KR20150034695A - 상온에서 페이스트 또는 액체인 접촉부를 갖는 칩 카드 - Google Patents

상온에서 페이스트 또는 액체인 접촉부를 갖는 칩 카드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 칩 카드에 관한 것으로, 칩 카드는 제1 전기 부품부(102; 104)와 제2 전기 부품부(106)를 포함하고, 상기 제1 전기 부품부와 상기 제2 전기 부품부는 통전 재료(112)를 통해 서로 접촉되며, 상기 통전 재료(112)는 금속 또는 금속 합금으로 이루어지며, 상기 금속 또는 금속 합금은 상온에서 페이스트 또는 액체 상태를 가지는 것을 특징으로 한다.

Description

상온에서 페이스트 또는 액체인 접촉부를 갖는 칩 카드 {CHIP CARD WITH CONTACTING THAT IS PASTY OR LIQUID AT ROOM TEMPERATURE}
본 발명은 칩 카드 및 칩 카드 제조 방법에 관한 것이다.
칩 카드는 통상적으로 예컨대 칩 모듈과 같은 부품을 칩 카드 본체 내에 도입하는 것으로 구성된다. 칩 모듈과 같은 모듈 이외에도, 통상적인 칩 카드는 안테나 또는 배터리 등의 추가적인 전기 부품을 포함한다. 상기 모듈의 접촉부와 추가의 전기적 부품부 간의 통전 연결부는 전반적으로 이러한 종류의 칩 카드의 작동성을 위해 필요하다. 여기서, 이러한 통전 연결부는 적어도 2개의 커넥터로 이루어지는데, 이들 커넥터는, 일 평면에 배열된 경우, 서로 간의 단락을 피하기 위해 서로 공간적으로 충분히 분리되어 있다.
칩 모듈을 칩 카드 본체에 통전 연결하는 것에 의해 칩 카드를 구성하는 방법은 WO2011/082765 A1으로부터 공지되어 있는데, 여기서 칩 모듈은 열가소성의 전기 전도성 탄성 중합체에 의해 칩 카드 본체에 접착되게 연결되며, 그에 따라 칩 모듈은 칩 카드 본체의 적어도 하나의 전기적 접촉 영역에 통전 연결된다.
DE 69820684 T2에 개시된 칩 카드는 카드 캐리어 내에 매립되고 단자 포인트 및/또는 안테나에 의해 형성된 인터페이스 요소에 연결된 유출 탭을 포함하는 마이크로 회로를 포함하며, 여기사 유출 탭과 인터페이스 요소 간의 커넥터는 전도성 물질을 사용하여 제조된다. 주사기 등으로 도포되는 전도성 물질은 낮은 점도를 가지고, 도포 및 중합화 과정을 거친 후 탄성 상태를 유지하며 벨트를 형성한다. 단자 포인트 또는 안테나는 낮은 점도를 가지고 탄성을 갖는, 예컨대 (내부) 전도성 입자가 포함된 중합체인, 전도성 물질로 이루어진다.
FR 2624284 A1은 액체 또는 점성 물질에 의해 칩 카드 내의 리세스 내에 유지되는 전자 모듈을 개시한다.
DE 19500925 A1은 무접촉 데이터 전송을 위한 칩 카드를 개시하는데, 해당 칩 카드는 카드 본체에 별도로 합체된 전송 모듈을 포함한다. 이 전송 모듈은 유도 데이터 및 에너지 전송을 위한 적어도 하나의 코일의 형태 및/또는 정전용량 데이터 및 에너지 전송을 위한 전기 전도층의 형태의 안테나를 포함한다. 칩 모듈로의 전기적 결합을 위해, 전송 모듈은 커넥터 영역을 포함한다.
본 발명의 목적은 개선된 칩 카드 및 칩 카드의 개선된 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기초를 형성하는 목적은 독립 청구항의 특징에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속 청구항에 특정된다.
제1 전기 부품부와 제2 전기 부품부를 포함하는 칩 카드가 제공되며, 제1 전기 부품부와 제2 전기 부품부는 통전 재료를 통해 서로 접촉되며, 상기 통전 재료는 금속 또는 금속 합금으로 이루어지며, 상기 금속 또는 금속 합금은 상온에서 페이스트 또는 액체 상태를 가진다.
본 발명의 실시예는 통전 재료를 통해 형성되는 통전 연결에 의해 기계적 부하를 받는 상태에서도 칩 카드의 사용 수명이 연장되는 것이 보장되는 장점을 가질 수 있다. 상기 통전 연결에 대한 기술적인 요구는 긴 사용 수명이 필요한, 특히 고 품질의 칩 카드의 경우에 제기된다. 칩 카드의 사용에 의해 예컨대 기계적 부하가 발생하는데, 이는 사용되는 재료에 있어서의 편향, 비틀림 및 상이한 열팽창 계수에 기인하여 강한 기계적 응력이 발생될 수 있기 때문이다. 전술한 통전 재료에 기인하여, 제1 전기 부품부와 제2 전기 부품부의 접촉부 사이에 강력하고 지속적인 통전 연결이 보장될 수 있는데, 이는 상기 접촉부 간의 기계적 응력과 실제 연결 요소에서의 기계적 응력이 페이스트 형태 또는 액체 형태의 통전 재료에 기인하여 회피되기 때문이다.
