KR20180124052A - 칩 카드들 및 칩 카드 안테나 지지체들의 제조 방법들 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 칩 카드들을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법에 따르면, 안테나 및 칩 카드 모듈(400)이 제공된다. 이 칩 카드 모듈(400)은 유전체 기판 및 이 기판의 적어도 한 면 상의 도전성 트랙들을 포함한다. 연결 유닛(300)은 안테나와 모듈(400)의 도전성 트랙들 사이의 연결을 확립하는데 이용된다. 또한, 본 발명은 이러한 연결 유닛(300)을 포함하는 안테나 지지체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 전술한 방법들에 의해 획득되는 칩 카드 및 안테나 지지체에 관한 것이다.

Description

칩 카드들 및 칩 카드 안테나 지지체들의 제조 방법들
본 발명은 칩 카드 분야에 관한 것이다. 칩 카드들은 대중에게 널리 알려져 있으며, 이들은 지불 카드들, 이동 전화용 SIM 카드들, 교통 카드들, 신분증 등의 많은 용도들에 이용되고 있다.
칩 카드들은 전자 칩(집적 회로)으로부터 카드 판독기 디바이스(판독)로 또는 이 디바이스로부터 카드(기입)로 데이터를 전송하기 위한 전송 수단을 갖는다. 이들 전송 수단은 "접촉식", "비접촉식", 그렇지 않으면 전술한 두 가지 수단을 조합한 경우의 이중 인터페이스일 수 있다. 특히, 본 발명은 이중 인터페이스 칩 카드들을 제조하는 것을 가능하게 한다. 이중 인터페이스 칩 카드들은 "접촉식" 및 "비접촉식" 모드들이 단일 칩에 의해 관리되는 경우에 "이중"이라고 지칭되거나, 또는 "접촉식" 및 "비접촉식" 모드들이 2개의 물리적으로 별개인 칩에 의해 관리되는 경우에 "하이브리드"라고 지칭된다.
이중 인터페이스 칩 카드들은 일반적으로 대부분의 카드를 형성하는 PVC, PVC/ABS, PET 또는 폴리카보네이트 타입의 플라스틱으로 만들어진 단단한 캐리어로 구성되고, 그 안에 전자 모듈과 안테나가 통합되어 있다. 전자 모듈은 일반적으로 가요성의 인쇄 회로 보드를 가지며, 이 인쇄 회로 보드는 전자 칩 및 접촉 랜드(contact land)들을 구비하고, 접촉 랜드들은 칩에 전기적으로 연결되고 또한 카드 판독기 디바이스와의 전기적 접촉에 의한 연결을 위해 전자 모듈 상에서의 및 카드를 형성하는 캐리어의 표면 상에서의 뷰(view)에 노출된다. 더욱이, 이중 인터페이스 칩 카드들은 칩과 무선 주파수 시스템 사이에서 데이터를 전송하기 위한 적어도 하나의 안테나를 가지고 있어서, 데이터가 비접촉식으로 판독되거나 기입될 수 있게 한다.
종래 기술에서는, 한편으로는 접촉부들 및 칩을 포함하는 전자 모듈과, 다른 한편으로는 캐리어(인레이(inlay))에 가능하게는 통합된 안테나가 일반적으로 개별적으로 제조된 다음, 칩이 그 위에 장착되고 연결되는 모듈에 안테나가 연결된다. 안테나와 모듈은 생산성, 제조 수율 및 사용 중의 카드들의 신뢰성에 부정적인 영향을 미치는 복잡한 방법들을 이용하여 연결된다.
본 발명의 한 가지 목적은 이러한 타입의 방법을 단순화하고 안테나와 모듈 간의 연결을 보다 신뢰성 있게 만드는 것이다.
이 목적은 칩 카드를 제조하는 방법에 의해 적어도 부분적으로 달성되며, 이 방법은,
안테나를 제조하는 단계 - 안테나는 적어도 2개의 단부를 가지고, 비접촉식 카드 판독기 디바이스와 전자기 결합됨 -;
그 층들 사이에 안테나가 위치하는 적어도 2개의 플라스틱층을 라미네이팅하는 단계;
적어도 하나의 플라스틱층에 형성된 공동에, 제1 주면 및 제2 주면을 갖는 기판, 및 적어도 기판의 제1 주면 상에 배열된 도전성 트랙들을 포함하는 칩 카드 모듈을 도입하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 이들 도전성 트랙들 중 적어도 하나는 접촉식 카드 판독기 디바이스와의 일시적인 전기적 연결을 위해 이격된다. 즉, 제1 면(일반적으로 접촉면이라고 지칭함)은 카드 판독기 디바이스와의 일시적인 연결을 확립하기 위한 접촉부를 형성하는 적어도 하나의 도전성 트랙을 포함한다. 이 트랙은 그 면들 중 하나를 거쳐 접합 구멍(비아 구멍 또는 관통 구멍)을 통해 전자 칩에 전기적으로 및 영구적으로 연결되고, 그 면들 중 다른 면을 통해 카드가 디바이스에 삽입될 때 접촉식 카드 판독기 디바이스에 일시적으로 연결된다.
이 방법은 또한,
그 주면들 중 적어도 하나 상에 도전성층을 가진 가요성 필름을 갖는 연결 유닛을 제공하는 단계 - 이 도전성층은 서로 전기적으로 연결된 제1 부분 및 제2 부분을 갖는 적어도 하나의 연결 패드 자체를 포함함 -;
안테나의 하나의 단부를 연결 패드의 도전성층의 제1 부분에 연결시키는 단계; 및
그 트랙이 모듈의 기판의 제1 면 상에 위치되는, 모듈의 도전성 트랙을 연결 패드의 도전성층의 제2 부분에 연결시키는 단계, 그렇지 않으면
모듈의 도전성 트랙을 연결 패드의 도전성층의 제2 부분에 연결시키는 단계 - 이 제2 부분은 복수의 천공들을 가짐 - 를 포함한다.
모듈의 제2 주면이 도전성 트랙들을 갖지 않을 때, 제1 면의 트랙들 중 적어도 하나(그러나 보다 일반적으로는 이들 트랙들 중 2개)는 안테나와 간접적으로 연결하기 위해 단독으로 이격될 수 있다(즉, 이 트랙은 한편으로는 칩에 전기적으로 연결되고, 다른 한편으로는 연결 유닛을 통해 간접적으로 안테나에 연결된다). 예를 들어, 연결 유닛은 2개의 플라스틱층이 라미네이팅되기 전에 이들 사이의 구조체(인레이) 상에 또는 그 내부에 안테나가 위치한다.
연결 유닛을 이용하는 것은 많은 이점들을 갖는다. 연결 유닛은 안테나 및 모듈과 독립적으로 제조된다. 이것은 릴-투-릴 프로세스를 이용하여 제조될 수 있다. 이것은 임의의 안테나 및 모듈 인레잉 방법에 이용될 수 있다. 이것은 6개 또는 8개의 접촉 랜드들이 있는 모듈들을 쉽게 설계하고 제조할 수 있게 한다. 이것은 많은 안테나 형식들, 특히 ID1 및 1/2ID1 형식들과 호환될 수 있다. 이것은 특히 안테나와 모듈의 연결을 위해 이격되고 가능하게는 별개인 부분들을 각각 제공하는 연결 패드들에 의해 안테나와 모듈 사이의 신뢰성 있는 연결을 가능하게 한다(이러한 부분들의 치수들은 열압착, 초음파, 납땜 등의 연결 타입에 맞게 조정될 수 있다). 이것은 유선 안테나들 및 에칭된 안테나들과 동일한 척도로 호환될 수 있다. 2개의 연결 부분은 연결 유닛의 동일한 면 상에 위치하여, 에칭 또는 리드프레임 기술을 통해 쉽고 연속적으로 제1 및 제2 부분들을 제조할 수 있게 한다. 이 연결 유닛은 특히 단일면 모듈의 접촉면 상에 위치한 접촉부의 배면 또는 이중면 모듈의 배면 상의 도전성 트랙들과의 연결을 확립하기 위해 제2 부분들 상의 납땜 방울들의 퇴적과 조합하여 이용될 수 있다. 이 연결 유닛은 위에서 "제2 부분들"이라고 지칭되는 비교적 큰 치수들의 연결 랜드들을 제조할 수 있게 한다. 이들 연결 랜드들은 또한 이들에 대한 납땜 물질의 양을 제한하여 납땜 물질을 용융시키는데 필요한 열 입력을 줄이기 위해 천공될 수 있다.
