KR910002056B1 - 박막 전자 변환기 - Google Patents

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가부시기가이샤 도시바
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Abstract

내용 없음.

Description

박막 전자 변환기
제1도는 본 발명의 일실시예에 관한 박막 전자 변환기를 나타내는 구성 설명도.
제2도는 제1도의 제작 순서를 나타내는 공정 설명도.
제3도 및 제4도는 종래의 박막 전자 변환기를 설명하기 위하여 제시한 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
30 : 자성체기판 30a : 코일 형성부
30b : 패드 형성부 31,32 : 스파이럴 코일
31a,32a : 제1층의 스파이럴 코일 31b,32b : 제2층의 스파이럴 코일
33 : 전자 변환 코일 35a,35b : 좌우 각 코아편
36 : 리드선 37,38,39 : 드로우 홀 부분
40 : 절연막
본 발명은 에컨대 IC카드 등에 사용되고, 이 IC카드에 내장된 반도체 메모리와 카드 판독ㆍ기록장치간의 데이타(신호) 수수를 자기적 결합으로 실행하기 위한 박막 전자 변환기에 관한 것이다.
최근 대용량의 반도체 메모리를 내장하여 여러가지 데이타 관리에 이용할 수 있는 IC카드가 개발되고 있다. 종래에는 이와 같은 IC카드에 있어서 그 내장 반도체 메모리에 기억된 정보를 판독하고 혹은 정보의 갱신, 기록을 행하는 경우에는 카드 판독ㆍ기록장치의 전기 단자와 IC카드에 설치한 전기 단자를 기계적으로 접속(예컨대 접촉)하여 정보의 수수를 행하고 있었다. 그러나, 카드의 사용회수나 사용환경 등을 고려하면, 이 기계적 접속 방법에서는 IC카드, 카드 판독ㆍ기록장치 양쪽 모두 전기 단자의 신뢰성의 관점에서 볼때 문제가 있었다.
이 문제를 해결하는 수단으로서 IC카드 및 카드 판독ㆍ기록장치에 각각 전자 변환기를 설치하고, 이들에 의한 자기적 결합으로 정보의 수수를 행하는 비접촉의 자기 접속방식이 제안되고 있다.
제3도는 이와같은 비접촉 접속방식에 의한 신호 전달장치를 모식적으로 나타내는 것으로서, IC카드(21)와 카드 판독 기록장치의 변환기(11)에는 각각 서로 대향이 가능한 복수의 자기 결합 코일이 설치되어 있다. (12), (22)는 각각 판독ㆍ기록장치(11)측 및 IC카드(21)측에 설치되는 IC카드(21)에서의 정보의 판독 코일이고, 이와 마찬가지로 (13),(23)은 IC카드(21)에의 정보의 기록 코일이고, (14), (24)는 IC카드(21)의 정보 판독 기록 절환제어를 행하는 제어신호 전달용의 리이드 라이트 코일이고, (15),(25)는 IC카드(21)로의 전력공급 및 클록신호 공급에 이용되는 파워 클록 코일이다.
그런데 상기 방식의 IC카드(21)를 현재 많이 사용되고 있는 자기 스트라이프식 카드의 판독장치에도 사용할 수 있는 것을 생각할 수 있으나, 이경우 아래와 같은 문제가 발생한다.
즉, 제4도에 도시한 바와 같이 IC카드(21)에 설치된 1개의 코일(L)에서 발생하는 자속은 코일(L)의 중심부근에 대향하는 판독장치측의 자기 헤드(H)의 좌우의 각 코아편(Ha,Hb)에 대하여는 서로 상쇄되며 도면에서 화살표(A)방향으로 형성된다. 이결과, IC카드(21)의 코일(L)의 중심이 판독장치의 자기 헤드(H)와 대향하도록 설정하면, 판독용 자기 헤드의 권선(C)로부터의 재생 출력은 거의 영(0)이 되어 버린다. 상기 문제의 해결 수단으로서, IC카드(21)의 코일(L)의 주연부가 판독장치의 자기 헤드(H)와 대향되도록 설정하는 일을 생각하고 있다. 그러나 이경우는 자기 헤드(H)의 좌우의 각 코아편(Ha, Hb)과는 동일방향이기는 하나, 비대칭인 자속이 흐른다. 따라서 자기 헤드(H)에서의 재생 출력은 영(0)으로 되지는 않으나, IC카드(21)의 코일(L)에서 발생한 자속의 극히 일부밖에 유효하게 이용되지 않으므로, 전달효율이 매우 나빠진다.
