KR20230079943A - 몰딩 공정을 이용한 카드 제조 방법 및 이를 통해 제조된 카드 - Google Patents

몰딩 공정을 이용한 카드 제조 방법 및 이를 통해 제조된 카드 Download PDF

Info

Publication number
KR20230079943A
KR20230079943A KR1020210167203A KR20210167203A KR20230079943A KR 20230079943 A KR20230079943 A KR 20230079943A KR 1020210167203 A KR1020210167203 A KR 1020210167203A KR 20210167203 A KR20210167203 A KR 20210167203A KR 20230079943 A KR20230079943 A KR 20230079943A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
molding
card
molding layer
base
Prior art date
Application number
KR1020210167203A
Other languages
English (en)
Inventor
김선근
Original Assignee
김선근
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김선근 filed Critical 김선근
Priority to KR1020210167203A priority Critical patent/KR20230079943A/ko
Publication of KR20230079943A publication Critical patent/KR20230079943A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14639—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles for obtaining an insulating effect, e.g. for electrical components
    • B29C45/14647—Making flat card-like articles with an incorporated IC or chip module, e.g. IC or chip cards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C37/00—Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
    • B29C37/0025—Applying surface layers, e.g. coatings, decorative layers, printed layers, to articles during shaping, e.g. in-mould printing
    • B29C37/0028—In-mould coating, e.g. by introducing the coating material into the mould after forming the article
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14008—Inserting articles into the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C45/1679—Making multilayered or multicoloured articles applying surface layers onto injection-moulded substrates inside the mould cavity, e.g. in-mould coating [IMC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C37/00—Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
    • B29C37/0025—Applying surface layers, e.g. coatings, decorative layers, printed layers, to articles during shaping, e.g. in-mould printing
    • B29C37/0028—In-mould coating, e.g. by introducing the coating material into the mould after forming the article
    • B29C2037/0046—In-mould printing, in-mould transfer printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2063/00—Use of EP, i.e. epoxy resins or derivatives thereof, as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2017/00—Carriers for sound or information
    • B29L2017/006—Memory cards, chip cards

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)

Abstract

몰딩 공정을 이용한 카드 제조 방법 및 이를 통해 제조된 카드가 제공된다. 카드 제조 방법은 안테나와 무게추가 실장된 베이스를 제공하는 단계, 상기 베이스를 금형 내에 배치하고 상기 금형 내부로 몰딩 수지를 주입하는 단계, 상기 몰딩 수지를 경화하는 단계. 경화되어 형성된 몰딩층을 클리닝하는 단계, 상기 몰딩층의 상면 및 하면 상에 인쇄층 및 오버레이층을 부착하는 단계를 포함한다.

Description

몰딩 공정을 이용한 카드 제조 방법 및 이를 통해 제조된 카드{CARD MANUFACTURING METHOD USING MOLDING PROCESS AND CARD MANUFACTURED BY THE METHOD}
본 발명은 몰딩 공정 또는 인서트 사출을 이용한 카드 제조 방법 및 이를 통해 제조된 카드에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 금형에 몰드를 채워 형성된 몰딩층을 포함함으로써 강도와 무게감이 향상된 카드의 제조 방법 및 이를 통해 제조된 카드에 관한 발명이다.
일반적으로 신용카드는 현금을 대신하여 사용할 수 있을 뿐 아니라 근래에는 대용량의 정보를 수록할 수 있는 IC 칩들이 내장된 스마트 카드로 개발되어 결제뿐만 아니라 각종 멤버쉽 카드 등으로 적극 활용되고 있다.
이러한 스마트 카드는 접촉식 카드, 비접촉식 카드, 하이브리드 카드 및 콤비 카드 등으로 나뉘어질 수 있다. 이 중, 콤비 카드(Combi Card)는 접촉식 카드와 비접촉식 카드가 공유할 수 있는 부분들은 상호 공유하고, 다른 부분만 1개씩 가진 화학적 결합형태의 카드로서, 공유되는 메모리 영역이 훼손되면, 접촉 카드 기능과 비접촉식 카드 기능이 모두 마비될 수 있으나, 내부 자원공유를 통한 이질적 애플리케이션(예. 칩 운영체제, 동일 키나 패스워드)의 통합 효과를 가져올 수 있는 장점으로, 현재까지 가장 효율적인 형태로 여겨지고 있다.
아울러, IC카드가 비접촉 방식을 사용하기 위해서는, 카드 내에 무선 통신이 가능한 모듈(Module)과 안테나를 내장하게 되며, 안테나를 이용하여 주변의 RF(Radio Fquency: 무선 주파수) 신호를 감지하고, 데이터를 주고 받으며, 입력기기와 통신할 수 있다. IC 카드는 상술한 부품이 실장하며 내장된 인레이시트를 보호하기 위해 상하로 접착된 보호층을 포함할 수 있다. 다만 이러한 보호층은 외부 환경의 영향 등으로 인해 접착력이 약해지면서 분리되거나, 휘어짐 불량이 발생할 소지가 존재한다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 몰딩 공정을 통해 안테나 등이 실장된 인레이시트를 보호할 수 있는 몰딩층을 형성할 수 있는 카드의 제조 방법 및 이를 통해 제조된 카드를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 몰딩 공정 또는 인서트 사출공정을 이용한 카드의 제조 방법은, 안테나와 무게추가 실장된 베이스를 제공하는 단계, 상기 베이스를 금형 내에 배치하고 상기 금형 내부로 몰딩 수지를 주입하는 단계, 상기 몰딩 수지를 경화하는 단계. 경화되어 형성된 몰딩층을 클리닝하는 단계, 상기 몰딩층의 상면 및 하면 상에 인쇄층 및 오버레이층을 부착하는 단계를 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 집적회로 칩을 상기 몰딩층 내에 형성된 요부로 삽입하여 실장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 금형은 상기 요부에 대응하는 돌출부를 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 요부는 상기 몰딩층의 표면에 형성되고 제1 폭을 갖는 제1 부분과, 상기 제1 부분 하부의 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭을 갖는 제2 부분을 포함할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 몰딩층이 포함된 카드는, 안테나와 무게추가 실장된 베이스의 상하면을 둘러싸는 몰딩층, 상기 몰딩층의 상면 상에 차례로 접착된 상부 인쇄층 및 상부 오버레이층, 및 상기 몰딩층의 하면 상에 차례로 접착된 하부 인쇄층 및 하부 오버레이층을 포함하되, 상기 몰딩층은, 상기 베이스의 상면을 덮는 상부 몰딩층과, 상기 베이스의 하면을 덮는 하부 몰딩층을 포함하고, 상기 상부 몰딩층과 하부 몰딩층은 일체로 형성된다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 몰딩층은 비중이 높은 특수 용융수지, 예를 들어 EMC(Epoxy Molding Compound)를 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 카드에 실장되는 집적회로 칩을 더 포함하되, 상기 상부 몰딩층은, 상기 집적회로 칩이 삽입되도록 형성된 요부를 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 상부 인쇄층 및 상부 오버레이층은, 상기 요부와 정렬되도록 형성된 홀을 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따른 카드의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 카드는 몰드 공정을 통해 형성된 몰딩층을 포함한다. 상기 몰딩층은 베이스, 베이스 상에 실장된 안테나 및 무게추를 완전히 덮음으로써 상기 소자들을 보호할 수 있다. 또한, 몰딩 수지를 금형 내에 주입하고, 이를 경화하여 생성된 몰딩층 및 몰딩층 내의 무게추를 포함함으로써, 휘어짐 변형에 대한 카드의 내구성을 강화할 수 있다. 또한 카드에 무게를 더해주는 무게추를 포함함에 따라 카드에 무게감을 더해주고 심미성을 개선할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 몰딩층을 포함하는 카드의 분해사시도이다.
