KR20240019780A - 스마트카드의 카드 본체에 통합하기 위한 모듈, 스마트카드, 및 스마트카드의 카드 본체에 모듈을 이식하는 방법 - Google Patents

스마트카드의 카드 본체에 통합하기 위한 모듈, 스마트카드, 및 스마트카드의 카드 본체에 모듈을 이식하는 방법 Download PDF

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랑셍 홀딩
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Abstract

본 발명은 다양한 양태에서 스마트카드의 카드 본체에 통합하기 위한 모듈, 스마트카드, 및 스마트카드의 카드 본체에 모듈을 이식하는 방법에 관한 것이다. 한 양태에서, 스마트카드의 카드 본체에 통합하기 위한 모듈은 서포트, 서포트의 제1 표면에 형성된 콘택트 부분, 및 콘택트 부분에 형성된 솔더 재료를 포함하며, 솔더 재료의 표면은 플럭스에 의해 적어도 부분적으로 덮여 있다.

Description

스마트카드의 카드 본체에 통합하기 위한 모듈, 스마트카드, 및 스마트카드의 카드 본체에 모듈을 이식하는 방법
본 발명은 일반적으로 스마트카드의 카드 본체에 통합하기 위한 모듈과, 스마트카드, 및 스마트카드의 카드 본체에 모듈을 이식(implanting)하는 방법에 관한 것이다.
일반적인 스마트카드는, 신용 카드 크기로서, 금속 콘택트(metal contact)들의 패턴이 내장된 플라스틱 카드이다. 현재의 스마트카드들은 모듈들을 카드 본체에 통합한 결과로 증가하는 기능들의 수를 구현하여, 고급 스마트카드들이 내부 칩, 안테나, 및 예를 들어, 지문 센서와 같은 생체 인식 센서, 카드 유효성 검사 코드(CVC) 및/또는 기타 정보를 표시하는 전자 디스플레이와 같은 가능한 하나 이상의 센서 및/또는 디스플레이 모듈을 스마트카드의 카드 본체에 포함한다.
스마트카드들이 일상 생활로의 통합이 진전됨에 따라, 스마트카드의 품질에 영향을 주지 않으면서 제조 공정이 개선되고 제조 비용이 절감된 스마트카드들을 제공하는 것이 업계의 큰 관심사이다. 결과적으로, 적절한 콘택트 구조 및/또는 모듈을 갖는 적층된 카드 본체의 장착과 함께 복수의 포일 층(foil layer)들의 적층을 허용하는 적절한 기술 및 재료를 지속적으로 개발하는 것이 목표이다.
통상적으로, 모듈들은, 카드 본체에 리세스(recess)를 밀링(milling)하는 단계와 카드 본체의 내부 콘택트 구조들에 모듈의 콘택트 패드들이 전기적으로 접촉되도록 모듈을 리세스에 수용하고 접착 재료 및/또는 솔더 재료에 의해 모듈을 카드 본체에 전기적 및 기계적으로 고정함으로써, 카드 본체에 모듈을 이식하는 단계를 포함하는 공정으로 스마트카드의 카드 본체에 통합된다. 카드 본체에 대해 모듈들의 전기적 및 기계적 연결을 위한 솔더 재료를 사용할 때, 카드 본체는, 수용된 모듈과 함께, 모듈과 카드 본체의 내부 콘택트 구조 중 적어도 하나의 콘택트 패드에 제공된 솔더 재료가 모듈과 카드 본체 사이에 기계적 및 전기적 연결을 확립하는 열 솔더링 단계에 노출된다. 솔더 재료는 솔더링 단계 이전에 솔더 범프를 형성하기 위해 리플로우 공정(reflow process)을 거칠 수 있다.
문서 US 9684863 B2는 절연 서포트로 형성된 외부 커넥터와 서포트의 외부 표면에 배열된 복수의 외부 금속 콘택트 패드를 갖춘 스마트카드를 제시한다. 또한, 스마트카드는 외부 커넥터가 배열되는 하우징과, 외부 커넥터 아래에 배열되고 외부 패드들과 각각 정렬되는 복수의 내부 금속 콘택트 패드에 전기적으로 연결되는 전자 유닛 및/또는 안테나를 갖는 카드 본체를 갖는다.
문헌 DE 1020150078 A1은 스마트카드의 제조를 제시하며, 여기서, 스마트카드의 카드 본체에는 칩 모듈을 내부에 수용하기 위한 리세스가 제공된다. 리세스 내에서, 안테나 구조의 콘택트 단자들은 칩 모듈을 리세스 내에 수용할 때 칩 모듈의 내부 콘택트들과 접촉되도록 노출된다. 여기서, 칩 모듈을 리세스에 수용하기 이전에 리세스에 노출된 콘택트 단자에 솔더 페이스트가 도포(applied)된다. 칩 모듈과 카드 본체 사이의 전기적 콘택트는 솔더 페이스트를 국부적으로 가열한 이후에 확립된다.
문서 WO 2020/212661 A1는 스마트카드용 생체 인식 센서 모듈의 제조 방법을 개시하며, 여기서, 지문 검출을 위해 후면에 생체 인식 센서가 부착되어 있다. 생체 인식 센서 모듈의 후면에는, 적어도 하나의 연결 패드가 제공되며, 연결 패드는 용접 재료에 의해 젖을 수 있는 구역을 포함한다. 생체 인식 센서 모듈의 연결 패드들은, 카드 본체의 리세스에 생체 인식 센서 모듈을 수용할 때, 카드 본체 내의 내부 연결 구조들의 연결 단자들 상의 솔더 재료와 전기적으로 접촉하게 된다.
현재, 스마트카드의 카드 본체에 모듈을 이식하는 공정들은 이식 동안 솔더 플로우를 제어하기 어려운 복잡한 이식 및 솔더 공정으로 어려움을 겪고 있다. 예를 들어, 이식 동안, 솔더 재료와 플럭스 재료는 솔더 공정 이전에 외부에서 콘택트 패드들에 제공되어야 한다. 통상적으로, 솔더 재료는, 도포되고, 이어서 용융된 솔더의 표면에 산화물이 형성되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 솔더 콘택트 표면의 습윤성을 증가시켜 솔더링을 용이하게 하는 환원제로서 플럭스 재료를 솔더 공정을 위해 도포하는 리플로우 공정(reflow process)을 거친다. 리플로우 공정 이후에, 플럭스 재료는 한 요소(element)를 다른 요소에 솔더링을 수행하기 이전에 관례적으로 제거된다.
상술한 상황을 고려하여, 본 개시의 목적은, 제조 공정이 용이하고 제조 비용이 절감되는, 스마트카드의 카드 본체에 통합하기 위한 모듈, 스마트카드, 및 스마트카드의 카드 본체에 모듈을 통합하는 방법을 제공하는 것이다.
다음의 설명에서, "모듈"이라는 용어는 콘택트 및/또는 상호 연결 구조(예를 들어, 전도체 라인)와 같은 적어도 하나의 전기 부품 및 칩과 같은 적어도 하나의 전자 부품 중 적어도 하나를 포함하는 PCB 요소와 같은 캐리어 요소를 의미하는 것으로 이해된다.
상기 목적들 및 단점들은 독립 청구항 1에 따른 스마트카드의 카드 본체에 통합하기 위한 모듈, 독립 청구항 14에 따른 스마트카드, 및 독립 청구항 19에 따른 스마트카드의 카드 본체에 모듈을 이식하는 방법에 의해 본 개시의 다양한 양태에서 해결된다. 다양한 양태의 더욱 유리한 실시예는 종속 청구항 2 내지 13, 15 내지 18 및 종속 청구항 20에 정의되어 있다.
본 개시의 제1 양태에서, 스마트카드의 카드 본체에 통합하기 위한 모듈이 제공된다. 본 명세서의 예시적인 실시예에서, 스마트카드의 카드 본체에 통합하기 위한 모듈은 서포트, 서포트의 제1 표면에 형성된 콘택트 부분, 및 콘택트 부분에 형성된 솔더 재료를 포함하며, 여기서, 솔더 재료의 표면은 적어도 부분적으로 플럭스에 의해 덮여 있다. 따라서, 모듈은 스마트카드의 제조 동안 스마트카드의 카드 본체에 모듈을 이식할 때 솔더 공정을 위해 제공될 수 있으며, 여기서, 솔더 재료 및 플럭스는 모듈을 카드 본체에 통합하기 이전에 모듈에 사전-도포(pre-applied)된다. 카드 본체에 추가적인 솔더를 회피하거나 스마트카드의 제조 공정에서 추가적인 솔더 재료를 제공하는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 본 개시의 제1 양태에 따른 모듈은 스마트카드의 제조를 용이하게 하고 비용이 효율적인 방식으로 스마트카드를 제공할 수 있도록 한다. 예를 들어, 솔더 재료는 모듈의 콘택트 부분에 제공되는 리플로우된 솔더 범프(reflowed solder bump)일 수 있으며, 플럭스 잔류물(flux residuals)을 표면에 갖는 솔더 범프는 스마트카드의 카드 본체에 모듈의 후속 이식 공정 및 스마트카드 제조 동안 활성화될 수 있는 활성 플럭스 요소들을 포함한다.
제1 양태의 일부 예시적인 실시예들에서, 솔더 재료는 저온 솔더 재료일 수 있고, 바람직하게는 SnBi, SnBiAg 및 InBi 중 하나이고/이거나, 솔더 재료가 솔더 범프로서 제공될 수 있다. 이에 따라, 스마트카드 제조 시 스마트카드의 카드 본체에 모듈을 이식하기 위한 이식 공정이 저온에서 이루어질 수 있다.
제1 양태의 일부 예시적인 실시예들에 따라, 플럭스는 RMA 유형의 플럭스이다. 이는 유리한 유형의 플럭스 재료를 나타낸다.
제1 양태의 일부 예시적인 실시예들에 따라, 플럭스는 솔더 재료의 표면 부분에 제공된 플럭스 잔류물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 플럭스 잔류물은 초기에, 즉 예를 들어 솔더 범프를 형성하기 위해 도포되는 임의의 리플로우 공정 이전에, 제공되는 솔더 재료의 플럭스 함량의 약 5 내지 약 50 중량%를 갖는 플럭스 잔류물을 나타낼 수 있다. 일부 특별한 예시적이지만 비제한적인 예에서, 임의의 리플로우 공정 이전에 솔더 재료의 플럭스 함량은 약 20 중량%, 바람직하게는 약 15 중량 %까지의 범위일 수 있다. 이러한 실시예들에서, 예를 들어 솔더 범프를 제공할 때. 솔더 재료 리플로우 이후에 플럭스 제거 공정을 회피하는 것이 가능하다. 또한, 모듈 통합에서 임의의 후속 리플로우 공정 동안 솔더 재료의 습윤성을 향상시키기 위해 제1 리플로우 공정의 플럭스 잔류물에 포함된 나머지 활성 플럭스 부분을 사용하는 것이 가능하다. 다시 말해, 플럭스 잔류물은 원래의 솔더 재료, 예를 들어 모듈의 콘택트 패드(들)에 증착된 원래의 솔더 페이스트의 "플럭스"를 사용하며, 통상적으로 그 사용된 조건에서 습윤성을 개선시킬 수 없다.