연결 패드들 상에, 예를 들어 방울 형태로 (예를 들어, 주석-비스무트 합금으로 구성되는) 납땜 또는 브레이징(brazing) 물질을 퇴적함으로써, 연결 유닛이 안테나 캐리어에 통합되어 있으면, 제품(안테나를 가진 인레이)을 제조할 수 있으며, 이것은 플라스틱층들에 인레잉되어 나중에 카드에 장착된 모듈에 연결되기 위해 그대로 시장에 내놓을 수 있다. 이 제품은 이용 준비가 되어 있으며 카드 제조업체의 작업들을 용이하게 한다. 실제로, 이 카드 제조업체는 이제 별개로 공급될 수 있는 다수의 요소들(안테나를 가진 인레이, 모듈 및 플라스틱 시트들)을 조립하기만 하면 된다. 모듈을 안테나에 연결하는 작업은 연결 패드들 상에 이미 위치하고 있는 납땜 물질의 이용에 의해 크게 단순화된다. 더욱이, 이 작업은, 납땜 물질 자체만을 이용하거나 또는 열-재활성화가능 접착제와 같은 접합 물질을 이용하여, 모듈을 그 공동에 고정하거나 접합하는 것과 동일한 시간에 일어날 수 있어서, 모듈을 안테나에 연결하고 모듈을 그 공동에 고정하는 것 양쪽 모두를 하기 위해 단일 가열 작업이 이후 필요하게 될 뿐이다.
본 발명에 따른 방법은 가능하게는 개별적으로 또는 하나 이상의 다른 것과 조합하여 고려되는 제1항 내지 제11항의 특징들 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 또한 가능하게는 개별적으로 또는 하나 이상의 다른 것과 조합하여 고려되는 다음 특징들 중 어느 하나를 포함할 수 있다:
- 안테나와 모듈 사이의 연결을 용이하게 하고 가능하게는 이 연결을 더 신뢰성 있게 하기 위해, 안테나의 연결 패드 상에 퇴적된 납땜 물질은, 가열되기 전에, 예를 들어 밀링에 의해 플라스틱층들의 일부에서 생성된 공동의 내부 표면으로부터 돌출하고,
- 납땜 물질은 융점이 120℃ 내지 230℃, 보다 바람직하게는 130℃ 내지 150℃인 물질로 형성되고,
- 납땜 물질은 모듈의 구역에, 예를 들어 써모드(thermode)를 이용하여 120℃ 내지 250℃의 온도를 인가함으로써 가열되고,
- 안테나는 예를 들어 플라스틱으로 만들어진 안테나 캐리어에 안테나를 매립함으로써 안테나 캐리어 상에 제조되거나, 그렇지 않으면 안테나는 그 층이 유전체 물질로 만들어진 안테나 캐리어와 함께 라미네이팅된 도전성 물질의 층에 에칭되거나, 그렇지 않으면 안테나는 전사(transfer)되기 전에 그 캐리어와 독립적으로 제조되고, 안테나와 함께 안테나 캐리어는 연결 유닛 및 적어도 하나의 플라스틱층으로 라미네이팅되어 칩 카드에 대응하는 구조체를 직접 형성하거나 또는 후속하여 인레잉되는 중간 구조체(인레이)를 형성하고,
- 연결 유닛은 안테나 캐리어와 독립적이고 가능하게는 상이한 성질의 가요성 필름 상에 제조되며, 즉 연결 유닛은 적어도 2개의 연결 패드가 통합된 유닛으로서 안테나 및 그 캐리어와 독립적으로 제조될 수 있고, 이들 연결 패드들 각각은 안테나로의 연결을 위한 적어도 2개의 패드를 포함하는 단일 및 독립 엔티티로서 안테나 캐리어 상으로 또는 안테나 캐리어 내로 전사되기 전에 각각 안테나의 하나의 단부로의 연결을 위해 이격되고,
- 안테나 캐리어는 PVC 기판을 포함하고,
- 안테나 캐리어 및 연결 유닛으로 라미네이팅된 플라스틱층(들)은 PVC로 만들어지며,
- 단일면 모듈의 배면으로부터 모듈의 기판에 형성된 개구들에서, 납땜 합금은 연결 유닛의 도전성층의 제2 부분들을 대면하는 안테나와의 연결을 위해 이격된 도전성 트랙들 상으로 퇴적되고, 이에 따라 납땜 물질은 연결 유닛과 모듈 모두에 존재한다.
본 발명에 따른 방법은 전체로서 연속적으로(릴-투-릴) 구현될 수 있다.
다른 양태에 따르면, 본 발명은, 예를 들어 안테나 및 칩 카드 모듈을 포함하는, 전술한 방법을 이용하여 제조된 칩 카드를 포함한다. 본 발명에 따른 칩 카드는 가능하게는 개별적으로 또는 하나 이상의 다른 것과 조합하여 고려되는 제12항 내지 제16항의 특징들 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
다른 양태에 따르면, 본 발명은 칩 카드용 안테나 캐리어를 포함한다. 이 칩 카드용 안테나 캐리어는 비접촉식 카드 판독기 디바이스와의 전자기 결합을 가능하게 하는 안테나를 포함한다. 이 안테나는 적어도 2개의 단부를 갖는다. 이 캐리어는 또한 가요성 필름 및 이 가요성 필름의 주면들 중 하나 상의 도전성층을 갖는 연결 유닛을 포함한다. 이 도전성층은 서로 전기적으로 연결된 제1 부분 및 제2 부분을 갖는 적어도 하나의 연결 패드를 포함한다. 제1 부분은 안테나의 단부들 중 하나에 전기적으로 연결된다. 납땜 물질은 칩 카드 모듈 기판의 제1 주면 상에 위치된 도전성 트랙과의 전기적 연결을 확립하는데 적합한 두께로, 도전성층의 제2 부분 상에 퇴적되고(이 칩 카드 모듈 기판은 특히 제1 주면 및 제2 주면을 가짐), 모듈이 칩 카드의 공동 내에 위치될 때, 적어도 하나의 도전성 트랙을 갖는 기판의 제1 면은 접촉식 카드 판독기 디바이스와의 전기적 연결을 위해 이격되고, 기판의 제2 주면은 연결 유닛과 대면한다.
다른 양태에 따르면, 안테나 캐리어는 도전성층의 제2 부분 상에 퇴적되고 칩 카드 모듈 기판의 주면들 중 어느 하나 상에 위치된 도전성 트랙과의 전기적 연결을 확립하는데 적합한 두께를 갖는 납땜 물질과 함께 연결 유닛을 포함하고, 이 모듈이 안테나 캐리어가 통합된 칩 카드의 공동 내에 위치될 때, 이 제2 부분은 복수의 천공들을 갖는다.
안테나 캐리어는 개별적으로 또는 하나 이상의 다른 것과 조합하여 고려되는 제19항 내지 제21항의 특징들 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
안테나 캐리어는 또한 개별적으로 또는 하나 이상의 다른 것과 조합하여 고려되는 다음 특징들 중 어느 하나를 포함할 수 있다:
- 납땜 물질은 200℃ 이하 또는 근방의 리플로우 포인트를 갖는 합금으로 형성되고, 예를 들어 이것은 주석 또는 인듐 합금이고, 보다 구체적으로는 이것은 주석-비스무트 합금들, 주석, 비스무트 및 은(SnBiAg) 합금들, 주석, 비스무트 및 니켈(SnBiNi) 합금들, 인듐 및 비스무트(InBi) 합금들로 형성된 리스트에 포함된 합금일 수 있으며,
- 이것은 PVC 기판을 포함한다.
또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 이러한 안테나 캐리어를 제조하는 방법을 포함하며, 연결 유닛은 안테나가 놓여 있는 플라스틱층으로 라미네이팅된다.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 상세한 설명 및 첨부 도면들을 판독하면 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 칩 카드의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 칩 카드를 형성하는 층들의 스택 예의 개략적인 분해도이다.
도 3은 도 2에 도시된 스택의 일부의 개략적인 확대 단면도이다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 스택의 구조체에 들어가는, 다양한 제조 단계들에서의 연결 유닛들의 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따라 칩 카드들을 제조하는 방법의 단계의 개략적인 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따라 칩 카드들을 제조하는 방법의 다른 단계의 개략적인 사시도이다.
도 7은 다른 실시예에 대응하고 자신들이 생성된 필름 상에 여전히 함께 있는 복수의 연결 유닛들의 위에서 본 개략도이다.
도 8은 도 7에 도시된 것들과 같은 연결 유닛의 변형예 또는 그 제조 방법의 후속 단계에서 도 7에 도시된 유닛들 중 하나의 연결 패드들의 위에서 본 개략도이다.
도 9는 개별화된 후의 도 8의 연결 패드들에 대응하는 연결 유닛의 개략적인 사시도이다.
도 10은 도 7 내지 도 9에 도시된 것들과 같은 연결 유닛의 연결 패드들에 대한 칩 카드 모듈의 위치설정의 예의 개략도이다.
도 11 내지 도 13은 인레이 타입의 중간 구조체를 형성하는, 적층된 층들의 세트 내의 연결 유닛의 배열의 예들에 대한 개략적인 분해 단면도이다.
도 14 및 도 15는 칩 카드 모듈을 수용하기 위한 공동의 밀링 전후에 칩 카드의 2개의 층 사이에 각각 라미네이팅된, 인레이 타입의 중간 구조체 예의 일부의 단면도이다.