금속 또는 금속 합금이 사용되므로, 해당 통전 재료의 긴 수명도 보장된다.
칩 카드의 사용 수명의 기간(통상 10년 정도) 내에는 증발이 생기지 않으므로, 사용되는 통전 재료의 기계적 전기적 특성도 금속 또는 금속 합금의 선택에 기인하여 크게 변하지 않는다. 따라서, 칩 카드의 사용 수명에 걸쳐 통전 재료의 기계적 전기적 특성 및 그에 따른 칩 카드의 주요 특성이 불변 상태로 유지되는 것이 보장될 수 있다.
개괄적으로, 금속 또는 금속 합금의 형태로 상온에서 페이스트 또는 액체 상태인 통전 재료의 사용은 정상적으로 발생하는 기계적 부하에 용이하게 대처할 수 있는, 제1 및 제2 전기 부품부의 접촉 영역에 대해 피로에 강한(fatigue-proof) 유연한 연결 옵션을 제공한다. 이것은 특히, 신분증과 같은 고품질의 내구성 칩 카드의 구성에 매우 중요하다.
본 발명의 범위 내에서, "페이스트" 상태의 통전 재료는 상온에서 더 이상 자유 유동되지 않지만 "확산 저항성"을 가지면서 여전히 소정 수준의 점성을 가지는 재료를 의미하는 것으로 이해되는데, 여기서 소정 수준의 점성은 제1 및 제2 전기 부품부의 접촉부에 기계적 부하가 인가되고 그에 따라 전기 부품부의 접촉부의 상태 위치가 변경되는 경우 피로에 저항하는 방식으로 적용될 수 있는 수준이다. "페이스트" 라는 용어는 재료의 점도가 106 mPa s 미만인 것으로 정의될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 칩 카드는 카드 본체를 포함하며, 통전 재료는 카드 본체 및/또는 제1 전기 부품부 및/또는 제2 전기 부품부에 의해 밀폐된다. 이러한 밀폐는 재료의 증기압이 매우 낮은데도 불구하고 오랜 기간에 걸쳐 증발에 의해 야기되는 재료의 손실이 방지되는 것을 보장한다. 이것은 또한 외부 매체 또는 수분에 의한 영향이 통전 재료의 부식 부하를 야기하지 않고, 따라서 상대적으로 오랜 기간에 걸쳐서도 통전 재료의 전기적 기계적 특성이 실제 일정하게 유지될 수 있는 장점을 가진다. 개괄적으로, 밀폐에 기인하여 연속적인 저항성을 가지며 열화에 강한 전기 접촉이 얻어진다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기의 밀폐는 적어도 부분적으로 접착 접합으로부터 얻어진다. 예를 들면, 제1 전기 부품부 또는 제2 전기 부품부는 카드 본체에 접착식으로 접합되도록 하되, 이러한 접착식 접합 후, 통전 재료가 카드 본체에 의해 둘러싸이고 제1 또는 제2 전기 부품부가 밀폐되는 방식으로 행해질 수 있다. 따라서, 이것은 예컨대 종래 기술에서 선택된 카드 본체와 전기 부품부 간의 라미네이션 및 접착 접합 공정을 사용할 수 있는 간단한 제조 방법을 가능케 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 카드 본체는 리세스를 포함하고, 통전 재료는 적어도 부분적으로 상기 리세스 내에 수용되고, 상기 제1 및 제2 전기 부품부는 상기 리세스의 상호 대향면 상에 서로 마주하도록 배열된다. 상기 "리세스의 상호 대향면 상에"라는 표현은 여기서 의도된 부품부가 정확하게 상호 대향된 배열은 물론, 부품부가 서로로부터 외측으로 편이되는 방식으로 배열되는 것도 가능한 것으로 이해하여야 한다.
리세스에 기인하여, 일종의 통전 재료의 "가이드"가 구성됨으로써, 열팽창 또는 기계적 영향의 경우에도 상기 재료가 제1 및 제2 전기적 부품부에 대해 미리 정해진 공간적 영역 내에 유지된다. 따라서 통전 재료는 일단 기계적 부하 또는 열팽창이 약해지면 그곳에 영구적으로 유지되도록 하기 위해 임의의 위치로 유동될 수 없다. 또한, 카드 본체에 리세스의 사용은 전술한 칩 카드의 제조를 단순화할 수 있다. 이를 위해, 칩 카드는 예컨대 카드 본체와 제1 전기 부품부를 구비하여야 하고, 통전 재료는 리세스 내로 계량화될 것이다. 대안적으로, 카드 본체는 제1 및 제2 전기 부품부와의 접촉을 행하기 위해 통전 재료도 함께 제공될 수 있다. 이것은 개괄적으로 칩 카드의 제조 공정을 단순화한다. 특히 후자의 방법에 의해, 통전 재료는 카드 본체와 함께 냉각된 상태로 제공될 수 있으며(통전 재료가 흘러나가는 것을 방지하기 위해), 냉각된 상태는 재료의 물질의 상태가 고체가 되도록 선택된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 및 제2 부품부가 접촉된 상태에서 리세스는 통전 재료가 불충분하게 충전되어 있다. 