제1 양태의 일부 예시적인 실시예들에 따라, 모듈은 콘택트 배열, 칩 모듈, 생체 인식 센서 모듈, 및 디스플레이 모듈 중 하나일 수 있다. 본 명세서의 일부 특별한 예시적인 예들에서, 콘택트 배열은 단지 플레이트, 예를 들어 PCB로 만들어진 플레이트, 제1 표면에 대향하는 제2 표면 상의 하나 이상의 콘택트 패드 중 하나, 및 제1 표면 상의 하나 이상의 콘택트 패드들과 콘택트 부분 사이에서 연장되는 하나 이상의 상호 연결들을 포함할 수 있다. 따라서, 제1 양태의 모듈은 스마트카드에서 다양한 서로 다른 기능들을 구현하는 데 적합하다.
제1 양태의 일부 예시적인 실시예들에 따라, 모듈은 콘택트 부분에 형성되고 솔더 재료를 적어도 부분적으로 둘러싸는 배리어 요소를 더 포함할 수 있다. 배리어 요소를 통해 솔더 재료를 콘택트 부분에 구속 및/또는 형상화할 수 있으며, 이에 의해, 솔더 재료가 모듈의 콘택트 부분으로부터 멀리 이동하는 것을 회피한다. 결과적으로, 배리어는 콘택트 부분에서 솔더 재료의 위치를 제어하는 데 도움이 된다.
상기 실시예의 예시적인 예에서, 배리어 요소는 약 5μm 내지 약 100μm 범위, 바람직하게는 약 5μm 내지 70μm 또는 10μm 내지 100μm 또는 5μm 내지 10μm 또는 70μm 내지 100μm 범위, 보다 바람직하게는 약 10μm 내지 약 70μm 범위의 두께를 가질 수 있으며, 이에 따라 형성된 배리어 요소는 제1 표면에 너무 많은 공간을 소비하지 않는다는 점에서 유리하다.
상기 실시예의 다른 예시적인 예에서, 콘택트 부분은 콘택트 패드를 포함하고, 배리어 요소는 콘택트 패드의 중앙 부분에 형성된 리세스를 적어도 부분적으로 둘러싸는 콘택트 패드의 벽 섹션(wall section)에 의해 형성될 수 있다. 이에 따라, 배리어 요소는 콘택트 패드와 일체로 제공될 수 있으며, 이에 의해, 배리어 요소를 위한 별도의 증착 단계, 예를 들어 배리어 요소를 형성하기 위한 솔더 레지스트의 프린팅을 회피할 수 있다.
제1 양태의 일부 예시적인 실시예들에 따라, 콘택트 부분은 솔더 재료가 형성되는 평면 콘택트 패드 요소를 포함할 수 있다. 이에 따라, 연결 패드는 솔더 재료와 콘택트 부분 사이의 향상된 커플링을 제공할 수 있고, 예를 들어, 평면 콘택트 패드 요소의 형상에 따라 가능한 리플로우 공정 이후에 솔더 재료를 형상화할 수 있다.
상기 실시예의 예시적인 실시예에서, 평면 콘택트 패드 요소는, 위에서 볼 때, 실질적으로 타원형 형상 또는 실질적으로 라인 또는 스트라이프 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 연결 패드 요소에 의해 연결 패드의 특정 디자인이 구현될 수 있다.
상기 실시예의 다른 예시적인 예에서, 평면형 콘택트 패드는 제1 표면에 형성된 전도체 라인과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 모듈의 제1 표면의 연결 라인에 대한 커플링을 갖는 연결 패드가 제공될 수 있고, 이는 제1 표면을 가로질러 라우팅된 상호 연결과 함께 평면형 콘택트 패드의 연결을 가능하게 한다.
배리어 요소의 실시예들에 관한 상기 실시예의 일부 다른 예시적인 예들에서, 배리어 요소는 평면형 콘택트 패드 요소에 대하여 거리를 두고 배열될 수 있거나, 배리어 요소는 평면형 콘택트 패드 요소를 부분적으로 덮을 수 있다. 이러한 방식으로, 콘택트 요소, 예를 들어, 범프에 대한 사용 가능한 공간과 콘택트 요소의 특정 크기를 설명하는 것이 가능하다. 예를 들어, 콘택트 패드와 배리어로 형성된 적층의 높이는 모듈을 유지하기 위해 사용되는 유지 요소(holding element)(예를 들어, 모듈을 제 위치에 고정하는 핫 멜트(hot melt) 접착 필름)의 일정한 두께/높이를 초과하지 않는 것이 요구될 수 있다. 적층의 높이가 특정 두께/높이보다 큰 경우, 배리어는 평면형 콘택트 패드 요소에 대하여 거리를 두고 배열되고, 그렇지 않은 경우, 배리어 요소는 평면형 콘택트 패드 요소를 부분적으로 덮도록 평면형 콘택트 패드 요소에 배열될 수 있다.
제1 양태의 일부 예시적인 실시예들에 따라, 모듈은 제1 표면 상의 서포트 위에 형성되는, 핫 멜트 층과 같은 접착층 또는 예를 들어 시아노아크릴레이트(예를 들어, 로메 시아노아크릴레이트(lome cyanoacrylate))에 기초한 접착제인 다른 접착 수단을 추가로 포함할 수 있으며, 여기서, 콘택트 부분은 접착층에 형성된 캐비티에 의해 노출된다. 따라서, 스마트카드를 제조할 때 스마트카드의 카드 본체의 캐비티에 모듈을 기계적으로 고정 및 유지하는 것이 달성될 수 있다.
제1 양태의 일부 예시적인 실시예들에 따라, 콘택트 패드는 콘택트 패드의 상부 표면에 형성된 배리어 패턴을 가질 수 있다. 이러한 배리어 패턴을 통해 열처리 동안 임의의 원하지 않는 솔더 흐름을 방지하거나 적어도 방해할 수 있다.
본 개시의 제2 양태에서, 스마트카드가 제공된다. 제2 양태의 일부 예시적인 실시예들에 따라, 스마트카드는 적어도 하나의 리세스가 내부에 형성된 스마트카드의 카드 본체와, 제1 양태의 적어도 하나의 모듈을 포함하며, 여기서, 각각의 모듈은 적어도 하나의 리세스 각각에 수용된다. 이에 따라, 카드 본체와 적어도 하나의 모듈 사이에 솔더 연결을 확립할 때 비교적 용이한 공정으로 적어도 하나의 모듈을 스마트카드에 이식하는 동안 추가적인 재료의 필요없이 스마트카드가 제공될 수 있다. 스마트카드의 적어도 하나의 모듈은 적어도 하나의 모듈에 사전-도포된 솔더 및 플럭스로 인해 카드 본체와 강력한 솔더 상호 연결을 제공한다. 적어도 하나의 모듈과 카드 본체 사이의 스마트카드의 최종 상호 연결은 남아 있는 활성 플럭스 잔류물이 적고, 이에 의해, 스마트카드의 부식을 줄일 수 있다.
본 명세서의 일부 더 예시적인 실시예들에서, 적어도 하나의 리세스 각각은 내부에 수용된 모듈의 콘택트 부분과 전기적으로 접촉하는 본체 콘택트 부분을 가질 수 있다. 본 명세서의 일부 더 예시적인 실시예들에서, 본체 콘택트 부분은 콘택트 부분을 향해 본체 콘택트 부분에서 노출된 복수의 와이어로 형성된 와이어 패드에 의해 제공될 수 있다. 제2 양태의 일부 더 예시적인 실시예들에서, 복수의 와이어는 적어도 300㎛, 바람직하게는 적어도 200㎛, 더 바람직하게는 적어도 100㎛의 와이어 피치를 갖고, 복수의 와이어 중의 와이어들은 약 50㎛ 내지 약 300㎛의 범위, 바람직하게는 약 50㎛ 내지 약 200㎛ 또는 약 80㎛ 내지 약 300㎛ 또는 약 50㎛ 내지 약 80㎛ 또는 약 200㎛ 내지 약 300㎛의 범위, 더 바람직하게는 약 80㎛ 내지 약 200㎛의 범위의 직경을 갖는다. 따라서 특정 와이어 직경과 작은 와이어 피치를 조합하는 것이 가능하다. 예를 들어, 약 112μm의 와이어 직경은 약 150 내지 290μm 범위의 와이어 피치와 결합될 수 있다. 기본적으로, 와이어 직경이 감소함에 따라 와이어 피치가 감소되고, 그 반대로, 와이어 직경이 증가함에 따라 와이어 피치가 증가될 수 있다. 이러한 방식으로, 약 112μm 및 약 300μm의 와이어 직경을 갖는 주어진 와이어 패드를 벗어나게 하는 것이 가능하게 된다. 결과적으로, 솔더 범프에 더 큰 금속 면적을 제공하기 위해 소량의 플럭스(예를 들어, 소량의 플럭스 잔류물)만 사용함으로써 양호한 솔더 연결이 달성될 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 복수의 와이어는 구리, 구리 합금 또는 구리 주석 합금으로 제조될 수 있다. 본 명세서의 일부 예시적인 예에서, 복수의 와이어 중 적어도 일부는 절연 코팅에 의해 적어도 부분적으로 덮일 수 있다. 구리-기반 재료는 낮은 저항률과 견고성과 같은 유리한 효과를 제공한다. 또한, 다른 금속들에 비해 기계적으로 유연하다. 절연체가 코팅된 와이어들은, 예를 들어, HF 안테나들의 안테나 루프들 사이의 단락 및 브리징(bridging)을 방지하는 것이 유리할 수 있는 안테나들에 사용될 수 있다. 절연이 있는 와이어와 절연이 없는 와이어인, 두 가지 유형의 와이어들은 모두 초음파 와이어-임베딩(ultrasonic wire-embedding)을 거칠 수 있지만, 절연이 없는 와이어들은 열 구동 임베딩(thermal-driven embedding)에 사용될 수 있다.
