KR20180068535A - 스티커 타입의 신용카드 및 이의 제조 방법 - Google Patents

스티커 타입의 신용카드 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스티커 형태의 신용카드에 관한 것으로, 각종 모바일 기기에 부착될 수 있도록 스티커 형태를 갖는 신용카드에 관한 것으로, 플립칩 패키지 방식을 통해 스티커 형태의 신용카드에 IC 칩을 내장시킴으로써, 견고한 내구성 뿐만 아니라 현저한 두께의 감소와 다양한 활용 범위를 구현할 수 있는 장점을 갖는 스티커형 신용카드 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 스티커 형태의 신용카드의 두께를 효과적으로 감소시킬 수 있도록, 스티커 형태의 신용카드에 포함된 IC chip과 안테나 기판을 기존의 와이이어 본딩이 아닌 솔더 볼(solder ball) 연결 방식인, 범프(bump)를 형성하여 전기적으로 연결하는 플립 칩(Flip Chip)방식을 적용함으로써, 기존의 와이어 본딩 방식을 사용하는 신용카드에 비해 현저하게 두께가 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

스티커 타입의 신용카드 및 이의 제조 방법{A Credit Card of Sticker Type and a Manufacturing Method Thereof}
본 발명은 스티커 형태로 제조된 신용카드에 관한 것으로, 반도체 공정에 사용되는 플립칩 패키지 방식을 사용하여 스티커 형태의 신용카드에 IC 칩을 내장시킴으로써, 견고한 내구성 뿐만 아니라 현저한 두께의 감소와 다양한 활용 범위를 구현할 수 있는 장점을 갖는 신용카드 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
제3의 화폐라고 불리고 있는 신용 카드는 과거에 신분 증명, 결제, 신용 공여 등을 목적으로만 사용되었으나, 현재에는 예술적 가치와 액세서리 기능의 부여를 위해 그 모양 및 디자인이 화려해지고 있으며, 사용의 편리성을 위해 RF 통신기술과 결합되어 결제, 지불의 방식이 다양화되고 있다.
또한, 최근 급격히 성장하고 있는 모바일 결제 시장에서, 스마트폰과 같은 개인용 무선 통신 단말기 내에 신용카드 칩(Chip)이 탑재되어, 무선 통신을 통한 신용 결제의 규모가 가파르게 성장하고 있다.
비록 이러한 모바일 기기 내에 신용카드 기능이 IC chip의 형태로 탑재되는 방식으로 신용카드 결제 시장이 성장하고 있지만, 과거 수십 년 동안 플라스틱 카드를 사용해온 많은 사용자들의 경우에는 여전히 기존의 익숙한 직사각형 형태의 실물 플라스틱 카드를 선호하고 있으며, 개인 모바일 단말기의 분실 시에는 신용카드의 결제 기능의 무단 사용의 문제점이 여전히 지적되고 있어, 여전히 실물 플라스틱 카드가 병행되어 사용되고 있다.
특히 최근 일정 금액을 충전할 수 있는 선불카드 혹은 버스, 지하철 등과 같은 대중 교통 수단의 이용 요금의 결제에 RF 통신 기능을 포함하는 IC chip 카드가 널리 사용되고 있으며, 사용자의 개성을 반영한 차별화된 신용 카드의 모양 및 디자인이 반영된 IC 칩이 내장된 카드가 다양하게 등장하고 있으며, 이로 인해 카드 제조사는 디자인은 물론이고 기능적으로도 현격하게 차별화되는 카드를 고안하여 고객의 다양한 욕구를 충족시키기 위해 노력하고 있다.
이러한 요구에 따라 다양한 종류의 카드가 출시되고 있는데, 최근 도 1과 같이 스티커 형태로 핸드폰이나 스마트폰 등과 같은 모바일 기기의 뒷면에 직접 붙일 수 있는 스티커 형태의 신용카드가 출시된 바 있다.
하지만, 이러한 기존의 스티커 형태의 신용카드의 경우, 그 두께가 0.75mm로 기존의 일반 플라스틱 신용카드와 동일한 두께를 갖고 있다. 이러한 두꺼운 카드 두께로 인해, 핸드폰과 같은 모바일 기기, 특히 스마트폰의 뒷면에 부착하였을 때, 기존의 많은 스마트폰 사용자가 스마트폰의 보호를 위해 사용하고 있는 스마트폰 케이스가 스마트폰에 장착되지 못하는 문제점이 발생하게 된다.
