KR20240025690A - 스마트 카드에 통합하기 위한 인쇄 회로, 이러한 인쇄 회로를 갖는 스마트 카드, 및 스마트 카드의 제조 공정에 사용하기 위한 릴-투-릴 테이프 - Google Patents

스마트 카드에 통합하기 위한 인쇄 회로, 이러한 인쇄 회로를 갖는 스마트 카드, 및 스마트 카드의 제조 공정에 사용하기 위한 릴-투-릴 테이프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다양한 양태에서 스마트 카드에 통합하기 위한 인쇄 회로, 이러한 인쇄 회로를 갖는 스마트 카드, 및 스마트 카드의 제조 공정에 사용하기 위한 릴-투-릴 테이프에 관한 것으로서, 여기서 릴-투-릴 테이프는 복수의 이러한 인쇄 회로를 포함한다. 일 양태의 예시적인 일부 실시예에서는, 인쇄 회로가 제공되며, 인쇄 회로는, 인쇄 회로 지지체, 제1 단자와 제2 단자 간에 연속적으로 연장되는 적어도 하나의 권선의 안테나 배선 패턴, 및 제3 단자와 제4 단자 간에 연속적으로 연장되는 적어도 하나의 안테나 경로부를 포함한다. 여기서, 제3 단자 와 제4 단자 간에 연장되는 적어도 하나의 안테나 경로부 각각은, 안테나 배선 패턴과 연결되면 추가된 적어도 하나의 안테나 경로부의 경로 길이를 안테나 배선 패턴의 초기 경로 길이에 더하여 안테나 배선 패턴의 경로 길이를 증가시킬 수 있다.

Description

스마트 카드에 통합하기 위한 인쇄 회로, 이러한 인쇄 회로를 갖는 스마트 카드, 및 스마트 카드의 제조 공정에 사용하기 위한 릴-투-릴 테이프
본 발명은 스마트 카드에 통합하기 위한 인쇄 회로, 이러한 인쇄 회로를 갖는 스마트 카드, 및 스마트 카드의 제조 공정에 사용되는 릴-투-릴 테이프에 관한 것으로서, 여기서 릴-투-릴 테이프는 복수의 이러한 인쇄 회로를 포함한다. 특히, 본 개시내용은 듀얼 인터페이스(DIF) 스마트 카드용 듀얼 인터페이스 인쇄 회로에 관한 것이다.
스마트 카드는 결제 카드, 휴대폰용 SIM 카드, 교통 카드, 신분증 등으로서 일상생활에서 점점 더 많이 사용되고 있다. 스마트 카드를 일상 생활에 더욱 다양하게 적용하기 위해 점점 더 많은 기능을 스마트 카드에 통합하려는 노력이 많이 이루어지고 있다.
통상적으로, 스마트 카드는 스마트 카드의 칩으로부터 카드 판독기 장치로 또는 그 반대로 데이터를 전송하기 위한 전송 수단을 포함한다. 전송 수단은, 스마트 카드의 외측 접촉 요소에 대한 직접적인 전기적 접촉이 확립되고 카드 판독기가 직접적인 전기적 접촉을 통해 스마트 카드의 칩과 통신할 수 있는 접촉 인터페이스일 수 있다. 스마트 카드의 칩과 통신하는 다른 방식은 스마트 카드에 통합된 안테나를 사용하여 비접촉 인터페이스에 의한 비접촉 방식이며 스마트 카드의 칩과 비접촉 방식으로 통신하게 한다.
현재 복수의 카드 설계에서는, 스마트 카드의 칩과의 비접촉 통신을 가능하게 할 뿐만 아니라, 스마트 카드를 카드 판독기 장치와 접촉 방식으로 직접 연결하기 위해 스마트 카드의 카드 본체에 제공되는 외측 접촉과 같이 스마트 카드의 칩과 직접 접촉하기 위한 전기적 접촉도 제공하도록 듀얼 인터페이스가 제공된다. 이러한 듀얼 인터페이스 전송 수단은 스마트 카드의 하나의 칩에 의해 접촉 모드와 비접촉 모드가 관리되는 경우에 일반적으로 '듀얼'이라고 한다.
통상적으로, 듀얼 인터페이스(DIF) 스마트 카드는 PVC, PVC/ABS, PET 또는 폴리카보네이트와 같은 견고한 플라스틱 지지체로 이루어지며, 하나 이상의 인쇄 회로가 통합된 스마트 카드의 카드 본체를 구성한다. 예를 들어, 일반적인 방안에서, 안테나는 적층체(스마트 카드의 제조 동안 초기 단계에서 준비되는, 즉, 전자 칩을 스마트 카드에 통합하기 전에 준비되는 적층체, 이하에서는 "예비 본체"(prelam body)라고 칭함)에 통합되고, 이러한 적층체는 다시 카드 본체에 통합된다. 카드 본체에는 인쇄 회로와 칩을 포함하는 스마트 카드 모듈을 내장하고 안테나에 연결할 수 있도록 하나(이상)의 캐비티가 밀링되어 있다.
이러한 종래의 DIF 스마트 카드의 제조는 매우 복잡하며, 이는 안테나가 일반적으로 소위 안테나 인레이에 의해 제1 공장에서 준비 및 통합되는 반면, 스마트 카드 인쇄 회로 및 통합 모듈은 제2 및 제3 공장에서 제조되고 예비 본체의 카드 본체로의 추가 맞춤화 및 스마트 카드 모듈의 카드로의 통합이 다른(제4) 공장에서 이루어지기 때문이다. 여기서, 인레이는 시트 캐리어 내에 전자 장치를 통합하는 제품으로서, 전자 장치가 내장된 단일 층들이 적층 공정 동안 압력과 온도 하에서 함께 융합되어 하나의 균질하고 내구성이 있는 시트 캐리어를 형성한다. 이와 관련하여, 안테나 인레이는, 도전성 재료(예를 들어, 구리, 알루미늄 또는 은)의 하나 이상의 루프로 형성된 와이어 안테나와 같이 전자기 신호를 송수신하기 위해 시트 캐리어에 회로를 형성하는 패턴으로서 라우팅된 도전성 트랙의 패턴으로서 이해된다.
또한, 와이어 안테나를 스마트 카드에 인레이로서 내장하는 것은 플라스틱 예비 본체를 제공하는 재료 이외의 스마트 카드의 재료를 고려할 때 문제가 된다. 예를 들어, 목재, 세라믹, 또는 금속, 또는 기타 비플라스틱 재료로 형성된 예비 본체에 안테나 인레이용 와이어 매립을 제공하는 것은 매우 어렵다.
본 개시내용은, 스마트 카드의 접촉 기능부와 비접촉 기능부를 단일 모듈에 통합하여, 스마트 카드의 외측 접촉을 제공하는 접촉 기능부와는 분리된 와이어 안테나 인레이의 필요성을 제거하는 것을 제안함으로써, 전술한 문제점을 해결한다. 안테나를 포함하는 제안된 인쇄 회로의 단일 레이아웃이 상이한 커패시턴스를 갖는 매우 다양한 칩에 사용될 수 있다는 점은, 제안된 레이아웃이 비접촉 기능부의 공진 주파수를 일치시켜 비접촉 기능부와 함께 스마트 카드에 통합되도록 의도된 주어진 칩의 특정 커패시턴스와 일치하는 원하는 인덕턴스를 달성할 수 있기 때문에, 제안된 해결책의 특별한 이점이다. 이 해결책은 스마트 카드의 카드 본체의 제조에 더욱 다양한 재료가 사용될 수 있다는 이점을 갖는다. 또한, 다양한 칩과 호환될 수 있는 하나의 인쇄 회로를 생산하면 테이프 제조업체 공정이 단순화되고(예를 들어, 도구들의 한 세트만이 필요하고) 패키지 모듈 생산자의 물류가 단순화된다(예를 들어, 사용되는 칩이 무엇이든 참조하는 하나의 인쇄 회로만 처리하면 된다). 마지막으로, 이 해결책은 모듈과 인레이 간의 상호연결이 필요하지 않아 카드 제조 공정을 단순화하기 때문에 이점이 있다.
본 개시내용의 제1 양태에서는, 스마트 카드에 통합하기 위한 인쇄 회로가 제공된다. 제1 양태의 예시적인 실시예에 따르면, 인쇄 회로는, 두 개의 면(에폭시 유리 테이프 또는 FR4, PET, PEN, PI와 같은 유전층)을 갖는 인쇄 회로 기판, 기판의 제1 면 상에 위치하고 제1 단자와 제2 단자 간에 연속적으로 연장되는 적어도 하나의 권선의 안테나 배선 패턴, 및 제3 단자와 제4 단자 간에 연속적으로 연장되는 적어도 하나의 안테나 경로부를 포함한다. 여기서, 제3 단자와 제4 단자 간에 연장되는 적어도 하나의 안테나 경로부 각각은, 적어도 하나의 추가된 안테나 경로부의 경로 길이를 안테나 배선부의 경로 길이에 추가 경로 길이로서 추가함으로써 안테나 배선 패턴의 경로 길이를 증가시켜, 시작 단자와 종단 단자를 갖는 증가된 안테나 배선 패턴이 형성된다. 다시 말하면, 안테나 배선 패턴과 적어도 하나의 안테나 경로부의 조합은, 시작 단자와 종단 단자 간에 연장되는 복수의 권선을 포함하는 증가된 안테나 배선 패턴을 형성한다. 예를 들어, 시작 단자는 안테나의 외측 단자일 수 있고, 종단 단자는 안테나의 내측 단자일 수 있다. 그러나, 시작 단자는 안테나의 내측 단자일 수도 있고 종단 단자는 안테나의 외측 단자일 수도 있다.
이에 따라, 적어도 하나의 안테나 경로부는, 적어도 하나의 안테나 경로부의 경로 길이만큼 안테나 배선 패턴의 경로 길이를 증가시킬 때 안테나 배선 패턴의 원하는 인덕턴스를 설정할 수 있게 하고, 특히 스마트 카드 모듈을 제조하기 위해 조합된 안테나 배선 패턴과 적어도 하나의 안테나 경로부의 결과적인 인덕턴스를 인쇄 회로 상에 통합될 칩의 커패시턴스에 정합시킬 수 있다. 제1 양태에서 제안된 바와 같이 형성되는 인쇄 회로는 스마트 카드의 카드 본체의 제작 시 더 다양한 재료를 고려할 수 있게 한다.