또, 상기 자기적 접속방식에서는 판독장치측의 자기 헤드(H), 전자 변환기(21)(제4도)나 코일(12,13,14,15)(제3도)과 IC카드(21)측의 코일(L22,23,24,25)과의 상대적인 거리간격을 단축하므로써 신호의 전달 효율의 향상을 도모할 수 있는 것이나, IC카드(21)의 코일(L)등에 통전하기 위한 리이드선으로서, 통상 100㎛ 정도의 두께를 가지는 이방성 도전막을 사용하므로, 그만큼 거리간격이 커져서 충분한 자기결합을 얻을 수 없는 문제도 가지고 있었다.
본 발명은 상기 유효 자속을 증대하고, 자기결합을 강하게 하기 위하여 이루어진 것으로서, 간단하고 쉬운 구성이며 또한 유효 자속의 증대를 도모하고, 신호 전달효율의 향상을 실현할 수 있도록한 IC카드의 박막 전자 변환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 박막 전자 변환기는 코일 형성면 보다 낮은 단상의 패드 형성면을 마련한 기판과, 이 기판의 코일 형성면에 있어서의 자성체층에 대하여 절연성을 가지고 박막 형성된 서로 반대방향의 소용돌이 모양의 한쌍의 스파이럴 코일을 상호 접속하여 구성되는 전자 변환 코일과, 상기 기판의 패드 형성면에 박막 형성되고 상기 한쌍의 스파이럴 코일에 각각 접속된 접속용 패드와, 이 패드를 외부회로에 접속하는 인출선을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하여 자성체층에 대하여 한쌍의 스파이럴 코일에서 각각 역상(逆相)의 자계를 발생시켜서 발생자속을 유료하게 이용할 수 있게한 동시에 카드 판독 기록장치 등의 자기 헤드와의 상대적인 거리간격을 단축할 수 있게하여 신호 전달효율의 향상을 도모한 것이다.
(실시예)
이하 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
제1도는 본 발명의 일실시예에 관한 박막 전자 변환기를 표시하는 것으로서, 도면중(30)은 예칸데 NiZa 페라이트 등의 전기 절연성을 가진 자성체로 형성되는 자성체기판으로, 그 한면에는 코일 형성부(30a) 및 그 코일 형성부(30a) 보다 낮은 단상의 패드 형성부(30b)가 형성되어 있다. 또한 이 코일 형성부(30a)에는 서로 반대방향의 소용돌이 모양으로 형성한 상호 접속하여 구성되는 한쌍의 스파이럴 코일(31,32)로 구성되는 전자 변환 코일(33)이 주지의 박막 기술을 사용하여 형성된다. 이들 스파이럴 코일(31,32)은 각기 상기 패드 형성부(30b)에 박막 형성한 접속용 패드(34)에 각각 후술하는 바와 같이 전기 접속된다.
그리고, IC카드가 카드 판독장치에 세트되었을때 스파이럴 코일(31,32)의 중간부가 판독장치의 자기 헤드(35)와 대향하도록 설정된다.
한편, 패드(34)에는 와이어 본딩, 이방성 도전막 등의 리이드선(36)의 일단이 접속되고, 이 리이드선(36)의 타단은 도시를 생략한 판독장치내의 소정의 회로에 접속된다.