즉, 이러한 기존의 스티커 형태의 접착형 신용카드는 두께의 한계로 인해 스마트폰에 직접 접착시키지 못하고, 스마트폰 케이스의 바깥쪽인 외부에 접착할 수 밖에없는 문제점을 갖고 있으며, 이로 인해 카드번호와 유효기간 및 사용자의 서명까지 되어있는 신용카드가 휴대폰 케이스의 외부에 부착되어 사용자의 불편뿐만 아니라, 개인정보 노출에 따른 범죄의 표적이 될 수 있는 문제점이 존재하고 있다.
또한, 이러한 스티커 형태의 특화된 신용카드들의 경우, 대부분의 신용 카드사에서, 기존의 실물 신용카드와 병행하여 발급되는 것이 일반적이어서, 기존의 직사각형 형태의 실물 플라스틱 카드와 별도로 특화된 형태(예를 들어 작은 크기의 미니 신용카드, 스티커 형태의 신용카드 등)를 따로 발급하므로, 신용카드 발급시 불필요하게 이중의 제조 비용이 발생되는 단점이 존재하고 있다.
앞서 살펴본 기존의 스티커형 신용카드의 문제점을 해결하고, 스티커 형태의 신용카드의 두께를 효과적으로 감소시킬 수 있도록, 스티커 형태의 신용카드에 포함된 IC chip과 안테나 기판 층을 기존의 와이이어 본딩이 아닌 솔더 볼(solder ball) 연결 방식인, 범프(bump)를 형성하여 전기적으로 연결하는 플립 칩(Flip Chip)방식을 적용함으로써, 기존의 와이어 본딩 방식을 사용하는 신용카드에 비해 현저하게 두께가 감소된 스티커형 신용카드 및 이러한 신용카드의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 스티커형 신용카드는, 신용카드에 사용되는 IC 칩이 안테나층과 솔더 범프를 통해 전지적으로 연결되는 플립칩 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 스티커형 신용카드의 일 실시형태에 따르면, 아래로부터 양면테이프층(210), 페라이트층(220), 제1 접착제층(230), 안테나 층(240), 제2 접착제층(250), 인쇄층(260) 및 투명 오버레이층(270)이 차례로 적층된 형태의 적층 구조를 갖고, 상기 안테나층(240)과 제2 접착제층(250) 사이에, IC 칩(120)이 위치하여 솔더 범프(50)를 통해 아래쪽의 안테나층(240)과 직접 전기적으로 연통되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시형태인 스티커형 신용카드는, 아래로부터 투명 오버레이층(270), 인쇄층(260), 제2 접착제층(250), 안테나층(240), 제1 접착제층(230), 페라이트층(22) 및 양면테이프층(210)이 차례로 적층된 형태의 적층 구조를 갖고, 상기 안테나층(240)과 제2 접착제층(250) 사이에, IC 칩(120)이 위치하여 솔더 범프(50)를 통해 아래쪽의 안테나층(240)과 직접 전기적으로 연통되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 스티커형 신용카드는 상기 적층 구조를 80 ~100℃의 온도에서 압착시켜 합지하는 저온 라미네이팅을 통해, 두께를 0.3mm 이하로 유지될 수 있다.
상기 투명 오버레이층은, PET, PVC(Polyvinylchloride), PC(Polycarbonate), PS(Polystyrene) 혹은 글리콜 변성 PET수지(glycolmodified polyethylene terephthalate, PETG)로부터 선택되는 것이 바람직하다.
상기 적층 구조에서 외부로 노출된 양면테이프의 한 면은 이형지로 마감되어 있는 것이 바람직하고, 이렇게 이형지로 마감된 스티커형 신용카드는, 기판의 홈에 안착되어 일체형으로 발급된 후, 추후 사용자에 의해 분리되어 모바일 기기에 부착될 수 있다.
이러한 본 발명의 스티커형 신용카드는 일반 IC 칩 신용카드의 표면에 형성된 홈에 매립되어 발급될 수 있으며, 추후 사용자에 의해 분리되어 적절한 모바일 기기에 부착되어 사용될 수 있으며, 상기 스티커형 신용카드가 분리된 일반 IC 칩 신용카드는 기존의 일반 IC 칩 신용카드와 동일하게 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 스티커형 신용카드는 IC chip과 PCB 기판을 와이이어 본딩이 아닌 솔더 볼(solder ball)을 사용한 연결 방식인 플립 칩(Flip Chip)방식을 사용함으로써, 기존의 와이어 본딩 방식을 사용하는 스티커형 신용카드에 비해 현저하게 감소시킬 수 있다.