이것은 열팽창 또는 외부로부터 기계적 전압의 유도시, 통전 재료가 리세스 내에서 확산되기에 충분한 공간이 존재하는 장점을 제공할 수 있다. 따라서, 통전 재료를 통해 제1 및 제2 전기 부품부의 접촉부에 인가되는 기계적 장력은 최소화된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 리세스는 슬롯 형태를 가진다. 슬롯 형태는 칩 카드의 카드 본체에 대해 특정 방향으로 배향되도록 제공될 수 있는 장점을 제공할 수 있다. 칩 카드는 통상적으로 칩 카드의 측면 길이(종방향)가 그것에 수직한 다른 측면 길이보다 큰 직사각형이다. 제1 및 제2 전기 부품부 간의 접촉은 정상적으로 부품부 중 하나에 대해 외측으로 편이되도록 카드의 종방향으로 형성되므로, 리세스에 대한 공간은 해당 종방향으로 감소된다. 이것은 전술한 밀폐를 위해 리세스 둘레로 도포될 접착제 본드의 공간을 최소화한다. 이에 대해, 해당 긴 엣지에 평행한 방향으로는 적은 공간이 존재하므로, 가능한 유익한 실시예는 슬롯의 연장 방향을 상기 긴 엣지에 수직하도록 선택할 수 있다. 따라서, 모든 방향으로 충분한 공간적 요건을 제공하도록 단지 큰 구경(원형)을 선택하는 대신에, 부품부는 슬롯 형상에 의해 최적으로 방식으로 서로 상대적으로 배열될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 통전 재료는 유기 화합물을 가지지 않는다. 따라서, 통전 재료의 기계적 전기적 특성은 오랜 사용 기간에도 실제적으로 변하지 않는 방식으로 제공될 수 있음이 보장될 수 있다. 통전 재료의 유동성은 열화 손실이 발생하지 않으며, 또한 열화에 기인한 전도성의 감소도 발생하지 않는다. 추가로, 통전 재료의 열 감도는 유가 화합물의 부재에 따라 최소화된다.
이에 대해, 예컨대, 특히 열화 과정에 걸쳐 초기에 현저한 탄성 거동이 점차 소실되는 통전 실리콘 재료의 부정적 특성을 참조한다. 과도하게 낮은 복원력에 기인하여, 특히 이러한 통전 재료는 소정의 열화 과정 이후에 기계적 또는 열적 부하에 의해 야기되는 소정의 제1 및 제2 부품부 간의 접촉 간격의 확장을 보상할 수 없게 된다. 이것은 칩 카드의 경우, 접촉의 중단을 가져올 수 있어서 칩 카드의 기능의 부작동을 야기할 수 있다. 통전 실리콘 재료도 고유의 전도성과 관련하여 열화를 겪게 된다. 특히 온도 변화 또는 열 충격 시험에서, 연결부의 전도성 감소에 수반되는 열화가 일어난다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 전기 부품부는 만곡 접촉 영역을 포함하고, 제1 및 제2 전기 부품부 사이의 접촉은 상기 접촉 영역을 통해 제공된다. 만곡된 형태의 접촉 영역의 실시예는 통전 재료가 제1 전기 부품부와 접촉될 가능성을 최대화하는 장점을 제공한다. 이러한 장점은 만곡된 형태의 제2 전기 부품부의 접촉 영역의 실시예에 대해서도 그러하다.
제1 및 제2 전기 부품부 간의 양호한 접촉의 가능성을 최대화하는 것은 대안적으로는 대응하는 접촉 영역을 지속적으로 큰 면적으로 형성하는 것에 의해 최대화될 수 있음에 유의하여야 한다. 그러나 이것은 접촉 면적과 관련하여 높은 재료 비용을 필요로 하므로, 특히 대량 생산 방법의 경우, 만곡 접촉 영역의 사용의 결과로서 비용 절감이 가능하다. 추가로, 만곡 형상은 접촉에 사용되는 "와이어"가 카드 본체에 직접 적용될 수 있게 한다. 특히, 안테나의 경우의 "전기 부품부"와 접촉 영역의 경우의 "와이어"는 동일하다. 이것은 카드 본체의 안테나가 구성되는 것에 의해 예컨대 에칭 방법에 비해 칩 카드의 제조를 단순화한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 전기 부품부 및/또는 제2 전기 부품부는 칩 모듈 또는 전도 트랙 또는 안테나 또는 스위치 또는 디스플레이 또는 배터리 또는 센서를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 접촉된 상태에 있는 제1 전기 부품부와 제2 전기 부품부 간의 접촉은 통전 재료가 제1 및 제2 전기 부품부의 접촉부에 부착되는 것에 기인한다. 이것은 통전 재료를 통해 제1 및 제2 전기 부품부 간에 접촉을 보장하기 위해 접착 접합이 필수적인 것은 아니라는 장점을 제공한다. 외부의 기계적 영향과 무관하게, 통전 재료가 제1 및 제2 전기 부품부와 접촉 상태로 유지되는 것이 지속적으로 보장된다.