도 16a 및 도 16b는 (칩, 그 연결 와이어들 및 그 캡슐화 수지가 없는) 6개의 접촉부를 갖는 이중면 칩 카드 모듈의 예를 각각 아래 및 위에서 본 개략적인 사시도들이다.
도 17a 및 도 17b는 (칩, 그 연결 와이어들 및 그 캡슐화 수지가 없는) 8개의 접촉부를 갖는 이중면 칩 카드 모듈의 예를 각각 아래 및 위에서 본 개략적인 사시도들이다.
도 18은 칩 카드에서 생성되고 도 16a 내지 도 17b에 도시된 것과 같은 모듈을 수용하기 위한 공동의 예의 개략적인 사시도이다.
도 19는 도 18에 도시된 것과 같은 공동에 모듈을 도입한 후의 본 발명에 따른 칩 카드의 예의 개략적인 사시도이다.
도 20은 도 19에 도시된 카드의 모듈 구역의 확대에 대응하고 도 8의 연결 유닛의 연결 패드들이 투명하게 도시되어 있는 도면이다.
도 21은 모듈의 예시적인 실시예의 일부의 그 배면에서 본 개략적인 정면도이다.
도 22는 한편으로는 납땜 물질로 덮인 연결 랜드들의 부분들과 다른 한편으로는 연결 패드들의 제2 부분들의 각각의 영역들 간의 관계의 개략도이다.
도 23은 본 발명에 따른 모듈의 다른 예시적인 실시예의 일부의 그 배면에서 본 개략적인 정면도이다.
도 24는 한편으로는 납땜 물질로 덮인 연결 랜드들의 부분들과 다른 한편으로는 연결 패드들의 제2 부분들의 각각의 영역들 간의 관계의 개략도이다.
도 25는 납땜 물질의 방울과 대면하는 연결 패드의 일부의 개략적인 단면도이다.
도면들에서, 동일한 참조 번호들은 동일하거나 유사한 요소들을 나타낸다.
이 문서에서, "전면", "배면", "위", "아래", "상부", "하부" 등의 용어들은 순전히 통상적이며, 적용가능한 경우, 도면들에 도시된 바와 같은 배향들을 참조한다.
도 1에 도시된 칩 카드(1)의 일 실시예에 따르면, 이 칩 카드는 모듈(400) 및 다층 복합체(200)를 포함한다.
다층 복합체(200)는 예를 들어 (도 2의 바닥에서 위로) 다음과 같은 다양한 플라스틱층들로 형성된다:
- 하부층(205),
- 안테나 캐리어(210), 및
- 상부층(220).
하부층(205)은 예를 들어 카드(1)의 마감(예를 들어 인쇄) 및 보호를 위한 층이다. 이 층은 안테나 캐리어(210) 아래에 위치한다. PVC로 제조된 이 하부층(205)의 두께는 예를 들어 라미네이션 전에 0.20 ㎜의 두께이고, 라미네이션 후에 0.18 ㎜의 두께이다. 이 하부층(205)은 균일한 두께를 가지며 모듈을 수용하기 위한 공동을 형성하도록 의도된 절결부를 포함하지 않는다.
안테나 캐리어(210)는 라미네이션 전에 0.43 ㎜의 두께, 및 라미네이션 후에 0.40 ㎜의 두께를 갖는 PVC로 제조된 기판(212)을 갖는다. 예를 들어, 유선 안테나(214)가 기판(212)에 퇴적되고 고정된다(예를 들어, 와이어 임베딩(wire embedding)으로 명명된 기술을 이용하여 매립된다). 이 안테나는 복수의 권취된 턴(wound turn)들로 형성되고 2개의 단부(216, 218)에서 끝난다.
안테나 캐리어(210)는 적어도 2개의 하위층(210A, 210B)으로 형성될 수 있다(도 3 참조). 이 경우, 안테나(214)는 본질적으로 예를 들어 하부층(210A)과 상부층(210B) 사이에 삽입되고, 상부층은 안테나(214)의 단부들(216, 218)이 연결되는 연결 유닛(300)을 수용하기 위한 절결부를 포함한다(이 경우, 연결 유닛(300)에서, 안테나(214)의 단부들(216, 218)은 이에 따라 하부층(210A)과 상부층(210B) 사이에 삽입되지 않는다).
연결 유닛(300)은 제1 주면 및 제2 주면을 갖는 기판(310)을 포함하는 가요성 필름을 갖는다(또한 도 3 참조). 도전성층(312)은 이들 주면들 중 하나 상에 함께 라미네이팅된다. 기판(310)은 예를 들어 0.075 ㎜(및 보다 일반적으로는 0.1 ㎜ 이하)의 두께로, FR4 또는 GEP(유리 에폭시) 물질로 형성된다. 도전성층(312)은 예를 들어 0.03 ㎜의 두께를 갖는 시트 형태의 구리 합금으로 형성된다. 따라서, 가요성 필름은 예를 들어 구리-클래드 타입이다.
연결 유닛(300)은 예를 들어 18 ㎜의 길이와 4.5 ㎜의 폭을 갖는다. 8 ㎜ × 4 ㎜의 개구(302)는 예를 들어 연결 유닛(300)의 중앙부에서 실질적으로 절결되어 있다. 연결 유닛(300)은 2개의 연결 패드(316)를 갖는다. 각각의 연결 패드(316)는 제1 부분(317)과 제2 부분(319)을 가지며, 이들은 서로 전기적으로 연결되어 있다(또한 도 4 참조). 제1 부분(317)은 본질적으로 직사각형 모양이다. 제2 부분(319)은 개구(302) 주위로 연장되는 U자 모양이고, 그 U자의 베이스는 그 길이 방향으로 보았을 때 제1 부분(317)의 중앙부에 본질적으로 연결된다. 하나의 변형예에 따르면, 각각의 연결 패드는 "H"자 모양이며, 그 "H"자의 평행 분기들 각각은 금속화된 구역의 제1 부분(317) 또는 제2 부분(319)에 각각 대응하고, 이들 제1 및 제2 부분들(317 및 319)은 중앙 분기에 의해 연결된다. 이러한 변형예의 하나의 예시적인 실시예가 도 7 내지 도 10을 참조하여 추가로 설명된다. 연결 유닛(300)을 제조하기 위한 또 다른 변형예가 구상될 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(317)과 제2 부분(319)(예를 들어, "H"자의 2개의 수직 바 사이의 수평 바)을 연결하는 단일 도전성 밴드를 갖는 대신에, 제1 부분(317) 및 제2 부분(319)은 2개 또는 3개의 밴드 또는 훨씬 더 많은 밴드들에 의해 연결될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 연결 유닛들(300)은 가요성 필름으로부터 (예를 들어, 연속적으로 릴-투-릴로) 제조된다. 따라서, 연결 유닛들(300)은 안테나 캐리어(210) 또는 모듈(400)과 독립적으로 제조된다. 이 가요성 필름은 추가로 설명되는 바와 같이 모듈(400)을 캡슐화하기 위한 수지를 수용하도록 의도된 개구들(302)을 형성하도록 (예를 들어, 펀칭에 의해) 절결된다. 구동 노치들이 또한 절결된다. 그 후, 도전성층(312)은 그 각각이 제1 부분(317) 및 제2 부분(319)을 갖는 연결 패드들(316)(연결 유닛(300)마다 2개의 연결 패드(316))을 형성하도록 (예를 들어 포토리소그래피 기술들을 이용하여) 에칭된다.
