기 위한 안테나 역할을 수행한다. 그 다음에 IC는 외부 시스템, 예를 들면 컴퓨터 시스템과 무선 주파수(RF : Radio Frequency)에 의해 연결된다. 이 경우, IC는 상기 외부 컴퓨터 시스템의 임의의 리드/라이트 헤드와 직접적으로 접촉될 필요 없다.

만약 접촉 IC 카드가 자주, 예를 들어 하루에 한 번 또는 두 번 또는 그 이상 사용된다면, 그 안에 내장된 IC는 쉽게 손상될 것이다. 특정 환경에서, 접촉 카드의 사용은 더 많은 시간을 낭비할 수도 있을 것이다. 예컨대, 고속도로 통행료 결재의 경우에, 접촉 카드를 사용하게 되면 톨게이트를 통과하는 모든 차들이 결재 처리를 위해 정차해야만 한다. 그러므로, 비접촉 카드는 비교적 자주 일어나지만 비교적 소액을 결재하는 거래에 이용하기에 적합하다.

비접촉 IC 카드들은 고주파 비접촉 IC 카드와 저주파 비접촉 IC 카드로 분류될 수 있다. 고주파 비접촉 IC 카드(또한 고주파 카드로 칭함)의 동작 주파수는 13.56MHz인 반면에, 저주파 비접촉 IC 카드(또는 저주파 카드로 칭함)의 동작 주파수는 125kHz이다. 고주파 카드에는 4 내지 5 라운드의 동선 코일이 제공되고, 그 동작 거리는 약 10cm 내이다.

고주파 카드는 다른 근처의 고주파 카드의 동작에 우연히 영향을 주거나 영향을 받을 가능성이 적기 때문에, 매우 신뢰할 만하다. 저주파 카드의 경우는, 250 내지 300 라운드의 동선 코일이 제공된다. 저주파 카드들의 제조가 다소 복잡하고 자동화하기 어려운 반면에, 그것의 주된 이점은 그것의 동작 거리가 3m까지 된다는 것이다.

고주파 카드는 보통 기차 여행 또는 버스 탑승의 경우와 같은 개인적인 용도로 사용된다. 저주파 카드는 무선 주파수 신호들이 먼 거리를 통해 전송될 수 있고 서로 다른 차종은 비교적 쉽게 구별할 수 있기 때문에, 고속도로 통행료 지불을 위해 사용될 수 있다.

고주파 카드의 경우에, 카드 내에 코일을 제공하는 세 가지의 방법이 있는데, 즉, 인쇄, 에칭, 그리고 내장(embedding)이 있다. 상기 인쇄 방법에서는 코어 시트(core sheet) 상에 전기전도성 잉크를 인쇄하여 몇 라운드의 코일을 형성한다. 이러한 방법은 빠르고 비교적 저렴한 장치를 필요로 한다. 하지만, 이러한 방법은 인쇄된 " 와이어" 가 쉽게 손상되는 단점이 있다. 게다가, 전기적 도전율이 일부 전기 전도성 금속 분말과 잉크 사이의 혼합에 의존하여 달라지기 때문에 일정하지 않다. 그렇게 인쇄된 회로는 매우 얇아 관련 국제 표준 하에서 요구되는 휨 시험(bending test)을 통과할 수 없다. 더욱이, 인쇄 방법에 있어서, 인접한 라운드의 와이어들은 너무 가깝게 근접할 수 없게 되므로, 무선 주파수 전송의 효율이 상당히 감소된다. 상술한 다양한 문제들 때문에, 이 방법은 현재 좀처럼 사용되지 않는다.

에칭 방법을 살펴보면, 이러한 방법은 회로 보드의 생산에 사용되는 것과 유사하다. 하지만, 와이어의 인접한 라운드는 서로에 대해 지나치게 근접할 수 없기 때문에, 무선 주파수 전송의 효율이 떨어진다. 게다가, 생산 동안 주위 환경을 오염시키는 문제가 발생한다. 그와 같이 해서 제조된 카드는 휨 테스트에도 통과할 수 없다. 그러므로 이 방법도 좀처럼 사용되지 않는다.

