WO2012157805A1 - 기폭제를 이용한 카드 및 그 제조방법 - Google Patents

기폭제를 이용한 카드 및 그 제조방법 Download PDF

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WO2012157805A1
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강수향
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    • G06K19/07769—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card comprising at least a second communication arrangement in addition to a first non-contact communication arrangement the further communication means being a galvanic interface, e.g. hybrid or mixed smart cards having a contact and a non-contact interface

Definitions

  • the present invention relates to a card using a initiator and a method of manufacturing the same, and more particularly, by densely bonding the contact of the antenna coil and the IC chip of the card by inducing explosion of the initiator, reducing card defects and speeding up the manufacturing process
  • the present invention relates to a card and a method of manufacturing the same using an initiator that can achieve and eliminate environmental adverse effects.
  • a smart card is a chip card with a built-in microchip for logical operation, and is widely used for various purposes such as various financial cards, transportation cards, ID cards, and network access cards. It is a built-in card, but it only performs a function of storing data.
  • IC cards In general terms, such smart cards and memory cards are commonly referred to as integrated circuit (IC) cards, which have recently been used in various fields such as communication, finance, transportation, social ID and e-commerce. It is being used for a purpose, and it is growing rapidly according to the increase of internet use and the change of information and communication environment.
  • IC integrated circuit
  • the smart card is divided into two methods according to the communication method with the outside, which uses a contact card and a built-in antenna coil to transmit and receive data through the contact exposed to the surface of the card to wirelessly transmit and receive data Can be divided into contactless cards.
  • the smart card can be divided again according to the combination of the two mentioned methods, a hybrid card in which the contact and contactless in each card is present by a separate chip, and the contact and contactless in one card It can be divided into a combination card, a dual interface card existing by the chip.
  • the combination card is an IC chip designed to process contact and contactless chips in one process, and is the most advanced type of existing smart card.
  • Republic of Korea Patent Publication No. 10-2004-67184 relates to a "smart card and a method of manufacturing the coating the loop coil contact with a conductive paste", the antenna coil and IC chip contact of the card using a conductive adhesive A technique for bonding is disclosed.
  • Republic of Korea Patent Publication No. 10-2004-83735 relates to a "gluing method of a hot melt sheet for manufacturing a combination IC card", a technology for bonding the antenna coil and IC chip contact of the card using the hot melt sheet Is open to the public.
  • Republic of Korea Patent Publication No. 10-2003-19521 relates to a method for attaching an IC chip of a combination IC card by a soldering method, the technique of bonding the antenna coil and IC chip contacts of the card by soldering Is open to the public.
  • the card is bonded to the antenna coil and the IC chip contact by using the solder disclosed in the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2003-19521, the agglomeration of the solder is generated, the adhesion is reduced, the manufacturing process is very complicated, Since harmful lead is used, there is a problem that adversely affects the environment.
  • the present invention is to solve the above problems, its purpose is to induce the explosion of the initiator and the antenna coil and the IC chip contact of the card by dense adhesion, improve the adhesive force compared to the existing card to reduce the card defects and manufacture In addition to simplifying the process, it is to provide a card and a method for manufacturing the same using an initiator which can improve productivity, sustain quality, and eliminate environmental adverse effects.
  • step (E1) further comprises the step of bonding the IC chip base 160 and the inlay sheet 130 through the glue tape 185.
  • the initiator 136 is explosive at the same time to generate a high heat by reacting the acidic substance of PH4 or less and the transition metals of group 15 of the periodic sequence after the transition of the group 14 of the periodic sequence The metal is melted to bond the antenna coil 135 and the terminal 166 of the IC chip 165.
  • the initiator 136 is preferably exploded by receiving heat at a time of 0.5 seconds to 1 second at a temperature of 160 °C ⁇ 210 °C through the external heat.
  • the card using the initiator for achieving the above object, the front printed sheet 120, the antenna coil 135 is wound inlay sheet 130 and the rear printed sheet 140 It is bonded in order, the antenna coil 135 of the inlay sheet 130 is exposed through the gutter, the terminal 166 of the IC chip 165 to the exposed antenna coil 135, the initiator 136 It is composed of glued through the explosion.