추가의 측면으로, 본 발명은 칩 카드 제조 방법에 관한 것으로, 해당 방법은 칩 카드 본체 내에 전기 부품부를 제공하고 후속하여 제1 전기 부품부에 통전 재료를 제공하는 단계를 포함한다. 통전 재료는 금속 또는 금속 합금으로 이루어지며, 여기서 금속 또는 금속 합금은 상온에서 페이스트 또는 액체 상태이다. 최종적으로, 예컨대 카드 본체 내의 요소의 기계적 고정(접착 접합)과 동시에 제2 전기 부품부가 통전 재료에 접촉된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 방법은 통전 재료를 밀폐하는 단계를 더 포함한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 통전 재료는 용적 측정 및/또는 인쇄 방법에 의해 및/또는 적어도 하나의 리세스를 갖는 캐리어의 제공에 의해 제공되며, 상기 리세스는 통전 재료를 포함하며, 상기 캐리어는 제1 전기 부품부에 제공된다. 특히, 용적 측정은 분배에 의해 비용 효율적인 공급 방법이 사용될 수 있다는 장점을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 칩 카드의 제1 전기 부품부는 카드 본체 상에 제공되며, 상기 방법은 상기 카드 본체 내에 리세스를 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 용적 측정은 리세스 내의 통전 재료를 계량하는 것을 포함한다. 따라서, 통전 재료는 캐리어의 리세스 내에 미리 제공될 수 있고, 이후 캐리어가 제1 전기 부품부에 부착될 수 있다. 대안적으로, 전기 부품부와 캐리어는 초기에 함께 제공된다. 리세스가 미리 형성되지 않은 경우 오직 차후에 카드 본체에 리세스가 형성되며, 이미 제공되거나 후에 형성될 리세스 내에 통전 재료가 용적 계량된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 통전 재료는 재료의 물질의 고체 상태로 제공되는데, 이 상태는 냉각에 의해 형성된다. 이것은 통전 재료의 제공을 단순화할 수 있는데, 이는 특히 액체 재료의 경우, 통전 재료가 접촉부로부터 떨어져 이동되는 것이 방지되기 때문이다. 따라서, 통전 재료는 매우 목표지향적인 방식으로 접촉 영역으로 도입될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제2 전기 부품부는 고체 상태의 통전 재료에 접촉되는데, 이 상태는 냉각에 의해 형성된다. 접촉 대상의 부품부가 제위치에 있는 경우에만 통전 재료가 액체 또는 페이스트 상태를 채용하는 것이 가능하다. 따라서, 이것은 칩 카드의 제조 중에 통전 재료가 실제 목표 위치로부터 멀리 유동되거나 제거되는 것이 방지된다는 사실에 도움이 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 방법은 제공된 재료를 요동시키는 단계를 더 포함한다. 이 목적으로 대응하는 요동 기구가 사용될 수 있다. 요동은 특히 칩 카드의 제2 전기 부품부가 접촉되기 전에 통전 재료가 예컨대 제2 전기 부품부 측을 향하는 측면에 액적 형상을 취하거나 또는 적어도 제1 전기 부품부로부터 멀어지는 방향의 통전 재료의 측면이 균일한 평탄면 구조를 취하는 것을 보장한다. 구체적으로 예컨대 통전 재료가 전술한 리세스 내로 용적 계량화되면, 일종의 "로브(lobe)"가 용적 계량에 사용된 바늘의 제거 후에 통전 재료의 바늘 제거 지점에 형성될 수 있다. 제2 전기 부품부(그 접촉 영역)가 상기 로브에 직접 적용되었다면, 불균일한 접촉이 형성될 수 있다.
그러나, 특히 통전 재료의 제공 후에 해당 통전 재료가 선택적으로 측정되는 것도 고려할 수 있다. 예를 들면, 통전 재료는 제1 전기 부품부로부터 멀어지는 방향으로 상기 리세스로부터 소정 정도 돌출될 수 있다. 통전 재료가 리세스로부터의 돌출 정도는 통전 재료의 제공량의 척도이다. 시각적인 측정에 기인하여, 충분한 통전 재료가 도입되었는지 여부를 모니터링하는 것이 가능하다. 이에 반해, "로브"가 제공된 경우, 상기 시각적 측정은 부정확하다. 기계적 요동 과정에 기인하여, 볼록면 또는 심지어 구면의 균일한 평탄면이 재료의 응집에 기인하여 형성되기 시작한다. 이것은 재현 가능한 방식으로 상기 시각적 측정을 수행할 수 있게 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 방법은 제1 및/또는 제2 전기 부품부 및/또는 리세스를 예비 처리하는 단계를 더 포함한다. 이것은 제1 및/또는 제2 전기 부품부 및/또는 리세스로의 통전 재료의 점착이 선택적으로 조장되는 장점을 제공할 수 있다. 다른 한편, 이것은 부품부와 통전 재료 사이의 접촉을 촉진시킬 수 있다. 다른 한편, 이것은 다음 처리 단계에 사용되는 제조 장치의 하나의 처리 단계로부터의 제조 과정 중에 카드 본체의 빠른 운반 처리에 따라 관성 모멘트에 기인하여 통전 재료의 재료 손실이 없는 것을 보장할 수 있다. 이것은 카드가 다음 단계로 운반되도록 하기 위해 운반 과정 중 매우 빨리 가속되기 때문이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 예비 처리는,
-제1 및/또는 제2 전기 부품부 및/또는 리세스 및/또는 통전 재료의 선택적인 가열, 및/또는
-제1 및/또는 제2 전기 부품부 및/또는 리세스 및/또는 통전 재료의 플라즈마 처리, 및/또는
-제1 및/또는 제2 전기 부품부 및/또는 리세스 및/또는 통전 재료에 습윤제의 도포를 포함한다.