도 2a는 도 1의 카드가 콤비 카드(combi card)의 구성을 갖는 경우의 몰딩층의 구성을 예시적으로 도시한 상면도이다.
도 2b는 도 1의 카드가 하이브리드 카드(hybrid card)의 구성을 갖는 경우의 몰딩층의 구성을 예시적으로 도시한 상면도이다.
도 3a 및 3b은 도 2a의 A-A'를 따라 절단하여 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 몰딩 공정을 포함하는 카드 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 몰딩 공정을 포함하는 카드 제조 방법을 설명하기 위한 중간 단계 도면들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 구성 요소와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "직접 연결된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소를 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성 요소 일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 몰딩층을 포함하는 카드의 분해사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 카드(100)는 몰딩층(110), 상부 인쇄층(120), 하부 인쇄층(130), 상부 오버레이층(140), 하부 오버레이층(150) 및 집적회로 칩(160)을 포함할 수 있다.
몰딩층(110)은 내부에 안테나 또는 무게추가 실장된 베이스층을 감싸며 보호하도록 형성될 수 있다. 뒤에서 설명하는 것과 같이 몰딩층(110)은 내부 공간이 몰딩층(110)과 대응되는 형상을 갖는 금형에 가열된 몰딩재를 주입하고 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 몰딩층(110)의 세부적인 구조 및 형상과 관련하여 후술한다.
몰딩층(110)의 양면 상에는 각각 상부 인쇄층(120) 및 하부 인쇄층(130)이 부착될 수 있다.
상부 인쇄층과 하부 인쇄층(120, 130)은 카드의 정보나 무늬, 문양과 같은 이미지를 프린트하여 표시하는 시트일 수 있으며, 특히 하부 인쇄층(130)은 마그네틱 스트립을 포함하는 MS O/L(Magnetic Stripe Overlay)일 수 있다. 또한, 상부 인쇄층과 하부 인쇄층(120, 130)은 PVC 재질로 이루어지거나, 합성 수지와 유사한 특성을 갖는 비전도성 재질을 포함할 수 있다.
도시되지는 않았지만 상부 인쇄층(120) 또는 하부 인쇄층(130)과 몰딩층(110) 사이에는 하나 이상의 접착층이 배치됨으로써 각각의 인쇄층(130)과 몰딩층(110)을 부착시킬 수 있다. 이러한 접착층은 고온에서 용융된 후 냉각되어 고화됨으로써 접착성을 갖는 접착 시트를 포함할 수 있다.
다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 상부 인쇄층(120) 또는 하부 인쇄층(130) 중 적어도 하나는 몰딩층(110) 상에 직접 인쇄될 수도 있다.
상부 오버레이층(140)은 상부 인쇄층(120)의 상면 상에 형성되고, 하부 오버레이층(150)은 하부 인쇄층(130)의 하면 상에 형성되어 각각 상부 인쇄층(120)과 하부 인쇄층(130)을 보호할 수 있다.
상부 오버레이층(140)과 하부 오버레이층(150)은 상부 인쇄층(120)과 하부 인쇄층(130)이 몰딩층(110)에 부착되는 과정에서 함께 압착될 수 있다.
도 1에 도시된 것과 같이, 몰딩층(110)에는 집적회로 칩(160)이 삽입되기 위한 요부(H1)가 형성되며, 상부 인쇄층(120) 및 상부 오버레이층(140)은 요부(H1)와 상하로 정렬되어 관통된 홀(H2)이 형성될 수 있다.
집적회로 칩(160)은 하나의 중앙처리장치(CPU)를 이용하여 접촉식, 비접촉식 입출력을 구현하는 칩으로서, 이를 포함하는 카드(100)는 콤비 카드(Combi Card), 하이브리드 카드(Hybrid Card)로 정의될 수 있다.
본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 카드(100)는 집적회로 칩(160)을 포함하지 않을 수도 있다. 이 경우 카드(100)는 뒤에서 설명하는 것과 같이 내부에 RF(Radio Frequency) 칩만을 탑재한 RF 온리(RF only) 카드가 될 수 있다. 또한 이 경우 카드(100)에는 집적회로 칩(160)을 삽입하기 위한 요부(H1) 및 홀(H2)이 형성되지 않을 수 있다.
도 2a는 도 1의 카드가 콤비 카드(combi card)의 구성을 갖는 경우의 몰딩층의 구성을 예시적으로 도시한 상면도이고, 도 2b는 도 1의 카드가 하이브리드 카드(hybrid card)의 구성을 갖는 경우의 몰딩층의 구성을 예시적으로 도시한 상면도이며, 도 3a 및 3b는 도 2a의 A-A'를 따라 절단하여 도시한 단면도이다.
도 2a 및 도 3a을 참조하면, 카드(100)가 콤비 카드(combi card)의 구성을 갖는 경우의 몰딩층의 구성을 예시적으로 도시된다. 콤비 카드는 접촉식 카드와 비접촉식 카드의 기능을 하나의 집적회로 칩으로 통합하여 구성한 스마트 카드의 일종으로, 도 1과 같이 하나의 집적회로 칩(160)을 포함할 수 있다.