  • the initiator 136 is composed of nitric acid, bismuth, tin and flux, the nitric acid and bismuth reacts according to the external heat to generate a high heat and at the same time to melt the tin and flux to form a contact point .
  • the initiator 136 is composed of gunpowder, tin and flux, and the gunpowder generates high heat and explodes at the same time according to external heat while melting the tin and flux to form a contact point.
  • the initiator 136 preferably further includes silver (Ag) to improve the characteristics of the antenna.
  • a zig-zag-shaped bent portion 137 is formed at both ends of the antenna coil 135 to widen the contact area with the terminal 166 of the IC chip 165.
  • the card manufacturing method using the initiator for achieving the above object is a method of manufacturing a card using the initiator to connect the antenna coil of the card and the IC chip terminal using the initiator, ( a) exposing the antenna coil 135 of the inlay sheet 130 and applying an initiator 136 to the exposed antenna coil 135; (b) bringing the initiator 136 into contact with the terminal 166 of the IC chip 165; (c) bonding the antenna coil 135 and the terminal 166 of the IC chip 165 by exploding the initiator 136 applied between the antenna coil 135 and the terminal 166 of the IC chip 165. It comprises the step of.
  • the initiator 136 is composed of nitric acid, bismuth, tin and flux, the nitric acid and bismuth reacts according to the external heat to generate a high heat and at the same time to melt the tin and flux to form a contact.
  • the initiator 136 is composed of gunpowder, tin, and flux, it is preferable to form a contact point by melting the tin and flux while exploding and generating a high heat according to the external heat.
  • the card using the initiator according to the present invention by inducing the explosion of the initiator and the antenna coil and the IC chip contact of the card, by improving the adhesive force compared to the existing card to reduce the card defects and simplify the manufacturing process Not only can it improve productivity, maintain its function semi-permanently, and provide eco-friendly cards by using no harmful substances such as lead.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a process of laminating the card sheet of FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a card sheet laminated through FIG. 2.
  • FIG. 4 is a view showing the shape after applying the first grooving to the card sheet of FIG.
  • FIG. 5 is a view showing the shape after applying the second grooving to the card sheet of FIG.
  • FIG. 6 is a view schematically showing an IC chip applied to the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a shape after applying tertiary grooving to the card sheet of FIG. 5;
  • FIG. 8 is a view showing a state in which the initiator applied to the present invention is applied.
  • Figure 9 is a view showing the initiator metering dispenser applied to the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of temporarily bonding an antenna coil and an IC chip to which the present invention is applied.
  • FIG. 11 is a view showing an example of a card produced by exploding the initiator applied to the present invention.
  • FIG. 12 is a view showing an example in which a zigzag bent portion is formed at the end of the antenna coil to be applied to the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing a lamination example of the card sheet to be applied to the present invention
  • Figure 2 is a view showing a process of laminating the card sheet of Figure 1
  • Figure 3 shows a card sheet laminated through the Figure 2 Drawing.
  • FIG. 4 is a view showing the shape after applying the first grooving to the card sheet of FIG. 3
  • FIG. 5 is a view showing the shape after applying the second grooving to the card sheet of FIG. Is a diagram schematically showing an IC chip applied to the present invention.
  • Figure 7 is a view showing the shape after applying the third grooving to the card sheet of Figure 5
  • Figure 8 is a view showing a state in which the initiator is applied to the present invention
  • Figure 9 is applied to the present invention It is a figure which shows the initiator quantitative discharger which becomes.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of temporarily bonding an antenna coil and an IC chip to which the present invention is applied
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a card manufactured by exploding the initiator applied to the present invention.
  • the card manufacturing method using the initiator according to the present invention the front overlay sheet 110, the front printing sheet 120, the inlay sheet 130, the rear printing sheet (from the top in order) 140) and the rear overlay sheet 150 is laminated, and heated to a temperature of 150 °C to 160 °C through a laminator 180 with a built-in heater rod 190 shown in Figure 2 of 15 ⁇ 19kg / cm2
  • the sheets are adhered as shown in FIG. 3 by laminating under pressure for 14-16 minutes.
  • the inlay sheet 130 is a core sheet for determining the thickness of the card, has a thickness of about 0.3mm, made of a transparent or opaque synthetic resin material, the antenna coil 135 is wound and laminated. At this time, since the start point and the end point of the winding of the antenna coil 135 are well-known techniques formed to make contact with both terminals 166 of the IC chip, which will be described later, a detailed description thereof will be omitted.