제1 양태의 예시적인 일부 실시예에 따르면, 안테나 배선 패턴과 적어도 하나의 안테나 경로부는 어떠한 물리적 접촉 없이 형성될 수 있다. 다시 말하면, 예를 들어, 와이어 본딩 연결 또는 도전성 잉크의 스크린 인쇄를 이용하여 안테나 배선 패턴의 하나의 패드를 적어도 하나의 안테나 경로부의 하나의 패드에 선택적으로 연결할 때, 적어도 하나의 안테나 경로부가 안테나 배선 패턴에 선택적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 안테나 배선 패턴의 인덕턴스는, 적어도 하나의 안테나 경로부 중 하나 이상을 안테나 배선 패턴에 대한 추가 경로 길이로서 선택적으로 추가함으로써 용이하게 조정될 수 있으며, 이에 따라 하나 이상의 안테나 경로부를 안테나 경로부의 소정의 총 길이에 추가할 때 안테나 배선 길이의 경로 길이를 연장할 수 있고, 이에 따라 선택된 총 길이에 대응하는 원하는 인덕턴스를 얻을 수 있다. 선택되지 않은 안테나 경로부는 연결되지 않은 상태로 유지된다.
바람직하게, 안테나 배선 패턴과 적어도 하나의 안테나 경로부는 표준 화학 에칭 공정에 의해 제조된다. 대안으로, 안테나 배선 패턴과 적어도 하나의 안테나 경로부는 도전성 잉크 인쇄 공정에 의해 제조된다.
제1 양태의 예시적인 일부 실시예에 따르면, 안테나 배선 패턴 및 적어도 하나의 안테나 경로부는 인쇄 회로 기판의 제1 표면 상에 형성될 수 있다. 이에 따라, 안테나 배선 패턴과 적어도 하나의 안테나 경로부는 매우 콤팩트한 인쇄 회로의 동일 면 상에 용이하게 제공될 수 있어, 안테나 배선 패턴과 안테나 경로부 간의 상호연결이 용이하게 형성될 수 있다.
본원의 예시적인 일부 예에 따르면, 인쇄 회로는 인쇄 회로 기판의 제1 표면의 반대측인 제2 표면 상에 외측 접촉 패턴을 형성하는 적어도 하나의 접촉 패드를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 스마트 카드에 통합되는 인쇄 회로는 스마트 카드와의 접촉 및 비접촉 통신을 위한 듀얼 인터페이스를 나타낼 수 있다.
제1 양태의 예시적인 일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 안테나 경로부는, 제1 단자와 제2 단자 중 하나를 제3 단자와 제4 단자 중 하나와 전기적으로 연결할 때 안테나 배선 패턴의 권선 수를 적어도 하나만큼 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 적어도 하나의 안테나 경로부를 통해 안테나 배선 패턴의 인덕턴스의 잘 정의된 조정이 용이하게 달성될 수 있다. 안테나와 안테나 경로부를 연결하기 위해, 안테나 단자 중 하나와 적어도 하나의 안테나 경로부의 단자 중 하나 간에 와이어 본드 연결이 형성될 수 있다.
본원의 예시적인 일부 예에서, 안테나 배선 패턴과 적어도 하나의 안테나 경로부 간의 와이어 본드 연결은 캡슐화제에 의해 보호될 수 있다.
제1 양태의 예시적인 일부 실시예에서, 제2 단자 내지 제4 단자는 안테나 배선 패턴에 의해 완전히 둘러싸일 수 있다. 이에 따라, 인쇄 회로의 콤팩트한 설계가 용이하게 달성될 수 있다.
본원의 예시적인 일부 예에 따르면, 인쇄 회로는 증가된 안테나의 시작 단자를 IC 칩과 연결하도록 구성된 적어도 하나의 추가 단자를 포함하는 제1 연결 라인을 더 포함할 수 있다.
이 구성은 유연하고 인쇄 회로 설계를 변경할 필요 없이 상이한 커패시턴스를 갖는 여러 IC 칩에 맞게 조정될 수 있다는 이점이 있다. 바람직하게, IC 칩은 두 개의 안테나 패드를 포함하도록 구성되며, 제1 안테나 패드는 안테나의 시작 단자에 연결되고, 제2 안테나 패드는 안테나의 종단 단자에 연결된다.
본원의 예시적인 일부 예에 따르면, 인쇄 회로는 제1 연결 라인을 따라 상이한 위치에 배치된 적어도 두 개의 단자를 포함할 수 있으며, 각 단자는 안테나의 시작 단자를 IC 칩의 제1 안테나 패드와 연결하도록 구성된다. IC 칩의 설계 및 커패시턴스에 따라, 적어도 두 개의 단자 중 하나를 사용하여 안테나의 시작 단자, 즉, 칩의 제1 안테나 패드에 더 가깝게 배치되어 있는 제1 연결 라인의 단자를 IC 칩의 제1 안테나 패드와 연결할 수 있다. 이러한 방식으로, 본 발명에 따른 인쇄 회로는 상이한 본드 패드 위치 및 커패시턴스를 갖는 IC 칩에 맞도록 쉽게 조정될 수 있다.
본원의 예시적인 일부 예에 따르면, 인쇄 회로는 증가된 안테나의 종단 단자를 IC 칩과 연결하도록 구성된 적어도 하나의 보조 단자를 포함하는 제2 연결 라인을 더 포함할 수 있다.
이 구성은 유연하고 연결 설계를 변경할 필요 없이 상이한 커패시턴스를 갖는 여러 IC 칩에 맞게 조정될 수 있다는 이점이 있다.
본원의 예시적인 일부 예에 따르면, 인쇄 회로는 제2 연결 라인을 따라 상이한 위치에 배치된 적어도 두 개의 단자를 포함할 수 있으며, 각 단자는 안테나의 종단 단자를 IC 칩의 제2 안테나 패드와 연결하도록 구성된다. IC 칩의 설계 및 커패시턴스에 따라, 적어도 두 개의 단자 중 하나를 사용하여 안테나의 종단 단자, 즉, 칩의 제2 안테나 패드에 더 가깝게 배치되어 있는 제2 연결 라인의 단자를 IC 칩의 제2 안테나 패드와 연결할 수 있다. 이러한 방식으로, 본 발명에 따른 인쇄 회로는 상이한 본드 패드 위치 및 커패시턴스를 갖는 IC 칩에 맞도록 쉽게 조정될 수 있다.
제1 및 제2 연결 라인이 명확한 방식으로 안테나 배선부의 인덕턴스에 기여할 수 있다는 것은 당업자에게 명백하다.
제1 양태의 예시적인 일부 실시예에서, IC 칩은 인쇄 회로 기판의 제1 면 상의 칩 랜딩 영역에 부착된다. 바람직한 구성에서, 와이어 본딩 연결부는 칩과 안테나 단자 사이에 그리고 칩과 외측 접촉 패턴을 형성하는 접촉 패드 사이에 형성될 수 있다. 다시 말하면, IC 칩은 안테나 단자 패드에 연결되는 제1 유형의 패드 및 외측 접촉 패턴을 형성하는 접촉 패드에 연결되는 제2 유형의 패드인 두 개의 유형의 패드를 가질 수 있다. 대체 구성에서, 칩은 플립 칩 기술을 이용하여 안테나에 연결될 수 있다.
바람직하게, 인쇄 회로 기판 상에는, 기판의 제1 면 상에 배치된 IC 칩과 기판의 제2 면 상에 배치된 접촉 패드 간의 전기적 연결이 가능하도록 도금된 또는 비도금의 본딩 구멍이 형성된다.
이에 따라, 인쇄 회로, 접촉 패드, 및 IC 칩을 포함하는 스마트 카드용 DIF 모듈이 형성된다. 이에 따라, 듀얼형 스마트 카트용 DIF 모듈은 안테나 배선 패턴의 인덕턴스가 조절될 수 있는 콤팩트한 형태로 용이하게 제공될 수 있다.
본원의 예시적인 일부 예에서, 기판의 제1 면 상에 배치된 IC 칩의 두 개의 단자 중 적어도 하나는, 제1 도금된 구멍에 의해 기판의 제2 면 상에 배치된 외측 접촉 패턴의 적어도 하나의 접촉 패드 중 하나에 연결될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 접촉 패드는 제2 도금된 구멍에 의해 제1 면 상에 배치된 증가된 안테나의 시작 단자에 더 연결될 수 있다. 이러한 방식으로, IC 칩은 외측 접촉 패턴을 통해 증가된 안테나의 시작 단자에 연결된다. 예를 들어, 제2 도금된 구멍은 제1 연결 라인을 따라 배치될 수 있다.
이 구성의 이점은 칩과 안테나 시작 단자 간의 길고 깨지기 쉬운 와이어 본딩을 회피하여 시간과 생산 비용을 절약할 수 있다는 것이다.
본원의 예시적인 일부 예에서, IC 칩과 와이어는 캡슐화제에 의해 보호될 수 있다. 안테나 배선 패턴과 추가 안테나 경로부 간의 와이어 본드 연결도 캡슐화제에 의해 보호될 수 있다.
본원의 예시적인 일부 예에서, 안테나 배선 패턴은 적어도 9 mm, 바람직하게는 약 11 mm, 약 17 mm, 또는 약 22 mm의 폭을 가질 수 있다.
본원의 예시적인 일부 예에서, 안테나 배선 패턴은 릴-투-릴 생산 동안 35 mm 폭의 테이프에 끼워지도록 30 mm보다 짧은 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 안테나 길이는 26.7 mm와 같이 약 26 mm일 수 있다. 그러나, 예를 들어, 릴-투-릴 생산 중에 폭이 35 mm보다 큰(예를 들어 70 mm 이상) 테이프를 사용하는 경우에 30 mm보다 긴 안테나 배선 패턴의 길이도 생산될 수 있다.
이에 따라, 종래 기술에 비해 더 넓은 범위의 크기를 갖는 안테나 배선 패턴이 사용될 수 있다. 인쇄 회로 크기는 카드 크기와 테이프 크기에 의해 제한된다. 예를 들어, 54 mm×85.6 mm의 면적을 갖는 ID1 카드에서, 안테나의 최대 면적은 대략 50 mm×80 mm가 바람직하다.
상대적으로 작은 치수의 안테나 배선 패턴을 생산하는 이점은, 이러한 방식으로, 생산 비용이 최적화되고(릴 상에 커넥터가 많이 형성될수록, 제조 공정이 더 경제적임),카드의 외관이 개선된다는 것이다(인쇄 회로가 작아질수록, 카드 상에 보이는 목재 또는 금속 표면이 더 커진다).