특히, 예컨대 제1 및/또는 제2 전기 부품부 및/또는 리세스 및/또는 통전 재료의 가열에 기인하여, 재료의 점착 및/또는 접촉이 이에 의해 간단한 방식으로 증진되는 장점이 제공될 수 있다.
예컨대 대기압 플라즈마와 같은 플라즈마의 사용에 기인하여, 동일한 효과가 얻어질 수 있으며, 여기서 제1 전기 부품부를 보유하는 특히 리세스의 베이스의 재료의 표면 특성이 추가적으로 최적화될 수 있다. 습윤제의 사용은 가능한 최대의 면적에 걸친 통전 재료의 점착을 위한 유동 특성을 크게 개선할 수 있다. 플라즈마 처리 및/또는 습윤제의 사용에 기인하여, 리세스의 베이스는 더 빨리 적셔져서 베이스 상에 통전 재료의 접합이 개선된다. 전술한 운반 과정에 의해, 통전 재료가 베이스로부터 원치 않게 탈착될 가능성이 최소화된다.
상기 금속 또는 금속 합금에 의한 접촉은 열화에 대해 높은 저항성을 가지며, 특히 구리와 같이 거의 내산화성이 없는 재료로부터 형성된 접촉 영역도 금속 합금에 의해 산화 및 부식에 대해 보호된다. 이러한 접촉은 사용되는 통전 재료의 특성에 기인하여 매우 광범위한 온도 범위 내에서도 매우 안정적이다. 따라서 칩 카드는 실제적으로 모든 대기 온도에서 제한되지 않는 방식으로 보관 및 사용될 수 있다.
특히 무독성인 금속 합금이 통전 재료로서 바람직하게 사용됨에 유의하여야 한다. 특히 용매를 함유하는 접촉 수단에 비해, 칩 카드는 제조 방법에 관련된 환경 또는 사람에게 손상을 끼칠 위험이 없이 환경 친화적인 방식으로 제조될 수 있는 장점도 얻어질 수 있다. 사용자의 건강도 양보되지 않는다.
전술한 방법은 예컨대, 적어도 하나의 전자 부품을 포함하는 칩 카드, 또는 칩 모듈, 센서, 배터리, 스위치, 안테나, 디스플레이 등과 같은 전자 부품부에 적용될 수 있으며, 여기서 다양한 전기 부품 또는 부품부의 접촉부 또는 동일한 전기 부품부 또는 동일한 전기 부품부의 다양한 접촉부는 서로 통전되게 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 방법은 특히 칩 모듈과 RFID 안테나(또는 무접촉 통신용의 유사한 안테나) 사이의 통전 연결을 위한 듀얼 인터페이스 칩 카드(DICs)로 알려진 것에 사용될 수 있다. 그러나, 개괄적으로, 기능이 오직 전기 전도성(예컨대, 전기적 연결 요소, 전도성 트랙, 안테나 브릿지 등의 연결)으로 한정된 요소와, 또한 통전 연결 이외에, 예컨대, 스위치, 회로, 안테나, 안전 메커니즘 등의 추가의 기능을 제공하는 요소가 전술한 방법에 의해 형성될 수 있다.
듀얼 인터페이스 칩 카드(DICs)으로 알려진 것은 양자가 동일한 칩 모듈에 의해 제어되는 접촉식 및 비접촉식 데이터 전송 인터페이스로 형성된 칩 카드이다. 그러나, 상기 방법은 하이브리드 칩 카드로 알려진 것, 즉 양자 모두가 자체의 칩 모듈에 의해 제어되는 접촉식 및 비접촉식 데이터 전송 인터페이스를 갖는 칩 카드에도 사용될 수 있다. 비접촉식 칩 카드를 제조하는 방법은 역시 비접촉식 데이터 전송 인터페이스에 사용될 수 있다. 어떤 경우에도, 대응하는 연결 기법에 의해 사용되는 안테나와 칩 모듈 간에 전기적 연결을 형성하는 것이 필요하다. 여기서, 전술한 통전 재료가 사용될 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예는 조합된 실시예가 상호 독점적이지 않으면 임의로 조합될 수 있음에 유의하여야 한다. 이하 도면을 기초로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 칩 카드의 단면도를 보여주며,
도 2는 칩 카드의 제조를 위한 방법의 여러 단계를 나타낸다.
이하에서는 유사한 요소들에 대해 동일한 참조부호들을 사용하여 설명한다.
도 1은 전술한 칩 카드를 제조하는 제조 단계의 개략적인 개요를 보여준다. 먼저, 전기 접촉부(104)를 갖는 제1 전기 부품부(102)가 예컨대 라미네이션 과정에 기인하여 미리 매립된 카드 본체(100)를 볼 수 있다. 카드 본체(100)는 통전 재료(112)가 위치된 리세스(110)를 더 포함한다. 통전 재료는 상온에서 페이스트 또는 액체 상태이다.
도 1a에서 제2 전기 부품부의 접촉부를 볼 수 있는데, 해당 접촉부는 참조 부호 106으로 지시된다. 카드 본체(100)의 표면에 수직한 이동인 108 방향으로의 이동에 기인하여, 도 1a의 접촉 영역(106)은 통전 재료(112)에 가해진다.