  • the front printing sheet 120 is made of synthetic resin and bonded to the inlay sheet 130 to a thickness of about 0.10 to 0.25 mm, and a basic card design such as a hologram and a card expiration date is printed.
  • the front overlay sheet 110 is made of a transparent synthetic resin is deposited on the front printing sheet 120 to a thickness of approximately 0.05 ⁇ 0.10mm, to protect the design printed on the front printing sheet 120.
  • the rear printing sheet 140 has the same material and the same thickness as the front printing sheet 120, is bonded to the back of the inlay sheet 130, the magnetic stripe may be deposited on the outer surface, issued card company, card Precautions and card company telephone numbers are printed.
  • the rear overlay sheet 150 has the same material as the front overlay sheet 110 and is deposited on the rear surface of the rear printing sheet 140 to protect the design printed on the rear printing sheet 140.
  • the antenna coil of the inlay sheet 130 from the front overlay sheet 110 may be seated so that the IC chip base 160 shown in FIG. 6 may be seated.
  • the groove 181 is formed by performing the first groove digging through the drill to be pushed to the exposed surface.
  • the IC chip molding part 163 protecting the IC chip 165 shown in FIG. 6 may be inserted so that the rear printing sheet 140 may be inserted from the inlay sheet 130.
  • the groove 182 is formed by performing the second groove digging to the middle portion.
  • the terminal 166 of the IC chip 165 shown in FIG. 6 can be bonded to the antenna coil 135 wound on the inlay sheet 130.
  • the antenna coil 135 is exposed to about 1/3 to 1/2 to the outside.
  • the inlay sheet 130 is grooved in a groove shape so that portions other than the exposed surface of the antenna coil 135 of the inlay sheet 130 are convex.
  • the IC chip 165 is prevented from reacting poorly to the IC chip due to synthesis with a circuit trace on the rear surface of the IC chip 165.
  • the liquid initiator 136 is disposed on the exposed surface of the antenna coil 135 of the inlay sheet 130 exposed through the third groove, and the quantitative ejector shown in FIG. 9. Apply through 170.
  • the initiator 136 is nitric acid, acidic substances of PH4 or less, bismuth, a post-transition metal of Group 15, tin, a post-transition metal of Group 14, silver, a transition metal of Group 11, and flux ( flux, solvent). That is, in the hot stamping, for example, the nitric acid and bismuth react with the external heat through an ultrasonic welding machine to generate high heat and explode at the same time, melting the tin, silver, and flux to melt the antenna coil 135 and the IC chip.
  • the terminal 166 of 165 is bonded.
  • the nitric acid and bismuth have been described as causing the explosion by the external heat, but by mixing the gunpowder of nano-sized particles with the tin, silver and flux to cause the explosion by the antenna coil 135 and
  • the terminal 166 of the IC chip 165 may be bonded to each other, and silver (Ag) may be selectively mixed as a material for improving antenna characteristics due to excellent conductivity.
  • the metered discharge unit 170 during the card manufacturing operation, the liquid initiator 136 is accommodated in the insulating cap 172, one or more so that it can always maintain a temperature of 25 °C Heater rods 174 are built, but the heater rods 174 and the initiator 136 are spaced apart from direct contact, and is configured to apply only a predetermined amount through the injector 176.
  • the initiator 136 paste is usually kept refrigerated, and only a suitable amount is released when applied, but the viscosity of the initiator 136 paste is hardened in a factory state, but when aged at room temperature or higher, the viscosity changes and becomes thinner. Therefore, the automatic discharge is possible through the injector 176 of the metering dispenser 170.
  • the IC chip base 160 on which the IC chip 165 is mounted and the IC chip molding part 163 are formed by the grooves formed through the first and second grooves. 181 and 182 to be bonded to the contact between the terminal 166 of the IC chip 165 and the antenna coil 135, and the IC chip base 160 and the inlay sheet 130 can be bonded to Provisionally bonded through the glue tape 185.
  • the initiator 136 applied between the antenna coil 135 and the terminal 166 of the IC chip 165 through an ultrasonic welding machine or a hot stamping process.