그 다음에, 납땜 물질(350)은 예를 들어 연결 패드들(316)의 제1 및 제2 부분들(317 및 319) 각각 상에, 예를 들어 0.02 내지 0.5 ㎜의 두께로 퇴적된다. 그 다음에, 납땜 물질(350)은 제1 부분들(317)로부터 제거된다. 마지막으로, 연결 유닛들(300)은 개별화되도록 절결된다. 대안적으로, 납땜 물질(350)은 연결 패드들(316)의 제2 부분들(319) 각각 상에만 예를 들어 납땜 방울들의 형태로 보다 선택적인 방식으로 퇴적된다. 납땜 물질(350)은 예를 들어 퇴적, 스크린 인쇄, 그렇지 않으면 웨이브 납땜에 의해 연결 패드들(316)의 도전성층의 제2 부분들(319) 상에 (그러나, 위에서 나타낸 바와 같이, 가능하게는 또한 제1 부분들(317) 상에) 퇴적되며, 이 기술은 예를 들어 3×4 ㎜2와 같은 작은 영역들에 걸쳐 대략 100 또는 200 ㎛ 또는 훨씬 더 작은 두께들로 납땜 물질(350)을 퇴적하는 것을 가능하게 한다. 일단 납땜 물질이 제2 부분(319) 상에 퇴적되고 연결 유닛(300)과 모듈(400) 사이에서 납땜을 수행하기 위한 가열 동작 이전에, 납땜 물질(350)의 각각의 방울은 0.02 내지 0.5 ㎜의 높이를 갖는 돔을 형성한다. 유리하게는, 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 가열 전의 납땜 물질(350)의 각각의 방울은 공동(410)의 표면으로부터 돌출한다(또는 적어도 공동(300)의 위치에서 안테나 캐리어의 상부 하위층(210B)의 상부 표면으로부터 돌출한다). 구체적으로, 가열 동안 납땜 물질(350)의 각각의 방울은 모듈(400)의 "전면" 또는 "접촉면"이라 지칭되는 면에 위치한 적어도 하나의 도전성 트랙(416)과 접촉해야 한다. 납땜 물질(350)의 방울이 모듈(400)이 하우징되는 공동(410)의 표면과 단지 같은 높이일 경우들에도, 용융된 납땜 물질(350)의 습윤성은 가능하게는 그 연결을 확립하는데 충분할 수 있다. 그러나, 납땜 물질(350)의 각각의 방울이 안테나 캐리어(210)의 표면으로부터 돌출하는 방식으로 납땜 물질(350)의 각각의 방울의 높이를 조정함으로써 불충분한 습윤성에 의해 야기된 불충분하거나 불량한 접촉을 피할 수 있다. 이러한 높이는 카드(200)의 상부층(들)(220)의 두께에 가깝거나 또는 더 클 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하여 플라스틱층들의 스택에 대한 설명으로 돌아가면, 상부 마감 및 보호층(220)은 또한 예를 들어 PVC로 만들어진다. 이것은 라미네이션 전의 0.20 ㎜의 두께, 및 라미네이션 후의 0.18 ㎜의 두께를 갖는다. 이 상부 마감 및 보호층(220)은 공동(410)에 대응하는 절결부(222)를 포함한다. 대안적으로, 안테나 캐리어(210) 위에 라미네이팅된 층 또는 다양한 층들에 절결부(222)를 형성하기 보다는, 공동(410)은 모듈(400)이 공동(410)에서 연결되어 고정되기 이전에 밀링된다.
하부층(205) 및 상부층(220), 또한 안테나 캐리어(210)는 반드시 단일층일 필요는 없다. 이러한 층들 각각은 가능하게는 마감된 카드(1)에서 함께 모두 라미네이팅된 하나 이상의 층으로 형성될 수 있다.
층들(205, 210, 220) 모두 및 이에 따른 카드(1)의 전체 두께는 라미네이션 후에 실질적으로 0.8 ㎜이다.
"단일면" 모듈(400)로 명명된 것은 전면(또는 "접촉면") 상의 도전성 트랙들(414, 416) 및 ("배면" 또는 "접합면"으로 지칭되는) 다른 면 상의 전자 칩(418)을 갖는 기판(412) 상에 예를 들어 알려진 방식으로 제조된다(도 3 참조). 전자 칩(418)은 다이 부착과 같은 적어도 하나의 알려진 기술을 이용하여 기판(412) 상에 고정되고, 플립-칩 기술, 와이어 접합 등과 같은 적어도 하나의 알려진 기술에 의해 도전성 트랙들(414, 416)에 전기적으로 연결된다. 칩(418) 및 존재하는 경우, 도전성 트랙들(414, 416)에의 그 유선 연결들은 수지(420)에서의 캡슐화(UV 또는 열 캡슐화에 대응하는 글로브 톱 또는 댐 앤 필 캡슐화(glob top or dam and fill encapsulation))에 의해 유리하게 보호된다. 칩(418)이 기판(412)의 배면 또는 나중에 제조된 절결부 상에 위치되면, 캡슐화는 이 배면으로부터 시작하여 수행되고 이에 대해 과도한 두께를 형성할 수 있다.
연결 유닛(300)을 캐리어(210) 상에 또는 그 내부에 위치(가능하게는 접합)시킨 후에, 안테나(214)의 단부들(216, 218)은 (예를 들어 열압착에 의해) 연결 패드들(316)의 제1 부분들(317)에 연결된다. 따라서, 연결 유닛(300)의 2개의 연결 패드(316)는 연결 유닛(300)의 도입에 대응하여, 단일 동작 동안 캐리어(210) 상에 또는 그 내부에 함께 위치하는 것이 관찰된다(대안적으로, 연결 유닛(300)의 일부분 상에 제조된 각각의 연결 패드(316)는 이 부분을 절결함으로써 개별화될 수 있으며, 그 결과 하나의 연결 패드(316)를 각각 갖는 2개의 개별화된 부분이 획득되고 캐리어(210) 상에 또는 그 내부에 위치될 수 있다). 안테나(214) 및 캐리어(210) 상의 연결 유닛(300)으로 형성된 이 조립체는 라미네이션용으로 판매될 수 있는 (중간) 구조체를 형성하기 위한 플라스틱층 또는 칩 카드(1)를 제조하기 위한 하나 이상의 다른 플라스틱층으로 덮일 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 구현예의 하나의 모드에 따르면, 안테나 캐리어(210)는 공동(410)을 남기면서 플라스틱층들(예를 들어, PVC)(205, 220) 사이에 라미네이팅되며, 모듈(400)은 하우징되고 가로막히지 않을 수 있다. 각각의 공동(410)은 연결 패드들(316) 및 특히 납땜 물질(350)의 그 방울들이 접근가능한 상태로 유지되는 치수들을 갖는다. 대안적으로, 상부층(220)이 절결부(222)를 포함하지 않는 상태에서, 안테나 캐리어(210)는 연결 유닛(300)이 완전히 덮인 상태에서 하부 및 상부층들(205 및 220) 사이에 라미네이팅되고(도 5), 그 다음에 모듈(400)이 하우징될 수 있는 공동(410)이 밀링된다(도 6). 이 실시예에 따르면, 이러한 밀링은 칩(418) 및 캡슐화 수지(420)를 수용하도록 공동(410)을 형성할뿐만 아니라 캐리어(210) 상에 라미네이팅된 층(들)을 형성하는 플라스틱으로부터 납땜 물질(350)의 각각의 방울의 일부를 자유롭게 하는 것을 가능하게 한다. 구체적으로, 밀링은 납땜 물질(350) 주위의 적어도 일부분에 대해 수행되어 납땜 물질(350)이 캐리어(210) 위에 라미네이팅된 층들로부터 자유로워지며, 이런 식으로 납땜 물질(350)은 공동(410)(가능하게는 상부층 없이 캐리어(210)에서 제조된 것과 같은 공동)의 표면 위로 (가열되기 전에) 돌출한다. 가능하게는, 공동(410)의 밀링 중에, 납땜 물질(350)의 각각의 방울의 일부가 제거되어, 밀링이 수행되는 플라스틱이 납땜될 표면들이 서로 가깝게 접근하는 것을 막지 않거나, 또는 납땜 물질(350)의 용융 방울들을 형성하는 물질이 도전성 트랙들(416)을 습윤시키는 것을 막지 않게 할 것이다. 이러한 밀링은 가능하게는 납땜 물질(350)의 각각의 방울 주위에서 원형 방식으로 수행된다.
안테나(214)의 단부들(216, 218)이 연결된 연결 패드들(316)의 제1 부분들(317)은 밀링된 구역의 외부에 위치되고 상부층(220)에 의해 보호된 상태로 남는다. 납땜 물질(350) 또는 이러한 제2 부분들의 표면의 적어도 일부분에 의해 덮인 연결 패드들(316)의 제2 부분들(319)만이 밀링 후에 공동(410)에서 접근가능하다(도 6 참조).
모듈(400)이 공동(410) 내에 위치될 때, 연결 패드들(316)의 제2 부분들(319) 각각에 배열된 납땜 물질(350)은 도전성 트랙들(416)이 노출되어 접근가능한 개구들의 레벨에서 기판(412)의 대면하는 개구들에 위치된다. 그 다음에, 납땜 물질(350)의 방울들의 레벨에 위치된 모듈(400)의 구역들은 납땜 물질(350)을 용융시키고 연결 패드들(316)을 도전성 트랙들(416)에 납땜하기 위해 가열된다(이 가열 동작은 가능하게는 납땜 물질의 방울들에 매우 가까운 열-재활성화가능 접착제의 구역들을 가열하는 동작과 동시에 수행되며, 이에 따라 각각의 모듈을 그 공동에서 접합시키는 것을 가능하게 한다). 납땜 물질(350)의 방울들의 레벨에 위치된 모듈(400)의 구역들은 기판(412)이 없는 곳 아래의 도전성 랜드들(416)에 대응한다는 것을 알 수 있다. 따라서, 써모드에 의해 도전성 랜드들(416)에 공급된 열의 열 도전성은 최적화된다. 120℃ 내지 230℃, 보다 바람직하게는 130℃ 내지 150℃의 융점을 갖는 납땜 물질(350)을 선택함으로써, 납땜 물질(350)의 가열 동작을, 모듈(400)의 (예를 들어 납땜 물질(350)과 대면하는) 구역에 120℃ 내지 250℃의 온도를 예를 들어 써모드에 의해 인가함으로써 수행할 수 있다.