내장 방법의 경우, 이러한 방법은 매우 다목적이고 두 개의 와이어의 인접한 라운드가 궁극적으로 서로 접촉될 수 있어 무선 주파수 전송 효율이 현저하게 향상된다. 이러한 방법은 주위 환경에 악영향을 미치지 않고 자동화가 가능하다. 이러한 방법에 의해 생산되는 카드는 휨 테스트도 통과할 수 있다.

최근에, 접촉 카드 및 비접촉 카드 이외에, 접촉 카드 및 비접촉 카드의 기능을 통합한 종류의 카드가 제안되었다. 이러한 카드는 콤비 카드 또는 이중-인터페이스 IC 카드로 불린다. 편의상, 이하에서 " 콤비 카드" 라는 용어를 사용한다.

콤비 카드에 집적 회로(IC)가 내장된다 하더라도, 접촉 카드의 경우와 같이, 외부 시스템의 리드/라이트 헤드가 IC와 물리적으로 접촉하여 IC로부터 데이터를 읽거나 또는 IC내에 데이터를 쓸 수 있도록 IC의 주요 표면은 노출된다. 한편, 비접촉 카드의 경우와 같이, 콤비 카드의 IC는 카드 내에 내장된 안테나 코일에도 전기적으로 접속되어, IC가 무선 주파수 전송에 의해 외부 시스템에 연결될 수 있고, 따라서 또 데이터가 IC로부터 읽혀지거나 또는 IC 내에 쓰일 수 있다. 이것은 콤비 카드가 보다 다양한 환경에서 사용될 수 있도록 허용한다.

콤비 카드들의 기존의 제조 방법에서, IC는 전도성 접착제(conductive adhesive)에 의해 안테나 코일에 고정된다. 이 방법의 단점은 안테나 코일과 IC 사이의 물리적인 접속이 충분히 견고하지 않아서, 그 결과 ISO-7816-1 및 ISO10536-1의 요구를 충족시킬 수 없다는 것이다.

이러한 콤비 카드들의 단점을 보완하기 위해 공개특허 2002-62198호 "이중-인터페이스 IC 카드의 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조된 카드"가 개시되어 있으 나 종래의 이 방법은 안테나 코일이 실장된 상태의 시트에서 안테나 코일을 빼내어 집적 회로와 안테나 코일을 연결시키고 이를 다시 실장시켜 납땜 또는 열 압축 본딩시켜 고정하고 있다.

그러나 상기와 같이 안테나 코일을 빼내어 집적 회로와 연결 후 다시 실장시킬 경우 빼낸 안테나 코일의 실장시 올바르게 실장되지 않아 단선 등이 일어나는 문제점이 발생하였다.

또한 안테나 코일을 빼내는 과정에 안테나 코일이 단선되는 등의 문제점이 있었다. 즉, 안테나 코일을 집적 회로와 직접 연결시키도록 하는 방식에 의해 안테나 코일의 단선이 자주 일어남에 따라 작업 공정 지연으로 인한 원가 상승의 원인이 되는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 별도로 마련된 안테나 단자부와 COB 단자가 시트에 레이저 용접우로로 상호 연결될 수 있게 함으로써 안테나 코일이 단선되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 안테나 단자부와 COB 단자의 연결 상태를 양호하게 형성하는 것이 가능하게 하는 콤비 카드 제조 방법 및 이를 이용해 제조된 콤비 카드를 제공함에 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진다.

본 발명의 콤비 카드 제조방법은, COB 단자와 안테나를 용접 방식을 이용해 연결하는 콤비 카드 제조방법에 있어서, 시트에 안테나 단자부와 일정한 패턴을 갖는 안테나를 열압착 공정을 이용해 형성하는 1단계; 시트에 밀링공정을 통해 안테나 단자부가 표출되게 요홈부를 형성하는 2단계; COB 단자를 제외한 리드 프레임에 접착제를 도포하는 3단계; 및 COB 단자와 상기 안테나 단자부가 와이어단자를 레이저에 의해 연결되게 한 후 COB 단자를 요홈부에 삽입 접착되게 하는 4단계;를 포함하여 이루어진다.