  • the antenna coil 135 and the terminal 166 of the IC chip 165 are adhered to each other by repeatedly applying heat twice at a time of 0.5 seconds to 1 second to explode the initiator 136, and then the temperature of 195 ° C to 230 ° C.
  • the melt tape 185 is melted by applying heat once at a time of 1 second to 1.5 seconds, thereby adhering the IC chip base 160 and the inlay sheet 130 to cool the film by cold pressure to complete the card.
  • the reason why the heat is instantaneously divided into two times without applying heat to the initiator 136 is to prevent deformation of the card made of synthetic resin and damage to the IC chip, and also to increase the heating temperature of the initiator 136.
  • the reason why the setting time is set to 160 ° C to 210 ° C and an instant time of 0.5 seconds to 1 second is because the initiator 136 does not generate an explosion at a temperature of less than 160 ° C and a time of less than 0.5 seconds, and 210 ° C. This is because the IC chip 165 is damaged at temperatures exceeding and exceeding 1 second.
  • the reason why the heating temperature of the glue tape 185 is set to a time of 1 second to 1.5 seconds at a temperature of 195 ° C. to 230 ° C. is because of the glue tape 185 at a temperature of less than 195 ° C. and a time of less than 1 second. This is because the melt is not optimally formed, and deformation occurs in the card form at a temperature exceeding 230 ° C. and a time exceeding 1.5 seconds.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example in which a zigzag bent portion is formed at an end of an antenna coil according to the present invention.
  • the card using the initiator As shown in Figure 11, the card using the initiator according to another aspect of the present invention, the front overlay sheet 110, the front printing sheet 120, the inlay sheet 130 is wound around the antenna coil 135 from the top
  • the rear printing sheet 140 and the rear overlay sheet 150 are bonded in order, and the antenna coil 135 of the inlay sheet 130 is exposed by performing a grooving through a drill for pushing, wherein the exposed The terminal 166 of the IC chip 165 is bonded to the antenna coil 135 through the explosion of the initiator 136 made of a liquid phase.
  • the initiator 136 is composed of nitric acid, bismuth, tin, silver and flux, and the nitric acid and bismuth first reacts to explode while generating a high heat by receiving an external heat, the tin, silver and flux Melting is performed to bond the antenna coil 135 and the terminal 166 of the IC chip 165.
  • the antenna coil 135 by causing an explosion by mixing a powder of nano-sized particles with the tin, silver, and flux.
  • the terminal 166 of the IC chip 165 may be bonded to each other, and silver (Ag) may be selectively mixed as a material for improving antenna characteristics due to excellent conductivity.
  • the present invention can also be applied to RF cards, IC cards, hybrid cards and combination cards.

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Abstract

본 발명은 카드의 안테나 코일과 IC 칩 접점을 기폭제의 폭발을 유도하여 접착시키는 기폭제를 이용한 카드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상부에서부터 전면 오버레이 시트, 전면 인쇄시트, 안테나 코일이 권선된 인레이 시트, 후면 인쇄시트 및 후면 오버레이 시트가 순서대로 접착되어 있고, 홈파기를 통해 상기 인레이 시트의 안테나 코일이 노출되되, 상기 노출된 안테나 코일에 IC 칩의 단자가 기폭제의 폭발을 통해 접착됨으로써 구성되어, 기존 카드에 비해 접착력을 향상시켜 카드 불량을 감소하고 제조공정을 단순화할 수 있을 뿐만 아니라, 납과 같은 유해물질을 사용하지 않음으로써 친환경적인 카드를 제공할 수 있다.

Description

기폭제를 이용한 카드 및 그 제조방법
본 발명은 기폭제를 이용한 카드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 카드의 안테나 코일과 IC 칩의 접점을 기폭제의 폭발을 유도하여 밀도 있게 접착시킴으로써, 카드 불량의 감소와 제조 공정의 신속화를 달성하고 환경적인 악영향을 해소할 수 있는 기폭제를 이용한 카드 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 스마트 카드는 논리연산을 위한 마이크로 칩이 내장된 칩 카드로써, 각종 금융카드, 교통카드, ID카드 및 네트워크 접속 카드 등의 다양한 목적으로 널리 사용되고 있으며, 메모리 카드는 스마트 카드와 같이 칩을 내장한 카드이지만 단지 데이터를 저장하는 기능만을 수행하는 카드이다.