몰딩층(110)은 상부 몰딩층(111)과 하부 몰딩층(112)을 포함할 수 있으며, 상부 몰딩층(111)과 하부 몰딩층(112)은 베이스(113), 안테나(114) 및 무게추(115)를 상하로 감싸도록 형성될 수 있다.
몰딩층(110)은 비중이 높은 특수 용융수지, 예를 들어 EMC(Epoxy Mold Compound)와 같은 열경화성 수지를 포함할 수 있다.
도 3a에서는 상부 몰딩층(111)과 하부 몰딩층(112)이 베이스(113)에 의해 양분된 것으로 도시되었으나. 금형 내부에 몰딩재를 주입하고 경화하는 몰딩 공정의 특성 상 상부 몰딩층(111)과 하부 몰딩층(112)은 일체로 형성될 수 있다. 따라서 상부 몰딩층(111)과 하부 몰딩층(112)과 동일한 소재를 포함하는 별도의 부재가 상부 몰딩층(111)과 하부 몰딩층(112)을 연결할 수 있다.
상부 몰딩층(111) 내에는 집적회로 칩(160)이 삽입 배치될 수 있는 요부(H1)가 형성될 수 있다. 요부(H1)는 상부 몰딩층(111)의 상면에서 두께 방향으로 들어가서 형성된 공간일 수 있다.
요부(H1)는 상부 몰딩층(111)의 표면에 형성되며 제1 폭(w1)을 갖는 제1 부분(A1)과 제1 부분(A1)보다 상부 몰딩층(111)의 내측에 위치하고 제1 폭(w1)보다 작은 제2 폭(w2)을 갖는 제2 부분(A2)을 포함할 수 있다. 즉, 요부(H1)는 저면에서 형성된 단차에 의해 제1 부분(A1)과 제2 부분(A2)으로 나누어질 수 있다.
제2 부분(A2)는 집적회로 칩(160)의 단자부가 삽입될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 부분(A2)은 베이스(113)까지 연장되어 베이스(113)의 상면을 노출시킬 수 있다.
도 3a에서 요부(H1)는 서로 다른 폭을 갖는 제1 부분(A1)과 제2 부분(A2)으로 구성된 것으로 도시되었으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 서로 요부(H1)는 서로 다른 폭을 갖는 3개 이상의 부분을 포함하도록 상부 몰딩층(111) 내부에 형성될 수 있다.
베이스(113)는 무게추(115) 및 안테나(114)가 배치되는 기재로서 기능할 수 있다. 베이스(113)는 예를 들어 PCB(Printed Circuit Board), 특히 유연한 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 또는 인레이시트를 포함할 수 있다.
베이스(113)의 상면과 하면은 각각 상부 몰딩층((111)과 하부 몰딩층(112)에 의해 완전히 덮일 수 있다. 또한, 베이스(113)의 측면의 적어도 일부도 몰딩층(1100에 의하여 덮일 수 있다.
안테나(114)는 베이스(113) 상에 배치될 수 있다. 안테나(114)는 RF 통신을 구현하기 위한 로프 안테나일 수 있으며, 베이스(113) 상에 금속 패턴을 에칭하여 형성된 패턴 안테나일 수 있다. 도 3a에는 베이스(113)의 일면 상에 안테나(114)가 형성된 것으로 도시되었으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 베이스(113)의 상하면 상에 형성되거나, 베이스(113) 상에 기재 역할을 하며 안테나 패턴이 형성된 다른 베이스를 적층됨으로써 RF 성능을 향상시키는 것도 가능하다.
베이스(113)와 같이, 안테나(114)의 상면 및 측면은 몰딩층(110)에 의해 완전히 덮일 수 있다.
한편, 도 3a에 도시된 것과 같이 안테나(114)는 베이스(113)의 외곽에 배치될 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 안테나(114)는 베이스(113) 상의 다양한 위치에 배치될 수 있으며, 특히 도 3b에 도시된 것과 같이 칩이 실장되는 요부(H1) 주변에 배치될 수도 있다.
베이스(113) 상에 무게추(115)가 실장될 수 있다. 무게추(115)는 솔더볼(116)을 이용한 표면 실장 기술(Surface Mount Technology; SMT)을 통해 베이스(113) 상에 배치될 수 있으며, 무게추(115)는 금속 물질을 포함함으로써 몰딩층(110)이 포함된 카드(100)의 무게감을 보완할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 카드(100)는 주요 구성 요소들이 비금속 소재를 포함함에 따라 휘어짐(warpage)과 같이 내구성에 문제가 발생할 수 있는데, 금속 물질을 포함하는 무게추(115)와 경화된 몰딩층(110)에 의해 카드(100)의 내구도가 보강될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 카드(100)에서 무게추(115)는 베이스(113)의 상면 및 하면 중 어느 면에도 배치될 수 있지만 요부(H1)가 형성되는 상부 몰딩층(111)에 의해 덮히는 베이스(113)의 상면 상에 배치되는 것이 바람직하다고 할 것이다. 베이스(113)의 상면 상에 무게추(115)가 배치되고, 상부 몰딩층(111)이 무게추(115)을 완전히 덮으면서 집적회로 칩(160)이 배치되는 요부(H1)가 형성되기 위해 필요한 두께가 확보될 수 있기 때문이다.
도 2b는 카드(100)가 하이브리드 카드(hybrid card)의 구성을 갖는 경우의 몰딩층의 구성을 도시한 것으로, 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 카드(100)는 도 2b에 도시된 것과 같이 베이스(113) 상에 실장되는 RF 칩(161)을 더 포함할 수 있다. 즉, 접촉식 카드와 비접촉식 카드의 기능이 집적회로 칩(160)과 RF 칩(161)의 두 개의 칩에 의해 구현된 하이브리드 카드(hybrid card)로 구성된 것이다. RF 칩은 예를 들어 13.56MHz의 주파수를 이용하는 마이페어(Mifare)와 같은 무선 통신 규격을 지원할 수 있다. 이러한 RF 칩은 입출력 단자(162, 163) 베이스(113) 상에 실장된 안테나(114)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 몰딩층(110)에 의해 완전히 덮여 카드(100)의 외부로는 노출되지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 카드(100)가 베이스(113) 상에 실장되는 RF 칩(161)을 포함하는 한편 집적회로 칩(160)을 포함하지 않는 RF 온리 카드로 구성될 수 있음은 앞서 설명한 것과 같다. 이 경우 상부 몰딩층(111) 상에 집적회로 칩(160)이 삽입되기 위한 요부(H1)는 형성되지 않을 수 있다.