또한, 이러한 스티커형 신용카드를 기존의 신용카드로부터 분리 가능하도록 형성함으로써, 별도의 추가적인 카드의 발급 비용을 감소시킬 수 있으며, 이렇게 일체형으로 발급된 신용카드에서 사용자가 스티커형 신용카드를 분리하여 원하는 모바일 기기에 부착하여 사용함으로써, 스티커형 신용카드가 분리된 기재를 기존의 통상의 신용카드로 사용할 수 있으므로, 스티커형 신용카드와 일반 신용카드를 한번에 발급할 수 있는 장점을 갖는다.
본 발명에 따른 스티커형 신용카드는 스마트폰의 뒷면에 부착되더라도 감소된 두께로 인해, 기존의 어떠한 스마트폰 케이스와도 긴밀하게 밀착될 수 있어, 스키티커형 신용카드가 사용될 때, 외부로 노출되지 않아 개인정보의 보호 능력과 보안성이 한층 더 강화되는 효과가 있다.
도 1은 기존의 와이어 본딩 방식으로 제작된 스티커형 신용카드의 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신용카드 몸체에 스티커형 신용카드가 수납된 형태를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 3은 기존의 와이어 본딩 방식으로 제조된 IC 신용카드 칩의 연결 구조를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 플립칩 방식으로 제조된 IC 신용카드 칩의 연결 구조를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 스티커형 신용카드의 단면 구조를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 스티커형 신용카드의 단면 구조를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 7은, 도 5 혹은 도 6의 스티커형 신용카드가 도 2와 같이 일반 신용카드에 분리 가능하도록 탑재된 단면을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스티커형 신용카드가 기존의 신용카드에 탑재된 모습을 도식적으로 나타낸 것이다.
상기 도 2에서 확인되듯이, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 기존의 일반 IC 칩(120)이 포함된 IC 칩 신용카드(100)의 일부에 오목한 형태로 스티커형 신용카드가 삽입될 수 있는 영역(201')이 존재한다. 상기 오목한 형태의 영역(201')에 본 발명의 스티커형 신용카드가 삽입될 수 있다.
도 2에 제시된 것처럼, 기존의 일반 IC 칩 신용카드(100)는, IC 칩(120)과 IC 칩 신용카드 안테나(110)가 포함되어 있다. 상기 IC 칩에는 신용카드와 관련된 각종 정보가 저장되어 있으며, 비접촉 결제를 위한 유도 전류 형성을 위해 안테나가 IC 칩 신용카드의 내부에 매립되어 있다. 통상적으로 구리선 등과 같은 도선이 세 가닥으로 현결되어 있는 구조로 형성되며, 필요에 따라 적절히 변경되기도 한다.
본 발명의 스티커형 신용카드(200)는 이러한 일반 IC 칩 신용카드(100)와 결합된 형태로 발급되는 것이 바람직한데, 별도의 형태로 발급될 경우, 각각의 카드에 동일한 사용자의 결재정보가 동일하게 입력되어야 하므로, 발급 과정 중의 번거로움이나, 불필요한 추가 포장 등의 낭비적이면서도 소모적인 부분을 줄일 수 있기 때문이다.
특히 일반 신용카드(100)와 일체로 결합된 형태로 발급되기 위해서는 삽입되는 스티커형 신용카드(200)의 두께가 매우 중요한데, 두께가 너무 두꺼워질 경우에는 일체형으로 IC 칩 신용카드(100)와 결합되기 위해 오목한 형태의 영역(201')의 깊이가 너무 깊어져, IC 칩 신용카드(100) 내부에 매립된 안테나가 노출되거나, RF 신호의 간섭 현상이 발생하는 문제점이 존재하기 때문이다.
통상적인 IC 칩 신용카드(100)의 두께는 국제 표준 규격(ISO/IEC JTC1(Joint Technical Comittee1) SC17/WG8에)에 따라 두께 약 0.84mm로 일정한 두께를 갖게 되므로, 이와 일체형으로 결합되어 발급된 후 사용자에 의해 상기 도 2와 같이 분리되어 사용되는 스티커형 신용카드(200)의 두께는 가급적 얇게 형성되는 것이 바람직하다.
특히, IC 칩 신용카드(100) 내부에 매립되어 형성되는 안테나(110)를 고려하면, 상기 스티커형 신용카드가 탑재되었다가 분리되는 영역(201')의 깊이는 약 0.3mm 이내로 형성되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.25 내지 0.3mm의 범위로 형성되는 것이 바람직하다.