이러한 스마트 카드와 메모리 카드를 포함하는 광의의 용어로 보통 IC(Integrated Circuit) 카드라고 통칭하는데, 이 IC 카드는 최근 들어 통신, 금융, 교통, 소셜 ID(social ID) 그리고 전자상거래 등 여러 분야에서 다양한 용도로 활용되고 있으며, 인터넷 사용의 급증과 정보통신 환경의 변화에 따라 급속한 성장을 보이고 있다.
여기서, 상기 스마트 카드는 외부와의 통신 방법에 따라 두 가지 방식으로 구분되는데, 카드의 표면으로 노출된 접점을 통해서 데이터를 송수신하는 접촉식 카드와 내장된 안테나 코일을 이용하여 무선으로 데이터를 송수신하는 비접촉식 카드로 나눌 수 있다.
이때, 접촉식 카드의 경우는 카드판독기 안에 삽입하는 방식으로, 비접촉식 카드의 경우에는 비접촉식 카드판독기 부근에 가져다 대는 방식으로 정보의 교환이 이루어진다.
또한, 상기 스마트 카드는 언급된 두 가지 방식을 결합한 형태에 따라 다시 구분할 수 있는데, 하나의 카드 내에 접촉식과 비접촉식이 각각 독립된 칩에 의해 존재하는 하이브리드 카드와, 하나의 카드 내에 접촉 및 비접촉식이 하나의 칩에 의해 존재하는 듀얼 인터페이스 카드인 콤비 카드로 나눌 수 있다.
이 중에서, 상기 콤비 카드는 접촉 및 비접촉식 칩을 하나의 처리과정에서 처리되도록 설계된 IC 칩을 카드에 탑재한 것으로서 현존하는 스마트 카드중 가장 발전된 형태의 카드이다.
일예로서, 종래의 스마트 카드 및 콤비 카드와 관련하여서는, 대한민국 공개공보 제10-2004-67184호, 공개공보 제10-2004-83735호 및 공개공보 제10-2003-19521호에 개시되어 있다.
즉, 상기 대한민국 공개공보 제10-2004-67184호는, "루프코일 접점을 도전성 페이스트로 코팅한 스마트 카드 및 그 제작 방법"에 관한 것으로서, 카드의 안테나 코일과 IC 칩 접점을 도전성 접착제를 이용하여 접착하는 기술이 공개되어 있다.
또한, 상기 대한민국 공개공보 제10-2004-83735호는, "콤비형 아이씨 카드 제조를 위한 핫멜트 시트의 접착방법"에 관한 것으로서, 카드의 안테나 코일과 IC 칩 접점을 핫멜트 시트를 이용하여 접착하는 기술이 공개되어 있다.
또한, 상기 대한민국 공개공보 제10-2003-19521호는, "납땜 방식에 의한 콤비형 아이씨 카드의 아이씨 칩 부착방법"에 관한 것으로서, 카드의 안테나 코일과 IC 칩 접점을 납땜을 이용하여 접착하는 기술이 공개되어 있다.
그러나, 상기 대한민국 공개공보 제10-2004-67184호 및 공개공보 제10-2004-83735호에 개시된 도전성 접착제 및 핫멜트 시트를 이용하여 안테나 코일과 IC 칩 접점을 접착한 카드는, 접점에 대한 접착력 및 내구성이 떨어져서 제조시나 사용시 카드에 불량이 발생되는 문제점이 있다.