본 개시의 제3 양태에서, 스마트카드의 카드 본체에 모듈을 이식하기 위한 방법이 제공된다. 제3 양태의 일부 예시적인 실시예에 따라, 방법은 제1 양태의 적어도 하나의 모듈을 제공하는 단계, 스마트카드의 카드 본체를 제공하는 단계, 스마트카드의 표면에 적어도 하나의 리세스를 형성하는 단계, 적어도 하나의 모듈 각각을 적어도 하나의 리세스 각각에 삽입하는 단계 - 적어도 하나의 리세스 각각은 리세스의 바닥 표면에 형성된 본체 콘택트 부분을 가지며, 본체 콘택트 부분은 리세스에 삽입된 모듈의 솔더 재료와 접촉하게 되며, 솔더 재료는 플럭스, 예를 들어 플럭스의 활성 부분들을 갖는 플럭스 잔류물에 의해 적어도 부분적으로 덮이게 됨 -, 및 적어도 하나의 모듈 각각이 적어도 하나의 리세스 각각에 삽입된 후, 적어도 하나의 모듈의 솔더 재료를 적어도 부분적으로 리플로우하기 위해 열처리를 수행하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 솔더 재료로부터 모듈에 솔더 범프를 형성하기 위해 솔더 재료를 리플로우할 때 수행되는 리플로우 공정에서 플럭스 잔류물이 남을 수 있다. 본 명세서의 일부 특별한 예시적인 예들에서, 플럭스 잔류물은 초기에, 즉 예를 들어 솔더 범프를 형성하기 위해 도포되는 임의의 리플로우 공정 이전에, 제공되는 솔더 재료의 플럭스 함량의 약 5 내지 약 50 중량%를 갖는 플럭스 잔류물을 나타낼 수 있다. 일부 특별한 예시적이지만 비제한적인 예에서, 임의의 리플로우 공정 이전에 솔더 재료의 플럭스 함량은 약 20 중량%, 바람직하게는 약 15중량%까지의 범위일 수 있다.
이와 같은 카드 본체에 모듈을 이식하는 방법에서는, 스마트카드의 적어도 하나의 리세스에 추가적인 솔더 재료를 제공하지 않고, 솔더 재료가 적어도 하나의 모듈의 콘택트 부분에만 제공된다. 따라서, 적어도 하나의 모듈에 솔더 및 플럭스가 사전-도포되기 때문에, 모듈을 카드 본체에 이식하는 동안에 어떠한 추가적인 솔더 재료 또는 플럭스가 제공되지 않으며, 여기서, 플럭스는, 예를 들어, 적어도 하나의 모듈에 솔더 범프를 사용할 때, 제1 리플로우로부터의 플럭스 잔류물의 활성 플럭스로 표현될 수 있다. 이를 통해 더 적게 남아 있는 활성 플럭스 잔류물로 최종 상호 연결을 얻을 수 있는 공지된 기술에 비해 이식 중에 용이한 처리가 가능하고, 이에 의해 제조 중에 스마트카드의 부식이 적다.
제3 양태의 일부 예시적인 실시예들에 따라, 적어도 하나의 모듈은 접착층을 포함할 수 있고, 방법은 접착층을 활성화하기 위한 열처리를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 적어도 하나의 모듈과 카드 본체 사이의 기계적 상호 연결성(mechanical interconnection)을 높일 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들 및 다양한 양태들의 다른 장점들은 아래 제시된 첨부된 도면들의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은, 단면도로서, 본 개시의 일부 예시적인 실시예에 따른 스마트카드의 카드 본체에 통합하기 위한 모듈을 개략적으로 도시한다.
도 2는, 단면도로서, 본 개시의 다른 예시적인 실시예에 따른 스마트카드의 카드 본체에 통합하기 위한 모듈을 개략적으로 도시한다.
도 3은, 단면도로서, 본 개시의 일부 예시적인 실시예에 따라 스마트카드를 개략적으로 도시한다.
도 4는, 스마트카드의 평면도로서, 스마트카드의 제조 동안 본 개시의 일부 예시적인 실시예들에 따른 스마트카드, 스마트카드의 카드 본체를 개략적으로 도시한다.
도 5는, 확대도로서, 도 4에 도시된 스마트카드의 일부를 개략적으로 도시한다.
도 6a은, 평면도로서, 본 개시의 일부 예시적인 실시예들에 따른 모듈의 콘택트 부분을 도시한다.
도 6b는 도 6a의 B-B 라인에 따른 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 7은, 평면도로서, 본 개시의 일부 예시적인 실시예들에 따른 모듈의 콘택트 부분을 개략적으로 도시한다.
도 8a는, 평면도로서, 본 개시의 다른 예시적인 실시예에 따른 모듈의 콘택트 부분을 개략적으로 도시한다.
도 8b는, 도 8a의 B-B 라인에 따른 단면도로서, 본 명세서의 일부 예시적인 예들에 따른 모듈의 콘택트 부분을 개략적으로 도시한다.
도 9a는 본 개시의 다른 예시적인 실시예에 따른 모듈의 콘택트 부분을 개략적으로 도시한다.
도 9b는 도 9a의 B-B 라인에 따른 단면도를 개략적으로 도시한다.
본 개시에 첨부된 도면은, 특정 실시예들의 가능한 모든 세부 사항을 도시하지 않고 실제로 일정한 비율로 도시하지 않은 채, 본 개시의 일부 개념들을 개략적으로 도시하기 위해 제공될 뿐이다.
도 1은 본 개시의 일부 예시적인 실시예에 따라 스마트카드(도시되지 않음)의 카드 본체(도시되지 않음)에 통합하기 위한 모듈(1)을 개략적으로 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 모듈(1)은 서포트(3), 서포트(3)의 제1 표면(7)에 형성된 콘택트 부분(5a), 및 콘택트 부분(5a)에 형성된 솔더 재료(11a)를 포함한다. 솔더 재료(11a)의 표면은 플럭스(13a)에 의해 적어도 부분적으로 덮일 수 있다.
본 명세서의 일부 예시적인 실시예들에 따라, 서포트(3)는 유전체 재료 층 또는 유전체 포일(dielectric foil)일 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 서포트(3)는 사출 성형체일 수 있거나, PCB로 만들어진 플레이트 등과 같은 가요성 PCB의 캐리어 기판을 나타낼 수 있다.
계속해서 도 1을 참조하면, 서포트(3)의 제1 표면(7)에 형성된 콘택트 부분(5a)은 모듈(1)의 내부 콘택트 구조를 나타내는 복수의 콘택트 부분(5a, 5b, 5c) 중 하나의 콘택트 부분을 나타낼 수 있다. 콘택트 부분(5a 내지 5c) 각각은 서포트(3)의 제1 표면(7)에서 이웃하는 콘택트 부분과 이격될 수 있다. 대안적으로, 콘택트 부분(5a 내지 5c) 중 적어도 일부는 연결 라인(예시되지 않음)에 의해 연결될 수 있다. 콘택트 부분(5a 내지 5c) 중 적어도 일부에는 솔더 재료, 예를 들어 콘택트 부분(5a) 상에 솔더 재료(11a) 및 콘택트 부분(5b) 상에 솔더 재료(11b)가 형성될 수 있다. 콘택트 부분(5a) 상의 솔더 재료(11a)와 유사하게, 콘택트 부분(5b) 상의 솔더 재료(11b)는 솔더 재료(11b) 상에 형성되어 솔더 재료(11b)의 표면을 적어도 부분적으로 덮을 수 있는 플럭스(13b)를 가질 수 있다.
예를 들어, 그리고 도 1의 도면에 예시된 바와 같이, 플럭스(13a 및/또는 13b)는 솔더 재료(11a, 11b)의 측벽 표면을 덮을 수 있다. 그러나, 이는 본 개시에 어떠한 제한도 제기하지 않으며, 제1 표면(7)에 평행한 솔더 재료(11a, 11b)의 표면은 또한 플럭스(13a, 13b)에 의해 적어도 부분적으로 덮일 수 있다.
본 개시의 일부 예시적인 실시예에 따라, 플럭스(13a 및 13b)는, 솔더 재료(11a, 11b)들 각각에 대해 솔더 범프를 형성할 때, 솔더 재료(11a, 11b)에 리플로우 공정을 처리 시 솔더 재료(11a, 11b)에 미리 증착된 플럭스로부터 남을 수 있는 플럭스 잔류물에 의해 제공될 수 있으며, 여기서, 플럭스는 양호한 솔더 조인트를 확립하기 위해 콘택트 부분들(5a 및 5b)에 양호한 습윤성을 위해 증착된다. 플럭스(13a, 13b)는 솔더 재료(11a, 11b)가 거치게 되는 리플로우 공정 동안 산화물을 환원시키지 않는 미반응 플럭스 재료일 수 있다. 플럭스(13a, 13b)로 인해, 모듈(1)에는, 스마트카드(예시되지 않음)의 제조 시에, 카드 본체(예시되지 않음)에 모듈(1)을 이식할 때 추가적인 플럭스를 추가할 필요 없이 플럭스 재료가 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 제조 공정 중에 추가 재료 증착 단계 및 추가 재료의 포함이 회피되어 제조 공정들이 단순화될 수 있을 뿐만 아니라, 모듈들의 제조에 있어서의 생산 비용이 감소될 수 있다.
본 개시의 일부 예시적인 실시예들에 따라, 도 1에 개략적으로 도시된 솔더 재료(11a, 11b)는 솔더 범프에 적어도 부분적으로 형성된 플럭스 잔류물을 갖는 리플로우된 솔더 재료를 나타낼 수 있다. 일부 특별한 예시적인 예들에서 잔류 플럭스 재료를 나타내는 플럭스(13a, 13b)를 사용하면, 모듈(1)을 준비할 때 플럭스의 총량을 감소시킬 수 있으며, 이에 의해 나머지 활성 플럭스 부분들을 포함한 플럭스 재료를 제거하는 추가적인 단계를 회피할 수 있다. 플럭스 재료의 이러한 제거는 모듈(1)에서 바람직하지 않은 부식을 초래할 수 있는 화학적 플럭스 제거제(chemical flux removing agent)에 모듈(1)이 노출될 것이며, 이에 따라 본 개시에서는 이러한 제거가 회피된다.