제2도는 상기 자성체기판(30)위에 적층 박막 형태의 전자 변환 코일(33) 및 패드(34)를 형성하는 프로세스를 나타낸다. 우선 동도면(a)에 도시한 바와 같이 자성체기판(30)의 한면에 코일형성부(30a)및 이 코일 형성부(30a) 보다 낮은 단상의 패드 형성부(30b)가 형성된다. 그리고 이 자성체기판(30)의 코일 형성부(30a)에는 동도면(b)에 도시한 바와 같이 서로 반대방향의 소용돌이상으로 형성한, 적층구성의 첫번째층을 구성하는 한쌍의 제1의 스파이럴(31a),(32a)이 소정의 간격을 두고 형성된다. 이 제1의 스파이럴 코일 (31a),(32a)은 패드 형성부(30b)에 각각 박막 기술을 사용하여 형성한 한쌍의 접속 패드(34),(34)에 접속된다. 다음에 동도면(c)에 도시한 바와 같이 자성체기판(30)의 한면에는 제1의 스파이럴 코일(31a,32a)접속용 드로우 홀 부분(37,38)과 패드(34,34) 접속용 드로우 홀 부분(39,39)을 남기고, 포트레지스트 등의 절연막(40)이 부착된다. 그리고, 이 절연막(40)위에는 동도면(d)에 도시한 바와 같이 적층구성의 두번째층을 구성하는 상호 접속된 한쌍의 제2의 스파이럴 코일(31b),(32b),이 박막 형성 기술에 의하여 형성되고 이들중 소정장소가 드로우 홀 부분 (37, 38)을 통하여 첫번째층의 스파이럴 코일(31a), (32b)과 전기 접속되고, 여기에 서로 반대방향의 소용돌이 모양을 가지며 상호 접속된 한쌍의 스파이럴 코일(31),(32)이 자성체기판(30)위에 형성된다. 그리고, 단부(30a)의 패드(34),(34)에는 드로우 홀 부분(39),(39)을 거쳐서, 동도면(e)에 도시한 바와 같이 리이드선(36),(36)이 각각 접속된다(이경우, 이방성 도전막을 리이드선(36)으로 하고, 이것을 열압착하여 접속한다). 이것에 의하여 리이드선(36), (36)의 윗면은 코일 형성부(30a)와 거의 동일 높이로 설정된다.
상기의 구성에 의하여 리이드선(36)을 개재하여 스파이럴 코일(31),(32)에 전류가 인가되면, 스파이럴 코일(31),(32)은 예컨대 전류의 방향에 따라서 자성체기판(30)면에 대하여 반대방향의 자속을 발생한다. 이 스파이럴 코일(31),(32)의 자속은 예컨대 제1도 중앙 화살표로 표시하는 바와 같은 카드 판독장치의 자기 헤드(35)의 좌우 각 코아편(35a),(35b)을 거쳐서 한쪽의 스파이럴 코일(31)에서 다른쪽의 스파이럴 코일(32)로 순환한다. 이것에 의하여 카드 판독장치의 자기 헤드(35)는 자성체기판(30)의 스파이럴 코일(31),(32)의 자속이 시간적으로 변화하면, 그에 따른 전압이 유기되어 정보의 판독이 행해진다.
이와 같이, 상기 박막 전자 변환기는 자성체기판(30)에 상호 접속된 서로 반대방향의 소용돌이 모양의 한쌍의 스파이럴 코일(31),(32)을 가진 전자 변환코일(33)을 설치하고, 스파이럴 코일(31),(32)에서 역상의 자속을 각각 발생시켜서 순환시키도록 구성하므로써, 종래와 같이 카드 판독장치의 자기 헤드(H)의 좌우각 코아편(Ha),(Hb)내에 있어서의 자속 상쇄가 없기 때문에, 가급적으로 재생 출력의 향상을 도모할 수 있다. 더우기 코일에서 발생된 자속을 유효하게 이용할 수 있다.
또 상기 박막 전자 변환기는 패드(34),(34)를 자성체기판(30)의 단부(30a)에 설치하므로써, 리이드선(36)으로서 예컨대 100㎛정도의 두께를 가지는 이방성 도전막을 사용한 경우에도 상술한 바와 같이 코일 형성면(30a)과 거의 같은 높이로 할 수 있으므로, 카드 판독장치에 세트한때, 그 자기 헤드(35)와의 상대 적인 거리 간격을 단축하여 배치하는 것이 가능하게 되고, 가급적 신호의 전달효율의 향상을 기할 수 있다.