모듈(400)의 두께 및 납땜 물질(350)의 방울의 돔 높이로 인해, 납땜 물질은 용융될 때 대응하는 도전성 트랙(416)을 습윤시킨다.
연결 패드들(316)과 도전성 트랙들(416) 사이의 납땜은 대략 2 ㎜2의 영역을 덮을 수 있고, 이러한 타입의 제품의 사양들을 충족시키기에 충분히 큰 모듈(400)의 견인력(pull-off force)이 획득되게 한다. 따라서, 납땜 물질(350)은 도전성 트랙들(416)과 연결 패드들(316) 사이의 전기적 연결을 확립하는 것뿐만 아니라 접착제의 도움 없이 공동(410) 내에 모듈(400)을 고정시키는 것을 가능하게 할 수 있다.
연결 유닛(300)의 실시예의 하나의 변형예가 도 7에 도시되어 있다. 이 변형예는 본질적으로 제1 부분들(317) 및 특히 제2 부분들(319)의 영역을 통해 도 4 내지 도 6을 참조하여 전술한 것과 상이하다. 전술한 바와 같이, 연결 유닛들(300)은 예를 들어 구리-클래드 타입의 가요성 필름으로부터 (예를 들어 연속적으로 릴-투-릴) 제조된다. 이 가요성 필름은 구동 노치들을 형성하도록 (예를 들어 펀칭에 의해) 절결된다. 그 다음에, 그 제1 부분(317) 및 제2 부분(319)을 각각 갖는 연결 패드들(316)(연결 유닛(300)마다 2개의 연결 패드(316))을 형성하도록 도전성층(312)이 (예를 들어 포토리소그래피 기술들을 이용하여) 에칭된다. 제2 부분들(319)은 도 4 내지 도 6에 의해 예시된 실시예의 경우보다 더 큰 영역을 갖는다. 예를 들어, 이들은 약 4.25 ㎜ × 4.5 ㎜, 즉 19.125 ㎜2이다. 이 부분에 대한 제1 부분들(317)은 예를 들어 2.125 ㎜ × 4.5 ㎜, 즉 9.56 ㎜2이다.
제2 부분들(319)의 비교적 큰 치수들은 모듈(400)의 도전성 트랙들의, 제2 부분들과 대면하는, 위치설정에 대해 더 큰 허용오차들을 허용한다. 칩 카드(1) 내의 모듈(400)의 위치설정에 대해 1.5 ㎜ 정도의 허용오차가 관찰될 수 있다. 적어도 4 ㎜의 측면 길이를 갖는 제2 부분들(319)에 의해, 서로 대면하는 납땜될 구역들 간의 충분한 중첩이 보장된다. 도 10에 도시된 연결 유닛(300)에 대한 모듈(400)의 위치설정의 예에서 이러한 비교적 큰 중첩을 관찰하는 것이 가능하다.
또한, 특히 제2 부분들(319)에서, (예를 들어 구리 또는 그 합금들 중 하나, 또는 임의의 다른 적합한 전기 도전성 물질로 만들어진) 연결 패드들(316)을 덮는 비교적 큰 영역의 금속은 가열 및 납땜 동작 중 더 나은 열 소산을 가능하게 한다. 따라서, 마감된 칩 카드(1)를 형성하는 플라스틱층들을 형성하는 물질(들)을 손상시킬 위험은 제한적이거나 심지어 0이다. 구체적으로, 전기 도전성층(312), 특히 제2 부분들(319)에서의 더 나은 열 소산은, 연결 유닛(300)의 기판(310)이 유리 에폭시로 만들어질 때 이 기판이 비교적 적은 열을 소산시킨다는 사실을 적어도 부분적으로 보상할 수 있게 한다. 따라서, 칩 카드(1)의 가시적인 외부 표면들의 시각적 측면을 손상시킬 위험이 또한 제한적이거나 심지어 제거된다.
납땜 물질(350)은 연결 패드들(316)의 제2 부분들(319) 각각 상에만 선택적인 방식으로 퇴적된다. 납땜 물질(350)은 예를 들어 퇴적, 스크린 인쇄, 그렇지 않으면 "웨이브 납땜" 기술로 명명된 것에 의해 연결 패드들(316)의 도전성층의 제2 부분들(319) 상에 퇴적된다.
납땜 물질(350)은 제2 연결 부분들(316)의 표면 상에서 약 4.5 ㎜ × 3 ㎜의 영역을 100 ㎛ 내지 250 ㎛의 두께, 예를 들어 150 ㎛에 가까운 두께로 차지한다. 납땜 물질(350)은 135℃에 가깝거나 이와 동일한 융점을 갖는 합금이다.
그러나, 제2 부분들(319)의 이러한 더 큰 영역들은 또한 납땜 물질(350)의 더 큰 영역들을 의미한다.
따라서, 도 8에 도시된 하나의 변형예에 따르면, 경제적 이유들로 인해 납땜 물질(350)의 양을 제한하기 위해 그리고 납땜 물질(350)을 용융시키기 위해 공급될 열의 양을 제한하기 위해, 천공들(320)은 가능하게는 제2 부분들(319)에서 도전성층에 형성될 수 있다.
이러한 천공들(320)은 구동 노치들과 동시에 또는 후속 단계에서 가요성 필름에 형성될 수 있다. 천공들은 예를 들어 펀칭에 의해 형성된다. 이러한 천공들(320)은 다양한 모양들(원형, 삼각형 등)로 제조될 수 있다. 예를 들어, 천공들이 원형의 모양인 경우, 그 직경은 0.1 ㎜ 내지 1 ㎜일 수 있으며, 유리하게는 0.5 ㎜와 동일하거나 이에 가까울 수 있다. 이러한 천공들은 오점형(quincunx), 열들 또는 행들 등으로 배열될 수 있다. 천공들은 적어도 그 직경에 상당한 거리, 예를 들어 0.1 내지 1 ㎜만큼, 및 유리하게는 0.5 ㎜와 동일하거나 이에 가까운 거리만큼 이격된다.
대안적으로, 천공들은 예를 들어 연결 패드들(316)과 동시에 도전성층(312) 내로 에칭될 수 있다. 다시 대안적으로, 리드프레임 기술의 구현과 관련하여, 천공들은 예를 들어 기판(310) 상에 전사되고 라미네이팅되기 전에, 연결 패드들(316)과 동시에 도전성층(312)에 제조될 수 있다.
어쨌든, 납땜 물질(350)을 제2 부분들(319) 상에 퇴적하기 전에 천공들을 절결하는 것이 바람직하다(그러나 필수는 아니다).
납땜 물질(350)을 제2 부분들(319) 상에 퇴적한 후, 연결 유닛들(300)을 개별화한다. 개별화된 연결 유닛(300)이 도 9에 도시되어 있다.
전술한 실시예들에 대한 많은 변형예들이 구상될 수 있다. 따라서, 플라스틱층들(205, 210, 220)의 많은 타입들의 스택, 및 또한 이 스택 내의 연결 유닛(300)을 위한 다양한 위치들이 구상될 수 있다.
도 11은 하부 및 상부층들(205 및 220)이 마감층들(또한 오버레이들로 지칭됨)인 스택을 도시하고 있다. 예를 들어 PVC로 제조된 중간층들(215)은 안테나 캐리어(212) 위아래에 위치된다. 안테나 캐리어(212)는 안테나(214)를 포함하며, 그 하나의 단부(216 또는 218)는 안테나 캐리어(212) 위에 위치된 연결 유닛(300)에 연결된다. 중간층(215)에는 연결 유닛(300)을 하우징하고 안테나 캐리어(212)와 상부 마감층(220) 사이에 스페이서를 형성하기 위한 절결부(222)가 형성되어 있다. 이 예에서, 안테나는 안테나 캐리어(212)의 표면 상에 위치되고 상부층(220)을 향해 배향된다.
도 12는 본질적으로 도 11의 스택과는 상이한 스택을 도시하며, 이는 안테나 캐리어(212)가 하부층(205)을 향해 배향된 안테나 캐리어(212)의 그 표면 상에 안테나를 위치시키는 방식으로 플립핑되고, 안테나 캐리어(212)가 상부 마감층(220)에 공동을 형성하는 밀링 동작 동안 납땜 물질(350)의 노출을 용이하게 하는 절결부(223)를 포함하며, 연결 유닛(300)이 안테나 캐리어(212) 대신에 중간층(215) 상에 놓여 있다는 점에서 그러하다.
도 13은 본질적으로 도 11의 스택과는 상이한 스택을 도시하며, 이는 안테나 캐리어(212)가 하부층(205)을 향해 배향된 안테나 캐리어(212)의 그 표면 상에 안테나를 위치시키는 방식으로 플립핑되고, 안테나 캐리어(212)가 상부 마감층(220)에 공동을 형성하는 밀링 동작 동안 납땜 물질(350)의 노출을 용이하게 하는 절결부(223)를 포함하며, 연결 유닛(300)이 안테나 캐리어(212) 대신에 중간층(215) 상에 놓여 있다는 점에서 그러하다.