도 1을 참조하면, 콘택트 부분(5a)에 배리어 요소(19a)가 형성될 수 있고, 콘택트 부분(5b)에 배리어 요소(19b)가 형성될 수 있다. 배리어 요소(19a, 19b)들 각각은 솔더 재료(11a, 11b)들 각각이 배리어 요소(19a, 19b)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이도록 형성될 수 있다. 일부 예시적인 예들에서, 배리어 요소(19a, 19b)를 제공하는 데 있어서, 콘택트 부분(5a, 5b)들 위에 솔더 재료(11a, 11b)들을 더 정확하게 위치시키는 것이 가능하다. 또한, 배리어 요소(19a, 19b)들은, 제조 하에, 모듈(1)을 스마트카드(예시되지 않음)의 카드 본체(예시되지 않음)에 이식함으로써, 스마트카드를 제조할 때 스마트카드(예시되지 않음)의 카드 본체(예시되지 않음) 및/또는 모듈(1)의 원하지 않는 영역으로 솔더 재료의 이동을 회피하는데 도움을 줄 수 있다. 그러나, 당업자는 배리어 요소(19a, 19b)들이 선택적이며 본 개시의 일부 예시적인 실시예들에서 회피될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 명세서의 일부 예시적인 예들에서, 배리어 요소(19a, 19b)들은 콘택트 부분(5a 및 5b)들에 솔더 레지스트의 패턴을 증착함으로써 형성될 수 있다.
계속하여 도 1을 참조하면, 서포트(3)의 제2 표면(9)이 도시되어 있으며, 제2 표면(9)은 서포트(3)의 제1 표면(7)에 대향하는 표면을 나타낸다. 제2 표면(9)에는 추가적인 콘택트 부분(15a, 15b)들이 제공될 수 있으며, 모듈(1)이 스마트카드(예시되지 않음)의 카드 본체(예시되지 않음)에 이식되게 하는 모듈(1)의 외부 콘택트 구조를 나타내는 콘택트 부분(15a 및 15b)들은 모듈(1)의 내부 콘택트 구조(5)에 대한 접근(access)을 허용할 수 있다. 콘택트 부분(15a 및 15b)들 중 적어도 하나는 콘택트 부분(15a)을 콘택트 부분(5a)과 연결할 수 있는 비아(17a)와 콘택트 부분(15b)을 콘택트 부분(5c)과 연결할 수 있는 비아(17b)와 같은 비아에 의해 콘택트 부분(5a 내지 5c)들 중 적어도 하나와 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나, 이는 본 개시에 어떠한 제한도 제기하지 않으며, 표면(7 및 9)들 사이의 서포트(3)를 통해 서포트(3)의 두께 방향을 따라 연장되는 하나의 비아 대신에, 하나 이상의 수직 전도체 라인들이 제1 표면(7)의 콘택트 부분들과 제2 표면(9)의 콘택트 부분들 사이의 전기적 연결을 횡 방향으로 라우팅하기 위해 서포트(3)에 내장될 수 있다.
본 개시의 일부 예시적인 실시예들에 따라, 모듈(1)은 콘택트 배열, 센서 모듈, 및 디스플레이 모듈 중 하나일 수 있다. 예를 들어, 외부 콘택트 구조(15)의 콘택트 부분들 중 적어도 하나는 모듈(1)에 통합된 센서(예시되지 않음)의 센서 전극으로서 역할을 할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 외부 콘택트 구조(15)의 콘택트 부분들 중 적어도 하나는 디스플레이 유닛(예시되지 않음)이 모듈(1)의 내부 콘택트 구조(5)와 전기적으로 연통될 수 있도록 모듈(1)의 디스플레이 유닛(예시되지 않음)과 작동 가능하게 연결될 수 있다.
도 2는 본 개시의 일부 예시적인 실시예에 따라 스마트카드(예시되지 않음)의 카드 본체(예시되지 않음)에 통합하기 위한 모듈(1')을 개략적으로 도시한다. 도 2에 예시된 바와 같이, 모듈(1')은 서포트(3'), 서포트(3')의 제1 표면(7')에 형성된 콘택트 부분(5a'), 및 콘택트 부분(5a')에 형성된 솔더 재료(11a')를 포함한다. 솔더 재료(11a')의 표면은 플럭스(13a')에 의해 적어도 부분적으로 덮일 수 있다.
본 명세서의 일부 예시적인 실시예들에 따라, 서포트(3')는 유전체 재료 층 또는 유전체 포일일 수 있다. 일부 예시적인 예들에서, 서포트(3')는 사출 성형체일 수 있거나 PCB로 만들어진 플레이트 등과 같은 가요성 PCB의 캐리어 기판을 나타낼 수 있다.
계속해서 도 2를 참조하면, 서포트(3')의 제1 표면(7')에 형성된 콘택트 부분(5a')은 모듈(1')의 내부 콘택트 구조를 나타내는 복수의 콘택트 부분(5a', 5b', 5c')들 중 하나의 콘택트 부분을 나타낼 수 있다. 콘택트 부분(5a' 내지 5c')들 각각은 서포트(3')의 제1 표면(7')에 이웃하는 콘택트 부분과 이격될 수 있다. 대안적으로, 콘택트 부분(5a' 내지 5c')들 중 적어도 일부는 연결 라인(예시되지 않음)에 의해 연결될 수도 있다. 콘택트 부분(5a' 내지 5c')들 중 적어도 일부에는 솔더 재료, 예를 들어, 콘택트 부분(5a')에 솔더 재료(11a'), 콘택트 부분(5b')에 솔더 재료(11b')가 형성될 수 있다. 콘택트 부분(5a')의 솔더 재료(11a')와 유사하게, 콘택트 부분(5b')의 솔더 재료(11b')는 솔더 재료(11b')에 형성되어 솔더 재료(11b')의 표면을 적어도 부분적으로 덮는 플럭스(13b')를 가질 수 있다 .
예를 들어, 그리고 도 2의 도면에 예시된 것과 같이, 플럭스(13a' 및/또는 13b')는 솔더 재료(11a' 및 11b')의 측벽 표면을 덮을 수 있다. 그러나, 이는 본 개시에 어떠한 제한도 제기하지 않으며, 제1 표면(7')에 평행한 솔더 재료(11a', 11b')의 표면도 플럭스(13a', 13b')에 의해 적어도 부분적으로 덮일 수 있다.
본 개시의 일부 예시적인 실시예들에 따라, 플럭스(13a' 및 13b')는, 솔더 재료(11a', 11b')들 각각에 대해 솔더 범프를 형성할 때, 솔더 재료(11a', 11b')가 리플로우 공정을 거칠 때 솔더 재료(11a', 11b')에 미리 증착된 플럭스로부터 남을 수 있는 플럭스 잔류물에 의해 제공될 수 있다. 이는 솔더 재료(11a', 11b')가 거치게 되는 리플로우 공정 동안 플럭스(13a', 13b')가 산화물을 환원시키지 않는 미반응 플럭스 재료일 수 있음을 의미한다. 플럭스(13a', 13b')로 인해, 모듈(1')에는, 스마트카드(예시되지 않음)를 제조 시에, 스마트카드(예시되지 않음)의 카드 본체(예시되지 않음)에 모듈(1')을 이식할 때 추가적인 플럭스를 추가할 필요 없이 플럭스 재료가 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 제조 공정 중에 추가 재료 증착 단계 및 추가 재료의 포함이 회피되어 제조 공정들이 단순화될 수 있을 뿐만 아니라, 모듈들의 제조에 있어서의 생산 비용이 감소될 수 있다.
본 개시의 일부 예시적인 실시예에 따라, 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같은 솔더 재료(11a', 11b')는 솔더 범프에 적어도 부분적으로 형성된 플럭스 잔류물을 갖는 리플로우된 솔더 재료를 나타낼 수 있다. 일부 특별한 예시적인 예들에서 잔류 플럭스 재료를 나타내는 플럭스(13a', 13b')를 사용하면, 모듈(1')을 제조할 때 플럭스의 총량을 감소시킬 수 있으며, 이에 의해, 나머지 활성화 플럭스 부분들을 포함한 플럭스 재료를 제거하는 추가적인 단계를 회피할 수 있다. 플럭스 재료의 이러한 제거는 모듈(1')에서 바람직하지 않은 부식을 초래할 수 있는 화학적 플럭스 제거제에 모듈(1')이 노출될 것이며, 이에 따라 본 개시에서는 이러한 제거가 회피된다.
도 2를 참조하면, 콘택트 부분(5a')에는 배리어 요소(19a')가 형성되고, 콘택트 부분(5b')에는 배리어 요소(19b')가 형성될 수 있다. 배리어 요소(19a', 19b')들 각각은 솔더 재료(11a', 11b')들 각각이 배리어 요소(19a', 19b')에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이도록 형성될 수 있다. 일부 예시적인 예들에서, 배리어 요소(19a', 19b')를 제공하는 데 있어, 콘택트 부분(5a', 5b')들 위에 솔더 재료(11a', 11b')들을 보다 더 정확하게 위치시키는 것이 가능하다. 또한, 배리어 요소(19a', 19b')들은, 제조 하에, 스마트카드(예시되지 않음)의 카드 본체(예시되지 않음)에 모듈(1')을 이식함으로써, 스마트카드를 제조할 때 스마트카드(예시되지 않음)의 카드 본체(예시되지 않음) 및/또는 모듈(1')의 원하지 않는 영역으로 솔더 재료의 이동을 회피하는데 도움을 줄 수 있다. 그러나, 당업자는 배리어 요소(19a', 19b')들이 선택적이며 본 개시의 일부 예시적인 실시예들에서 회피될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 명세서의 일부 예시적인 예들에서, 배리어 요소(19a', 19b')는 콘택트 부분(5a' 및 5b')들에 솔더 레지스트의 패턴을 증착함으로써 형성될 수 있다.
계속하여 도 2를 참조하면, 서포트(3')의 제2 표면(9')이 도시되어 있으며, 제2 표면(9')은 서포트(3)의 제1 표면(7')에 대향하는 표면을 나타낸다. 제2 표면(9')에는 추가적인 콘택트 부분(15a', 15b')들이 제공될 수 있으며, 모듈(1')이 스마트카드(예시되지 않음)의 카드 본체(예시되지 않음)에 이식되게 하는 모듈(1')의 외부 콘택트 구조를 나타내는 콘택트 부분(15a' 및 15b')들은 모듈(1')의 내부 콘택트 구조(5')에 대한 접근을 허용할 수 있다. 콘택트 부분(15a' 및 15b')들 중 적어도 하나는 콘택트 부분(15a')을 콘택트 부분(5a')을 연결할 수 있는 비아(17a')와 콘택트 부분(15b')을 콘택트 부분(5c')과 연결할 수 있는 비아(17b')와 같은 비아에 의해 콘택트 부분(5a' 내지 5c') 중 적어도 하나와 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나 이는 본 개시에 대해 어떠한 제한도 제기하지 않으며, 표면(7' 및 9')들 사이의 서포트(3')를 통해 서포트(3')의 두께 방향을 따라 연장되는 하나의 비아 대신에, 하나 이상의 수직 전도체 라인들이 제1 표면(7')의 콘택트 부분과 제2 표면(9')의 콘택트 부분들 사이의 전기적 연결을 횡 방향으로 라우팅하기 위해 서포트(3')에 내장될 수 있다.