또, 상기 실시예에서는 기판을 자성체기판(30)으로 구성한 경우로 설명하였으나 이에 한하지 않고 예컨대 비자성체기판을 사용하여, 이 비자성체기판상에 예컨대 스패터 등에 의하여 10㎛정도의 두께를 가지는 약자성 박막을 형성하고, 이 약자성 박막을 자성체층으로 이용하도록 구성하는 것도 가능하여 동일한 효과를 기대할 수 있다.
또, 상기 실시예에서는 스파이럴 코일(31),(32)위에 절연막을 형성하지 않은 경우로 설명하였으나, 이에 한하지 않고 예컨대 보호막을 겸하는 절연막을 형성하는 것도 가능하여 동일한 효과를 기대할 수 있다.
그러므로, 본 발명은 상기 실시예에 한하지 않고, 기타 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지의 변형을 실시할 수 있음은 물론이다.
이상 상술한 바와 같이 이 발명에 의하면, 간단하고 쉬운 구성이면서도 유효 자속의 증대를 도모하고 전달효율의 향상을 실현할 수 있도록한 박막 전자 변환기를 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 정보판독ㆍ기록용 외부기기와의 사이에서 자기적 결합에 의하여 정보의 수수를 행하기 위한 카드형 장치에 설치되는 박막 전자 변환기에 있어서, 제1부분(30a)과 이 제1부분(30a) 보다 얇게 형성된 제2부분(30b)을 가지는 기판(30)과, 상기 제1부분(30a)에 박막 형성된 전자 변환 코일수단(31,32)과, 상기 제2부분(30b)에 박막 형성된 접속수단 (34)을 가지는 것을 특징으로 하는 박막 전자 변환기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 접속수단(34)은 상기 카드모양 장치에 설치되어 정보의 판독ㆍ기록에 제공되는 반도체 메모리에 접속되는 것을 특징으로 하는 박막 전자 변환기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 반도체 메모리와 상기 접속수단(34)을 다시 접속할 수 있는 이방성 도전 박막 리이드선(36)을 가지는 것을 특징으로 하는 박막 전자 변환기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 기판은 자성체기판(30)을 가지는 것을 특징으로 하는 박막 전자 변환기.
  5. 제3항에 있어서, 상기 기판은 비자성체기판(30)을 가지는 것을 특징으로 하는 박막 전자 변환기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 전자 변환 코일수단은 서로 반대방향으로 자속을 발생하는 한쌍의 코일수단(31,32)을 가지는 것을 특징으로 하는 박막 전자 변환기.
  7. 정보 판독ㆍ기록용 외부기기와의 사이에서 자기적 결합에 의하여 정보의 수수를 행하기 위한 카드형 장치에 설치되는 박막 전자 변환기의 제조방법에 있어서, 기판(30)에 소정 두께를 가지는 제1부분(30a)과 이 제1부분(30a) 보다 얇게 제2부분(30b)을 형성하는 단계와, 상기 제1부분(30a) 및 제 2부분(30b)에 각각 서로 접속된 제1코일수단(31a,32a) 및 접속수단(34)을 박막 형성하는 단계와, 상기 제1코일수단(31a,32a)위에 소정의 드로우 홀(37,38)이 뚫린 절연막(40)을 형성하는 단계와, 이 절연막(40)위에 상기 드로우 홀(37, 38)을 거쳐 상기 제1코일수단(31a, 32a)에 접속된 제2코일수단(31b, 32b)을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 전자 변환기의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 접속구단(34)을 상기 카드형 장치에 설치된 정보의 판독 ㆍ기록에 제공되는 반도체 메모리에 다시 접속하기 위해 이방성 도전 박막 리이드선(36)을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 전자 변환기의 제조방법.
KR1019880001078A 1987-02-06 1988-02-05 박막 전자 변환기 KR910002056B1 (ko)

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