물론 본 발명의 스티커형 신용카드가 반드시 IC 칩 신용카드(100)와 일체형으로 결합되어 발급되어야 하는 것은 아니며, 일반 통상의 플라스틱 기재에 포함되어 발급되는 것도 가능하다.
하지만, 여기서는 본 발명의 스티커형 신용카드의 두께 감소의 필요성에 대하여 좀 더 구체적으로 설명하기 위해 IC 칩 신용카드(100)와 일체형으로 결합되어 발급되는 예를 중심으로 설명하고자 한다.
상기 IC 칩 신용카드(100)에 포함된 IC 칩(120)은 통상적으로 다음과 같은 와이어 본딩 방식으로 제조된다(도 3 참조).
먼저, 웨이퍼를 절단한 후 하나의 IC 칩(120)을 제조한 후, IC 칩을 리드프레임 위에 올려놓고 부착한다. 리드 프레임은 외부단자, IC 칩을 접촉하기 위한 회로 및 IC모듈의 하우징 등의 기본 기능을 갖고 있으며, 각각의 목적이나 특성에 따라 다르게 설정된다. 사용되는 리드 프레임으로는 플렉시블 타입과 솔리드 타입 등이 있다. 리드 프레임에 부착된 IC 칩을 안테나의 역할을 수행하는 리드프레임의 단자와 각각 도 3에 제시된 것처럼 와이어 본딩(130)을 통해 연결한다. 이렇게 와이어 본딩된 칩을 보호하기 위해서 에폭시(140)를 사용하여 IC 칩의 에폭시 몰딩한 후, 경화하여 완전히 인캡슐레이션(encapsulation)하기 된다. 이렇게 만들어진 것을 IC 카드의 홈에 삽입하여 IC 칩 신용카드를 완성한다.
이러한 기존의 IC 칩 제조과정을 동일한 방법으로 스티커형 신용카드의 제조에 사용할 경우에는, 그 두께를 일반 IC 칩 신용카드의 두께보다 더 작은 값으로 감소시키기가 불가능하였다. 리드 프레임(40)과 IC 칩(120)을 전기적으로 연통시키기 위한 방식으로 와이어 본딩(30)을 사용하였기 때문에 도 2에 표시된 'h' 만큼의 두께가 필연적으로 발생할 수 밖에 없으며, 이를 보호하기 위해 추가적으로 에폭시 몰딩을 수행함으로써, 비록 경화된 에폭시 몰딩에 대해서 그라인딩 공정을 통해 높이를 낮추더라도 최소한 상기 'h'를 초과하는 두께가 상기 IC 칩 위쪽으로 확보되어야 하기 때문이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스티커형 신용카드(도 4 참조)는 이러한 와이어 본딩 방식의 IC 칩 연결 방식을 배제하고, 좀 더 두께를 감소시키기 위해 플립칩 방식으로 IC 칩(120)과 안테나를 솔더 범프(50)를 통해 직접 전기적으로 연결함으로써 그 두께를 현저하게 감소시킬 수 있으며, 와이어 본딩 방식에 비해 연결 거리가 매우 짧기 때문에 신호의 손실이 적다는 장점이 있다. 또한, 앞서 살펴본 와이어 본딩 방식과는 달리 추가적인 에폭시 몰딩을 사용하지 않고 칩을 안테나와 솔더링 범프(bump)를 통해 직접 연결함으로써, 전체 IC 칩 패키지 크기가 증가하지 않기 때문에 소형 경량화에 유리하며, 앞서 살펴본 것처럼 IC 칩을 포함하는 스티커형 신용카드의 두께 감소에 효과적인 장점이 있다.
또한, 이렇게 플립칩 본딩된 IC 칩(120)을 보호하기 위해서 추가적인 에폭시 몰딩(140)을 수행하지 않고, 바로 접착제 층을 통해서 상부 층과 접착함으로써, 에폭시 몰딩에 따른 추가 두께 발생 역시 방지할 수 있는 장점이 있다.
이하에서는 본 발명에 따른, 스티커형 IC 신용카드의 구체예 및 이를 기존의 IC 신용카드에 적용한 예를 실시예를 통해서 설명하고자 한다.
[ 실시예 1]
본 실시예에서는 도 4의 플립칩 본딩 구조를 갖는 본 발명의 스티커형 IC 신용카드(200)의 구체적인 구조를 도 5의 단면 구조를 토대로 설명하고자 한다.