제2 양태에서는, 스마트 카드가 제공된다. 제2 양태의 예시적인 실시예에서, 스마트 카드는 카드 본체 및 제1 양태의 인쇄 회로를 포함하는 모듈을 포함한다. 이에 따라, 스마트 카드는 카드 본체의 재료에 있어서 모듈에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어, 목재, 세라믹, 금속 등의 비플라스틱 재질로 만들어진 카드 본체가 스마트 카드의 카드 본체로서 사용될 수 있다. 금속으로 만들어진 카드 본체의 경우, 오목부에 모듈을 수용하기 위한 오목부가 카드 본체에 제공될 수 있으며, 모듈은 오목부의 전기 절연 라이닝에 의해 및/또는 페라이트와 같은 무선 주파수 차폐 재료에 의해 금속의 카드 본체에 대하여 절연된다. 스마트 카드는 듀얼형일 수 있다.
본 개시내용의 제3 양태에서는, 스마트 카드의 제조 공정에 사용하기 위한 릴-투-릴 테이프가 제공된다. 제3 양태의 예시적인 실시예에서, 릴-투-릴 테이프는 제1 양태의 적어도 하나의 인쇄 회로를 포함한다. 제3 양태의 예시적인 다른 실시예에서, 릴-투-릴 테이프는 IC 칩을 갖는 제1 양태의 인쇄 회로를 포함하는 적어도 하나의 모듈을 포함한다. 이에 따라, 스마트 카드의 제조 공정에 사용하기 위한 단일 릴-투-릴 테이프에 의해 접촉 기능부와 비접촉 기능부가 제공될 수 있다.
제3 양태의 예시적인 일부 실시예에서, 테이프는 약 35 mm의 폭을 가질 수 있다. 이에 따라, 인쇄 회로 및/또는 릴-투-릴 방식의 모듈 조립체와 호환되도록 35 mm 테이프 내의 인쇄 회로 및/또는 모듈의 레이아웃을 최적화함으로써 더 많은 수의 인쇄 회로 및/또는 모듈이 제공될 수 있다. 이에 따라, NXP, Infineon 및 STM(ST Microelectronics) 공급업체에 의해 제조된 칩과 같은 다양한 유형의 칩과 호환되도록 설계될 수 있는 본 발명에 따른 인쇄 회로가 제공될 수 있다.
본 발명은 첨부 도면과 관련하여 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 개시내용의 예시적인 일부 실시예에 따라 듀얼 인터페이스를 갖는 스마트 카드를 개략적으로 도시한다.
도 2a는 본 개시내용의 예시적인 일부 실시예에 따라 비도금의 구멍을 갖는 와이어 본딩 구성의 듀얼 인터페이스 모듈의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 2b는 본 개시내용의 예시적인 일부 실시예에 따라 도금된 구멍을 갖는 와이어 본딩 구성의 듀얼 인터페이스 모듈의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 예시적인 일부 실시예에 따라 모듈의 레이아웃을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 예시적인 다른 일부 실시예에 따라 모듈의 다른 레이아웃을 개략적으로 도시한다.
도 5 내지 도 7은 안테나 배선 패턴을 상이한 유형의 칩과 상호연결하기 위한 모듈의 상이한 구성을 모듈의 일부를 확대하여 개략적으로 도시한다.
도 1은 카드 본체(3)와 모듈(5)을 포함하는 스마트 카드(1)를 분해 사시도로 개략적으로 도시한다. 모듈(5)은 (도 1의 모듈(5)에 개략적으로 도시된) 외측 접촉을 통해 스마트 카드(1)의 적어도 하나의 칩(예시되지 않음)과 통신하도록 구성된 인쇄 회로(도시하지 않음) 및 안테나(예시되지 않음)와 같은 비접촉 통신 기능부를 포함할 수 있다.
예시적인 일부 실시예에 따르면, 스마트 카드(1)의 카드 본체(3)는, 임의의 재료, 예를 들어, 단단한 플라스틱 재료, 유연한 플라스틱 재료, 및 금속, 세라믹 또는 목재와 같은 비플라스틱 재료와 같은 플라스틱 또는 비플라스틱 재료로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 플라스틱 재료는 PVC, PVC/ABS, PET, PETG 및 폴리카보네이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 카드 본체(3)는 특정 재료로 제한되지 않으며, 스마트 카드(1)의 기능이 카드 본체에 통합되는 모듈(5)에 의해 제공될 수 있기 때문에 임의의 재료로 만들어질 수 있다.
도 1을 참조하면, 스마트 카드(1)의 카드 본체(3) 내로의 모듈(5)의 통합은, 모듈(5)을 카드 본체(3)에 통합할 때 모듈(5)이 개구(7)에 수용될 수 있도록 (예를 들어, 밀링에 의해) 카드 본체(3)에 개구(7)를 형성함으로써 달성될 수 있다. 개구(7)는 카드 본체(3)의 두께 방향을 따라 카드 본체 내로 부분적으로 연장되는 오목부일 수 있고, 또는 개구(7)는 카드 본체(3)의 전체 두께를 관통하여 연장되는 관통 구멍일 수 있다.
바람직하게, 모듈 크기에 맞는 오목부(7)가 카드 본체(3)에 밀링되고, 모듈(5)은 표준 스마트 카드 공정에 따라 이식된다. 바람직하게, 이식될 모듈의 실제 크기에 맞게 툴링을 조정하는 것이 필요할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 DIF 모듈(5)은 표준 모듈보다 클 수 있고, 따라서 툴링은 이식될 모듈의 실제 크기에 맞게 조정되어야 한다.
모듈(5)은 스마트 카드(1)의 모든 기능이 모듈(5)에 통합될 수 있도록 하나의 칩(예시되지 않음)을 포함할 수 있다. 예시적인 일부 실시예에서, 모듈(5)은 듀얼 타입의 카드를 구현하기 위한 칩(예시되지 않음)을 포함할 수 있으며, 칩(예시되지 않음)은 외측 접촉 및 비접촉 통신 기능부(예시되지 않음)와 통신하도록 구성된다.
본 개시내용의 예시적인 일부 실시예에 따르면, 모듈(5)의 크기가 카드 본체에 의해 제공되는 기하학적 치수보다 작은 한, 모듈이 특정 크기로 제한되지 않는다. 예를 들어, 모듈(5)의 크기는 스마트 카드(1)의 미적 외관에 대한 선택적 고려사항과 함께 카드 본체(3)의 치수에 의해서만 제한될 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 개시내용의 예시적인 일부 실시예에 따라 듀얼 인터페이스 모듈(10)의 단면도를 개략적으로 도시한다. 특히, 도 2a는 비도금의 구멍을 갖는 와이어 본딩 구성의 듀얼 인터페이스 모듈(10)의 단면도를 도시하고, 도 2b는 도금된 구멍을 갖는 와이어 본딩 구성의 듀얼 인터페이스 모듈(10)의 단면도를 도시한다.
예시적인 일부 실시예에서, 도 2a 및 도 2b의 모듈(10)은 도 1의 모듈(5)에 대응할 수 있다.
도 2a의 듀얼 인터페이스 모듈(10)은 제1 면과 제2 면을 갖는 인쇄 회로 기판(4)을 포함한다. 제1 면에는 IC 칩(6)과 안테나 패턴(13)이 형성되는 반면, 제2 면에는 외측 접촉 패드(11a)가 배치된다. IC 칩(6)과 본딩 와이어(8)는 캡슐화 재료(12)에 의해 보호된다.
커넥터 기판(4)에는 구멍(25)이 형성되어, 외측 접촉 패턴(11)의 접촉 패드(11a)와 칩(6) 간의 와이어 본딩을 가능하게 한다. 도 2a에 도시된 구멍(25)은 접촉 패드(11a)의 바닥면과 와이어(8)를 직접 연결하기 위한 비도금의 막힌 구멍이다.
비도금의 막힌 구멍을 생성하기 위한 제조 공정에 따르면, 기판 층(4)이 제공되고, 도전성 재료의 적어도 하나의 시트가 기판 층의 제1 면 상에 제공된다. 도전성 재료는, 예를 들어, 구리, 알루미늄, 구리 또는 알루미늄 합금일 수 있다. 기판 층(4)의 제2 면은 접착 재료(도시하지 않음)로 코팅된다. 이어서, 접착제 및 도전성 재료로 코팅된 기판 층(4)은 예를 들어 기계적 펀칭 또는 레이저에 의해 천공되어, 릴-투-릴 공정에서 웹을 안내하는 데 사용되는 구멍(25) 및 가능하게는 측면 개구(스프라켓 구멍)를 형성한다. 이어서, 도전성 재료의 제2 시트가 기판 층(4)의 제2 면 상에 적층된다. 이어서, 구멍(25)은 금속 호일에 의해 일 면이 폐쇄되므로, 소위 "막힌"(blind) 구멍이다.
이어서, 패턴은 감광성 수지의 증착, 노광, 및 현상을 통해 도전성 재료의 두 개의 시트 상에 포토리소그래피 처리된다. 화학적 에칭 단계는 기판의 양면(즉, 도 2a의 패드(11a, 13a, 13c))의 전기 회로를 패터닝하는 데 사용된다. 이어서, 에칭 동안 패턴을 보호하는 수지는 화학적으로 제거되고, 추가 금속 층(예를 들어, 니켈, 금, 팔라듐)이 에칭된 패턴 및 구멍(25)의 바닥 상에 선택적으로 전기화학적으로 또는 화학적으로 증착된다.
바람직한 구성에서, 모듈(10)의 설계는 안테나(13)의 외측 단자(13a)가 캡슐화 영역에서 IC 칩(6) 근처에 배치되도록 수정될 수 있다. 이러한 유형의 설계는 예를 들어 동일한 출원인의 특허 EP 2877965 B1에 개시되어 있으며, 그 내용은 본원에 참조로 원용된다.
도 2b의 듀얼 인터페이스 모듈(10)은 도 2a의 듀얼 인터페이스 모듈(10)에 대응하고, 구멍(25')의 구조와 와이어 본딩 구성에 대해서만 다르다. 따라서, 도 2b의 듀얼 인터페이스 모듈(10)의 구성요소(즉, 인쇄 회로 기판(4), IC 칩(6), 외측 접촉 패턴(11), 및 안테나 패턴(13))의 구조는 여기서 반복되지 않는다.
도 2b에 도시된 구멍(25')은 구멍(25')에 전기적으로 연결되고 이의 옆에 배치된 본딩 패드(25a)를 포함하는 도금된 구멍이다. 실제로, 도금된 구멍(25')은 와이어 본딩을 허용하기에는 너무 작을 수 있으므로, 본딩 패드(25a)가 추가될 수 있다. 이어서, 칩(6)은, 예를 들어, 와이어(8)를 통한 와이어 본딩에 의해 본딩 패드(25a)(및 이에 따라 접촉 패드(11a))에 전기적으로 연결된다. 도금된 구멍(25')은 기술적인 특징과 원하는 미적 측면에 따라 막힌 구멍이거나 관통 구멍일 수 있다.