이하에서 도 1 내지 3을 이용하여 설명한 몰딩층을 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 카드의 제조 방법을 설명한다.
도 4는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 몰딩 공정을 포함하는 카드 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 몰딩 공정을 포함하는 카드 제조 방법은, 안테나 및 무게추가 실장된 베이스를 준비하는 단계(S110), 베이스를 내부 공간이 형성된 금형 내에 배치하고 몰딩 수지를 금형에 주입하는 단계(S120), 금형 내의 몰딩 수지를 경화하는 단계(S130), 경화되어 형성된 몰딩층을 클리닝하는 단계(S140), 몰딩층의 상하면에 인쇄층 및 오버레이층을 부착하는 단계(S150)를 포함할 수 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 몰딩 공정을 포함하는 카드 제조 방법을 설명하기 위한 중간 단계 도면들이다.
먼저 도 5를 참조하면, 안테나 및 무게추가 실장된 베이스를 준비하는 단계(S110)가 수행된다.
예를 들어 PCB(Printed Circuit Board), 특히 유연한 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 또는 인레이시트를 포함하는 베이스(113) 상에 금속 패턴을 에칭하여 안테나(114)를 형성하고, 표면 실장 기술을 통해 무게추(115)를 실장할 수 있다.
본 발명의 다른 몇몇 실시예에서, 카드(100)는 둘 이상의 베이스(113) 및 그 표면에 형성된 안테나를 포함할 수 있으며, 이 경우 둘 이상의 베이스(113)를 부착 또는 결합하는 단계가 추가적으로 수행될 수 있다.
또한 본 발명의 다른 몇몇 실시예에서 카드(100)가 하이브리드 카드인 경우 카드(100)의 제조를 위해 베이스(113) 상에 별도의 RF 칩이 실장될 수도 있다.
이어서 도 6을 참조하면, 준비된 베이스(113)가 금형(210) 내에 배치된다.
금형(210)은 몰딩 수지가 주입될 수 있도록 내부 공간이 형성될 수 있으며, 상부 금형(211)과 하부 금형(212)가 결합되는 구조를 가질 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 베이스(113)가 배치되고 내부 공간을 형성할 수 있는 금형이라면 어떠한 구조를 가져도 충분하다.
또한 금형(210)은 표준 카드 사이즈와 폭, 길이를 갖고 약 0.55~0.65T의 두께를 갖도록 형성된 내부 공간을 가질 수 있다.
설명의 편의를 위해 금형(210)이 상부 금형(211)과 하부 금형(212)이 조립되는 구조를 갖는 것으로 설명하자면, 몰딩 수지가 상부 금형(211)을 채움으로써 상부 몰딩층(111)이 형성되며, 하부 금형(212)을 채움으로써 하부 몰딩층(112)이 형성될 수 있다.
따라서, 상부 금형(211)은 몰딩층(110) 내에 형성된 요부(H1)를 형성하기 위한 돌출부(213)를 포함할 수 있다. 돌출부(213)는 제1 폭(w1)을 갖고 요부(H1)의 제1 부분(A1)에 대응하는 제1 부분(213a)과, 제1 부분(213a)의 하부에서 제1 폭(w1)보다 작은 제2 폭(w2)을 갖고 요부(H1)의 제2 부분(A2)에 대응하는 제2 부분(213b)을 포함할 수 있다.
또한, 요부(H1)가 서로 다른 폭을 갖는 3개 이상의 부분을 갖는 경우, 돌출부(213)응 이에 대응하도록 서로 다른 폭을 갖는 3개 이상의 부분을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 몇몇 실시예에서, 카드(100)가 RF 온리 카드인 경우 상부 금형(211)은 요부(H1)를 형성하기 위한 돌출부를 포함하지 않을 수 있다.
도 7을 참조하면, 금형(210) 내부로 몰딩 수지가 주입될 수 있다. 주입된 몰딩 수지는 금형(210) 내부의 공간을 빈틈없이 채울 수 있다.
즉, 몰딩층(110)을 만들기 위한 몰딩 방식은 고온 고압 환경에서 금형(210) 내부로 약 180℃로 가열하여 녹인 몰딩 수지를 강제 주입하는 방식인 트랜스퍼 몰딩일 수 있다. 몰딩 수지의 주입이 완료되면 열과 압력 속에서 1차 경화가 수행될 수 있다.
1차 경화가 완료된 후, 몰딩 수지에 대하여 예를 들어 약 175℃의 고온에서 경화시키는 2차 경화가 수행될 수 있다. 1시간 내지 5시간 정도의 시간으로 2차 경화가 수행되면 안정된 경화물 상태인 몰딩층(110)이 형성될 수 있다. 몰딩 수지와 경화 과정을 거쳐 몰딩층(110)이 형성되었기 때문에 상부 몰딩층(111)과 하부 몰딩층(112)은 일체로 형성될 수 있다.
또한, 몰딩층(110)은 베이스(113)의 상하면, 안테나(114) 및 무게추(115)의 표면을 완전히 덮을 수 있다. 몰딩층(110)은 제1 부분(213a)과 제2 부분(213b)을 포함하는 돌출부(213)에 의해 형성되는 요부(H1)를 포함할 수 있다.
이어서 몰딩층(110)의 표면에 존재하는 왁스 성분 및 기타 이물질을 제거하기 위한 클리닝 공정이 수행될 수 있다(S140). 몰딩층(110)의 클리닝은 예를 들어 플라즈마화시킨 가스를 이용하는 플라즈마 클리닝을 이용할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 별도의 세정액을 이용한 클리닝이 수행될 수도 있다.
마지막으로 도 1을 참조하면, 몰딩층(110)의 상하면에 각각 상부 인쇄층(120), 상부 오버레이층, 하부 인쇄층(130) 및 하부 오버레이층(140)을 부착하고 집적회로 칩(160)을 요부(H1)와 정렬된 상부 오버레이층(140)의 홀(H2)에 삽입하여 실장한다(S150).