어쨌든, 스택에서 가능한 한 정밀한 높이로 연결 유닛(300)을 위치시키는 것이 중요하다(따라서, 예를 들어 도 13에 도시된 예에서 연결 유닛(300) 아래에 제2 중간층(215)을 위치시킨다). 마감된 카드에서의 이 높이에 대한 허용오차는 30 ㎛ 정도이다.
납땜 물질(350)을 이용함으로써 이 높이에서의 가능한 변형들을 보상할 수 있다. 도 14에서 볼 수 있는 바와 같이, 중간층들, 안테나 캐리어 및 연결 유닛(300)을 포함하는 중간 구조체(217)(인레이)는 상부 및 하부 마감층들(220 및 205) 사이에 샌드위치 형태로 라미네이팅된다. 연결 유닛(300) 상의 납땜 물질(350)의 방울의 존재는 층들을 변형시킬 수 있으며, 납땜 물질(350)에 의해 형성된 돔의 상부는 상부층(220)의 하부 일반 레벨에 대해 상승될 수 있다. 공동(410)이 밀링될 때, 상부층(220)은 납땜 물질(350) 위에서 국부적으로 제거된다. 그러나, 도 15에 개략적으로 도시된 바와 같이, 밀링은 단일면 또는 이중면 모듈(400)의 도전성 트랙들에 대한 후속 연결을 위해 제2 부분들(319) 상에 충분한 납땜 물질(350)을 유지하면서 상부 마감층(220)의 두께보다 약간 더 제거하는 방식으로 수행될 수 있다.
이미 설명한 바와 같이, 비교적 큰 연결 치수들의 제2 부분들 상에 납땜 물질(350)의 랜드들을 갖는 연결 유닛(300)을 이용함으로써, 카드(1) 내의 공동(410)의 위치설정에서의 가능한 변형들을 보상할 수 있다. 따라서, 도 15에서 하부의 제2 부분들(319) 상의 납땜 물질(350)의 영역이 단일면 또는 이중면 모듈(400)의 도전성 트랙들에 대한 후속 연결을 위해 제2 부분들(319) 상에 충분한 납땜 물질(350)을 유지하면서 연결 유닛(300)에 대해 공동(410)의 위치의 특정 오프셋을 수용할 수 있게 하는 것을 볼 수 있다.
전술한 실시예들에 대한 많은 다른 변형예들이 구상될 수 있다.
예를 들어, 안테나(214)와 단일면 모듈(400) 사이의 연결을 형성하기 위해 전술한 연결 유닛(300)의 실시예들 중 하나를 이용하는 대신에, 이를 이용하여 안테나(214)와 이중면 모듈(400) 사이의 연결을 형성할 수 있다.
6개의 접촉부("6개의 핀"으로 지칭됨)를 갖는 이중면 모듈의 일 예가 도 16a 및 도 16b에 도시되어 있다. 8개의 접촉부("8개의 핀"으로 지칭됨)를 갖는 이중면 모듈의 일 예가 도 17a 및 도 17b에 도시되어 있다. 6개 또는 8개의 접촉부를 갖는 "이중면" 모듈들로 지칭되는 이러한 모듈들(400)은 (예를 들어, 도전성 트랙들(415)의 모양과 같이 이하에서 개략적으로 설명될 세부사항들을 제외하고는) 예를 들어 일반적으로 알려진 방식으로 제조된다.
이중면 모듈(400)의 경우, 연결 패드들(419)을 포함하는 도전성 트랙들(415)이 기판(412)의 배면 상에 위치한다.
도 18은 공동(410)이 밀링된 카드의 일부를 도시한다. 이 공동(410)은 2개의 깊이 레벨을 갖는다. 가장 깊은 레벨은 중앙 부분(413A)에 대응하고, 칩 및 그 연결들을 캡슐화하기 위한 수지를 수용할 수 있게 한다. 주변 부분(413B)에 대응하는 약간 더 얕은 부분은 제2 부분들(319) 상에 위치된 납땜 물질(350)이 공동(410)의 밀링 중에 노출된 시트를 형성한다. 도 19는 공동(410)에 전사, 위치 및 고정된 모듈(400)을 도시하고 있다. 도 16a, 도 16b, 도 17a 및 도 17b에 도시된 것들과 같은 모듈(400)이 전사될 때, 연결 패드들(419)은 주변 부분(413B) 상에서 노출되고 모듈(400)이 그 주변에 놓여 있는 납땜 물질(350)과 대면하여 위치한다. 즉, 연결 패드들(419) 각각은 연결 유닛(300)의 연결 패드(316)의 제2 부분(319)과 대면하여 각각 위치한다. 도 20은 제2 부분들(319)과 연결 패드들(419)이 각각 어떻게 위치되는지를 명확히 보여주고 있다.
도 7 내지 도 10에 도시된 것들과 같은 연결 유닛들(300)을 이용하는 것은 이중면 모듈(400)과 조합할 때 특히 유리하다. 구체적으로, 제2 부분들(319) 및 이들을 덮는 납땜 물질(350)의 비교적 큰 영역은 비교적 큰 영역에 또한 대응하는 구역을 덮는 연결 패드들(419)을 이용할 수 있게 한다. 이러한 이점은 도 21 내지 도 23에 도시된 예시적인 실시예들에 의해 예시된다.
일단 카드(1)가 마감되면, 특히 카드(1)가 휜 경우, 모듈(400) 및 안테나(214)는 가능하게는 카드(1)가 이용될 때 서로 약간 이동할 수 있다. 따라서, 안테나(214)와 모듈(400) 사이의 연결은 손상되거나 심지어 파손될 수 있다. 이 문제점은 도 21 내지 도 23을 참조하여 예시된 실시예들에 의해 적어도 부분적으로 해결된다.
도 21 및 도 23에 도시된 바와 같이, 도전성 트랙들(415)은 연결 패드들(419)을 갖는다. 이들 연결 패드들(419)은 연결 패드들(316)의 제2 부분들(319)을 납땜하는데 이용된다. 이에 따라, 안테나(214)의 단부들(216, 218) 자체들은 연결 패드들(419)에 자체 납땜되는, 제2 부분들(319)에 연결된, 제1 부분들(317)에 전기적으로 연결되며, 연결 패드들은 모듈(400)의 배면 상에서 도전성 트랙들(415)에 의해 칩에 전기적으로 연결된다.
도 22에 의해 개략적으로 도시된 바와 같이, 각각의 연결 패드(419)는 제2 부분들(319)의 영역보다 작은 영역을 덮는 (도 22에서 점선들로 묘사된) 구역(417)으로 연장된다(도 21 내지 도 24에서, 제2 부분들(319)은 사선으로 표시된 직사각형의 모양으로 도시되어 있지만, 이들은 다른 모양들, 특히 도 4 내지 도 6에 도시된 "U"자 모양을 가질 수 있다). 구역(417)은 바들(418), 및 바들(418)을 서로 연결시키는 도전성 트랙들의 부분들을 포함하는 구역인 것으로 정의될 수 있다. 바들(418)은 일반적으로 카드(1)의 길이와 평행하게 되도록 의도된, 모듈(400)의 가장 큰 측면에 본질적으로 수직인 방향(L)으로 연장된다.
도 21에 도시된 실시예(예를 들어, 8개의 접촉부를 갖는 모듈(400)에 대응함)에서, 바들(418)은 그 수가 3개이다.
각각의 바(418)는 가능하게는 모듈(400)의 기판(412)으로부터 분리 및 뜯어낼 수 있도록 비교적 얇으며 파손되지 않고 큰 힘을 흡수한다. 이것은 예를 들어 50 ㎛ 내지 300 ㎛의 폭을 갖는다. 보다 구체적으로, 이것은 100 ㎛에 가까운 폭을 가질 수 있다. 이 실시예에서, 모듈(400)의 중앙으로부터 가장 먼 2개의 바(418)는 예를 들어 100 ㎛의 폭을 가지며, 중앙에 가장 가까운 바는 150 ㎛의 폭을 갖는다.
바들(418)은 예를 들어 1 내지 7 ㎜의 길이를 갖는다. 도 21 및 도 23에 도시된 바들(418)은 본질적으로 직선형이지만, 파형, 정현파형 등일 수 있다.
가능한 한 균일한 방식으로 힘들을 흡수할 수 있도록 하기 위해, 바들(418)은 모듈(400)의 기판 및 길이 방향(L)에 수직인 평면(P)에 대해 본질적으로 대칭이고, 모듈(400)의 중간을 통과한다.
바들(418)은 각각의 그 길이 방향의 단부에서 결합하고 도전성 트랙들(415)에 연결된다.
바들(418)의 단부들에서 축적되기 쉬운 힘들을 감소시키기 위해, 이러한 바들의 단부들은 만곡부들(420)로 끝난다. 만곡부들의 곡률 반경들은 보다 큰 길이와 보다 큰 영역에 걸쳐 힘들을 분산시킬 수 있게 한다.