도금된 구멍 회로를 구현하기 위한 제조 공정의 일례는 동일한 출원인의 특허 US 9799598 B2에 자세히 설명되어 있으며, 그 내용은 본원에 참조로 원용된다.
특히, 도금된 구멍(25')을 생성하기 위한 제조 공정은, 도금된 구멍(25')이 막힌 구멍이거나 관통 구멍일 수 있다는 점에서 비도금의 구멍에 대해 위에서 설명한 제조 공정과 다르다. 관통 구멍을 형성하는 공정에 따르면, 접착제와 도전성 재료로 코팅된 기판 층(4)에 도전성 재료의 제2 층(예시되지 않음)이 제공되고, 이어서 기계적 펀칭이나 레이저에 의해 천공되고, 이에 따라 "관통 구멍"이라 칭하는 구멍(25')을 형성한다. 도금된 구멍의 제조 공정에서, 도금된 막힌 구멍과 도금된 관통 구멍의 경우 모두에 있어서, 도전성 재료의 하나 이상의 층이 구멍(25')의 벽 상에 전착된다.
도 3을 참조하면, 본 개시내용의 예시적인 일부 실시예에 따른 모듈(10)의 평면도가 개략적으로 도시되어 있으며, 여기서 인쇄 회로 기판(4)은 모듈의 기능에 대한 다음 설명을 모호하게 하지 않도록 예시되지 않았으며, 즉, 도 3의 예시에서는 기판이 숨겨져 있다. 다시 말하면, 도 3의 예시는 모듈(10)의 전기적 기능부, 즉, 모듈(10)의 전기적 구성요소의 레이아웃만을 도시한 것이다.
도 3의 예시는 안테나 배선 패턴(13)이 형성된 모듈(10)의 일 면의 평면도인 반면, 모듈(10)의 반대측 면에는 외측 접촉 패턴(11)이 제공된다. 따라서, 모듈(10)은 현재 기술 분야에 알려져 있고 도 2a 및 도 2b와 관련하여 설명된 종래의 제조 공정에 의해 제조되는 양면 모듈(10)이다.
예시적인 일부 실시예에서, 도 3의 모듈(10)은 도 1의 모듈(5)에 대응할 수 있다. 다시 말하면, 도 3의 도면은 도 1에 예시된 모듈(5) 아래에서 본 도 1의 모듈(5)을 나타내는 것으로서 간주될 수 있다.
계속해서 도 3을 참조하면, 외측 접촉 패턴(11)은, 스마트 카드에서 카드 판독기(예시되지 않음)의 접촉부와 직접 접촉하기 위한 외측 접촉 패턴(11)이 노출되도록 스마트 카드 내에 배치된 모듈(10)의 일 면 상에 노출되는 복수의 접촉 패드를 구비한다. 예를 들어, 외측 접촉 패턴(11)은 복수의 접촉 패드(11a), 예컨대, 6개의 접촉 패드 또는 2보다 큰 임의의 수의 접촉부를 포함할 수 있다. 바람직하게, 접촉 패드 구성은 ISO 7816-2 표준에 따라 설계된다. 커넥터 기판(4)에는 구멍(25, 25')이 제공되어, 접촉 패드(11a)와 칩(6) 간의 와이어 본딩을 허용한다. 구멍(25, 25')은 전술한 바와 같이 비도금의 막힌 구멍 또는 도금된 구멍일 수 있다.
예시적인 일부 예(도시하지 않음)에서는, 미적인 목적을 위해 인쇄 회로 기판(4)의 제2 면(즉, 외측 접촉 패턴(11)을 포함하는 면) 상에 추가 접촉 패드(11b)가 배치될 수 있다. 추가 접촉 패드(11b)는 또한 도금 구멍(23)을 통해 (기판(4)의 제1 면에 위치하는) 안테나에 전기적으로 연결될 수 있으며, 칩 랜딩 영역에 더 가깝게 위치하는 제2 도금 구멍(21c)에 전기적으로 연결될 수도 있다. 아래에서 자세히 설명하겠지만, 제2 도금 구멍(21c)은 와이어 본딩을 통해 IC 칩(6)을 안테나에 연결하도록 구성된 단자(21a, 21b)를 더 포함하는 연결 라인(21)에도 연결된다. 이러한 구성에서, 안테나(13a)의 시작 단자 또는 최외측 단자는 따라서 도금 구멍(23, 21c) 및 접촉 패드(11b)를 통해 본딩 패드(21a, 21b)에 전기적으로 연결된다. 칩은 패드(21a, 21b) 중 하나에 와이어 본딩될 수 있다. 이는 너무 깨지기 쉽고 비용이 많이 드는 긴 와이어를 사용할 필요 없이 안테나의 외측 패드(13a)에 칩(6)을 연결할 수 있게 한다.
본 개시내용의 일부 실시예에 따르면, 안테나 배선 패턴(13)은, 안테나 배선 패턴(13)의 단자들(13a, 13c) 사이에서 연속적으로 연장되는 적어도 하나의 권선 턴(13b)을 구비할 수 있다. 예를 들어, 안테나 배선 패턴(13)은 단자(13a)에 대응하는 외측 단자와 단자(13c)에 의해 제공되는 내측 단자를 갖는 평면형 나선 코일 패턴일 수 있다. 예를 들어 그리고 도 3에 예시된 바와 같이, 권선 턴(13b)은 안테나 배선 패턴(13)의 최내측 권선을 나타낼 수 있으며, 최내측 권선은 이의 단부들 중 하나에서 단자(13c)에 전기적으로 연결된다.
계속해서 도 3을 참조하면, 모듈(10)은 적어도 하나의 안테나 경로부(도 3의 예시에서는 경로부(15, 17, 19) 중 하나에 의해 표현됨)를 포함할 수 있으며, 이는 안테나 배선 패턴(13)의 경로 길이를 내측 안테나 단자에 연결될 때 적어도 하나의 안테나 경로부의 경로 길이만큼 증가시키는 기능을 한다. 도 3의 예시에서는, 3개의 안테나 경로부(15, 17, 19)가 제공되지만, 이는 본 개시내용의 범위를 제한하지 않으며, 대신, 1개, 2개 또는 3개 이상의 경로부가 형성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 안테나 경로부(15, 17, 19)는 안테나 배선 패턴(13)에 대한 추가 경로부를 나타낼 수 있으며, 이는 안테나 배선 패턴(13)의 나선형 코일 패턴이 최내측 권선(13b)을 따라 연속될 수 있도록 조정된다. 그러나, 이는 본 개시내용을 제한하는 것이 아니며, 안테나 경로부(15, 17, 19)는, 단자(13a)에서 시작하여 안테나 배선 패턴(13a)의 최외측 권선의 외측에서 안테나 배선 패턴(13)을 둘러싸는 최외측 권선부로서 제공될 수 있다. 당업자는 각각의 안테나 경로부(15, 17, 19)가 모듈(10)의 표면에 별개의 배선 트랙으로서, 즉, 안테나 배선 패턴(13)에 대한 직접적인 물리적 접촉 없이 형성된다는 것을 이해할 것이다. 다시 말하면, 각각의 안테나 경로부(15, 17, 19)는 각 경로부의 두 개의 단자 사이에서 연속적으로 연장되는 연속적으로 연장되는 도체를 나타낸다.
예를 들어, 안테나 경로부(15)는 단자(15a)와 단자(15b) 사이에 연속적으로 연장되는 도전성 경로에 의해 제공된다. 예를 들어, 안테나 배선부(13) 내에 위치하는 모듈(10)의 표면 중 일부를 안테나 경로부(15)가 둘러싸도록 단자들(15a, 15b)이 서로 옆에 배치될 수 있다. 이에 따라, 안테나 경로부(15)는 권취된 턴 또는 턴의 적어도 일부를 나타낼 수 있으며, 이는 안테나 경로부(15)에 의해 구현되는 권선의 수에 대응하여 적어도 하나만큼 권선의 수를 증가시키기 위해 단자(13c)를 단자(15a)에 연결하여 안테나 배선 패턴(13)이 연장될 수 있도록 안테나 배선 패턴에 추가될 수 있다. 이러한 방식으로, 안테나 배선 패턴(13)의 인덕턴스에 대한 안테나 경로부(15)의 기여도가 잘 정의될 수 있다.
예를 들어, 안테나 경로부(17)는 단자(17a)와 단자(17b) 사이에 연속적으로 연장되는 도전성 경로에 의해 제공된다. 예를 들어, 단자들(17a, 17b)은, 안테나 경로부(17)가 안테나 배선부(13) 내에 위치하는 모듈(10)의 표면의 일부를 둘러싸도록 서로 옆에 배치될 수 있다. 이에 따라, 안테나 경로부(17)는 권취된 턴 또는 턴의 적어도 일부를 나타낼 수 있으며, 이는 안테나 경로부(17)에 의해 구현되는 권선의 수에 대응하여 적어도 하나만큼 권선의 수를 증가시키기 위해 단자(13c)를 단자(17a)에 연결하여 안테나 배선 패턴(13)이 연장될 수 있도록 안테나 배선 패턴에 추가될 수 있다. 이러한 방식으로, 안테나 배선 패턴(13)의 인덕턴스에 대한 안테나 경로부(17)의 기여도가 잘 정의될 수 있다.
예를 들어, 안테나 경로부(19)는 단자(19a)와 단자(19c 또는 19d) 사이에서 연속적으로 연장되는 도전성 경로에 의해 제공된다. 예를 들어, 단자들(19a, 19c, 19d)은, 안테나 배선부(13) 내에 위치하는 모듈(10)의 표면 중 일부를 안테나 경로부(19)가 둘러싸도록 서로 옆에 배치될 수 있다. 이에 따라, 안테나 경로부(19)는 권취된 턴 또는 턴의 적어도 일부를 나타낼 수 있으며, 이는 안테나 경로부(19)에 의해 구현되는 권선의 수에 대응하여 적어도 하나만큼 권선의 수를 증가시키기 위해 단자(13c)를 단자(19a)에 연결하여 안테나 배선 패턴(13)이 연장될 수 있도록 안테나 배선 패턴에 추가될 수 있다. 이러한 방식으로, 안테나 배선 패턴(13)의 인덕턴스에 대한 안테나 경로부(19)의 기여도가 잘 정의될 수 있다.