본 개시의 일부 예시적인 실시예들에 따라, 모듈(1')은 센서 모듈, 디스플레이 모듈, 및 임의의 칩 모듈 중 하나일 수 있다. 예를 들어, 외부 콘택트 구조(15')의 콘택트 부분들 중 적어도 하나는 모듈(1')에 통합된 센서(예시되지 않음)의 센서 전극으로서 역할을 할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 외부 콘택트 구조(15)의 콘택트 부분들 중 적어도 하나는 디스플레이 유닛(예시되지 않음)이 모듈(1)의 내부 콘택트 구조(5)와 전기적으로 연통될 수 있도록 모듈(1)의 디스플레이 유닛(예시되지 않음)과 작동 가능하게 연결될 수 있다.
도 2를 여전히 참조하면, 모듈(1')은 서포트(3')의 제1 표면(7') 위에 모듈(1')에 장착되는 칩 패키지(21')를 더 갖는다. 예를 들어, 도 2에 예시된 것과 같이, 칩 패키지(21)는 칩(22')이 콘택트 부분(5c')에 부착되고 와이어 본딩(23' 및 24')을 통해 콘택트 부분(5a' 및 5b')들 각각에 결합하도록 콘택트 부분(5c')에 형성될 수 있다. 칩(22')은 칩(22') 및 와이어 본딩(23', 24')을 덮고 보호하는 봉합재(24')에 의해 추가로 봉합될 수 있다. 이에 따라, 칩 패키지(21')는 내부 콘택트 구조(5')와 전기적으로 연통될 수 있다. 추가적으로, 칩 패키지(21')는 칩 패키지(21')가 내부 콘택트 구조(5')와 외부 콘택트 구조(15') 중 적어도 하나를 통해 전기적으로 접근될 수 있도록 외부 콘택트 구조(15')와 전기적으로 연통할 수 있다.
도 3에 관련하여, 스마트카드(30)가 단면도로 개략적으로 도시되어 있으며, 설명의 편의를 위해 스마트카드(30)의 확대된 부분만이 개략적으로 예시되어 있다. 도 3은 상술한 모듈(1')에 대응하는 모듈(1')에서 스마트카드(30)의 확대된 부분을 도시한다. 모듈(1')은 스마트카드(30)의 카드 본체(31)에 수용된다. 즉, 스마트카드(30)는 적어도 하나의 리세스(37)가 내부에 형성된 스마트카드(30)의 카드 본체(31)와, 리세스(37)에 수용되는 모듈(1')을 포함한다. 모듈(1')은 상기 도 2의 모듈(1')과 일치하고, 따라서, 설명의 편의를 위해 모듈(1')에 대한 설명은 생략한다. 이는 본 개시에 대해 어떠한 제한도 제기하지 않으며, 당업자는 모듈(1') 대신에, 도 1의 모듈(1)이 리세스(37)에 수용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 당업자는 적어도 하나의 추가 모듈(예시되지 않음)을 수용하기 위한 적어도 하나의 추가적인 리세스(예시되지 않음)가 카드 본체(31)에 형성될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 3의 도면에 묘사된 예시적인 실시예에 따라, 카드 본체(31)에는 내부 콘택트 구조(33)가 내장되어 있고, 내부 콘택트 구조(33)는 각각의 본체 콘택트 부분(35a 및 35b)들을 각각 갖는 내부 연결 라인(33a 및 33b)들을 포함한다. 본체 콘택트 부분(35a)은 솔더 연결부(11a'')를 통해 모듈(1')의 콘택트 부분(5a')과 전기적으로 접촉된다. 유사하게, 콘택트 본체 부분(35b)은 솔더 연결부(11b'')를 통해 모듈(1')의 콘택트 부분(5b')과 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 칩 패키지(21')는 카드 본체(31)의 내부 연결 구조(33)와 전기적으로 연통될 수 있다. 따라서, 칩 패키지(31')는 모듈(1')의 외부 콘택트 구조(15')와 카드 본체(31)의 내부 연결 구조(33)를 통해 전기적으로 접근 가능하다. 일부 특별한 예시적인 예들에서, 내부 연결 구조(33)는 카드 본체(31)에 내장된 안테나(예시되지 않음)에 대한 내부 연결을 나타낼 수 있다.
계속해서 도 3의 예시를 참조하면, 모듈(1')은 콘택트 부분(35a 및 35b)들에 제공된 접착제(41a 및 41b)에 의해 카드 본체(11)에 추가로 부착될 수 있다.
도 3에 예시된 예에 따라, 솔더 연결부(11a'' 및 11b'')의 표면을 적어도 부분적으로 각각 덮는 일부 잔류 플럭스(14a 및 14b)가 존재할 수 있다. 플럭스(14a 및 14b) 각각은 스마트카드의 제조 동안 본체 콘택트 부분(35a 및 35b)들에서 발생할 수 있는 산화를 각각 감소시킬 수 있다. 또한, 플럭스(14a, 14b)는 양호한 솔더 접합을 확립하기 위해 본체 콘택트 부분(35a 및 35b)들에서 양호한 습윤성을 얻는 데 도움이 된다. 당업자는 본체 콘택트 부분(35a 및 35b)들에서 잔류 플럭스(14a 및 14b)가 남을 때, 스마트카드(30)의 제조 동안 어떠한 화학적 플럭스 제거제도 사용되지 않기 때문에, 본체 콘택트 부분(35a, 35b)의 부식을 회피할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
계속해서 도 3을 참조하면, 리세스(37)는 모듈(1')의 칩 패키지(21')를 수용하기 위해 리세스(37)의 바닥에 더 깊은 개구(39)를 갖는 계단형 리세스 형상으로 형성될 수 있다. 그러나, 이는 본 개시에 어떠한 제한도 제기하지 않으며, 당업자는 개구(39)가 선택적이며 개구(39)가 도 1의 모듈(1)의 경우에 존재하지 않을 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 4를 참조하면, 스마트카드(51)의 x-레이 촬영에 따라 획득된 스마트카드(51)의 레이아웃(50)의 평면도가 도시되어 있다. 스마트카드(51)는 아직 스마트카드(51)에 모듈이 이식되지 않은 제조 동안의 스테이지에 예시되어 있다. 도 4에 도시된 것과 같은 레이아웃 50에 따라, 묘사된 스테이지에서 스마트카드(51)는 스마트카드(51)의 카드 본체에 내장된 본체 콘택트 부분(53) 및 본체 콘택트 부분(55)을 갖는다. 본체 콘택트 부분(53 및 55)들은 안테나 모듈(57) 및 내부 연결 라인(59)과 연결된다. 따라서, 안테나 모듈(57)은 본체 콘택트 부분(53)을 통해 접촉될 수 있을 뿐만 아니라, 안테나 모듈(57)은 연결 라인(59)에 의해 본체 콘택트 부분(55)을 통해 접촉될 수 있다. 참조 번호 60으로 표시된 바와 같이, 본체 콘택트 부분(55) 주위의 스마트카드 레이아웃(50)의 일부가 도 5에 확대도로서 도시되어 있다.
도 4에서의 영역(60)을 확대한 도면을 나타내는 도 5는 도 4의 본체 콘택트 부분(55)을 더욱 상세하게 개략적으로 예시한다. 특히, 본체 콘택트 부분은 도 5의 예시에서 화살표(55 및 56)들로 개략적으로 표시된 복수의 와이어 패드를 포함한다. 와이어 패드들은 도 5의 예시에서 평면 영역을 부분적으로 덮는 전기 와이어(58)의 굴곡형 배열에 의해 형성된다. 또한, 도 5에 표시된 것과 같이, 콘택트 패드의 배열은 본체 콘택트 부분(55)과 접촉하게 되는 모듈(예시되지 않음)의 콘택트 패드들의 위치를 나타내는 영역(61)들을 통해 표시된다. 즉, 복수의 콘택트 패드(61) 각각은 본체 콘택트 부분(55)의 복수의 와이어 패드(56) 각각과 전기적으로 접촉하게 된다. 와이어 패드(56)들 각각에서 와이어들의 굴곡형 배열로 인해, 콘택트 패드(61)와 각각의 와이어 패드(56) 사이에 충분한 전기적 콘택트가 확립되는 것이 보장될 수 있다.
도 5의 도면에 예시되어 있는 것처럼, 각각의 와이어 패드는 각각의 와이어 패드(56)의 영역에서 굴곡형 방식으로 연장되는 전기 와이어들의 배열에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 각각의 와이어 패드는 배열의 길이 방향을 따라 실질적으로 평행하게 그리고 배열의 폭 방향을 따라 평행하게 연장되는 복수의 와이어로 구성될 수 있다. 여기서, 길이 방향은 배열의 가장 긴 치수에 따른 방향을 나타내는 반면, 폭 방향은 그에 대해 실질적으로 수직으로 배향된다. 또한, 본체 콘택트 부분(55)의 위치에서 모듈(예시되지 않음)을 수용하기 위해 카드 본체 내로 밀링될 캐비티(예시되지 않음)의 측벽에 대해 배열의 길이 방향 및 폭 방향 중 어느 하나가 기울어져 있다. 예를 들어, 굴곡형 연장된 와이어들의 기울기(titing)는 캐비티 에지(도시되지 않음)에 대해 0° 내지 약 80°의 배향 하에 있을 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 와이어 패드의 와이어들의 기울기는 도 4의 내부 상호 연결 라인(59)의 와이어에 대해 약 0° 내지 약 45° 각도 하에 배향될 수 있다.