상기 도 5에서 확인되듯이, 본 발명의 스티커형 신용카드(200)는, 아래로부터 양면테이프층(210), 페라이트층(220), 제1 접착제층(230), 안테나 층(240), 제2 접착제층(250), 인쇄층(260) 및 투명 오버레이층(270)이 차례로 적층된 형태의 적층 구조를 갖는다.
상기 안테나층(240)과 제2 접착제층(250) 사이에는, IC 칩(120)이 위치하여 솔더 범프(50)를 통해 아래쪽의 안테나층(240)과 직접 전기적으로 연통된다.
상기 양면테이프(210)은 추후 스티커형 IC 신용카드(200)가 적절한 위치, 예를 들어 스마트폰과 같은 모바일 단말기의 뒷면에 부착되어 사용될 수 있도록 하기 위한 것으로, 초기에는 이형지를 통해 마감되어 있다가, 부착 직전에 이형지를 제거하여 사용될 수 있으며, 두께는 약 0.5mm를 갖는다.
페라이트층(220)은 전자파 차폐용으로 사용되는 통상의 페라이트 재질로 제작되며, 약 0.01~0.05mm의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
제1 접착제는 통상의 접착제라면 특별히 한정되지 아니하고 사용 가능하지만, 열가소성 접착제인 폴리에스테르계 핫멜트재, 폴리올레핀계 핫멜트재 또는 우레탄계 접착제, 아크릴계 접착제를 사용하는 것도 가능하다.
다만, 상기 제1 접착제의 경우, 비록 폴리에스테르계 혹은 풀리올레핀계 핫멜트재를 사용하여 열압착을 통해 상기 페라이트층(220)과 안테나층(230)을 결합시킬 수 있지만, 기존의 130℃ 이상의 고온이 아닌, 80℃ 이하의 범위에서 열압착 공정을 수행하는 것이 바람직하다. 이는 후술되는 IC 칩이 내장된 상태에서 열압착하는 하미네이팅 공정 수행시 기존의 130 내지 180℃의 고온에서 수행될 경우, IC 칩의 손상이 발생할 수 있기 때문이다.
상기 안테나층(240)은 기존의 구리 코일과 같은 도선을 그대로 사용하여 형성하는 것도 가능하지만, 좀 더 두께를 낮추고, 신뢰성을 높이기 위해 프린팅 방식 혹은 습식 에칭 방식을 사용하여 도선 패턴을 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 도선 패턴을 형성하는 방법은 프린팅 공정 혹은 금속막을 형성한 후 마스크를 사용한 에칭 방법을 사용할 수 있으며, 그 두께는 약 0.03~0.1mm의 범위로 형성되며, 바람직하게는 0.03mm의 두께를 갖는다.
이렇게 형성된 안테나층(240)의 위쪽으로 솔더 범프(50)를 형성한 후, IC 칩(290)이 올려지는 플립칩 형태로 결합되며, 이때의 IC 칩을 포함한 두께는 약0.2mm로 형성될 수 있고, 에폭시 등에 의한 입캡슐레이션 공정 없이, 바로 제2 접착제층(250)을 형성한다. 이렇게 형성된 제2 접착제층은 위쪽의 투명 오버레이층(270)과의 접착 효과와 함께, 인쇄층(260)이 형성되는 베이스의 역할을 수행하면서, 동시에 아래쪽에 형성된 플립칩 본딩된 IC 칩의 보호층 역할을 수행하게 된다.
인쇄층(260)은 카드의 색상이나 글씨가 인쇄되는 층으로, 인쇄 대상층인 코어층을 포함하여 약 0.05~0.3mm의 두께로 형성될 수 있으며, 상기 플립칩 본딩되는 IC 칩의 두께는 약 0.12~0.3mm의 범위 값을 갖는다.
상기 투명 오버레이층(270)은 투명한 플라스틱 재질이라면 특별한 제한 없이 사용될 수 있는데, 바람직하게는, PET 수지, PVC(Polyvinylchloride), PC(Polycarbonate), 혹은 PS(Polystyrene) 등을 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는, 글리콜 변성 PET수지(glycolmodified polyethylene terephthalate)인 PETG를 사용할 수 있다.
상기 투명 오버레이층의 두께는 배면 인쇄층을 포함하여 약 0.03~0.12mm의 범위로 형성될 수 있으며, 상기 PETG는 기존의 PET수지로는 제조하기 어려운 투명하고 두꺼운 sheet나 용기에 적합한 장점을 갖고 있으며, 공단량체로 CHDM(1,4-cyclohexanedimethanol)을 첨가하여 공중합한 비결정성 수지이다(하기 반응식 참조).