도 23에 도시된 실시예(예를 들어 6개의 접촉부를 갖는 모듈(400)에 대응함)에서, 바들(418)은 그 수가 4개이고, 바들의 길이 방향의 단부들의 만곡부들(420)은 모듈(400)의 안쪽을 향한다. 이 실시예에서, 모듈(400)의 중앙으로부터 가장 먼 3개의 바(418)는 예를 들어 100 ㎛의 폭을 가지며, 중앙에 가장 가까운 바는 150 ㎛의 폭을 갖는다. 이들의 길이는 바람직하게는 1.5 내지 3 ㎜이며, 예를 들어 이 길이는 2.5 ㎜이다. 만곡부들(420)은 (분기들(418)의 단부들의 접합부에서의) 35 ㎛ 내지 (분기들(418)의 직선형 단부들에서의) 350 ㎛의 곡률 반경들을 갖는 원호 모양이다.
도 23을 참조하여 설명된 연결 패드들(419)의 하나의 변형예가 도 24에 도시되어 있다. 이 변형예에 따르면, 바들(418)은 그 수가 3개이다. 바들(418)의 길이는 모듈(400)의 중앙을 향해(도 24에서 좌측을 향해) 증가한다. 바들(418)의 단부들은 원호 모양의 만곡부들(430)에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 도 23에 도시된 실시예에서와 같이, 납땜 물질(350)에 의해 덮인 제2 부분(319)의 (사선으로 표시된) 영역은 바들(418) 및 만곡부들(420)을 포함하는 구역(417)의 전체를 덮는다. 힘들이 카드(1)와 모듈(400) 사이에 가해질 때, 이들은 바들(418)의 단부들 및 만곡부들(420)에서 축적되는 경향이 있다. 납땜 물질에서 바들(418)의 단부들 및 만곡부들(420)을 코팅 및 밀봉함으로써, 이들 힘들은 납땜 물질(350)에 의해 덮인 전체 표면에 걸쳐 보다 낫고 보다 균일한 방식으로 분산되고 소산된다.
칩 카드(1)의 제조를 계속하기 위해, 모듈(400)은 연결 패드들(419)과 대면하는, 연결 랜드들(316)의 제2 부분들(319) 각각 상에 배열된, 납땜 물질(350)과 함께 공동(410) 내로 도입된다.
그 다음에, 납땜 물질(350)의 방울들의 레벨에 위치된 모듈(400)의 구역들은 전술한 실시예들에서와 같이 예를 들어 써모드를 이용하여 가열된다.
또한, 도 25에 도시된 바와 같이, 바들(418) 사이의 공간들은 한편으로는 바들(418)의 두께에 대응하는 측면들에 의해 그리고 다른 한편으로는 모듈(400)의 기판(412)에 의해 묘사된 리세스들(422)을 형성한다. 이러한 리세스들(422)은 납땜 물질(350)을 흘려 보내고 납땜 물질(350)이 연결 패드(419)가 새겨져 있는 구역(417) 외부로 실질적으로 퍼지는 것을 막을 수 있게 한다.
연결 랜드들(316)과 연결 패드들(416) 사이의 납땜은 가능하게는 적어도 대략 2 ㎜2의 영역을 덮을 수 있고, 이러한 타입의 제품의 사양들을 충족시키기에 충분히 큰 모듈(400)의 견인력이 획득되게 한다. 따라서, 납땜 물질(350)은 연결 패드들(419)과 연결 랜드들(316) 사이의 전기적 연결을 확립하는 것뿐만 아니라 접착제의 도움 없이 공동(410) 내에 모듈(400)을 고정시키는 것을 가능하게 할 수 있다.
이상, 연결 유닛을 이용하여 안테나(214)와 모듈(400) 사이를 연결하는 칩 카드(1)의 구조체에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명은 또한 안테나 및 연결 랜드들이 동일한 기판 상에 위치하는 구조체에도 적용된다(예를 들어, 안테나 및 연결 랜드들은 안테나 캐리어(210)를 형성하는 동일한 기판 상에 에칭된다).

Claims (22)

  1. 칩 카드를 제조하는 방법으로서,
    비접촉식 카드 판독기 디바이스와 전자기 결합하기 위한 안테나(214)를 제조하는 단계 - 상기 안테나(214)는 적어도 2개의 단부(216, 218)를 가짐 -;
    그 층들 사이에 상기 안테나(214)가 위치하는 적어도 2개의 플라스틱층을 라미네이팅하는 단계;
    적어도 하나의 플라스틱층에 형성된 공동(410)에, 제1 주면 및 제2 주면을 갖는 기판(412)을 포함하고 적어도 상기 기판(412)의 제1 주면 상의 도전성 트랙들(414, 416)을 갖는 칩 카드 모듈(400)을 도입하는 단계 - 적어도 하나의 도전성 트랙(414)을 갖는 상기 기판(412)의 제1 면은 접촉식 카드 판독기 디바이스와의 일시적인 전기적 연결을 위해 이격됨 -
    를 포함하며, 상기 방법은,
    그 주면들 중 적어도 하나 상에 도전성층(312)을 가진 가요성 필름을 갖는 연결 유닛(300)을 제공하는 단계 - 상기 도전성층(312)은 서로 전기적으로 연결된 제1 부분(317) 및 제2 부분(319)을 갖는 적어도 하나의 연결 패드(316)를 포함함 -;
    상기 안테나(214)의 하나의 단부를 상기 연결 패드(316)의 상기 도전성층(312)의 제1 부분(317)에 연결시키는 단계; 및
    그 트랙이 상기 모듈(400)의 상기 기판(412)의 제1 면 상에 위치되는, 상기 모듈(400)의 도전성 트랙(416)을 상기 연결 패드(316)의 상기 도전성층(312)의 제2 부분(319)에 연결시키는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 카드 제조 방법.
  2. 칩 카드를 제조하는 방법으로서,
    비접촉식 카드 판독기 디바이스와 전자기 결합하기 위한 안테나(214)를 제조하는 단계 - 상기 안테나(214)는 적어도 2개의 단부(216, 218)를 가짐 -;
    그 층들 사이에 상기 안테나(214)가 위치하는 적어도 2개의 플라스틱층을 라미네이팅하는 단계;
    적어도 하나의 플라스틱층에 형성된 공동(410)에, 제1 주면 및 제2 주면을 갖는 기판(412)을 포함하고 적어도 상기 기판(412)의 제1 주면 상의 도전성 트랙들(414, 415, 416)을 갖는 칩 카드 모듈(400)을 도입하는 단계 - 적어도 하나의 도전성 트랙(414)을 갖는 상기 기판의 제1 면은 접촉식 카드 판독기 디바이스와의 일시적인 전기적 연결을 위해 이격됨 -
    를 포함하며, 상기 방법은,
    그 주면들 중 적어도 하나 상에 도전성층(312)을 가진 가요성 필름을 갖는 연결 유닛(300)을 제공하는 단계 - 상기 도전성층(312)은 서로 전기적으로 연결된 제1 부분(317) 및 제2 부분(319)을 갖는 적어도 하나의 연결 패드(316)를 포함함 -;
    상기 안테나(214)의 하나의 단부를 상기 연결 패드(316)의 상기 도전성층(312)의 제1 부분(317)에 연결시키는 단계; 및
    상기 모듈(400)의 도전성 트랙(415, 416)을 상기 연결 패드(316)의 상기 도전성층(312)의 제2 부분(319)에 연결시키는 단계 - 상기 제2 부분(319)은 복수의 천공들(320)을 가짐 -
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 카드 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    그 트랙이 상기 모듈(400)의 상기 기판(412)의 제2 면 상에 위치되는, 상기 모듈(400)의 도전성 트랙(415)을 상기 연결 패드(316)의 상기 도전성층(312)의 제2 부분(319)에 연결시키는 단계를 포함하는 칩 카드 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나는 캐리어(210) 상에 제조되고, 상기 연결 유닛(300)은 안테나 캐리어(210)와 독립적인 가요성 필름 상에 제조되는 칩 카드 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    납땜 물질(350)은 상기 안테나(214)의 하나의 단부(216 또는 218)를 상기 모듈(400)에 연결시키기 위해 연결 패드(316)의 상기 도전성층(312)의 상기 제2 부분(319) 상에 퇴적되는 칩 카드 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 모듈(400)이 상기 공동(410) 내에 위치되면, 상기 연결 패드(316)의 상기 도전성층(312)의 상기 제2 부분(319) 상에 퇴적된 상기 납땜 물질(350)은 그 트랙이 안테나 연결을 위해 이격된, 상기 모듈(400)의 도전성 트랙(415, 416)을 연결 패드(316)에 납땜하도록 가열되는 칩 카드 제조 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 납땜 물질(350)은 "웨이브 납땜" 기술로 명명된 것에 의해 상기 도전성층(312)의 상기 제2 부분(319) 상에 퇴적되는 칩 카드 제조 방법.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전성 트랙들(415, 416)은 상기 납땜 물질(350)로 덮인 연결 부분(319)의 영역보다 더 작은 영역을 갖는 구역(417)을 각각 덮는 적어도 하나의 연결 패드를 포함하는 칩 카드 제조 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전성 트랙들(415, 416)은 그 길이 방향 단부들에 의해 전기적으로 연결된 적어도 2개의 바(418)를 갖는 적어도 하나의 연결 패드를 포함하며, 이러한 바들 중 적어도 하나는 상기 모듈(400)의 안쪽을 향해 만곡된 단부들을 갖는 칩 카드 제조 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    개구들이 상기 모듈(400)의 상기 기판(412)에 형성되고, 납땜 합금은 상기 연결 유닛(300)의 상기 도전성층(312)의 상기 제2 부분들(319)과 대면하는, 상기 안테나(214)와의 연결을 위해 이격된 상기 도전성 트랙들(416) 상에 퇴적되는 칩 카드 제조 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결 유닛(300)은 플라스틱층(210B, 215)에 형성된 절결부에 배열되는 칩 카드 제조 방법.