몰딩층(110)의 상하면에 각각 상부 인쇄층(120), 상부 오버레이층, 하부 인쇄층(130) 및 하부 오버레이층(140)을 형성하는 것은 고온에서 용융되고 냉각 시 고화되어 접착성을 가지는 접착 시트를 이용하며, 열과 압력을 가하여 몰딩층(110)에 다른 시트를 합지하는 라미네이트 공정을 이용할 수 있다.
다만 위에서는 상부 및 하부 인쇄층(120, 130)이 별도의 시트에 형성되어 몰딩층(110)에 부착되는 것으로 설명하였지만, 경우에 따라서는 상부 및 하부 인쇄층(120, 130) 중 적어도 하나는 몰딩층(110)에 직접 인쇄될 수도 있다.
정리하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 카드의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 카드는 몰드 공정을 통해 형성된 몰딩층(110)을 포함한다. 상기 몰딩층은 베이스(113), 베이스(113) 상에 실장된 안테나(114) 및 무게추(115)를 완전히 덮음으로써 상기 소자들을 보호할 수 있다. 또한, 몰딩 수지를 금형 내에 주입하고, 이를 경화하여 생성된 몰딩층(110) 및 몰딩층(110) 내의 무게추(115)를 포함함으로써, 휘어짐 변형에 대한 카드(100)의 내구성을 강화할 수 있다. 또한 카드(100)에 무게를 더해주는 무게추(115)를 포함함에 따라 카드에 무게감을 더해주고 심미성을 개선할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 구성 요소와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "직접 연결된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소를 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성 요소 일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 몰딩층을 포함하는 카드의 분해사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 카드(100)는 몰딩층(110), 상부 인쇄층(120), 하부 인쇄층(130), 상부 오버레이층(140), 하부 오버레이층(150) 및 집적회로 칩(160)을 포함할 수 있다.
몰딩층(110)은 내부에 안테나 또는 무게추가 실장된 베이스층을 감싸며 보호하도록 형성될 수 있다. 뒤에서 설명하는 것과 같이 몰딩층(110)은 내부 공간이 몰딩층(110)과 대응되는 형상을 갖는 금형에 가열된 몰딩재를 주입하고 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 몰딩층(110)의 세부적인 구조 및 형상과 관련하여 후술한다.
몰딩층(110)의 양면 상에는 각각 상부 인쇄층(120) 및 하부 인쇄층(130)이 부착될 수 있다.
상부 인쇄층과 하부 인쇄층(120, 130)은 카드의 정보나 무늬, 문양과 같은 이미지를 프린트하여 표시하는 시트일 수 있으며, 특히 하부 인쇄층(130)은 마그네틱 스트립을 포함하는 MS O/L(Magnetic Stripe Overlay)일 수 있다. 또한, 상부 인쇄층과 하부 인쇄층(120, 130)은 PVC 재질로 이루어지거나, 합성 수지와 유사한 특성을 갖는 비전도성 재질을 포함할 수 있다.
도시되지는 않았지만 상부 인쇄층(120) 또는 하부 인쇄층(130)과 몰딩층(110) 사이에는 하나 이상의 접착층이 배치됨으로써 각각의 인쇄층(130)과 몰딩층(110)을 부착시킬 수 있다. 이러한 접착층은 고온에서 용융된 후 냉각되어 고화됨으로써 접착성을 갖는 접착 시트를 포함할 수 있다.
다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 상부 인쇄층(120) 또는 하부 인쇄층(130) 중 적어도 하나는 몰딩층(110) 상에 직접 인쇄될 수도 있다.
상부 오버레이층(140)은 상부 인쇄층(120)의 상면 상에 형성되고, 하부 오버레이층(150)은 하부 인쇄층(130)의 하면 상에 형성되어 각각 상부 인쇄층(120)과 하부 인쇄층(130)을 보호할 수 있다.
상부 오버레이층(140)과 하부 오버레이층(150)은 상부 인쇄층(120)과 하부 인쇄층(130)이 몰딩층(110)에 부착되는 과정에서 함께 압착될 수 있다.
도 1에 도시된 것과 같이, 몰딩층(110)에는 집적회로 칩(160)이 삽입되기 위한 요부(H1)가 형성되며, 상부 인쇄층(120) 및 상부 오버레이층(140)은 요부(H1)와 상하로 정렬되어 관통된 홀(H2)이 형성될 수 있다.
집적회로 칩(160)은 하나의 중앙처리장치(CPU)를 이용하여 접촉식, 비접촉식 입출력을 구현하는 칩으로서, 이를 포함하는 카드(100)는 콤비 카드(Combi Card), 하이브리드 카드(Hybrid Card)로 정의될 수 있다.
본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 카드(100)는 집적회로 칩(160)을 포함하지 않을 수도 있다. 이 경우 카드(100)는 뒤에서 설명하는 것과 같이 내부에 RF(Radio Frequency) 칩만을 탑재한 RF 온리(RF only) 카드가 될 수 있다. 또한 이 경우 카드(100)에는 집적회로 칩(160)을 삽입하기 위한 요부(H1) 및 홀(H2)이 형성되지 않을 수 있다.
도 2a는 도 1의 카드가 콤비 카드(combi card)의 구성을 갖는 경우의 몰딩층의 구성을 예시적으로 도시한 상면도이고, 도 2b는 도 1의 카드가 하이브리드 카드(hybrid card)의 구성을 갖는 경우의 몰딩층의 구성을 예시적으로 도시한 상면도이며, 도 3a 및 3b는 도 2a의 A-A'를 따라 절단하여 도시한 단면도이다.
도 2a 및 도 3a을 참조하면, 카드(100)가 콤비 카드(combi card)의 구성을 갖는 경우의 몰딩층의 구성을 예시적으로 도시된다. 콤비 카드는 접촉식 카드와 비접촉식 카드의 기능을 하나의 집적회로 칩으로 통합하여 구성한 스마트 카드의 일종으로, 도 1과 같이 하나의 집적회로 칩(160)을 포함할 수 있다.
몰딩층(110)은 상부 몰딩층(111)과 하부 몰딩층(112)을 포함할 수 있으며, 상부 몰딩층(111)과 하부 몰딩층(112)은 베이스(113), 안테나(114) 및 무게추(115)를 상하로 감싸도록 형성될 수 있다.
몰딩층(110)은 비중이 높은 특수 용융수지, 예를 들어 EMC(Epoxy Mold Compound)와 같은 열경화성 수지를 포함할 수 있다.