본 개시의 일부 예시적인 실시예에 따라, 와이어 패드(56)의 와이어들은 구리 또는 구리 합금으로 만들어질 수 있다. 일부 특정 예시적인 예들에서, 와이어는 절연된 와이어 또는 비-절연된 와이어에 의해 제공될 수 있다. 와이어의 직경은 약 50㎛ 내지 약 300㎛의 범위, 바람직하게는 약 50㎛ 내지 약 200㎛의 범위 또는 80㎛ 내지 약 300㎛의 범위, 더 바람직하게는 약 80㎛ 내지 약 200㎛의 범위일 수 있다. 이에 따라, 특정 와이어 직경과 작은 와이어 피치를 조합하는 것이 가능하다. 예를 들어, 약 112μm의 와이어 직경은 약 150 내지 290μm 범위의 와이어 피치와 결합될 수 있다. 기본적으로, 와이어 직경이 감소함에 따라 와이어 피치가 감소되고, 그 반대로, 와이어 직경이 증가함에 따라 와이어 피치가 증가될 수 있다. 이러한 방식으로, 약 112μm 및 약 300μm의 와이어 직경을 갖는 주어진 와이어 패드를 벗어나게 하는 것이 가능하게 된다. 결과적으로, 솔더 범프에 제공되는 금속 영역이 더 크게 되도록 소량의 플럭스(예를 들어, 소량의 플럭스 잔류물)만을 사용함으로써 양호한 솔더 연결이 달성될 수 있고, 콘택트 패드 근처의 영역에서 와이어 패드의 와이어들을 적시는 데 이미 소량의 플럭스(예를 들어, 잔류물)가 충분하다는 것이 보장된다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 개시의 일부 예시적인 실시예들에 따른 콘택트 부분(70)이 설명될 것이다. 도 6a는 콘택트 부분(70)에 대한 평면도를 개략적으로 도시한 반면, 도 6b는 도 6a의 B-B 라인에 따른 콘택트 부분(70)의 단면도를 개략적으로 도시한다. 콘택트 부분(70)에는 예를 들어 솔더 범프와 같은 솔더 재료(71)가 콘택트 부분(70) 위에 형성된다. 일부 예시적인 예들에 따라, 콘택트 패드(73)가 콘택트 부분(70)에 직접 제공될 수 있고, 솔더 재료(71)는 콘택트 패드(73)에 형성될 수 있다. 콘택트 패드(73)는 임의의 원하는 형상, 예를 들어 위에서 볼 때, 타원형 형상, 스트립과 같은 형상, 직사각형 형상, 둥근 형상 또는 임의의 다각형 형상을 가질 수 있다.
계속해서 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 개시의 일부 예시적인 실시예들에 따라, 배리어 요소(75)가 콘택트 부분(70)에 형성될 수 있고, 배리어 요소(75)는 솔더 재료(71)를 둘러싼다. 예를 들어, 배리어 요소(75)는 위에서 볼 때 솔더 재료(71) 및 콘택트 패드(73)를 둘러싸는 링 형상 요소, 타원형 형상 또는 일반적인 원형 형상일 수 있다. 본 명세서의 일부 예시적인 예들에서, 배리어 요소(75)는 콘택트 부분(70)에 패턴화된 솔더 레지스트를 증착함으로써 형성될 수 있다.
일부 특별한 예시적인 예들에 따라, 콘택트 패드(73)에 대한 배리어 요소의 간격(B2)은 솔더 재료(71)에 대한 배리어 요소(75)의 간격(B3)보다 작을 수 있다. 간격(B2)은 일반적으로 0보다 크거나 같을 수 있고(B2 ≥ 0), 간격(B3)은 일반적으로 0보다 클 수 있다(B3 > 0). 즉, 배리어 요소(75)는, 솔더 재료(71)에 인접한 콘택트 패드(73)의 상부에 위치되는 배리어 요소(75)의 경우를 포함하여, 콘택트 패드(73)에 직접 인접하여 배치될 수 있다. 배리어 요소(75)는 콘택트 부분(70) 위의 특정 위치에서 솔더 재료(75)의 위치를 지정 및 정의하는 것을 허용할 수 있다. 또한, 배리어 요소(75)는 콘택트 패드(73)의 외측으로 솔더 재료(71)의 재료 이동에 대한 배리어로서 역할을 할 수 있다.
도 6b를 참조하면. 콘택트 패드(73)의 높이(H3)는 일반적으로 솔더 재료(71)의 높이(H4)보다 작다(H3 < H4). 또한, 배리어 요소(75)의 높이(H2)는 콘택트 패드(73)와 솔더 재료(71)의 결합된 높이보다 작은 것이 바람직하다(즉, H2 ≤ H3 + H4). 이러한 방식으로, 솔더 재료(71)가 카드 본체(예시되지 않음)의 본체 콘택트 부분(예시되지 않음)와 접촉할 수 있는 것이 보장된다.
일부 예시적인 실시예에 따라, 그리고 도 6a 및 도 6b에 도시된 것처럼, 배리어 요소(75)의 주위의 콘택트 부분(70) 위에 접착층(77)이 형성될 수 있다. 접착층(77)은 배리어 요소(75)로부터 간격(B1) 만큼 이격될 수 있다. 간격(B1)은 바람직하게는 0보다 크다(B1 > 0). 본 명세서의 일부 예시적인 예들에서, 접착층(77)은 핫 멜트 등에 의해 제공될 수 있다. 접착층(77)의 높이(H1)는 일반적으로 배리어 요소(75)의 높이(H2)보다 크고, 콘택트 패드(73)와 솔더 재료(71)의 결합된 높이보다 작다(즉, H2 < H1 ≤ H4 H3).
일부 대안적인 실시예들(도 6에는 예시되지 않음)에 따라, 간격(B2)은 더 작은 0(B2 < 0)일 수 있는데, 이는 콘택트 패드(73)의 상부 표면이 배리어 요소(75)에 의해 부분적으로 덮이도록 배리어 요소(75)가 콘택트 패드(73)에 위치할 수 있다는 것을 의미한다. 이 경우, 높이(H1)는 높이(H2)와 높이(H3)의 합보다 크다(H1 > H2 + H3).
도 7을 참조하면, 콘택트 부분(70')가 평면도에 개략적으로 도시되어 있으며, 콘택트 부분(70')에는 콘택트 부분(70') 위에 예를 들어 솔더 범프인 솔더 재료(71')가 형성되어 있다. 솔더 재료(71')는 콘택트 부분(70')에 형성된 콘택트 패드(71')에 제공될 수 있다. 콘택트 패드(73')는 도 6a 및 도 6b를 참조하여 상술한 것과 같은 콘택트 패드(73)와 유사할 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에 따라, 그리고 도 7에 도시된 바와 같이, 콘택트 패드(73')는 배리어 요소(75')에 의해 부분적으로 둘러싸일 수 있고, 배리어 요소(75')에 의해 둘러싸인 영역의 외부로부터 콘택트 패드(73')에 대한 접근을 허용(leaving)할 수 있다. 이에 따라, 콘택트 부분(70')에서 콘택트 패드(73')까지 연장되는 전도체 라인(74)은 콘택트 패드(73')와 접촉하기 위해 배리어 요소(75')의 개구를 통과할 수 있다. 이에 따라, 콘택트 패드(73')는 콘택트 부분(70')의 외부의 모듈(예시되지 않음)의 내부 연결부와 전기적으로 연결될 수 있다. 본 명세서의 일부 예시적인 예들에서, 배리어 요소(75')는 콘택트 부분(70')에 패턴화된 솔더 레지스트를 증착함으로써 형성될 수 있다.
대안적인 실시예들의 일부 예시적인 예(도 7에는 예시되지 않음)에 따라, 전도체 라인(74)은 전도체 라인(74)에 리세스를 생성하기 위해 개구 근처의 배리어 층 부분(75')을 사용하는 대신에 마이크로 에칭을 수행할 수 있으며, 이에 따라 솔더가 전도체 라인(74)을 따라 흐르는 것을 방지하기 위해 정지 라인(stop line)으로서 다른 종류의 배리어 층을 제공할 수 있다.
배리어 요소(75')는 도 6b과 관련하여 상술한 바와 같은 배리어 요소(75)와 유사한 치수를 가질 수 있다. 특히, 솔더 재료(71'), 콘택트 패드(73'), 배리어 리미트(75') 및 접착층(도 7에는 도시되지 않음)의 치수들은 도 6b에 도시된 해당하는 요소들에 대해 상술한 것과 같은 치수에 대응할 수 있다.
배리어 요소(75')의 개구(76)는 도 6b에서 관련하여 설정할 때 배리어 요소(75)의 최대 40%를 제거할 수 있는 배리어 요소(75')의 리세스에 대응할 수 있다.
도 8a를 참조하면, 본 개시의 일부 예시적인 실시예들에 따라, 콘택트 부분(80)가 개략적으로 도시되어 있다. 예시의 편의를 위해, 콘택트 부분(80)은 콘택트 패드(82)에 대한 배리어 요소(83)의 공간적 관계 및 배열을 예시하기 위해 배리어 요소(83)를 갖는 콘택트 패드(82)에 대해서만 도시되어 있다. 도 6a, 도 6b 및 도 7에 관련하여 상술한 것과 같은 솔더 재료(71 및 71')에 대응하는 솔더 재료(85)가 예를 들어 솔더 범프의 형태로 존재한다. 그러나, 도 8a의 예시적인 실시예들은 배리어 요소(83)가 콘택트 패드(82)에 대해 네거티브 간격을 갖는다는 점, 다시 말해, 배리어 요소(83)가 콘택트 패드(82)에 형성된다는 점에서 상술한 예시적인 실시예들과 다르다. 추가적으로, 배리어 요소(83)는 도 7의 배리어 요소(75')에 대응하는 부분적으로 둘러싸는 배리어 요소로서 제공되는 것이 가능하다. 도 8a에 관련하여 도시된 예시적인 실시예들이 배리어 요소(83)와 콘택트 패드(82) 사이의 간격이 네거티브인 경우를 나타낸다고 볼 수 있다.
도 8b에 관련하여, 도 8a의 실시예들 중 일부 예시적인 실시예들이 설명될 것이다. 도 8b는 도 8a에서 B-B 라인에 따른 도 8a의 단면도를 개략적으로 도시한다. 이러한 예시적인 실시예들에서, 도 8a의 배리어 요소(83)는 콘택트 패드(82)의 중앙 부분에 리세스(87)를 갖는 콘택트 패드(82)를 제공함으로써 형성될 수 있으며, 리세스는 예를 들어 마이크로 에칭에 의해 형성된다. 이에 따라, 콘택트 패드(82)는 리세스(87)를 둘러싸서 배리어 요소(83)를 형성하는 콘택트 패드(82)의 림(rim) 또는 벽 부분(wall portion)의 상부 표면보다 높게 위치되는 상부 표면을 갖는 콘택트 패드(82)의 중심부로서 리세스(87)를 포함한다. 다시 말해서, 배리어 요소(83)는 예를 들어 리세스(87)에 배치된 솔더 범프를 나타내는 솔더 재료(85)에 대해 배리어 요소(83)로서 작용하는 벽을 제공한다.