아래에 설명되는 예시적인 일부 실시예에서, 안테나 경로부들(15, 17, 19) 중 하나 이상은 안테나의 인덕턴스를 조정하기 위해 안테나 패턴(13)에 직렬로 연결될 수 있다. 예를 들어, 안테나 패턴(13)이 안테나 경로부(19)에 연결되는 구성도 가능하다. 예를 들어, 안테나 패턴(13)이 안테나 경로부(15, 19) 모두에 연결되는 구성도 가능하다. 예를 들어, 안테나 패턴(13)이 안테나 경로부(15, 17, 19)에 연결되는 구성도 가능하다. 다시 말하면, 인쇄 회로의 안테나의 전체 길이를 증가시키기 위해 안테나 패턴(13)과 안테나 경로부(15, 17, 19)의 임의의 조합이 가능하다는 점을 이해해야 한다.
본 개시내용의 예시적인 일부 실시예에 따르면, 그리고 도 3에 예시된 바와 같이, 단자(13c, 15a, 15b, 17a, 17b, 19a, 19c, 19d)는 안테나 배선 패턴(13)에 의해 완전히 둘러싸일 수 있다. 이에 따라, 모듈(10)의 안테나 배선 패턴(13)의 유리한 레이아웃은, (증가된 안테나의 최내측 단자 또는 종단 단자를 나타내는) 단자들(13c 내지 19d) 중 하나가 안테나 배선부(13)에 의해 둘러싸인 모듈(10)의 표면부 내의 칩 랜딩 영역에 배치되는 모듈(10)의 칩(6)에 연결되는 것으로 구현될 수 있다.
계속해서 도 3을 참조하면, 안테나 경로부(19)는 IC 칩(6)과의 연결을 위한 적어도 두 개의 단자(19c, 19d)를 갖는 연결 라인(19b)에 연결될 수 있다. 특히, 칩 구성(예를 들어, 칩 설계 및 칩 커패시턴스)에 따라, 적어도 두 개의 단자(19c 또는 19d) 중 하나만이 안테나를 칩(6)에 연결하는 데 사용될 수 있다. 실제로, 칩 제조사에 따라, 안테나 연결용 칩 패드 위치와 외측 접촉부 연결용 칩 패드 위치는 가변된다. 따라서, 서로 다른 본딩 패드(19c, 19d)를 갖는 것은 최상의 와이어 본딩 구성을 선택하고 와이어 교차 및 잠재적 단락 회로를 방지하게 할 수 있다. 바람직하게 연결 라인(19b)은 캡슐화 영역을 획정하는 원형 또는 반원형 라인의 형상으로 형성될 수 있다.
본원의 예시적인 일부 예에서, 연결 라인(19b)은 안테나 배선 패턴(13)과 칩 랜딩 영역 사이의 인쇄 회로 기판(4)의 표면 부분에서 연장될 수 있고, 연결 라인(19b)은 칩(6)을 포함하는 캡슐화 영역을 획정할 수 있다. 이에 따라, 연결 라인(19b)은 집 정의되는 방식으로 안테나 배선 패턴(13)의 인덕턴스에 기여할 수 있다.
단자(19c, 19d)는 적어도 안테나 배선 패턴을 추가 안테나 경로(19)에 연결함으로써 안테나 배선 패턴(13)이 수정되는 구성에서만 안테나를 IC 칩(6)에 연결하기 위해 사용된다는 것을 이해해야 한다. 그러나, 안테나 배선 패턴을 적어도 하나의 추가 안테나 경로(15, 17, 19)에 연결하여 안테나 배선 패턴을 연장해야 할 필요가 없는 구성에서는, 칩 단자를 안테나 배선 패턴(13)의 단자(13c)에 직접 연결하는 것도 가능하다.
바람직하게, 인쇄 회로 기판(4)의 제1 표면 상에 배치된 IC 칩(6)과 와이어 본드 연결부는 캡슐화 수지에 의해 보호될 수 있다.
추가 연결 라인(21)이 형성될 수 있으며, 연결 라인(21)은 칩 랜딩 영역을 부분적으로 둘러싸는 원형 라인을 나타낸다. 예를 들어, 연결 라인(19b, 21)은 도 3의 예시에서 캡슐화 영역을 둘러싸는 원을 보완할 수 있다. 연결 라인(21)은 안테나 배선 패턴(13)과 IC 칩(6)의 와이어 본딩 연결을 가능하게 하는 와이어 본드 패드를 나타낼 수 있는 단자(21a, 21b)를 포함할 수 있다. 실제로, IC 칩 구성에 따라, 안테나 연결용 칩 패드 위치와 외측 접촉 연결용 칩 패드 위치가 가변된다. 이에 따라, 단자들(21a 또는 21b) 중 하나만이 칩(6)에 연결될 수 있으며, 그 하나는 최상의 와이어 본딩 구성을 허용하고 이에 따라 와이어 교차 및 잠재적 단락 회로를 방지하는 단자이다.
연결 라인(21)은 도금된 구멍(21c)을 더 포함할 수 있다. 도금된 구멍(21c)은 안테나(13a)의 최외측 단자를 단자(21a, 21b)에 연결하여 칩(6)에 전기적으로 연결하는 데 사용된다. 실제로, 안테나 단자(13a)는 도금된 구멍(23)을 통해 외측 접촉 패드(11b)와 연결되고, 외측 패드(11b)는 도금된 구멍(21c)을 통해 단자(21a, 21b)와 연결될 수 있다. 칩(6)은 단자들(21a, 21b) 중 하나에 와이어 본딩에 의해 연결될 수 있다. 이러한 방식으로, 칩(6)과 단자(13a) 사이에 긴 와이어를 사용할 필요가 없으며, 이는 취급하기 어렵고 생산 비용을 증가시킨다. 연결 라인(21) 또한 잘 정의된 방식으로 안테나 배선 패턴(13)의 인덕턴스에 기여할 수 있다는 것은 당업자에게 명백하다.
본원의 예시적인 일부 예에서, 안테나 배선 패턴(13)은 적어도 9 mm, 바람직하게는 약 11 mm, 약 17 mm 또는 약 22 mm의 폭(W) 치수를 가질 수 있다. 이에 따라, 더 넓은 범위의 폭을 갖는 안테나 배선 패턴이 사용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 예시적인 일부 실시예에 따른 모듈(30)의 평면도가 개략적으로 도시되어 있으며, 여기서 인쇄 회로 기판(4)은 모듈의 기능에 대한 다음 설명을 모호하게 하지 않기 위해 예시되지 않으며, 즉, 인쇄 회로 기판은 도 4의 예시에서 숨겨져 있다. 다시 말하면, 도 4의 예시는 모듈(30)의 전기적 기능부, 즉, 모듈(30)의 전기적 구성요소의 레이아웃만을 도시한 것이다. 도 4의 예시는 안테나 배선 패턴(33)이 형성된 모듈(30)의 일 면의 평면도인 반면, 모듈(30)의 반대측 면 상에는 외측 접촉 패턴(31)이 제공된다.
예시적인 일부 실시예에서, 도 4의 모듈(30)은 도 1의 모듈(5)에 대응할 수 있다. 다시 말하면, 도 4의 도면은 도 1에 예시된 모듈(5)의 아래에서 본 도 1의 모듈(5)을 나타내는 도면으로서 간주될 수 있다.
계속해서 도 4를 참조하면, 외측 접촉 패턴(31)은, 외측 접촉 패턴(31)이 카드 판독기(예시되지 않음)의 접촉부와 직접 접촉하기 위해 스마트 카드에서 노출되도록, 스마트 카드에 배치되어 있는 모듈(30)의 일 면 상에 노출되는 복수의 접촉 패드를 구비한다. 예를 들어, 외측 접촉 패턴(31)은 복수의 접촉 패드(31a), 예를 들어, 6개의 접촉 패드 또는 2보다 큰 임의의 수의 접촉부를 포함할 수 있다. 바람직하게, 접촉 패드 구성은 ISO 7816-2 표준에 따라 설계된다. 커넥터 기판(4)에는 구멍(45, 45')이 제공되어, 접촉 패드(31a)와 칩(6) 사이의 와이어 본딩을 허용한다. 구멍(45, 45')은 전술한 바와 같이 비도금의 막힌 구멍 또는 도금된 구멍일 수 있다.
예시적인 일부 예(도시하지 않음)에서, 미적인 목적을 위해 인쇄 회로 기판(4)의 제2 면(즉, 외측 접촉 패턴(31)을 포함하는 면) 상에 추가 접촉 패드(31b)가 배치될 수 있다. 추가 접촉 패드(11b)는, 도금된 구멍(43)을 통해 (기판(4)의 제1 면 상에 위치하는) 안테나 단자(33a)에 그리고 칩 랜딩 영역에 더 가깝게 위치하는 제2 도금된 구멍(41c)에 전기적으로 연결될 수도 있다.
도 4에 예시된 모듈(30)의 추가 접촉 패드(31b), 도금된 구멍(43) 및 제2 도금된 구멍(41c)의 구조 및 기능은 도 3에 예시되고 이와 관련하여 설명된 모듈(10)의 추가 접촉 패드(11b), 도금된 구멍(23) 및 제2 도금된 구멍(21c)의 구조 및 기능에 대응하고, 따라서, 반복을 피하기 위해 그 구조와 기능은 여기서 자세히 설명하지 않는다.
본 개시내용의 예시적인 일부 실시예에 따르면, 안테나 배선 패턴(33)은 안테나 배선 패턴(33)의 단자(33a, 33c) 사이에서 연속적으로 연장되는 적어도 하나의 권선 턴(33b)을 구비할 수 있다. 예를 들어, 안테나 배선 패턴(33)은 단자(33a)에 대응하는 외측 단자와 단자(33c)에 의해 제공되는 내측 단자를 갖는 평면형 나선 코일 패턴일 수 있다. 예를 들어, 도 4에 예시된 바와 같이, 권선 턴(33b)은 안테나 배선 패턴(33)의 최내측 권선을 나타낼 수 있으며, 최내측 권선은 그 단부들 중 하나에서 단자(33c)에 전기적으로 연결된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 안테나 배선 패턴(33)은 도시된 평면도에서 외측 접촉 패턴(31)과 일부 중첩되도록 형성될 수 있다. 즉, 모듈(30)의 치수는 매우 콤팩트할 수 있고, 안테나 배선 패턴(33)은 모듈(30)의 원하는 크기에 맞게 조정될 수 있다. 예를 들어, 모듈(30)의 폭은 실질적으로 외측 접촉 패턴(31)의 폭에 대응할 수 있다(폭은 도 4의 예시에서 수직 방향을 따른 치수와 일치하는 것으로 이해된다). 선택적으로, 좁은 폭을 선택할 때 안테나 배선 패턴(33)에 의해 커버되는 영역의 손실을 보상하기 위해 (폭 치수에 수직인) 길이 치수가 상대적으로 길 수 있다. 이는 도 3에 대해 전술한 실시예와 비교할 때 도 4와 관련하여 개시된 바와 같은 실시예의 차이점을 나타내며, 여기서 도 3의 모듈(10)의 대응하는 폭 치수는 도 3의 외측 접촉 패턴(11)의 폭보다 크다.