Figure pat00001
상기 비결정성 PETG수지는 결정화로 인한 백화(白化)현상 없이 성형 가능한 모든 두께의 투명한 제품을 생산할 수 있으며, 이외에도 밝은 색상과 우수한 광택을 지니고 인쇄성, 내충격성, 내화학성이 뛰어나며 넓은 조건에서 성형가공이 가능하고 2차 가공성이 용이하다는 장점 외에도 환경 호르몬물질을 함유하지 않고 소각 폐기할 때에 유해물질이 발생되지 않는 환경친화성을 갖는 장점이 있다.
상기 플립칩 본딩된 IC 칩의 경우, 와이어 본딩 공정과 같이 에폭시 등을 사용한 인캡슐레이션 단계가 필요하지 않고, 와이어 본딩에 의해 발생하는 높이(h)가 필요하지 않으므로, 더욱 얇은 두께를 구현할 수 있다는 장점을 갖는다.
이렇게 차례로 적층된 각각의 층에 대해서 80 ~100℃의 온도에서 압착시킴으로써 합지하는 저온 라미네이팅 단계를 수행함으로써, 바람직한 실시 형태로, 오버레이 0.03mm, 인쇄 코어층 0.05mm, 플립칩 0.2mm, 안테나층 0.03mm, 양면테이프 0.05mm의 두께로 각각 형성되어, 전체 두께가 0.3mm 이하인 스티커형 신용 카드를 제조할 수 있다.
[ 실시예 2]
실시예 2는 본 발명의 스티커형 IC 신용카드의 다른 실시형태에 관한 것으로, 구체적인 적층 구조의 형태는 도 6과 같다.
상기 도 6의 적층구조에서 확인되듯이, 앞서 살펴본 실시예 1의 적층 순서와는 반대의 순서로 제작될 수 있다.
먼저 투명 오버레이층(270)을 먼저 준비한 후 인쇄층(260)을 형성하고, 안테나층(240)과 인쇄층(260)이 형성된 투명 오버레이층(270)을 결합한 후, 상기 안테나 층(240)을 앞서 설명한 바와 같이 IC 칩과 플립칩 본딩을 수행한다.
이렇게 솔더 범프(50)를 통해 플립칩 본딩된 IC 칩 위쪽으로 제1 접착층(230)을 형성함으로써, 앞서 실시예 1에서 제2 접착제가 수행하였던, 플립칩 본딩된 IC 칩의 보호 기능을 수행한다. 전자파 차폐를 위한 페라이트층(220)을 형성하고, 양면테이프(210)로 마감함으로써, 본 발명의 다른 실시형태인 스티커형 IC 신용카드를 제조할 수 있다.
본 실시예 2에서 사용된 각 층의 재질은 앞서 설명한 실시예 1과 동일한 재질로 사용되는 것이 바람직하다.
[ 실시예 3]
상기 실시예 1의 변형된 형태로, 다른 적층 구조를 갖는 스티커형 신용카드를 제조하는 것도 가능하다.
좀 더 두께를 효과적으로 낮추기 위해, 인쇄층이 형성되는 인쇄코어를 생략하여, 스티커형 신용카드 윗면으로부터 차례로, 배면인쇄를 포함한 오버레이층(0.05mm), 접착층(0.01mm), IC　칩(0.2mm)-플립본딩-안테나층(0.03mm), 양면테이프(0.05mm)의 순서로 적층된 스티커형 신용카드를 제조하는 것도 가능하다.
[ 실시예 4]
다음으로 앞선 실시예 1 혹은 실시예 2에서 제조된 본 발명의 스티커형 IC 신용카드가 기존의 IC 칩 방식의 신용카드와 일체화되어 발급되는 형태를 도 7을 참조하여 설명하고자 한다.
상기 도 7에서 확인되듯이, 기존의 일반적인 IC 칩 방식의 신용카드의 단면 구조는 IC 칩(120)과 연결된 안테나(110) 코일이 형성되어 있는 인레이층(310)을 중심으로 위쪽으로 제1 인쇄층(320)이 형성되고, 제1 인쇄층(320)이 형성된 인레이층(310)의 위쪽과 아래쪽으로 투명코어(330)가 형성된다.
상기 제1 인쇄층(320)을 통해 필요에 따라 전체적인 IC 칩 신용카드의 색이나 글씨 문양 등을 형성할 수도 있으며, 단순히 인레이층(310) 내에 형성된 안테나 (110) 코일의 모습이 밖으로 드러나지 않도록 하기 위한 은폐 인쇄를 수행하는 것도 가능하다.