특히 통전 재료(112)가 액체 상태인 경우, 통전 재료(112)는 카드 본체(100)의 대응하는 요동 과정 이후의 응집력에 기인하여 접촉 영역(106) 측을 향하는 측면이 대략 구형인 형상을 취한다. 이에 반해, 접촉 영역(104) 측을 향하는 측면의 경우, 접촉 영역(104)은 접촉 영역(104)과 재료(112) 사이의 점착력에 기인하여 재료(112)에 의해 적셔진(wetted) 상태이다.
통전 재료를 통해 접촉부(106)와 접촉부(104) 사이에 전기적 연결이 형성된 결과를 도 1b에서 볼 수 있다. 108 방향으로의 접촉 영역(106)의 배치에 기인하여, 통전 재료는 원래의 구형 형상으로부터 눌려진 형상(ellipsis shape)이 형성되도록 변형을 겪는다. 추가로, 접촉 영역(106)은 접촉 영역(106)과 재료(112) 간의 점착력에 기인하여 접촉 영역(106) 측을 향하는 측면의 재료(112)에 의해 역시 적셔진다.
도 1a에서 통전 재료(112)는 리세스(110)를 완전히 채우고 있지 않기 때문에, 통전 재료는 리세스의 종방향으로, 다시 말해, 도 1b에서 카드 본체(100)의 짧은 엣지 방향으로 좌측 및 우측으로 확산될 수 있다. 카드 본체(100)의 짧은 측면에 평행한 방향의 종방향 연장부를 갖는 긴 형태가 얻어진다.
도 1b에서 외부의 기계적 영향에 기인하여 소정의 힘이 108 방향으로 작용하면, 접촉부(106)와 가능하게는 카드 본체(100)도 다소 변형될 수 있다. 그러나, 이것은 접촉 영역(106)과 접촉 영역(104) 간의 전기적 접촉에는 영향을 미치지 않는데, 이는 통전 재료(112)가 그 액체 또는 페이스트 밀도에 기인하여 피로 없이 접촉 영역(106) 및/또는 카드 본체(100)의 대응하는 변형에 적응할 수 있기 때문이다. 따라서, 통전 재료(112)는 힘의 영향과 기계적 변형을 회피할 수 있고 예컨대 도 1의 눌려진 형태를 좌측 및 우측으로 확장시킬 수 있다.
접촉 영역(104, 106)을 서로 멀어지게 이동시켜야 하는 경우, 이들 2개의 접촉 영역 사이의 전기적 접촉도 동일하게 유지되는 것이 유리하다. 예컨대, 접촉 영역(106)이 카드 본체(100) 상에서 108 방향에 거슬러 약간 들어 올려지면, 예컨대 재료(112)가 일종의 "모래시계 효과"를 형성하게 되며, 방울 형상의 재료(112)의 허리 부분은 접촉 영역의 들어올림에 기인하여 슬림해진다. 접촉 영역(106)의 들어올림의 고려 가능한 원인은 예컨대 접촉 영역(106)이 카드 본체로부터 들어올려질 수 있는 예컨대 50-100 마이크로미터의 범위의 기계적 영향력을 포함한다.
예컨대 칩 카드(100)가 특정 기간에 걸쳐 히터와 같은 뜨거운 표면 상에 남겨질 때와 같이 카드 본체(100)가 가혹한 가열에 놓여지는 경우에도, 통전 재료(112)는 접촉 영역(104, 106)에 어떤 기계적 영향력도 미치지 않고 열팽창을 경험할 수 있다. 리세스(110)는 이 목적으로 충분한 공간을 제공한다.
통전 재료(112)의 형태로의 변화에 대한 전술한 모든 경우, 재료(112)와 접촉 영역(106 또는 104) 사이의 점착에 기인하여 전기적 연결이 변하지 않는 형태로 양호하게 유지되는 것이 보장된다.
따라서, 도 1에서 상온에서 액체 또는 페이스트 상태인 금속 또는 상온에서 액체 또는 페이스트 상태인 금속 합금이 사용되는 것으로 요약될 수 있다. 이것은 초기에 예컨대 안테나와 같이 카드 본체 내로 함입된 부품부(102)에 있어서 카드 본체(100)에 함입된 접촉 영역(104)에 대해 용적 분배하는 것에 의한 적절한 공급 방법에 의해 적용된다. 추가의 처리 단계에서, 예컨대 칩 모듈인 추가의 전기 부품부가 그 접촉부(106)를 통해 칩 카드 본체로 또는 그 내부로 도입된다. 따라서, 접촉 영역(106)은 금속 합금 또는 금속(112)과 접촉되고, 상기 재료는 접촉 영역에 접착식으로 접합된다.
전술한 방법의 도움으로, 각각의 통전 연결마다 2개의 접착식 접합 연결, 구체적으로 통전 재료와 칩 카드 본체 내에 매립된 제1 전기 부품부의 접촉 영역 사이의 연결과 통전 재료와 접촉 영역(106) 사이의 연결이 얻어질 수 있다. 특허 청구항을 포함하는 전체 설명의 범위 내에서 특히 재료의 조성과 접촉 영역의 조성에 따라 적절한 금속 합금의 특정 선택에 기인하여 "합금화"(예, 금속간 상 또는 화합물의 형성)를 행하는 접착 접합은 통상 가능하지 않음에 유의하여야 한다. 이러한 합금의 접촉 영역 내로의 합금화는 새로운 상의 형성을 유도할 수 있고, 이에 따라 예컨대 전기적 접촉이 더욱 향상된다. 따라서, 상기 전기 부품부 사이에 매우 효과적인 통전 및 최대의 열화 방지 연결이 얻어질 수 있으며, 그 품질의 측면에서 심지어 솔더링 연결과 유사하다.