도 3a에서는 상부 몰딩층(111)과 하부 몰딩층(112)이 베이스(113)에 의해 양분된 것으로 도시되었으나. 금형 내부에 몰딩재를 주입하고 경화하는 몰딩 공정의 특성 상 상부 몰딩층(111)과 하부 몰딩층(112)은 일체로 형성될 수 있다. 따라서 상부 몰딩층(111)과 하부 몰딩층(112)과 동일한 소재를 포함하는 별도의 부재가 상부 몰딩층(111)과 하부 몰딩층(112)을 연결할 수 있다.
상부 몰딩층(111) 내에는 집적회로 칩(160)이 삽입 배치될 수 있는 요부(H1)가 형성될 수 있다. 요부(H1)는 상부 몰딩층(111)의 상면에서 두께 방향으로 들어가서 형성된 공간일 수 있다.
요부(H1)는 상부 몰딩층(111)의 표면에 형성되며 제1 폭(w1)을 갖는 제1 부분(A1)과 제1 부분(A1)보다 상부 몰딩층(111)의 내측에 위치하고 제1 폭(w1)보다 작은 제2 폭(w2)을 갖는 제2 부분(A2)을 포함할 수 있다. 즉, 요부(H1)는 저면에서 형성된 단차에 의해 제1 부분(A1)과 제2 부분(A2)으로 나누어질 수 있다.
제2 부분(A2)는 집적회로 칩(160)의 단자부가 삽입될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 부분(A2)은 베이스(113)까지 연장되어 베이스(113)의 상면을 노출시킬 수 있다.
도 3a에서 요부(H1)는 서로 다른 폭을 갖는 제1 부분(A1)과 제2 부분(A2)으로 구성된 것으로 도시되었으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 서로 요부(H1)는 서로 다른 폭을 갖는 3개 이상의 부분을 포함하도록 상부 몰딩층(111) 내부에 형성될 수 있다.
베이스(113)는 무게추(115) 및 안테나(114)가 배치되는 기재로서 기능할 수 있다. 베이스(113)는 예를 들어 PCB(Printed Circuit Board), 특히 유연한 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 또는 인레이시트를 포함할 수 있다.
베이스(113)의 상면과 하면은 각각 상부 몰딩층((111)과 하부 몰딩층(112)에 의해 완전히 덮일 수 있다. 또한, 베이스(113)의 측면의 적어도 일부도 몰딩층(1100에 의하여 덮일 수 있다.
안테나(114)는 베이스(113) 상에 배치될 수 있다. 안테나(114)는 RF 통신을 구현하기 위한 로프 안테나일 수 있으며, 베이스(113) 상에 금속 패턴을 에칭하여 형성된 패턴 안테나일 수 있다. 도 3a에는 베이스(113)의 일면 상에 안테나(114)가 형성된 것으로 도시되었으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 베이스(113)의 상하면 상에 형성되거나, 베이스(113) 상에 기재 역할을 하며 안테나 패턴이 형성된 다른 베이스를 적층됨으로써 RF 성능을 향상시키는 것도 가능하다.
베이스(113)와 같이, 안테나(114)의 상면 및 측면은 몰딩층(110)에 의해 완전히 덮일 수 있다.
한편, 도 3a에 도시된 것과 같이 안테나(114)는 베이스(113)의 외곽에 배치될 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 안테나(114)는 베이스(113) 상의 다양한 위치에 배치될 수 있으며, 특히 도 3b에 도시된 것과 같이 칩이 실장되는 요부(H1) 주변에 배치될 수도 있다.
베이스(113) 상에 무게추(115)가 실장될 수 있다. 무게추(115)는 솔더볼(116)을 이용한 표면 실장 기술(Surface Mount Technology; SMT)을 통해 베이스(113) 상에 배치될 수 있으며, 무게추(115)는 금속 물질을 포함함으로써 몰딩층(110)이 포함된 카드(100)의 무게감을 보완할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 카드(100)는 주요 구성 요소들이 비금속 소재를 포함함에 따라 휘어짐(warpage)과 같이 내구성에 문제가 발생할 수 있는데, 금속 물질을 포함하는 무게추(115)와 경화된 몰딩층(110)에 의해 카드(100)의 내구도가 보강될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 카드(100)에서 무게추(115)는 베이스(113)의 상면 및 하면 중 어느 면에도 배치될 수 있지만 요부(H1)가 형성되는 상부 몰딩층(111)에 의해 덮히는 베이스(113)의 상면 상에 배치되는 것이 바람직하다고 할 것이다. 베이스(113)의 상면 상에 무게추(115)가 배치되고, 상부 몰딩층(111)이 무게추(115)을 완전히 덮으면서 집적회로 칩(160)이 배치되는 요부(H1)가 형성되기 위해 필요한 두께가 확보될 수 있기 때문이다.
도 2b는 카드(100)가 하이브리드 카드(hybrid card)의 구성을 갖는 경우의 몰딩층의 구성을 도시한 것으로, 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 카드(100)는 도 2b에 도시된 것과 같이 베이스(113) 상에 실장되는 RF 칩(161)을 더 포함할 수 있다. 즉, 접촉식 카드와 비접촉식 카드의 기능이 집적회로 칩(160)과 RF 칩(161)의 두 개의 칩에 의해 구현된 하이브리드 카드(hybrid card)로 구성된 것이다. RF 칩은 예를 들어 13.56MHz의 주파수를 이용하는 마이페어(Mifare)와 같은 무선 통신 규격을 지원할 수 있다. 이러한 RF 칩은 입출력 단자(162, 163) 베이스(113) 상에 실장된 안테나(114)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 몰딩층(110)에 의해 완전히 덮여 카드(100)의 외부로는 노출되지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 카드(100)가 베이스(113) 상에 실장되는 RF 칩(161)을 포함하는 한편 집적회로 칩(160)을 포함하지 않는 RF 온리 카드로 구성될 수 있음은 앞서 설명한 것과 같다. 이 경우 상부 몰딩층(111) 상에 집적회로 칩(160)이 삽입되기 위한 요부(H1)는 형성되지 않을 수 있다.
이하에서 도 1 내지 3을 이용하여 설명한 몰딩층을 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 카드의 제조 방법을 설명한다.