한편, 본 발명의 콤비 카드는, COB 단자와 안테나를 용접하여 형성되는 콤비 카드에 있어서, 다수개가 적층된 시트; 일정한 패턴을 갖고 상기 시트 사이에 실장되는 안테나; 상기 시트 사이에 실장된 상태로 상기 안테나와 연결되는 안테나 단 자부; 상기 안테나 단자부와 중첩되게 시트에 실장되는 COB 단자; 및 상기 COB 단자와 안테나 단자부 사이를 연결하는 와이어;를 포함하여 이루어진다.

또한 상기 와이어는 상기 안테나 단자부와 COB 단자를 레이저 용접에 의해 연결되게 한다.

그리고 상기 시트는 열압축 방식에 의해 융착되게 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 별도로 마련된 안테나 단자부와 COB 단자가 레이저 용접으로 상호 연결될 수 있게 함으로써 안테나 코일이 단선되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 안테나 단자부와 COB 단자의 연결 상태를 양호하게 형성하는 것이 가능하게 하는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면, 별도의 와이어와 안테나 단자부를 이용해 COB 단자와 연결되게 함으로써 COB 단자와 안테나의 연결 상태를 견고히 할 수 있어 작업 공정 시간을 단축시키고 공정 수율을 높혀 원가를 절감할 수 있는 기대 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 콤비 카드를 나타내는 사시도이며, 도 2 내지 도 5는 본 발명의 콤비 카드 제조 방법을 나타내는 공정도이다.

도 1에 도시된 바에 의하면, 콤비 카드(100)는 다수개의 시트(110)를 일정한 크기를 갖게 적층시켜 합착시키고 있으며, 상기 시트(110) 내부에는 일정한 패턴을 갖는 안테나(121)가 실장되어 있다. 상기 안테나(121)는 통상적으로 열가소성 물질(예를 들어 플렉시글라스(Plexiglass), 폴리염화비닐(Polyvinyl chlorde), 폴리프로필렌(Polyropylene) 및 아크릴로니트릴((Acrylonitrile) 부타디엔-스티렌(Butadiene-styrene)), 또는 반경화된 열경화성 수지 접착제의 얇은 층(예를 들어, 대략 안테나의 반경)으로 코팅된 내열성 물질(예를 들어, 에폭시-섬유유리(Epoxy-fiberglass)로 만들어진다.

그리고 상기 시트(110)는 생산품 카드의 용도에 따라 충전 시트(Filler sheet), 보호 시트, 그래픽 시트 및 외부 투명 시트 등을 외부에 형성하게 하는 것을 주지사실이다.

또한 상기 안테나(121)는 상기 시트(110)에 실장된 안테나 단자부(120)와 접점된 상태로 안테나 단자부(120)가 안테나 상부에 위치되며 상기 안테나 단자 부(120)는 상면은 외부에 노출되며 하면은 상기 안테나 단자부(120)와 와이어에 의해 연결되는 COB 단자(130)가 구비되어 있다. 앞서 설명한 바와 같이 상기 COB 단자(130)는 일정한 회로를 구성하고 있어 실장된 회로에 데이터를 저장 보관할 수 있게 된다. 여기서 상기 안테나 단자부(120)에는 통공이 형성되어 있다.

상기와 같은 본 발명의 콤비 카드(100)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같은 방법으로 제조된다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 다수개의 시트(110)를 적층시킨 후 상기 시트(110) 사이에 안테나 단자부(120)와 안테나(121)를 위치시킨다. 이 상태에서 열압착공정을 이용해 시트와 안테나 단자부 및 안테나가 융착되게 한다.

다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이 시트(110) 상면을 밀링공정을 이용해 가공하여 안테나 단자부(120) 상면이 표출되도록 요홈부(111)를 형성시킨다. 이때 상기 안테나 단자부(120)의 중심 부분에 형성된 통공(122)이 요홈부(111)와 같이 개방될 수 있게 하는 것이 바람직하다.