전반적으로 청구항을 포함하는 전체 설명의 범위 내에서 상기 금속 합금은 예컨대 주석, 비스무스, 갈륨, 인듐, 로듐, 은 및 아연을 포함하는 복합 합금계로부터 유래되는 것에 유의하여야 한다. 그러나, 이 리스트는 확정적인 것으로 해석되어서는 안 된다.
도 2는 칩 카드를 제조하기 위한 방법의 여러 단계의 개략적인 개요를 보여준다. 카드 본체(100)를 통한 단면도 및 카드 본체(100)의 평면도가 각 방법의 단계마다 도 2에 예시된다.
이 방법은 도 2a에서 접촉 영역(104)이 매립된 카드 본체(100)의 제공으로 시작된다. 예를 들면, 접촉 영역(104)은 안테나의 일부이다. 볼 수 있는 바와 같이, 접촉 영역(104)은 구불구불한 만곡형이다. 따라서, 통전 재료와의 양호한 접촉의 가능성이 증가되는데, 이것의 의미는 특히 도 2c 및 도 2d와 관련하여 추후 더 잘 이해될 것이다.
도 2b에서, 2개의 상이한 리세스가 우선 형성된다. 한편으로 이것은 적용될 칩 모듈을 수용하기 위한 오목부를 구성하는 리세스(202)이다. 도 2의 실시예에서, 접촉될 제2 전기 부품부는 칩 모듈로 알려진 것임을 제약 없이 가정한다. 주로 접착 영역을 제공할 목적으로 추가의 오목부(200)가 사용되는데, 방법의 마지막 단계(도 2f)에 칩 모듈은 접착 영역을 통해 카드 본체(100)에 영구적으로 연결될 수 있다.
일단 리세스(200, 202)가 형성되면, 도 2c에서 예컨대 밀링에 의해 리세스(110)가 형성된다. 밀링 절차는 적용될 칩 모듈의 접착 영역(오목부, 200)의 영역과 구불구불한 접촉 영역(104) 위에서 일어난다. 하부의 만곡 접촉 영역은 도 2c에서 카드 본체의 평면도에서 리세스(110)를 통해 볼 수 있다.
도 2d에서는 추가의 방법 단계로 통전 재료가 리세스(110) 내로 도입되는 것을 볼 수 있다. 구불구불한 접촉 루프(104)에 기인하여, 만곡부의 권선 중 적어도 하나는 높은 수준의 확률로 통전 재료(112)에 전기적으로 연결되는 것이 보장된다. 도 2c의 단계에서 리세스(110)의 밀링이 부정확한 경우에도 접촉 영역(104)와 통전 재료(112) 사이에 양호한 접촉이 높은 확률로 달성될 수 있는 것이다.
마지막으로, 도 2e에서는 칩 모듈이 도입되며, 칩 모듈은 이후 참조 번호 204로 지시된다. 칩 모듈은 상부면(210) 외에도 접촉 영역(106)을 더 포함한다. 이들 영역도 마찬가지로 구불구불할 수 있다. 이들 접촉 영역(106)과 접촉부(104) 간에는 통전 재료(110)를 통해 전기적 연결이 형성될 수 있다. 이를 위해, 상기 칩 모듈(204)은 108 방향으로 카드 본체(100)에 부착된다. 또한, 외측으로 접촉 영역(106)을 둘러싸는 칩 모듈(204)의 접촉 영역(206)이 수분에 대한 리세스(110)의 밀봉을 위해 사용된다. 이를 위해, 상기 접착 영역(206)은 다른 접착 영역(200)과 접촉된다. 대응하는 접착 공정에 의해, 도 2f에 볼 수 있는 바와 같이, 통전 재료(112)는 리세스(110) 내에 완전 봉입된다. 이를 위해, 접착 영역(206)은 접촉 영역(106)을 완전히 둘러싼다. 예를 들면, 접착 영역(206)은 리세스(110)를 완전히 둘러싼다.
결국, 도 2f에 볼 수 있는 바와 같이 칩 카드가 형성된다. 칩 카드는 상부면에 칩 모듈(204)의 추가의 접촉 영역(210)을 포함한다.
요약하면, 예컨대 분배에 의해 리세스(110) 내로 통전 재료를 비용 효과적으로 도입할 수 있음에 유의하여야 한다. 재료의 활성화를 위해 열에너지를 공급할 필요가 없으며, 또한 통전 재료는 정상적으로 전도성 접착제보다 큰 전도도를 가진다. 또한, 개괄적으로 설명된 방법에 따르면, 적용된 재료가 가교 결합되거나 경화될 때까지 대기 시간을 필요로 하지 않으며, 따라서 예컨대 칩 모듈은 금속 또는 금속 합금의 적용 직후의 제조 공정 내에서 카드 본체 내로 도입될 수 있다. 예를 들면, 따라서 공정의 생산성이 증가될 수 있다.