상기 투명코어(330)는 경질재질로 이루어지는 것이 바람직하고, 그 재질은 특별히 한정되지는 않지만, 앞선 실시예 1이나 2에서 언급된 투명 오버레이층(270)과 동일한 재질로 선택되는 것이 바람직하다.
상기 인레이층(310)의 위쪽 방향으로, 제1 인쇄층(320)을 덮는 투명코어(330)의 위쪽으로 차례로 화이크 코어층(340), 제2 인쇄층(350) 및 투명 오버레이층(360)이 형성될 수 있으고, 상기 인레이층(310)의 아래쪽 방향으로, 투명코어(330), 화이트 코어층(340), 제2 인쇄층(350) 및 투명 오버레이층(360)이 형성되어 인레이층(310)을 중심으로 대칭구조를 갖도록 각 층이 적층되는 것이 바람직하다.
이때, 본 발명의 실시예 1 혹은 2에서 설명한 스티커형 IC 칩 카드가 위치할 수 있도록 일정 깊이를 갖는 홈 영역(201')이 존재할 수 있는데, 상기 홈 영역(201')의 깊이는 0.3mm 이하인 것이 바람직하다. 이는 일반 IC 신용카드(100)의 적층 구조에서 확인되듯이, 내부의 중심부인 인레이코어(310)에 IC 칩과 연결되는 안테나 코일이 존재하며, 이러한 안테나 코일과 일정 거리 이상 이격되도록 본 발명의 스티커형 IC 신용카드가 위치하는 것이 바람직하기 때문이다.
상기 인레이코어(310) 내부에 매립된 안테나 코일은 지름이 약 0.11mm인 코일이 적어도 3 이상 존재하게 되는데, 본 발명의 스티커형 IC 칩 카드가 이들로부터 일정 거리 이상 이격될 필요가 있으며, 상기 인레이 코어의 두께는 약 0.3mm가 바람직하다.
기본적으로 상기 매립된 안테나 코일이 외부로 노출되지 않아야 함은 물론일 뿐만 아니라, 카드의 발급시 카드를 제공하는 업체에서 카드 내에 필요한 정보 즉, Chip SerialNumber, Chip Manufacturer Data 등을 비접촉 통신을 통해 신용카드의 IC 칩(120)과 스티커형 신용카드(200)에 입력할 때, 신호의 간섭 없이 입력가능하도록 일정 거리 이상 이격되어야 하기 때문이다.
이하에서는 이러한 본 발명의 스티커형 신용카드(200)가 일반 신용카드(100)에 탑재될 때, 스티커형 칩 신용카드(200)의 두께 변화에 따라 상기 IC 칩(120)으로의 비접촉(RF) 방식의 정보 입력이 원활하게 수행되는지 여부를 확인하였다.
즉, 전체 카드의 표면의 높이는 동일하게 맞춰져야 하므로(신용카드의 원활한 포장 및 기존 장비와의 호환성을 위해), 상기 스티커형 신용카드(200)의 두께를 변화시켜 가면서, RF 신호의 입력 성공 횟수를 측정하여 보았다.
본 발명의 플립칩 본딩을 통해 구현된 스티커형 신용카드의 두께는 0.25mm, 0.30mm, 0.33mm로 변화시켰으며, 비교를 위해 와이어 본딩을 통해 구현된 스티커형 신용카드(두께 0.45mm)를 사용하여 RF 신호의 인식횟수를 확인하였다(전체 확인된 신용카드의 수는 총 100개임).
이때 적용된 일반 신용카드(100)의 각 층의 두께는, 각각 인레이 코어(310) 0.3mm, 투명 코어(330) 0.1mm, 화이트코어(340) 0.1mm, 투명 오버레이(360) 0.05mm의 두께로 제조되었으며, 제1 및 제2 인쇄층의 두께는 최대 0.01mm로 측정되었다.
플립칩 본딩된 스티커 카드 와이어 본딩된 스티커 카드
스티커형 신용카드의 두께 [mm] 0.25 0.30 0.32 0.36
안테나 코일과의 거리 [mm] 0.115 0.065 0.045 0.05
정보 전달 성공 회수 [회] 98 97 76 59
상기 표 1에서 확인되듯이, 본 발명의 플립칩 본딩된 스티커형 카드의 두께는 0.25 mm 내지 0.32mm 범위 내에서 두께를 자유롭게 조절할 수 있지만, 와이어 본딩된 스티커형 카드의 경우 두께를 0.36mm 미만으로는 낮추는 것은 불가능하였다. 따라서 본 실시예에서는 최대로 두께를 낮춘 와이어 본딩된 스티커형 카드를 비교예로 제조하여 실험을 수행하였다.