다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이 시트(110) 상부가 개방된 요홈부(111) 상부에 COB 단자(130)를 위치시킨다. 이때 상기 COB 단자(130) 저면은 단차진 형태를 하고 있으며, 저면의 단차진 리드 프레임(미고시)에는 접착제(131)가 도포되어 있다. 상기 접착제(131)는 절연성 물질로 이루어지게 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 COB 단자(130)와 안테나 단자부(120)가 와이어(140)를 이용해 연결되게 한다. 이때 상기 와이어(140)는 에나멜 피복제에 의해 감싸진 상태여서 상기 에나멜 피복재를 레이저를 이용해 와이어가 드러나도록 한 후 드러난 와이어 를 COB 단자와 안테나 단자부 각각에 레이저 용접을 통해 접점시킨다.

다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이 와이어에 의해 안테나 단자부(120)와 접접된 COB 단자(120)를 요홈부(111)에 삽입시켜 COB 단자(120)의 단차진 부분이 안테나 단자부의 통공에 삽입되며 COB 단자 저면에 도포된 접착제(131)가 안테나 단자부에 상면과 점착되게 한다. 이 상태에서 접착된 상태의 COB 단자와 안테나 단자부를 열압착하여 시트 내에 고정될 수 있게 한다.

이와 같이 카드에 내장되는 COB 단자를 안테나와 연결시 별도의 와이어와 안테나 단자부를 이용해 실장되게 함으로써 COB 단자와 안테나의 연결시 발생할 수 있는 안테나 단선 문제를 방지할 수 있게 되고, 시트 내에 안테나가 실장된 상태로 콤비 카드를 제조할 수 있어 안테나 위치를 정확히 설정하여 제조할 수 있게 된다.

또한 시트와 일체화된 안테나를 통해 COB 단자의 교체로 다양한 COB 단자 이용히 가능하게 된다.

본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

도 1은 본 발명의 콤비 카드를 나타내는 사시도.

도 2 내지 도 5는 본 발명의 콤비 카드 제조 방법을 나타내는 공정도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 콤비 카드 110 : 시트

111 : 요홈부 120 : 안테나 단자부

121 : 안테나 122 : 통공

130 : COB 단자 131 : 접착제

140 : 와이어

Claims

COB(Chip On Board) 단자와 안테나를 용접 방식을 이용해 연결하는 콤비 카드 제조방법에 있어서,

시트에 안테나 단자부와 일정한 패턴을 갖는 안테나를 열압착 공정을 이용해 형성하는 1단계;

시트에 밀링공정을 통해 안테나 단자부가 표출되게 요홈부를 형성하는 2단계;

COB 단자를 제외한 리드 프레임에 접착제를 도포하는 3단계; 및

COB 단자와 상기 안테나 단자부가 와이어를 레이저에 의해 연결되게 한 후 COB 단자를 요홈부에 삽입 접착되게 하는 4단계;를 포함하여 이루어지는 콤비 카드 제조방법.
제 1 항에 있어서,

상기 4)단계에서 상기 와이어는 안테나 단자부와 COB 단자의 연결시 레이저 용접에 의해 접착되는 것을 특징으로 하는 콤비 카드 제조방법.
COB 단자와 안테나를 용접하여 형성되는 콤비 카드에 있어서,

다수개가 적층된 시트;

일정한 패턴을 갖고 상기 시트 사이에 실장되는 안테나;

상기 시트 사이에 실장된 상태로 상기 안테나와 연결되는 안테나 단자부;

상기 안테나 단자부와 중첩되게 시트에 실장되는 COB 단자; 및

상기 COB 단자와 안테나 단자부 사이를 연결하는 와이어;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 콤비 카드.
제 3 항에 있어서,

상기 와이어는 상기 안테나 단자부와 COB 단자를 레이저 용접에 의해 연결되게 하는 것을 특징으로 하는 콤비 카드.
제 4 항에 있어서,

상기 시트는 열압축 방식에 의해 융착되게 하는 것을 특징으로 하는 콤비 카드.