도 4를 계속 참조하면, 모듈(30)은, 내측 안테나 단자에 연결될 때 적어도 하나의 안테나 경로부의 경로 길이만큼 안테나 배선 패턴(33)의 경로 길이를 증가시키도록 기능하는 (경로부들(35, 37, 39) 중 하나에 의해 표현되는 도 4의 예시에서) 적어도 하나의 안테나 경로부를 포함할 수 있다. 도 4의 예시에서는, 3개의 안테나 경로부(35, 37, 39)가 제공되지만, 이는 본 개시내용의 범위를 제한하지 않으며, 대신 1개, 2개 또는 3개 이상의 경로부가 형성될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 안테나 경로부(35, 37, 39)는 안테나 배선 패턴(33)에 대한 추가 경로부를 나타낼 수 있으며, 이는 안테나 배선 패턴(33)의 나선형 코일 패턴이 최내측 권선(33b)을 따라 연속될 수 있도록 조정된다. 다만, 이는 본 개시내용에 어떠한 제한도 가하는 것이 아니며, 안테나 경로부(35, 37, 39)는 단자(33a)에서 시작하는 안테나 배선 패턴(33)의 최외측 권선의 외부에서 안테나 배선 패턴(33)을 둘러싸는 최외측 권선부로서 제공될 수 있다. 당업자는, 각각의 안테나 경로부(35, 37, 39)가 모듈(30)의 표면에서 별개의 배선 트랙으로서, 즉, 안테나 배선 패턴(33)에 대한 직접적인 물리적 접촉 없이 형성된다는 것을 이해할 것이다. 다시 말하면, 각각의 안테나 경로부(35, 37, 39)는, 각 경로부의 두 개의 단자 사이에서 연속적으로 연장되는, 연속적으로 연장되는 도체를 나타낸다.
예를 들어, 안테나 경로부(35)는 단자(35a)와 단자(35b) 사이에 연속적으로 연장되는 도전성 경로에 의해 제공된다. 예를 들어, 안테나 경로부(35)가 안테나 배선부(33) 내에 위치하는 모듈(30)의 표면 중 일부를 둘러싸도록 단자들(35a, 35b)이 서로 옆에 위치할 수 있다. 이에 따라, 안테나 경로부(35)는 권선 턴 또는 한 턴의 적어도 일부를 나타낼 수 있고, 이는 안테나 경로부(35)에 의해 구현되는 권선의 수에 대응하여 적어도 하나만큼 권선의 수를 증가시키기 위해 단자(33c)를 단자(35a)에 연결하여 안테나 배선 패턴(33)이 연장될 수 있도록 안테나 배선 패턴에 추가될 수 있다. 이러한 방식으로, 안테나 배선 패턴(33)의 인덕턴스에 대한 안테나 경로부(35)의 기여도가 잘 정의될 수 있다.
예를 들어, 안테나 경로부(37)는 단자(37a)와 단자(37b) 사이에 연속적으로 연장되는 도전성 경로에 의해 제공된다. 예를 들어, 안테나 경로부(37)가 안테나 배선부(33) 내에 위치하는 모듈(30)의 표면의 일부를 둘러싸도록 단자들(37a, 37b)이 서로 옆에 위치할 수 있다. 이에 따라, 안테나 경로부(37)는 권선 턴 또는 한 턴의 적어도 일부를 나타낼 수 있고, 이는 안테나 경로부(37)에 의해 구현되는 권선의 수에 대응하여 적어도 하나만큼 권선의 수를 증가시키기 위해 단자(33c)를 단자(37a)에 연결하여 안테나 배선 패턴(33)이 연장될 수 있도록 안테나 배선 패턴에 추가될 수 있다. 이러한 방식으로, 안테나 배선 패턴(33)의 인덕턴스에 대한 안테나 경로부(37)의 기여도가 잘 정의될 수 있다.
예를 들어, 안테나 경로부(39)는 단자(39a)와 단자들(39c 및 39d) 중 하나 사이에서 연속적으로 연장되는 도전성 경로에 의해 제공된다. 예를 들어, 안테나 경로부(39)가 안테나 배선부(33) 내에 위치하는 모듈(30)의 표면 중 일부를 둘러싸도록 단자들(39a, 39c, 39d)이 서로 옆에 위치할 수 있다. 이에 따라, 안테나 경로부(39)는 권선 턴 또는 한 턴의 적어도 일부를 나타낼 수 있고, 이는 안테나 경로부(39)에 의해 구현되는 권선의 수에 대응하여 적어도 하나만큼 권선의 수를 증가시키기 위해 단자(33c)를 단자(39a)에 연결하여 안테나 배선 패턴(33)이 연장될 수 있도록 안테나 배선 패턴에 추가될 수 있다. 이러한 방식으로, 안테나 배선 패턴(33)의 인덕턴스에 대한 안테나 경로부(39)의 기여도가 잘 정의될 수 있다.
도 4의 구성의 모듈(30)에 대해서도, 안테나 배선 패턴(33)과 안테나 경로부(35, 37, 39) 중 임의의 것과의 임의의 조합을 사용하여 안테나 배선 패턴(33)의 길이를 연장할 수 있고 이의 인덕턴스를 원하는 값에 맞게 조정할 수 있다는 점을 이해해야 한다.
본 개시내용의 예시적인 일부 실시예에 따르면 그리고 도 4에 예시된 바와 같이, 단자들(33c, 35a, 35b, 37a, 37b, 39a, 39c, 39d)은 안테나 배선 패턴(33)에 의해 완전히 둘러싸일 수 있다. 이에 따라, 단자들(33c 내지 39d) 중 하나가 안테나 배선부(33)에 의해 둘러싸인 모듈(30)의 표면부 내의 칩 랜딩 영역에 배치된 모듈(30)의 칩(6)과 접촉하도록 배치되는 모듈(30)의 안테나 배선 패턴(33)의 유리한 레이아웃이 실현될 수 있다.
계속해서 도 4를 참조하면, 안테나 경로부(39)는 IC 칩(6)과의 연결을 위한 적어도 2개의 단자(39c, 39d)를 갖는 연결 라인(39b)에 연결될 수 있다. 특히, 칩 구성에 따라, 적어도 두 개의 단자(39c, 39d) 중 하나가 안테나를 칩(6)에 연결하는 데 사용될 수 있다. 실제로, 칩 제조사에 따라, 안테나 연결용 칩 패드 위치와 외측 접촉 연결용 칩 패드 위치가 가변된다. 따라서, 서로 다른 본딩 패드(39c, 39d)를 갖는 것은 최상의 와이어 본딩 구성을 선택하고 와이어 교차 및 잠재적 단락 회로를 방지하는 것을 허용한다. 바람직하게, 연결 라인(39b)은 캡슐화 영역을 획정하는 원형 또는 반원형 라인의 형상으로 형성될 수 있다.
본원의 예시적인 일부 예에서, 연결 라인(39b)은 안테나 배선 패턴(13)과 칩 랜딩 영역 사이의 인쇄 회로 기판(4)의 표면부에서 연장될 수 있고, 연결 라인(39b)은 칩(6)을 포함하는 캡슐화 영역을 획정할 수 있다 이에 따라, 연결 라인(39b)은 안테나 배선 패턴(13)의 인덕턴스에 잘 정의된 방식으로 기여할 수 있다.
단자들(39c, 39d)은, 적어도 안테나 배선 패턴을 추가 안테나 경로(39)에 연결함으로써 안테나 배선 패턴(33)이 수정되는 구성에서만 안테나를 IC 칩(6)에 연결하는 데 사용된다는 점을 이해해야 한다. 그러나, 안테나 배선 패턴을 적어도 하나의 추가 안테나 경로(35, 37, 39)에 연결하여 안테나 배선 패턴을 확장해야 할 필요가 없는 구성에서는, IC 칩(6)을 안테나 배선 패턴(33)의 안테나 단자(33c)에 직접 연결하는 것도 가능하다.
도 4에 예시된 바와 같이, 모듈(30)은 모듈(30)의 두께 방향을 따라 연장되는 수직 상호연결을 구현하는 하나 이상의 본딩 구멍(45)을 더 포함할 수 있다(도 4의 예시에서, 구멍은 예시된 지면의 법선 방향을 따라 실질적으로 연장되는 상호연결 요소를 나타낸다). 구멍(45)은 도금되거나 비도금의 구멍일 수 있고, 도 2a, 도 2b 및 도 3을 참조하여 설명한 구멍(25, 25')에 대응할 수 있다.
본원의 예시적인 일부 예에서, 안테나 배선 패턴(33)은 적어도 9 mm, 바람직하게는 약 11 mm, 약 17 mm, 또는 약 22 mm의 폭 치수(W)를 가질 수 있다. 이에 따라, 더 넓은 범위의 폭을 갖는 안테나 배선 패턴이 사용될 수 있다.
도 5 내지 도 7과 관련하여, 모듈의 다양한 레이아웃이 논의될 것이다. 특히, 도 5 내지 도 7은 칩(6)을 수용하기 위한 칩 랜딩 영역에서 모듈(10)의 일부의 확대도를 도시한다.
도 5는, 모듈, 예를 들어, 도 3 및 도 4와 관련하여 전술한 바와 같은 모듈들(10 및 30) 중 하나의 레이아웃(50)을 개략적으로 도시하고, 여기서 도 5의 도면은 칩(60)이 모듈 상에 장착되는 칩 랜딩 영역 및 이의 주변에서의 확대된 부분을 도시한다. 레이아웃(50)은 전술한 안테나 배선 패턴들(13, 33) 중 적어도 하나와 유사한 안테나 배선 패턴(53)을 포함한다. 안테나 배선 패턴(53)의 확대된 부분은, 도 3 및 도 4와 관련하여 전술한 바와 같이 단자 패드(13c 또는 33c)와 유사한 단자 패드(53c)에서 종단되는 안테나 배선 패턴의 최내측 권선의 부분을 도시한다. 레이아웃(50)은 안테나 경로부(55, 57, 59)의 형태로 된 적어도 하나의 안테나 경로부를 더 포함한다. 안테나 경로부(55, 57, 59) 각각은 도 2 및 도 3과 관련하여 전술한 바와 같이 안테나 경로부(15, 17, 19 및 35, 37, 39) 중 적어도 하나에 대응할 수 있다. 즉, 안테나 경로부(55)는 단자(55a)와 단자(55b) 사이에서 연속적으로 연장된다. 유사하게, 안테나 경로부(59)는 단자(59a)와 와이어 본드 패드(59b)를 포함하는 와이어 본드 패드부 사이에서 연장된다. 안테나 경로부(59)는, 도 2 및 도 3과 관련하여 전술한 바와 같이, 특히, 유사하게, 전술한 바와 같은 하나 이상의 와이어 본드 패드와 연결 라인을 포함하는 안테나 경로부(19 및 39) 중 적어도 하나에 대응할 수 있다.