스티커형 카드의 두께에 따라 일정 깊이를 갖는 홈 영역(201')의 깊이가 변화하게 되는데, 이는 상기 스티커형 카드가 일반 IC 카드(100)에 형성된 상기 홈 영역(201')에 안착되었을 때, 전체 외면의 높이가 일정해져야 하기 때문이다.
이렇게 상기 홈 영역(201')의 깊이가 상기 스티커형 카드의 두께에 따라 변화함에 따라, 상기 스티커형 신용 카드와 일반 IC 카드(100) 내에 매립된 안테나 코일과의 거리가 변화하게 된다.
상기 매립된 안테나 코일과의 거리가 감소함에 따라, 무선 통신 신호의 간섭이 증가하여 IC 칩(120)으로의 정보 전달 성공횟수가 급격하게 감소함을 알 수 있었으며, 바람직하게는 본 발명의 스티커형 신용카드의 두께는 약 0.25 ~0.3mm가 적절한 것을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
(100) : IC 칩 신용카드 (110) : IC 칩 신용카드 안테나
(120) : IC 칩 (200) : 스티커형 신용카드
(201'): 스티커형 신용카드가 삽입되는 홈
(210) : 양면테이프 (220) : 페라이트층
(230) : 제1 접착제층 (240) : 안테나층
(250) : 제2 접착제층 (260) : 인쇄층
(270) : 투명오버레이층 (310) : 인레이코어층
(320) : 제1 인쇄층 (330) : 투명코어층
(340) : 화이트코어층 (350) : 제2 인쇄층
(360) : 투명오버레이층

Claims (8)

  1. 스티커형 신용카드에 있어서,
    IC 칩이 안테나층과 솔더 범프를 통해 전지적으로 연결되는 플립칩 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 스티커형 신용카드
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스티커형 신용카드는, 아래로부터 양면테이프층(210), 페라이트층(220), 제1 접착제층(230), 안테나 층(240), 제2 접착제층(250), 인쇄층(260) 및 투명 오버레이층(270)이 차례로 적층된 형태의 적층 구조를 갖고,
    상기 안테나층(240)과 제2 접착제층(250) 사이에, IC 칩(120)이 위치하여 솔더 범프(50)를 통해 아래쪽의 안테나층(240)과 직접 전기적으로 연통되는 것을 특징으로 하는, 스티커형 신용카드
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스티커형 신용카드는, 아래로부터 투명 오버레이층(270), 인쇄층(260), 제2 접착제층(250), 안테나층(240), 제1 접착제층(230), 페라이트층(22) 및 양면테이프층(210)이 차례로 적층된 형태의 적층 구조를 갖고,
    상기 안테나층(240)과 제2 접착제층(250) 사이에, IC 칩(120)이 위치하여 솔더 범프(50)를 통해 아래쪽의 안테나층(240)과 직접 전기적으로 연통되는 것을 특징으로 하는, 스티커형 신용카드
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 적층 구조를 80 ~100℃의 온도에서 압착시켜 합지하는 저온 라미네이팅을 통해, 두께를 0.3mm 이하로 유지시키는 것을 특징으로 하는, 스티커형 신용카드
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 투명 오버레이층은, PET, PVC(Polyvinylchloride), PC(Polycarbonate), PS(Polystyrene) 혹은 글리콜 변성 PET수지(glycolmodified polyethylene terephthalate, PETG)인 것을 특징으로 하는, 스티커형 신용카드
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 외부로 노출된 양면테이프의 한 면은 이형지로 마감되어 있는 것을 특징으로 하는, 스티커형 신용카드
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스티커형 신용카드는, 기판의 홈에 안착되어 일체형으로 발급된 후, 분리되어 모바일 기기에 부착되는 것을 특징으로 하는 스티커형 신용카드
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 스티커형 신용카드가 일반 IC 신용카드의 표면에 형성된 홈에 매립된 구조를 갖고, 분리될 수 있는 된 것을 특징으로 하는 IC 칩 신용카드.
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KR20220074126A (ko) 2020-11-27 2022-06-03 (주)바이오스마트 스티커 교통카드와 그 사용방법
KR20230072647A (ko) * 2021-11-18 2023-05-25 (주)이.씨테크날리지 초박형의 ｒｆ 안테나 및 그 제조방법

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