  12. 칩 카드로서,
    적어도 2개의 단부(216, 218)를 갖는 안테나(214);
    그 층들 사이에 상기 안테나(214)가 위치하는 적어도 2개의 플라스틱층;
    제1 주면 및 제2 주면을 갖는 기판(412)을 포함하고 적어도 상기 기판(412)의 제1 면 상의 도전성 트랙들(414, 416)을 갖는 칩 카드 모듈(400) - 적어도 하나의 도전성 트랙(414)을 갖는 상기 기판(412)의 제1 면은 접촉식 카드 판독기 디바이스와의 전기적 연결을 위해 이격됨 -
    을 포함하며,
    상기 모듈(400)은 상기 플라스틱층들 중 적어도 하나에 형성된 공동(410) 내에 하우징되고,
    상기 칩 카드는 그 주면들 중 하나 상에 도전성층(312)을 가진 가요성 필름을 포함하는 연결 유닛(300)을 더 포함하며, 상기 도전성층(312)은 서로 전기적으로 연결된 제1 부분(317) 및 제2 부분(319)을 갖는 적어도 하나의 연결 패드(316)를 포함하고, 상기 안테나의 하나의 단부는 그 트랙이 상기 모듈(400)의 상기 기판(412)의 제1 면 상에 위치되고, 상기 연결 패드(316)의 상기 도전성층(312)의 제2 부분(319)에 전기적으로 연결되는, 상기 모듈(400)의 도전성 트랙(416) 및 상기 도전성층(312)의 제1 부분(317)에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 칩 카드.
  13. 칩 카드로서,
    적어도 2개의 단부(216, 218)를 갖는 안테나(214);
    그 층들 사이에 상기 안테나(214)가 위치하는 적어도 2개의 플라스틱층;
    제1 주면 및 제2 주면을 갖는 기판(412)을 포함하고 적어도 상기 기판(412)의 제1 면 상의 도전성 트랙들(414, 415, 416)을 갖는 칩 카드 모듈(400) - 적어도 하나의 도전성 트랙(414)을 갖는 상기 기판(412)의 제1 면은 접촉식 카드 판독기 디바이스와의 전기적 연결을 위해 이격됨 -
    을 포함하며,
    상기 모듈(400)은 상기 플라스틱층들 중 적어도 하나에 형성된 공동(410) 내에 하우징되고,
    상기 칩 카드는 그 주면들 중 하나 상에 도전성층(312)을 가진 가요성 필름을 포함하는 연결 유닛(300)을 더 포함하며, 상기 도전성층(312)은 서로 전기적으로 연결된 제1 부분(317) 및 제2 부분(319)을 갖는 적어도 하나의 연결 패드(316)를 포함하고, 상기 안테나의 하나의 단부는 상기 연결 패드(316)의 상기 도전성층(312)의 제2 부분(319)에 전기적으로 연결되는, 상기 모듈(400)의 도전성 트랙(415, 416) 및 상기 도전성층(312)의 제1 부분(317)에 전기적으로 연결되며, 상기 제2 부분(319)은 복수의 천공들(320)을 갖는 것을 특징으로 하는 칩 카드.
  14. 제13항에 있어서,
    그 트랙이 상기 모듈(400)의 상기 기판(412)의 제2 면 상에 위치되는, 상기 모듈(400)의 도전성 트랙(415)은 상기 연결 패드(316)의 상기 도전성층(312)의 제2 부분(319)에 연결되는 칩 카드.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나는 캐리어(210) 상에 위치되고, 상기 연결 유닛(300)은 안테나 캐리어(210)와 독립적인 가요성 필름을 갖는 칩 카드.
  16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 연결 부분들(319)은 납땜 물질(350)로 덮여 있고, 상기 모듈(400)은 상기 기판(412)의 제1 면 상에 접촉부들(414)을 포함하고, 상기 기판(412)의 제2 면 상에 상기 납땜 물질(350)로 덮인 연결 부분(319)의 영역보다 더 작은 영역을 갖는 구역(417)을 각각 덮는 연결 패드들(415, 416)을 포함하는 칩 카드.
  17. 비접촉식 카드 판독기 디바이스와의 전자기 결합을 가능하게 하는 안테나(214)를 갖는 칩 카드용 안테나 캐리어로서,
    상기 안테나(214)는 적어도 2개의 단부(216, 218)를 갖고,
    상기 안테나 캐리어는 가요성 필름 및 상기 가요성 필름(310)의 주면들 중 하나 상의 도전성층(312)을 갖는 연결 유닛(300)을 더 포함하며, 상기 도전성층(312)은,
    서로 전기적으로 연결된 제1 부분(317) 및 제2 부분(319)을 갖는 적어도 하나의 연결 패드(316) - 상기 제1 부분(317)은 상기 안테나(214)의 상기 단부들(216, 218) 중 하나에 전기적으로 연결됨 -; 및
    칩 카드(1) 모듈(400) 기판(412)의 제1 주면 상에 위치된 도전성 트랙(416)과의 전기적 연결을 확립하는데 적합한 두께로, 상기 도전성층(312)의 상기 제2 부분(319) 상에 퇴적된 납땜 물질(350)을 포함하며,
    상기 모듈(400)이 상기 칩 카드(1)의 공동(410) 내에 위치될 때, 적어도 하나의 도전성 트랙(414)을 갖는 상기 기판(412)의 제1 면은 접촉식 카드 판독기 디바이스와의 전기적 연결을 위해 이격되고, 상기 기판(412)의 제2 주면은 상기 연결 유닛(300)과 대면하는 것을 특징으로 하는 안테나 캐리어.
  18. 비접촉식 카드 판독기 디바이스와의 전자기 결합을 가능하게 하는 안테나(214)를 갖는 칩 카드용 안테나 캐리어로서,
    상기 안테나(214)는 적어도 2개의 단부(216, 218)를 갖고,
    상기 안테나 캐리어는 가요성 필름 및 상기 가요성 필름(310)의 주면들 중 하나 상의 도전성층(312)을 갖는 연결 유닛(300)을 더 포함하며, 상기 도전성층(312)은,
    서로 전기적으로 연결된 제1 부분(317) 및 제2 부분(319)을 갖는 적어도 하나의 연결 패드(316) - 상기 제1 부분(317)은 상기 안테나(214)의 상기 단부들(216, 218) 중 하나에 전기적으로 연결됨 -; 및
    칩 카드(1) 모듈(400) 기판(412)의 주면들 중 어느 하나 상에 위치된 도전성 트랙(415, 416)과의 전기적 연결을 확립하는데 적합한 두께를 갖는 퇴적된 납땜 물질(350)을 포함하며,
    상기 모듈(400)이 상기 도전성층(312)의 상기 제2 부분(319) 상에서 상기 칩 카드(1)의 공동(410) 내에 위치될 때, 상기 제2 부분(319)은 복수의 천공들(320)을 갖는 것을 특징으로 하는 안테나 캐리어.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 연결 유닛(300)의 상기 도전성층(312)의 상기 제2 부분(319) 상에 퇴적된 상기 납땜 물질(350)은 0.02 내지 0.5 ㎜의 두께를 갖는 안테나 캐리어.
  20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    함께 라미네이팅된 복수의 플라스틱층들을 포함하고, 상기 연결 유닛(300)은 상기 플라스틱층들 중 적어도 하나에 형성된 절결부에 배열되는 안테나 캐리어.
  21. 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 납땜 물질(350)은 200℃ 이하의 리플로우 포인트를 갖는 합금으로 형성되는 안테나 캐리어.
  22. 제17항 내지 제21항 중 어느 한 항의 안테나 캐리어의 제조 방법으로서,
    연결 유닛(300)은 안테나(214)가 놓여 있는 플라스틱층으로 라미네이팅되는, 안테나 캐리어의 제조 방법.
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