계속해서 도 5를 참조하면, 레이아웃(50)은 도 3 및 도 4와 관련하여 전술한 바와 같이 구멍(25, 25', 45, 45')과 유사한 하나 이상의 구멍(65)을 더 포함한다. 구멍(65)은 일측의 칩(60)을 타측의 외측 패턴(예시되지 않음)에 연결하는 와이어를 수용하기 위한 와이어 본드 구멍으로서 기능할 수 있다. 대안으로, 도금된 구멍(65)의 경우, IC 칩(60)에 연결된 와이어와 외측 패턴(예시되지 않음)을 전기적으로 연결하기 위해, 와이어 본드 패드가 구멍(65) 옆에 위치하여 구멍에 연결될 수 있다. 또한, 안테나 배선 패턴의 와이어 본드 패드는 칩(60)의 안테나 패드에 연결될 수 있고, 예를 들어, 칩(60)의 안테나 패드(62b)는 최외측 안테나 단자(53a)(도 5에 표현되지 않음)의 패드에 또는 안테나 단자(53a)에 전기적으로 연결된 패드(61b)에 연결될 수 있다.
당업자는 레이아웃(50)이 NXP, Infineon 및 STM 공급업체에 의해 공급되는 것과 같은 여러 유형의 칩과 호환되도록 설계되었음을 이해할 것이다. 안테나 배선 패턴(53)의 인덕턴스의 조정은 단자들(53a 내지 59a) 중 적어도 두 개를 적절하게 연결함으로써 맞추어질 수 있다. 예를 들어, 도 5는 단자(53c)와 단자(59a) 사이의 전기적 상호연결을 도시하며, 이에 따라 안테나 배선 패턴(53)의 최내측 권선을 안테나 경로부(59)와 연결한다. 단자들(53c, 59a) 사이의 상호연결은 상응하는 와이어 본드 연결부에 의해 표시된 바와 같이 와이어 본딩을 통해 달성될 수 있다. 도 5에 도시된 구성에 따르면, 안테나 배선 패턴(53)이 안테나 경로부(59)에 연결되므로, 안테나의 결과적인 인덕턴스는 모듈의 비접촉 기능의 원하는 공진 주파수를 설정하기 위해 칩(60)의 커패시턴스와 정합하도록 조정된다.
예시적인 특별한 일부 예에 따르면, 칩(60)은, 예를 들어, 78 pF의 커패시턴스를 갖는 Infineon에 의해 공급되는 칩 유형일 수 있다.
도 6은, 모듈, 예를 들어, 도 3 및 도 4와 관련하여 전술한 바와 같은 모듈들(10 및 30) 중 하나의 레이아웃(70)을 개략적으로 도시하고, 여기서 도 6의 도면은 칩(80)이 모듈에 장착되는 칩 랜딩 영역 및 이의 주변에서의 확대된 부분을 도시한다. 레이아웃(70)은 전술한 바와 같이 안테나 배선 패턴들(13, 33) 중 적어도 하나와 유사한 안테나 배선 패턴(73)을 포함한다. 안테나 배선 패턴(73)의 확대된 부분은 단자 패드(13c 또는 33c)와 유사한 단자 패드(73c)에서 종단되는 안테나 배선 패턴의 최내측 권선의 부분을 도시한다. 레이아웃(70)은 안테나 경로부(75, 77, 79)의 형태로 된 적어도 하나의 안테나 경로부를 더 포함한다. 안테나 경로부(75, 77, 79) 각각은 도 2 및 도 3과 관련하여 전술한 바와 같이 안테나 경로부(15, 17, 19 및 35, 37, 39) 중 적어도 하나에 대응할 수 있다. 즉, 안테나 경로부(75)는 단자(75a)와 단자(75b) 사이에서 연속적으로 연장된다. 유사하게, 안테나 경로부(79)는 단자(79a)와 와이어 본드 패드(79b)를 포함하는 와이어 본드 패드부 사이에서 연장된다. 안테나 경로부(79)는, 도 3 및 도 4와 관련하여 전술한 바와 같이, 특히, 유사하게, 하나 이상의 와이어 본드 패드 및 연결 라인을 포함하는 안테나 경로부(19 및 39) 중 적어도 하나에 대응할 수 있다.
계속해서 도 6을 참조하면, 레이아웃(70)은 도 3 및 도 4와 관련하여 전술한 바와 같이 구멍(25, 25', 45, 45')과 유사한 하나 이상의 구멍(85)을 더 포함한다.
당업자는 레이아웃(70)이 NXP, Infineon 및 STM에 의해 공급되는 것과 같은 여러 유형의 칩과 호환되도록 설계되었음을 이해할 것이다. 안테나 배선 패턴의 인덕턴스의 조정은 단자들(73a 내지 79a) 중 적어도 두 개를 적절하게 연결함으로써 맞춰질 수 있다. 예를 들어, 도 6은 단자(73c, 75a)와 단자(75b, 79a) 사이의 전기적 상호연결을 도시하며, 이에 따라 안테나 배선 패턴(73)의 최내측 권선을 안테나 경로부(75, 79)와 연결한다. 단자(73c 및 75a)와 단자(75b 및 79a) 사이의 상호연결은 상응하는 와이어 본드 연결에 의해 표시된 바와 같은 와이어 본딩을 통해 달성될 수 있다. 이에 따라, 안테나 배선 패턴(73)은 안테나 경로부(75, 79)에 연결되고, 결과적인 인덕턴스는 모듈의 비접촉 기능의 원하는 공진 주파수를 설정하기 위해 칩(80)의 커패시턴스와 정합하도록 조정된다.
예시적인 특별한 일부 예에 따르면, 칩(80)은, 예를 들어, 68 pF의 커패시턴스를 갖는 STM에 의해 공급되는 칩 유형일 수 있다.
도 7은, 모듈, 예를 들어, 도 3 및 도 4와 관련하여 전술한 바와 같은 모듈(10 및 30) 중 하나의 레이아웃(90)을 개략적으로 도시하고, 여기서 도 7의 도면은 칩(100)이 모듈에 장착되는 칩 랜딩 영역 및 이의 주변에서의 확대된 부분을 도시한다. 레이아웃(90)은 전술한 바와 같이 안테나 배선 패턴들(13, 33) 중 적어도 하나와 유사한 안테나 배선 패턴(93)을 포함한다. 안테나 배선 패턴(93)의 확대된 부분은, 도 3 및 도 4와 관련하여 전술한 바와 같이 단자 패드(13c, 33c)와 유사한 단자 패드(93c)에서 종단되는 안테나 배선 패턴의 최내측 권선의 부분을 도시한다. 레이아웃(90)은 안테나 경로부(95, 97, 99)의 형태로 된 적어도 하나의 안테나 경로부를 더 포함한다. 안테나 경로부(95, 97, 99) 각각은 도 3 및 도 4와 관련하여 전술한 바와 같이 안테나 경로부(15, 17, 19 및 35, 37, 39) 중 적어도 하나에 대응할 수 있다. 즉, 안테나 경로부(95)는 단자(95a)와 단자(95b) 사이에서 연속적으로 연장된다. 유사하게, 안테나 경로부(99)는 단자(99a)와 와이어 본드 패드(99b)를 포함하는 와이어 본드 패드부 사이에서 연장된다. 안테나 경로부(99)는, 도 3 및 도 4와 관련하여 전술한 바와 같이, 특히, 유사하게, 전술한 바와 같이 하나 이상의 와이어 본드 패드와 연결 라인을 포함하는 안테나 경로부들(19 및 39) 중 적어도 하나에 대응할 수 있다.
도 7을 계속 참조하면, 레이아웃(90)은 도 3 및 도 4와 관련하여 전술한 바와 같이 구멍 (25, 25', 45, 45')과 유사한 하나 이상의 구멍(105)을 더 포함한다.
당업자는 레이아웃(90)이 NXP, Infineon 및 STM 공급업체에 의해 공급되는 것과 같은 다양한 유형의 칩과 호환되도록 설계되었음을 이해할 것이다. 안테나 배선 패턴의 인덕턴스의 조정은 단자들 (93a 내지 99a) 중 적어도 두 개를 적절하게 연결함으로써 맞춰질 수 있다. 예를 들어, 도 7은 단자(93c와 95a) 사이, 단자(95b와 97a) 사이, 단자(97b와 99a) 사이를 전기적으로 상호연결하여 안테나 배선 패턴(93)의 최내측 권선을 안테나 경로부(99)와 연결하는 것을 도시한다. 단자(93c와 95a) 사이, 단자(95b와 97a) 사이, 그리고 단자(97b와 99a) 사이의 상호연결은 상응하는 와이어 본드 연결부에 의해 표시된 바와 같이 와이어 본딩을 통해 달성될 수 있다. 이에 따라, 안테나 배선 패턴(93)은 안테나 경로부(95, 97, 99)에 연결되고, 결과적인 인덕턴스는 모듈의 비접촉 기능의 원하는 공진 주파수를 설정하기 위해 칩(100)의 커패시턴스와 정합하도록 조정된다.
예시적인 특별한 일부 예에 따르면, 칩(100)은, 예를 들어, 56 pF의 커패시턴스를 갖는 NXP에 의해 공급되는 칩 유형일 수 있다.
이에 따라, 도 5 내지 7의 실시예는, 특정 칩 유형 및 이에 따른 칩 상의 와이어 본드 패드의 패턴에 관계없이, 모듈 레이아웃의 칩 랜딩 영역에 인접한 단자가 안테나 배선 패턴 및 연결 라인 패턴 및 칩 간의 와이어 본딩 연결을 허용한다는 것을 도시한다.
요약하면, 스마트 카드의 접촉 및 비접촉 기능을 모듈에 통합하는 것이 제안되어, 카드 본체에 와이어 안테나를 내장할 필요가 없다. 이에 따라, 안테나 배선 패턴의 인덕턴스를 원하는 값에 정합시키기 위해 안테나 배선 패턴의 경로 길이를 증가시키도록 안테나 경로부를 안테나 배선 패턴과 연결함으로써 공진 주파수가 일치될 수 있다. 이를 통해 인쇄 회로가 단 하나의 설계로 다수의 칩과 호환될 수 있다. 다양한 칩 리드와 호환되는 단일 인쇄 회로를 생산하는 이점은, 테이프 제조업체 공정이 단순화(도구의 하나의 세트만이 필요함)되고 모듈 생산자 물류가 단순화(참조하는 하나만 처리하면 됨)된다는 것이다.