도 9a를 참조하면, 본 개시의 다른 예시적인 실시예는 평면도로서 개략적으로 도시되어 있는 반면에, 도 9b는 도 9b에서 B-B 라인에 따른 개략적인 단면도를 도시한다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 서포트, 예를 들어 PCB 기판 또는 테이프 또는 임의의 다른 적절한 캐리어 요소의 콘택트 부분(90)이 도시되어 있다. 콘택트 부분(90)은 콘택트 패드(93)와 콘택트 패드(93)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 배리어 요소(95)를 갖는다. 본 명세서의 일부 예시적인 예에서, 배리어 요소(95)는 콘택트 부분(90)의 상부 표면에 솔더 레지스트를 증착함으로써 형성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 배리어 요소는 콘택트 부분(90)의 상부 표면에 배리어 요소(95)를 실현하도록 콘택트 부분(90)의 상부 표면을 패터닝함으로써 제공될 수 있다. 도 9b를 참조하면, 콘택트 패드(93)의 두께는 배리어 요소(95)의 높이보다 작을 수 있다.
본 명세서의 일부 예시적인 예들에 따라, 적어도 하나의 배리어 라인을 포함하는 배리어 패턴(96a)이 콘택트 패드(93)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 그리고 도 9a에서 제한 없이 예시된 바와 같이, 배리어 패턴(96a)은 제1 방향을 따라 연장되는 적어도 하나의 배리어 라인, 예를 들어 배리어 라인(96b)과 제1 방향에 실질적으로 수직인 제2 방향을 따라 연장되는 적어도 하나의 배리어 라인, 예를 들어 배리어 라인(들)(96c)을 포함하는 직교 어레이로 배열될 수 있는 배리어 라인(96b, 96c)들을 포함하는 배리어 어레이에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 그리고 도 9a에 예시된 바와 같이, 배리어 패턴(96a)은 배리어 라인(96c)에 의해 형성되는 복수의 배리어 라인을 포함하고, 적어도 하나의 추가적인 평행 배리어 라인(96c)이 배리어 라인(96b)과 직교하도록 배열된다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 일부 예시적인 예들에 따라, 배리어 패턴(96a)은 콘택트 패드(93)의 상부 표면에 제공되는 하나 이상의 마이크로 에칭에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 배리어 패턴(96a)은 콘택트 패드(93)가 거치게 되는 마이크로-에칭에 의해 형성된 하나 이상의 트렌치(trenches)를 포함할 수 있거나, 대안적으로 배리어 어레이(96a)는 레이저 공정에 의해 형성될 수 있다. 그러나, 이는 본 개시에 대해 어떠한 제한도 제기하지 않으며, 대안적으로, 콘택트 패드(93)의 상부 표면은 하나 이상의 융기부(예시되지 않음), 예를 들어 하나 이상의 립-형상 융기부(rip-shaped elevation)(예시되지 않음)가 콘택트 패드(93)의 상부 표면에 형성될 수 있도록 일부 마이크로 에칭에 노출될 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 배리어 패턴(96a)은 하나 이상의 트렌치 및 하나 이상의 융기부를 포함할 수 있다. 따라서, 배리어 패턴(96a)의 적어도 하나의 배리어 라인은 콘택트 패드(93)의 상부 표면에 형성된 트렌치 또는 융기부일 수 있고, 선택적으로 배리어 패턴(96a)의 적어도 다른 하나의 배리어 라인은 다른 하나의 트렌치 및 융기부일 수 있다.
실질적으로, 배리어 라인(96c 및 96b)들은 콘택트 패드(93)의 상부 표면을 복수의 분리된 섹션들로 구획하거나, 다시 말해서, 콘택트 패드(93)의 상부 표면은 배리어 패턴(96a)에 의해 패턴화됨으로써, 리플로우 공정, 예를 들어 모듈 집적 시에 사용되는 리플로우 공정에서 솔더 재료(예시되지 않음)가 용융되면, 솔더 재료(예시되지 않음)의 흐름이 콘택트 패드(93)의 상부 표면으로 확산되는 것이 방해된다. 말하자면, 배리어 패턴(96a)을 통해 콘택트 패드(93)의 상부 표면에 배치된 솔더 재료(예시되지 않음)의 임의의 움직임을 방지하거나 적어도 늦출 수 있다.
비록 도 9a 및 도 9b은 배리어 패턴(96a)을 라인(96b, 96c)들의 직교 어레이로서 도시하지만, 당업자는 이것이 단지 예시일 뿐 제한이 아님을 이해할 것이다. 명확하게 도시된 라인(96b, 96c)들의 직교 어레이 대신에, 배리어 패턴(96a)은 임의의 다른 패턴, 예를 들어 타원형 패턴들, 링 패턴들, 링 부분 패턴들과 같은 곡선형 패턴들, 정사각형 패턴과 같은 다각형 패턴들, 직사각형 패턴들, 곡선형 패턴들과 다각형 패턴들의 조합 등에 의해 구현될 수 있다. 본 명세서에서, 콘택트 패드의 중심을 둘러싸는 라인 섹션들/부분들 및/또는 곡선형 섹션들/부분들은 일반적인 배리어 패턴을 형성한다.
비록 도 6a, 도 6b, 도 7, 도 8a, 도 8b, 및 도 9a 및 도 9b에 예시된 실시예들은 플럭스를 명시적으로 도시하지 않았지만, 당업자는 솔더 재료들을 플럭스 재료로 적어도 부분적으로 덮기 위해 솔더 재료들의 표면, 예를 들어 솔더 재료들의 측벽 표면들에 플럭스가 형성된다는 것을 이해할 것이다.
비록 도 7 내지 도 9에는 접착층을 명시적으로 도시하지 않았지만, 당업자는 도 6a 및 도 6b에서 접착층(77)에 대응하는 접착층이 존재할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
비록 도 9a 및 도 9b에는 배리어 요소(95)와 콘택트 패드(93) 사이의 포지티브 간격을 도시하고 있지만, 이는 본 개시에 대해 어떠한 제한도 제기하지 않으며, 배리어 요소(95)는 도 8a 및 도 8b에 관한 본 개시와 유사하게 콘택트 패드(93)에 대해 네거티브 간격을 가질 수 있다. 여기서, 도 9a 및 도 9b의 배리어 요소(95)는 도 8a 및 도 8b의 배리어 요소(83)에 따라 형성된 배리어 요소로 대체될 것이다.
요약하면, 상술한 실시예들의 완전한 강의 후에, 본 개시는, 다양한 예시적인 실시예들에서 모듈에 관한 것이고, 그리고 적어도 일부 예시적인 실시예들에서는 적어도 하나의 스마트카드 모듈로부터 카드 본체의 리세스 또는 캐비티에 제공되는 적어도 하나의 와이어 패드에 대한 솔더 연결을 확립하기 위한 와이어 패드 설계에 관한 것임이 당업자에게 분명할 것이다. 여기서, 솔더 범프의 솔더 공정 및/또는 리플로우 공정 동안 외부 플럭스 재료를 도포하지 않고 솔더 범프에 모듈이 제공될 수 있다. 본 개시의 일부 예시적인 실시예들에서, 솔더 재료 및 플럭스 재료는 모듈을 카드 본체에 모듈을 이식하기 이전에 먼저 모듈에 도포된다.
장점으로서, 본 개시의 일부 예시적인 실시예들을 통해, 모듈을 카드 본체에 삽입하기 이전에 카드 본체에서 솔더 재료를 콘택들에 추가로 도포하지 않고 모듈을 카드 본체에 이식하기 이전에 솔더 재료를 그리고 선택적으로 플럭스 재료와 함께 모듈에 도포함으로써 공지된 상호 연결 개념들을 개선할 수 있다.
본 개시의 일부 예시적인 실시예들에서, 모듈의 연결 패드들에 리플로우 솔더 범프를 갖는 모듈이 제공되며, 솔더 범프는 스마트카드 제조 흐름에서 후속 모듈 이식 공정 동안 활성화될 활성 플럭스 요소들을 포함하는 플럭스 잔류물을 그 표면에 갖는다. 이러한 예시적인 실시예들로서, 솔더 스톱 및 배리어 층으로서 콘택트 패드를 적어도 부분적으로 둘러싸는 순수 콘택트 패드 또는 둘러싸는 배리어 요소로서 제공되는 콘택트 패드가 제공될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 핫 멜트 등과 같은 접착층이 콘택트 패드 주위에 제공될 수 있다.
상술한 것과 같은 일부 예시적인 실시예들에 따라, 플럭스 잔류물을 사용하여, 카드 본체에 리세스를 밀링함으로써 카드 본체에 리세스를 형성할 때 밀링될 수 있는, 모듈에 포함된 솔더 재료를 와이어 패드와 상호 연결하기 위한 예시적인 모듈 이식 공정이 도시되어 있으며, 모듈 상에 솔더 범프를 형성하기 위해, 플럭스 잔류물은 솔더 재료들이 거치게 되는 가능한 제1 리플로우 공정으로부터의 결과로서 생성된다. 솔더 연결(solder connection)은 플럭스 잔류물을 사용하고 잔류물의 나머지 활성 요소들을 모듈의 솔더 재료에 다시 활성화함으로써 확립된다. 이러한 솔더 단계는 카드 본체에 삽입된 모듈에 열과 압력을 적용하는 단계와 이어지는 냉각 단계를 포함한다.
본 개시의 일부 예시적인 실시예들에 따라, 서포트(3 및 3')에 의해 상술한 바와 같은 예시적인 모듈의 서포트는 예를 들어, 테이프(예: 에폭시-유리 테이프), PI, PEN, PET 등으로 만들어 질 수 있다.
상술한 바와 같은 일부 예시적인 실시예들에 따라, 스마트카드의 카드 본체에 모듈을 이식하는 동안 솔더 재료의 스프레딩(spreading)을 적어도 부분적으로 제어하기 위해 배리어 요소가 제공될 수 있다. 여기서, 스프레딩은 도 6a, 도 6b, 도 7, 도 8a, 도 8b, 도 9a 및 도 9b에 관련하여 상술한 바와 같은 배리어 요소들의 높이 및 형상을 적절하게 설정함으로써 특히 제어될 수 있다.
모듈의 솔더 재료 이외에 솔더 재료를 사용하지 않는 장점으로서, 솔더를 녹이는 데 필요한 에너지가 적고 이식 시간도 단축될 수 있다. 또한, 다양한 예시적인 실시예들에서 상술한 바와 같이 카드 본체에 모듈을 이식하는 동안 사용되는 솔더 재료의 양이 감소하기 때문에, 솔더는 이식 동안 보다 더 양호하게 제어될 수 있다. 또한, 발명자들은 상술한 바와 같이 그에 따라 이식된 모듈들의 상호 연결들에 활성 플럭스가 덜 남아 있다는 것을 발견했다.