도 4는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 몰딩 공정을 포함하는 카드 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 몰딩 공정을 포함하는 카드 제조 방법은, 안테나 및 무게추가 실장된 베이스를 준비하는 단계(S110), 베이스를 내부 공간이 형성된 금형 내에 배치하고 몰딩 수지를 금형에 주입하는 단계(S120), 금형 내의 몰딩 수지를 경화하는 단계(S130), 경화되어 형성된 몰딩층을 클리닝하는 단계(S140), 몰딩층의 상하면에 인쇄층 및 오버레이층을 부착하는 단계(S150)를 포함할 수 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 몰딩 공정을 포함하는 카드 제조 방법을 설명하기 위한 중간 단계 도면들이다.
먼저 도 5를 참조하면, 안테나 및 무게추가 실장된 베이스를 준비하는 단계(S110)가 수행된다.
예를 들어 PCB(Printed Circuit Board), 특히 유연한 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 또는 인레이시트를 포함하는 베이스(113) 상에 금속 패턴을 에칭하여 안테나(114)를 형성하고, 표면 실장 기술을 통해 무게추(115)를 실장할 수 있다.
본 발명의 다른 몇몇 실시예에서, 카드(100)는 둘 이상의 베이스(113) 및 그 표면에 형성된 안테나를 포함할 수 있으며, 이 경우 둘 이상의 베이스(113)를 부착 또는 결합하는 단계가 추가적으로 수행될 수 있다.
또한 본 발명의 다른 몇몇 실시예에서 카드(100)가 하이브리드 카드인 경우 카드(100)의 제조를 위해 베이스(113) 상에 별도의 RF 칩이 실장될 수도 있다.
이어서 도 6을 참조하면, 준비된 베이스(113)가 금형(210) 내에 배치된다.
금형(210)은 몰딩 수지가 주입될 수 있도록 내부 공간이 형성될 수 있으며, 상부 금형(211)과 하부 금형(212)가 결합되는 구조를 가질 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 베이스(113)가 배치되고 내부 공간을 형성할 수 있는 금형이라면 어떠한 구조를 가져도 충분하다.
또한 금형(210)은 표준 카드 사이즈와 폭, 길이를 갖고 약 0.55~0.65T의 두께를 갖도록 형성된 내부 공간을 가질 수 있다.
설명의 편의를 위해 금형(210)이 상부 금형(211)과 하부 금형(212)이 조립되는 구조를 갖는 것으로 설명하자면, 몰딩 수지가 상부 금형(211)을 채움으로써 상부 몰딩층(111)이 형성되며, 하부 금형(212)을 채움으로써 하부 몰딩층(112)이 형성될 수 있다.
따라서, 상부 금형(211)은 몰딩층(110) 내에 형성된 요부(H1)를 형성하기 위한 돌출부(213)를 포함할 수 있다. 돌출부(213)는 제1 폭(w1)을 갖고 요부(H1)의 제1 부분(A1)에 대응하는 제1 부분(213a)과, 제1 부분(213a)의 하부에서 제1 폭(w1)보다 작은 제2 폭(w2)을 갖고 요부(H1)의 제2 부분(A2)에 대응하는 제2 부분(213b)을 포함할 수 있다.
또한, 요부(H1)가 서로 다른 폭을 갖는 3개 이상의 부분을 갖는 경우, 돌출부(213)응 이에 대응하도록 서로 다른 폭을 갖는 3개 이상의 부분을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 몇몇 실시예에서, 카드(100)가 RF 온리 카드인 경우 상부 금형(211)은 요부(H1)를 형성하기 위한 돌출부를 포함하지 않을 수 있다.
도 7을 참조하면, 금형(210) 내부로 몰딩 수지가 주입될 수 있다. 주입된 몰딩 수지는 금형(210) 내부의 공간을 빈틈없이 채울 수 있다.
즉, 몰딩층(110)을 만들기 위한 몰딩 방식은 고온 고압 환경에서 금형(210) 내부로 약 180℃로 가열하여 녹인 몰딩 수지를 강제 주입하는 방식인 트랜스퍼 몰딩일 수 있다. 몰딩 수지의 주입이 완료되면 열과 압력 속에서 1차 경화가 수행될 수 있다.
1차 경화가 완료된 후, 몰딩 수지에 대하여 예를 들어 약 175℃의 고온에서 경화시키는 2차 경화가 수행될 수 있다. 1시간 내지 5시간 정도의 시간으로 2차 경화가 수행되면 안정된 경화물 상태인 몰딩층(110)이 형성될 수 있다. 몰딩 수지와 경화 과정을 거쳐 몰딩층(110)이 형성되었기 때문에 상부 몰딩층(111)과 하부 몰딩층(112)은 일체로 형성될 수 있다.
또한, 몰딩층(110)은 베이스(113)의 상하면, 안테나(114) 및 무게추(115)의 표면을 완전히 덮을 수 있다. 몰딩층(110)은 제1 부분(213a)과 제2 부분(213b)을 포함하는 돌출부(213)에 의해 형성되는 요부(H1)를 포함할 수 있다.
이어서 몰딩층(110)의 표면에 존재하는 왁스 성분 및 기타 이물질을 제거하기 위한 클리닝 공정이 수행될 수 있다(S140). 몰딩층(110)의 클리닝은 예를 들어 플라즈마화시킨 가스를 이용하는 플라즈마 클리닝을 이용할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 별도의 세정액을 이용한 클리닝이 수행될 수도 있다.
마지막으로 도 1을 참조하면, 몰딩층(110)의 상하면에 각각 상부 인쇄층(120), 상부 오버레이층, 하부 인쇄층(130) 및 하부 오버레이층(140)을 부착하고 집적회로 칩(160)을 요부(H1)와 정렬된 상부 오버레이층(140)의 홀(H2)에 삽입하여 실장한다(S150).
몰딩층(110)의 상하면에 각각 상부 인쇄층(120), 상부 오버레이층, 하부 인쇄층(130) 및 하부 오버레이층(140)을 형성하는 것은 고온에서 용융되고 냉각 시 고화되어 접착성을 가지는 접착 시트를 이용하며, 열과 압력을 가하여 몰딩층(110)에 다른 시트를 합지하는 라미네이트 공정을 이용할 수 있다.
다만 위에서는 상부 및 하부 인쇄층(120, 130)이 별도의 시트에 형성되어 몰딩층(110)에 부착되는 것으로 설명하였지만, 경우에 따라서는 상부 및 하부 인쇄층(120, 130) 중 적어도 하나는 몰딩층(110)에 직접 인쇄될 수도 있다.