이에 따라, 스마트 카드에 일반적으로 사용되는 특정 유형의 플라스틱 재료에 제한되지 않고, 다양한 재료가 선택될 수 있다. 또한, 예를 들어, 표준 ID1 카드에 대해 알려진 바와 같이, 0.5 mm 내지 1.0 mm 범위, 예를 들어, 약 0.76 mm의 두께를 갖는 단일층 카드 본체에 본 개시내용에 따른 모듈을 사용하는 것이 가능하다. 스마트 카드의 제조 시, 스마트 카드의 카드 본체가, 예를 들어, 서로 다른 층들을 함께 적층하거나 단일 재료로부터 카드 본체를 형성하고, 카드 본체에서 비접촉식 기능부의 안테나가 배치될 위치에 개구를 형성하고, 안테나를 갖는 모듈을 개구에 통합함으로써, 예비 본체로서 제공된다. 이에 따라, 안테나와 칩이 동일한 기판에 단일체로서 통합된 스마트 카드와 같은 안테나 및 칩 장치가 제공된다.
본 개시내용의 예시적인 일부 실시예에 따르면, 릴-투-릴 테이프는 스마트 카드의 제조 공정에서 사용될 수 있으며, 릴-투-릴 테이프는 도 2 내지 도 6과 관련하여 전술한 바와 같은 적어도 하나의 모듈을 포함한다. 본원의 예시적인 일부 예에서, 릴-투-릴 테이프의 테이프는 약 35 mm의 폭을 가질 수 있고, 9 mm 초과, 바람직하게는 약 14 mm의 폭을 갖는 모듈이 테이프에서 최적의 방식으로 배치될 수 있다.
본원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 개시내용을 제한하려는 의도가 아니다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 단수형인 "한", "하나" 및 "그"는 문맥상 명백하게 달리 나타내지 않는 한 복수형도 포함하도록 의도된 것이다. "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어들은, 본 명세서에서 사용될 때, 언급된 기능부, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 구성요소의 존재를 특정하지만 하나 이상의 다른 기능부, 정수, 단계, 동작, 요소, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지는 않는다는 점이 추가로 이해될 것이다. "선택적" 또는 "선택적으로"는, 이후에 설명되는 사건 또는 상황이 발생할 수도 있고 발생하지 않을 수도 있고 설명에는 해당 사건이 발생하는 경우와 발생하지 않는 경우가 포함됨을 의미한다.
본 명세서 및 청구범위 전반에 걸쳐 사용되는 근사 언어는, 관련된 기본 기능의 변경을 초래하지 않고 허용 가능하게 가변될 수 있는 임의의 정량적 표현을 수정하도록 적용될 수 있다. 이에 따라, "약", "대략", "실질적으로"와 같은 용어 또는 용어들에 의해 수식되는 값은 특정된 정확한 값으로 제한되어서는 안 된다. 적어도 일부 경우에, 근사 언어는 값을 측정하기 위한 도구의 정밀도에 해당할 수 있다. 여기서 그리고 명세서 및 청구범위 전반에 걸쳐, 범위 제한은 조합 및/또는 상호교환될 수 있으며, 이러한 범위들은, 문맥이나 언어가 달리 나타내지 않는 한, 식별되며, 본원에 포함된 모든 하위 범위를 포함한다. 범위의 특정 값에 적용되는 "대략"은, 양측 값에 적용되며, 값을 측정하는 도구의 정밀도에 달리 의존하지 않는 한, 명시된 값의 +/- 10%를 나타낼 수 있다.
아래 청구범위의 모든 수단 또는 단계와 기능 요소의 해당 구조, 재료, 동작 및 등가물은, 구체적으로 청구된 다른 청구 요소와 결합하여 기능을 수행하기 위한 임의의 구조, 재료 또는 동작을 포함하도록 의도된 것이다. 본 개시내용의 설명은, 예시 및 설명의 목적으로 제시되었지만, 개시내용을 개시된 형태로 총망라하거나 제한하려는 것이 아니다. 당업자에게는 본 개시내용의 범위 및 정신을 벗어나지 않으면서 많은 수정 및 변형이 명백할 것이다. 실시예는, 본 개시내용의 원리와 실제 적용을 가장 잘 설명하고 당업자가 고려되는 특정 용도에 맞게 다양하게 수정되는 다양한 실시예의 개시내용을 이해할 수 있도록 선택되고 설명되었다.
1 스마트 카드
3 카드 본체
4 기판
5 모듈
6, 60, 80, 100 IC 칩
7 개구
8 와이어
10, 30, 50, 70, 90 모듈
11, 31 외측 접촉 패턴
11a, 11b, 31a, 31b 접촉 패드
12 캡슐화제
13, 33, 53, 73, 93 안테나 배선 패턴
13a, 33a 시작 안테나 단자
13c, 33c, 53c, 73c, 93c 종단 안테나 단자
13b, 33b 권선 턴
15, 35, 55, 75, 95 추가 경로부
17, 37, 57, 77, 97 추가 경로부
19, 39, 59, 79, 99 추가 경로부
15a, 15b, 35a, 35b, 55a, 55b, 75a, 75b, 95a, 95b 추가 경로부의 단자
17a, 17b, 37a, 37b, 57a, 57b, 77a, 77b, 97a, 97b 추가 경로부의 단자
19a, 19c, 19d, 39a, 39c, 39d, 59a, 59b, 79a, 79b, 99a, 99b 추가 경로부의 단자
19b, 39b 연결 라인
21, 41 연결 라인
21a, 21b, 41a, 41b 단자
21c, 41c 도금된 구멍
23, 43 도금된 구멍
25, 45 비도금의 구멍
25' 도금된 구멍
25a 본딩 패드
62b 칩 안테나 패드
65, 85, 105 구멍

Claims (18)

  1. 스마트 카드로의 통합을 위한 인쇄 회로로서,
    두 개의 면을 갖는 인쇄 회로 기판;
    상기 인쇄 회로 기판의 제1 면 상에 위치하고, 제1 단자와 제2 단자 간에 연속적으로 연장되는 적어도 하나의 권선의 안테나 배선 패턴; 및
    제3 단자와 제4 단자 간에 연속적으로 연장되는 적어도 하나의 안테나 경로부를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 안테나 경로부는 상기 안테나 배선 패턴의 경로 길이를 상기 적어도 하나의 안테나 경로부의 경로 길이만큼 증가시키도록 구성되어, 상기 적어도 하나의 안테나 경로부가 상기 안테나 배선 패턴에 연결되면 시작 단자와 종료 단자를 갖는 증가된 안테나 배선 패턴이 형성되는, 인쇄 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 안테나 배선 패턴과 상기 적어도 하나의 안테나 경로부는 어떠한 물리적 접촉 없이 형성되는, 인쇄 회로.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안테나 배선 패턴과 상기 적어도 하나의 안테나 경로부는 상기 인쇄 회로 기판의 제1 표면 상에 형성되는, 인쇄 회로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 표면의 반대측인 제2 표면 상에 외측 접촉 패턴을 형성하는 적어도 하나의 접촉 패드를 더 포함하는, 인쇄 회로.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 안테나 경로부는, 상기 제1 및 제2 단자 중 하나를 상기 제3 및 제4 단자 중 하나와 전기적으로 연결할 때 상기 안테나 배선 패턴의 권선 수를 적어도 하나만큼 증가시키는, 인쇄 회로.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전기적 연결은 상기 제1 및 제2 단자 중 하나를 상기 제3 및 제4 단자 중 하나와 와이어 본당함으로써 이루어지는, 인쇄 회로.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 단자 내지 상기 제4 단자는 상기 안테나 배선 패턴에 의해 완전히 둘러싸인, 인쇄 회로.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증가된 안테나의 시작 단자를 IC 칩과 연결하도록 구성된 적어도 하나의 추가 단자를 포함하는 제1 연결 라인을 더 포함하는, 인쇄 회로.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증가된 안테나의 종료 단자를 IC 칩과 연결하도록 구성된 적어도 하나의 보조 단자를 포함하는 제2 연결 라인을 더 포함하는, 인쇄 회로.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안테나 배선 패턴은 적어도 9 mm의 폭, 예컨대, 11 mm, 또는 17 mm, 또는 22 mm, 및/또는 30 mm 미만의 길이를 갖는, 인쇄 회로.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 인쇄 회로를 포함하는 모듈로서,
    칩 랜딩 영역 상에 부착된 IC 칩을 더 포함하고,
    상기 IC 칩은, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 면 상에 위치하고, 와이어 본딩에 의해 상기 증가된 안테나의 시작 단자와 종료 단자에 전기적으로 연결된 적어도 두 개의 안테나 패드를 포함하는, 모듈.
  12. 제4항에 따른 인쇄 회로를 포함할 때의 제11항에 있어서, 상기 제1 면 상에 배치되는 상기 IC 칩의 두 개의 안테나 패드 중 적어도 하나는, 도금된 구멍에 의해 상기 제2 면 상에 배치되어 있는 상기 적어도 하나의 접촉 패드에 연결되고, 상기 적어도 하나의 접촉 패드는 또한 도금된 제2 구멍에 의해 상기 제1 면 상에 배치되어 있는 상기 증가된 안테나의 시작 단자에 연결되어, 상기 IC 칩이 상기 외측 접촉 패턴을 통해 상기 증가된 안테나의 시작 단자에 연결되는, 모듈.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 IC 칩과 적어도 하나의 본드 와이어는 캡슐화제에 의해 캡슐화되는, 모듈.
  14. 카드 본체, 및 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 인쇄 회로 또는 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항의 모듈을 포함하는, 스마트 카드.
  15. 제14항에 있어서, 상기 카드 본체는 나무, 금속, 또는 세라믹과 같은 비플라스틱 재료로 만들어진, 스마트 카드.
  16. 스마트 카드의 제조 공정에 사용되는 릴-투-릴 테이프로서,
    제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 인쇄 회로를 하나 이상 포함하는, 릴-투-릴 테이프.
  17. 스마트 카드의 제조 공정에 사용되는 릴-투-릴 테이프로서,
    제11항 내지 제13항 중 어느 한 항의 모듈을 하나 이상 포함하는, 릴-투-릴 테이프.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 테이프는 35 mm의 폭을 갖는, 릴-투-릴 테이프.
KR1020247003672A 2021-09-29 2021-09-29 스마트 카드에 통합하기 위한 인쇄 회로, 이러한 인쇄 회로를 갖는 스마트 카드, 및 스마트 카드의 제조 공정에 사용하기 위한 릴-투-릴 테이프 KR20240025690A (ko)

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