배리어 요소들의 장점은 솔더 범프 형상의 예비-성형(performing)이 달성될 수 있다는 것이며, 예를 들어, 카드 본체의 고밀도 와이어 패드에 완벽하게 대응하는 솔더 범프를 제공하기 위해, 타원형 콘택트 패드를 사용하여, 선택적으로 적절한 배리어 요소와 함께, 세로 방향 솔더 범프가 형성될 수 있다. 모듈의 솔더의 위치를 제어하는 것은 솔더 재료가 모듈에 제공되는 콘택트 패드를 둘러싸는 접착층에 의해 추가로 지원될 수 있다.
다양하게 설명된 실시예들 중 적어도 하나에 따라 본 개시의 주제를 실시할 때 다음의 이점들 중 적어도 하나가 달성될 수 있다.
모듈과 스마트카드의 카드 본체 사이의 강력한 솔더 연결이 달성될 수 있다.
스마트카드의 카드 본체에 모듈을 이식하는 동안에는 어떠한 추가 솔더 재료 또는 플럭스가 제공될 수 없다.
솔더의 제1 리플로우로부터 플럭스 잔류물에 활성 플럭스로 남아 있는 솔더 및 플럭스는 모듈, 특히 모듈의 솔더 범프에 사전-도포될 수 있다.
솔더 범프의 타원형 형상과 같은 솔더 범프의 형상의 자유로운 선택으로 인해 상대적으로 큰 솔더 연결이 가능하며, 이에 의해 솔더 상호 연결의 신뢰성이 향상된다.
상술한 다양한 예시적인 실시예들은 공지된 솔더 연결 기술들에 비해 이식 동안 상대적으로 쉬운 처리를 제공한다.
상술한 것과 같은 다양한 예시적인 실시예들을 통해, 솔더 연결들을 수행하기 위해 접근 가능한 큰 와이어 패드 면적을 제공하는 와이어 패드를 사용할 수 있다.
상술한 것과 같은 다양한 예시적인 실시예들에 따라, 최종 상호 연결에 더 적은 활성 플럭스 잔류물이 남아 있을 수 있으며, 이에 따라, 제조된 스마트카드의 부식이 줄어든다.
상술한 예시적인 실시예들 중 적어도 일부에 따라 모듈에 배리어 요소들을 사용하면, 스마트카드를 형성할 때 이식 동안 솔더가 넓게 퍼지는 것을 방지할 수 있다.
상술한 임의의 실시예들과 관련하여, 단일 솔더 범프를 형성하기 위해 리플로우 공정에서 리플로우되는 복수의 솔더 부분, 예를 들어 수백 개의 볼-형상의 솔더 부분을 콘택트 패드에 증착함으로써 솔더 재료가 콘택트 패드에 증착될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이 솔더 범프는 모듈 통합 동안 제2 리플로우 프로세스에 노출될 수 있으며, 여기서, 모듈의 솔더 범프(들)는 모듈이 통합되거나 모듈이 연결되는 기판의 기판 콘택트(들)와 기계적으로 접촉하게 된다. 특정 시간, 예를 들어, 최대 3초 동안 열과 압력을 적용하면, 솔더 범프(들)은 리플로우되어 기판 접점에 대한 모듈의 기계적 및 전기적 연결을 제공한다.
이들 및 다른 이점들은 본 개시의 이점을 갖는 당업자에게 명백해질 것이다.

Claims (20)

  1. 스마트카드의 카드 본체에 통합하기 위한 모듈로서, 상기 모듈은,
    서포트;
    상기 서포트의 제1 표면에 형성된 콘택트 부분; 및
    상기 콘택트 부분에 형성된 솔더 재료를 포함하고,
    상기 솔더 재료의 표면은 플럭스에 의해 적어도 부분적으로 덮여 있는, 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 솔더 재료는 저온 솔더 재료이며, 바람직하게는 SnBi, SnBiAg 및 InBi 중 하나이고/이거나, 상기 솔더 재료는 솔더 범프로서 제공되는, 모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 플럭스는 RMA 유형인, 모듈.
  4. 제1항 내지 제3항 중 한 항에 있어서, 상기 플럭스는 상기 솔더 재료의 표면 부분에 제공되는 플럭스 잔류물로 형성되는, 모듈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 한 항에 있어서, 상기 모듈은 콘택트 모듈, 칩 모듈, 생체인식 센서 모듈, 디스플레이 모듈 및 ISO 연결 모듈 중 하나이고, 상기 콘택트 모듈은 상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면에 복수의 콘택트 패드를 포함하며, 상기 복수의 콘택트 패드 중 적어도 하나는 상기 제1 표면의 콘택트 부분과 전기적으로 연결되는, 모듈.
  6. 제1항 내지 제5항 중 한 항에 있어서, 상기 콘택트 부분에 형성되고 상기 솔더 재료를 적어도 부분적으로 둘러싸는 배리어 요소를 더 포함하는, 모듈.
  7. 제6항에 있어서, 상기 배리어 요소는 약 5 ㎛ 내지 약 100 ㎛ 범위, 바람직하게는 약 5 ㎛ 내지 약 70 ㎛ 범위 또는 10 ㎛ 내지 약 100 ㎛ 범위, 더 바람직하게는 약 10 ㎛ 내지 약 70 ㎛ 범위의 두께를 갖는, 모듈.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 콘택트 부분은 콘택트 패드를 포함하며, 상기 배리어 요소는 상기 콘택트 패드의 중앙 부분에 형성된 리세스를 적어도 부분적으로 둘러싸는 상기 콘택트 패드의 벽 섹션에 의해 형성되는, 모듈.
  9. 제1항 내지 제8항 중 한 항에 있어서, 상기 콘택트 부분은 상기 솔더 재료가 형성되는 평면 콘택트 패드 요소를 포함하는, 모듈.
  10. 제9항에 있어서, 상기 평면 콘택트 패드 요소는, 위에서 볼 때, 실질적으로 타원형 형상 또는 실질적으로 라인 형상을 갖는, 모듈.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 평면 콘택트 패드는 상기 제1 표면에 형성된 전도체 라인과 전기적으로 연결되는, 모듈.
  12. 제6항 내지 제8항 중 한 항과 조합되는 제9항 내지 제11항 중 한 항에 있어서, 상기 배리어 요소는 상기 평면 콘택트 패드 요소에 대하여 거리를 두고 배열되거나, 상기 배리어 요소는 상기 평면 콘택트 패드 요소를 부분적으로 덮는, 모듈.
  13. 제1항 내지 제12항 중 한 항에 있어서, 상기 제1 표면의 서포트 위에 형성된 접착층, 바람직하게는 핫 멜트 층을 더 포함하며, 상기 콘택트 부분은 상기 접착층에 형성된 캐비티에 의해 노출되는, 모듈.
  14. 제1항 내지 제13항 중 한 항에 있어서, 상기 콘택트 패드는 상기 콘택트 패드의 상부 표면에 형성된 배리어 패턴을 갖는, 모듈.
  15. 스마트카드로서,
    적어도 하나의 리세스가 내부에 형성된 상기 스마트카드의 카드 본체; 및
    제1항 내지 제14항 중 한 항의 적어도 하나의 모듈을 포함하고,
    각각의 모듈은 상기 적어도 하나의 리세스 각각에 수용되는, 스마트카드.
  16. 제15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 리세스 각각은 내부에 수용된 해당 모듈의 콘택트 부분과 전기적으로 접촉하는 본체 콘택트 부분을 갖는, 스마트카드.
  17. 제16항에 있어서, 상기 본체 콘택트 부분은 상기 콘택트 부분을 향해 상기 본체 콘택트 부분에 노출된 복수의 와이어로 형성된 와이어 패드에 의해 제공되는, 스마트카드.
  18. 제17항에 있어서, 상기 복수의 와이어는, 적어도 300 ㎛, 바람직하게는 적어도 200 ㎛, 더 바람직하게는 적어도 100 ㎛의 와이어 피치를 갖고, 상기 복수의 와이어 중의 와이어들은 약 50 ㎛ 내지 약 300 ㎛의 범위, 바람직하게는 약 50 ㎛ 내지 약 200 ㎛ 또는 약 80 ㎛ 내지 약 300 ㎛, 더 바람직하게는 약 80 ㎛ 내지 약 200 ㎛의 범위의 직경을 갖고/갖거나 상기 복수의 와이어는 구리, 구리 합금 또는 구리-주석 합금으로 만들어지며, 바람직하게는 상기 복수의 와이어 중 적어도 일부가 절연 코팅에 의해 적어도 부분적으로 덮여 있는, 스마트카드.
  19. 스마트카드의 카드 본체에 모듈을 이식(implanting)하는 방법으로서, 상기 방법은,
    제1항 내지 제14항 중 한 항의 적어도 하나의 모듈을 제공하는 단계;
    상기 스마트카드의 카드 본체를 제공하는 단계;
    상기 스마트카드의 표면에 적어도 하나의 리세스를 형성하는 단계;
    상기 적어도 하나의 모듈 각각을 상기 적어도 하나의 리세스 각각에 삽입하는 단계로서, 상기 적어도 하나의 리세스 각각은 상기 리세스의 바닥 표면에 형성된 본체 콘택트 부분을 갖고, 상기 본체 콘택트 부분은 상기 리세스에 삽입된 상기 모듈의 솔더 재료와 접촉하게 되고, 상기 솔더 재료는 상기 플럭스로 적어도 부분적으로 덮여 있는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 모듈 각각이 상기 적어도 하나의 리세스 각각에 삽입된 후에 상기 적어도 하나의 모듈의 솔더 재료를 적어도 부분적으로 리플로우하기 위해 열처리를 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 적어도 하나의 모듈은 접착층을 포함하고, 상기 방법은 상기 접착층을 활성화하기 위한 열처리를 더 포함하는, 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6784086B2 (en) * 2001-02-08 2004-08-31 International Business Machines Corporation Lead-free solder structure and method for high fatigue life
EP2463809A1 (fr) 2010-12-07 2012-06-13 NagraID S.A. Carte électronique à contact électrique comprenant une unité électronique et/ou une antenne
DE102011114635A1 (de) * 2011-10-04 2013-04-04 Smartrac Ip B.V. Chipkarte und Verfahren zur Herstellung einer Chipkarte
DE102015000078A1 (de) 2015-01-12 2016-07-14 Engin Tasci Vorrichtung zur Absturzsicherung und Verfahren zur Vermeidung eines Hängetraumas
FR3095287B1 (fr) * 2019-04-19 2022-11-04 Linxens Holding Module de capteur biométrique pour carte à puce et procédé de fabrication d’un tel module

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