정리하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 카드의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 카드는 몰드 공정을 통해 형성된 몰딩층(110)을 포함한다. 상기 몰딩층은 베이스(113), 베이스(113) 상에 실장된 안테나(114) 및 무게추(115)를 완전히 덮음으로써 상기 소자들을 보호할 수 있다. 또한, 몰딩 수지를 금형 내에 주입하고, 이를 경화하여 생성된 몰딩층(110) 및 몰딩층(110) 내의 무게추(115)를 포함함으로써, 휘어짐 변형에 대한 카드(100)의 내구성을 강화할 수 있다. 또한 카드(100)에 무게를 더해주는 무게추(115)를 포함함에 따라 카드에 무게감을 더해주고 심미성을 개선할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (10)

  1. 안테나와 무게추가 실장된 베이스를 제공하는 단계;
    상기 베이스를 금형 내에 배치하고 상기 금형 내부로 몰딩 수지를 주입하는 단계;
    상기 몰딩 수지를 경화하는 단계;
    경화되어 형성된 몰딩층을 클리닝하는 단계; 및
    상기 몰딩층의 상면 및 하면 상에 인쇄층 및 오버레이층을 부착하는 단계를 포함하는,
    몰딩 공정을 이용한 카드 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    집적회로 칩을 상기 몰딩층 내에 형성된 요부로 삽입하여 실장하는 단계를 더 포함하는,
    몰딩 공정을 이용한 카드 제조 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 금형은 상기 요부에 대응하는 돌출부를 포함하는,
    몰딩 공정을 이용한 카드 제조 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 요부는 상기 몰딩층의 표면에 형성되고 제1 폭을 갖는 제1 부분과,
    상기 제1 부분 하부의 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭을 갖는 제2 부분을 포함하는,
    몰딩 공정을 이용한 카드 제조 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 인쇄층 및 오버레이층은, 상기 요부와 대응되도록 정렬된 홀을 각각 포함하는,
    몰딩 공정을 이용한 카드 제조 방법.
  6. 안테나와 무게추가 실장된 베이스의 상하면을 둘러싸는 몰딩층;
    상기 몰딩층의 상면 상에 차례로 접착된 상부 인쇄층 및 상부 오버레이층; 및
    상기 몰딩층의 하면 상에 차례로 접착된 하부 인쇄층 및 하부 오버레이층을 포함하되,
    상기 몰딩층은,
    상기 베이스의 상면을 덮는 상부 몰딩층과,
    상기 베이스의 하면을 덮는 하부 몰딩층을 포함하고,
    상기 상부 몰딩층과 하부 몰딩층은 일체로 형성되는,
    몰딩층이 포함된 카드.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 몰딩층은 비중이 높은 특수 용융수지, 예를 들어 EMC(Epoxy Molding Compound)를 포함하는,
    몰딩층이 포함된 카드.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 카드에 실장되는 집적회로 칩을 더 포함하되,
    상기 상부 몰딩층은, 상기 집적회로 칩이 삽입되도록 형성된 요부를 포함하는,
    몰딩층이 포함된 카드.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 상부 인쇄층 및 상부 오버레이층은,
    상기 요부와 정렬되도록 형성된 홀을 포함하는,
    몰딩층이 포함된 카드.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 요부는 상기 몰딩층의 표면에 형성되고 제1 폭을 갖는 제1 부분과,
    상기 제1 부분 하부의 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭을 갖는 제2 부분을 포함하는,
    몰딩층이 포함된 카드.
KR1020210167203A 2021-11-29 2021-11-29 몰딩 공정을 이용한 카드 제조 방법 및 이를 통해 제조된 카드 KR20230079943A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210167203A KR20230079943A (ko) 2021-11-29 2021-11-29 몰딩 공정을 이용한 카드 제조 방법 및 이를 통해 제조된 카드

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210167203A KR20230079943A (ko) 2021-11-29 2021-11-29 몰딩 공정을 이용한 카드 제조 방법 및 이를 통해 제조된 카드

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230079943A true KR20230079943A (ko) 2023-06-07

Family

ID=86761012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210167203A KR20230079943A (ko) 2021-11-29 2021-11-29 몰딩 공정을 이용한 카드 제조 방법 및 이를 통해 제조된 카드

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230079943A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1535240B1 (en) Sim, ic module and ic card
EP2492846B1 (en) RFID tag, wireless charging antenna part, method of manufacturing the same, and mold
CN106415613B (zh) 用于芯片卡模块的电路的制造方法及用于芯片卡模块的电路
KR101897944B1 (ko) 집적 회로 플립 칩을 내장하기 위한 방법
EP0488574B1 (en) Personal data card construction
CN103577872A (zh) 具有分离的天线的芯片卡模块以及使用该模块的芯片卡嵌体
US9633303B2 (en) Smart card module arrangement
US10157848B2 (en) Chip card module arrangement, chip card arrangement and method for producing a chip card arrangement
KR102069747B1 (ko) 균열-방지 전자 디바이스를 만들기 위한 방법
TWI662480B (zh) 用於製造晶片卡模組之方法及晶片卡
KR101151025B1 (ko) 접촉 및 비접촉 겸용 카드의 제조방법
KR20230079943A (ko) 몰딩 공정을 이용한 카드 제조 방법 및 이를 통해 제조된 카드
US10102468B2 (en) Method for producing a radio-frequency device maintaining anisotropic connection
KR19990076679A (ko) 비접촉식 기술에서 사용하기 위한 칩카드의 제조방법
CN117063181A (zh) 芯片卡和用于制造芯片卡的方法
US8763912B1 (en) Dual interface module and dual interface card having a dual interface module
KR100293419B1 (ko) 접촉또는비접촉겸용아이씨카드및그제조방법
JPH1086569A (ja) Ｉｃカード及びその製造方法
KR20080084767A (ko) 전자카드 모듈 및 그 제조방법
CN114175258A (zh) 封装电子模块及其制造方法
KR20220086122A (ko) 전자카드 제조용 열압착 보조 장치
KR20120138010A (ko) 안테나가 매립된 이동통신단말기의 후면커버 및 그 제조방법
KR200311352Y1 (ko) 마이크로칩의 이탈을 방지한 스마트 카드
JP4128460B2 (ja) Ｉｃカードおよびその製造方法
KR20110054307A (ko) 스마트카드의 인레이, 이를 포함하는 스마트카드 및 그 제조방법