100 카드 본체
102 제1 전기 부품부
104 접촉부(접촉 영역으로도 지칭)
106 접촉부(접촉 영역으로도 지칭)
108 방향
110 리세스
112 통전 재료
200 리세스
202 리세스
204 칩 모듈
206 접착 영역
210 접촉 영역

Claims (19)

  1. 칩 카드로서,
    제1 전기 부품부(102; 104)와 제2 전기 부품부(106)를 포함하고, 상기 제1 전기 부품부와 상기 제2 전기 부품부는 통전 재료(112)를 통해 서로 접촉되며, 상기 통전 재료(112)는 금속 또는 금속 합금으로 이루어지며, 상기 금속 또는 금속 합금은 상온에서 페이스트 또는 액체 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 칩 카드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 칩 카드는 카드 본체(100)를 포함하며, 상기 통전 재료(112)는 상기 카드 본체(100) 및/또는 상기 제1 전기 부품부 및/또는 상기 제2 전기 부품부에 의해 밀폐되는 것을 특징으로 하는 칩 카드.
  3. 제2항에 있어서, 상기의 밀폐는 적어도 부분적으로 접착 접합으로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 칩 카드.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 카드 본체(100)는 리세스(110)를 포함하고, 상기 통전 재료(112)는 적어도 부분적으로 상기 리세스(110) 내에 수용되고, 상기 제1 전기 부품부(102; 104)와 상기 제2 전기 부품부(106)는 상기 리세스(110)의 상호 대향면 상에 서로 마주하도록 배열된 것을 특징으로 하는 칩 카드.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 전기 부품부(102; 104)와 상기 제2 부품부(106)가 접촉된 상태에서 상기 리세스(110)에는 상기 통전 재료(112)가 불완전하게 충전된 것을 특징으로 하는 칩 카드.
  6. 제5항에 있어서, 상기 리세스(110)는 슬롯 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 칩 카드.
  7. 제1항 내지 제6항 중 한 항에 있어서, 상기 통전 재료(112)는 유기 화합물을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 칩 카드.
  8. 제1항 내지 제7항 중 한 항에 있어서, 상기 제1 전기 부품부(102; 104) 및/또는 상기 제2 전기 부품부(106)는 구불구불한 만곡 접촉 영역을 포함하고, 상기 제1 전기 부품부(102; 104)와 상기 제2 전기 부품부(106) 사이의 접촉은 상기 접촉 영역을 통해 제공된 것을 특징으로 하는 칩 카드.
  9. 제1항 내지 제8항 중 한 항에 있어서, 상기 제1 전기 부품부(102; 104) 및/또는 제2 전기 부품부(106)는 칩 모듈(202) 또는 전도 트랙 또는 안테나 또는 스위치 또는 디스플레이 또는 배터리 또는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 카드.
  10. 제1항 내지 제9항 중 한 항에 있어서, 접촉된 상태에 있는 상기 제1 전기 부품부(102; 104)와 상기 제2 전기 부품부(106) 간의 접촉은 상기 통전 재료(112)가 상기 제1 전기 부품부(102; 104)와 상기 제2 전기 부품부(106)에 점착되는 것으로부터 얻어진 것을 특징으로 하는 칩 카드.
  11. 칩 카드 제조 방법으로서,
    -칩 카드 본체(100) 내에 제1 전기 부품부(102; 104)를 제공하는 단계와,
    -상온에서 페이스트 또는 액체 상태인 금속 또는 금속 합금으로 이루어진 통전 재료(112)를 상기 제1 전기 부품부 상에 제공하는 단계와,
    -제2 전기 부품부(106)를 상기 통전 재료(112)에 접촉시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 통전 재료(112)를 밀폐하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 통전 재료(112)는
    -용적 측정 및/또는
    -인쇄 방법 및/또는
    -적어도 하나의 리세스(110)를 갖는 캐리어(100)의 제공에 의해 제공되며,
    상기 리세스(110)는 상기 통전 재료(112)를 포함하며, 상기 캐리어(100)는 상기 제1 전기 부품부(102; 104)에 제공되는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 칩 카드의 상기 제1 전기 부품부는 상기 카드 본체(100)를 포함하며, 상기 방법은 상기 카드 본체(100) 내에 리세스(110)를 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 용적 측정은 상기 리세스(110) 내의 상기 통전 재료(112)를 계량하는 것을 포함하는 방법.
  15. 제11항 내지 제14항 중 한 항에 있어서, 상기 통전 재료(112)는 해당 통전 재료(112)의 물질의 고체 상태로 제공되며, 상기 상태는 냉각에 의해 형성되는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제2 전기 부품부(106)는 냉각에 의해 형성되는 재료(112)의 물질의 고체 상태의 상기 통전 재료(112)와 접촉되는 방법.
  17. 제11항 내지 제16항 중 한 항에 있어서, 제공된 재료(112)를 요동시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  18. 제11항 내지 제17항 중 한 항에 있어서, 상기 제1 및/또는 제2 전기 부품부 및/또는 상기 리세스 및/또는 상기 재료를 예비 처리하는 단계를 더 포함하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 예비 처리는:
    -상기 제1 및/또는 제2 전기 부품부 및/또는 상기 리세스 및/또는 상기 통전 재료의 가열;
    -상기 제1 및/또는 제2 전기 부품부 및/또는 상기 리세스 및/또는 상기 통전 재료의 플라즈마 처리;
    -상기 제1 및/또는 제2 전기 부품부 및/또는 상기 리세스 및/또는 상기 통전 재료에 습윤제의 도포
    중 적어도 하나를 포함하는 방법.
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