또한, 상기 대한민국 공개공보 제10-2003-19521호에 개시된 납땜을 이용하여 안테나 코일과 IC 칩 접점을 접착한 카드는, 땜납의 뭉침이 발생되어 접착력이 떨어지고, 제조공정이 매우 복잡할 뿐만 아니라, 유해한 납을 사용하기 때문에 환경에 악영향을 주는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 카드의 안테나 코일과 IC 칩 접점을 기폭제의 폭발을 유도하여 밀도 있게 접착시킴으로써, 기존 카드에 비해 접착력을 향상시켜 카드 불량을 감소하고 제조공정을 단순화할 수 있을 뿐만 아니라, 생산성 향상, 품질의 지속성 및 환경적인 악영향을 해소할 수 있는 기폭제를 이용한 카드 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 기폭제를 이용한 카드 제조방법은, (A) 전면 오버레이 시트(110)로부터 인레이 시트(130)의 안테나 코일(135) 노출면까지 홈(181)을 형성하는 단계; (B) 상기 인레이 시트(130)로부터 후면 인쇄시트(140)의 중간부까지 홈(182)을 형성하는 단계; (C) 상기 인레이 시트(130)의 안테나 코일(135)과 IC 칩(165)의 단자(166)가 접착될 수 있도록 상기 인레이 시트(130)의 안테나 코일(135)을 노출시키는 단계; (D) 상기 인레이 시트(130)의 안테나 코일(135)의 노출면에 기폭제(136)를 도포하는 단계; (E) 상기 IC 칩(165)이 탑재된 IC 칩 베이스(160)와 IC 칩 몰딩부(163)를 상기 홈들(181, 182)에 안착하여, 상기 IC 칩(165)의 단자(166)가 기폭제(136)와 맞닿게 하는 단계; (F) 상기 안테나 코일(135)과 IC 칩(165)의 단자(166) 사이에 도포된 기폭제(136)에 열을 가하여 폭발시킴으로써 상기 안테나 코일(135)과 IC 칩(165)의 단자(166)를 접착시키는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 (F) 단계 이전에는, (E1) 상기 IC 칩 베이스(160)와 인레이 시트(130)를 글루 테이프(185)를 통해 접착하는 단계를 더 포함한다.
더 바람직하게, 상기 (F) 단계에서, 상기 기폭제(136)는 PH4 이하의 산성물질과 주기열표 15족의 전이후금속이 반응하여 고열을 발생시킴과 동시에 폭발하여, 주기열표 14족의 전이후금속을 용융시켜서 상기 안테나 코일(135)과 IC 칩(165)의 단자(166)를 접착시킨다.
또한, 상기 기폭제(136)는 외부의 열을 통해 160℃ ~ 210℃의 온도에서 0.5초 ~ 1초의 시간으로 열을 받음으로써 폭발되는 것이 바람직하다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 기폭제를 이용한 카드는, 전면 인쇄시트(120), 안테나 코일(135)이 권선된 인레이 시트(130) 및 후면 인쇄시트(140)가 순서대로 접착되어 있고, 홈파기를 통해 상기 인레이 시트(130)의 안테나 코일(135)이 노출되되, 상기 노출된 안테나 코일(135)에 IC 칩(165)의 단자(166)가 기폭제(136)의 폭발을 통해 접착되어 구성된다.
바람직하게, 상기 기폭제(136)는 질산, 비스무스, 주석 및 플럭스로 구성되어, 외부의 열에 따라 상기 질산과 비스무스가 반응하여 고열을 발생시킴과 동시에 폭발하면서 상기 주석과 플럭스를 용융시켜 접점을 형성한다.
더 바람직하게, 상기 기폭제(136)는 화약, 주석 및 플럭스로 구성되어, 외부의 열에 따라 상기 화약이 고열을 발생시킴과 동시에 폭발하면서 상기 주석과 플럭스를 용융시켜 접점을 형성한다.
또한, 상기 기폭제(136)는 안테나의 특성을 향상시키기 위한 은(Ag)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 안테나 코일(135)의 양단의 말단에는 지그재그 형상의 절곡부(137)가 형성되어 상기 IC 칩(165)의 단자(166)와의 접촉면적을 넓히는 것이 바람직하다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 기폭제를 이용한 카드 제조방법은, 카드의 안테나 코일과 IC 칩 단자를 기폭제를 이용하여 접속하는 기폭제를 이용한 카드의 제조방법으로서, (a) 인레이 시트(130)의 안테나 코일(135)을 노출시키고, 노출된 안테나 코일(135)에 기폭제(136)를 도포하는 단계; (b) 상기 기폭제(136)에 IC 칩(165)의 단자(166)를 맞닿게 하는 단계; (c) 상기 안테나 코일(135)과 IC 칩(165)의 단자(166) 사이에 도포된 기폭제(136)를 폭발시킴으로써 상기 안테나 코일(135)과 IC 칩(165)의 단자(166)를 접착시키는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 기폭제(136)는 질산, 비스무스, 주석 및 플럭스로 구성되어 있되, 외부의 열에 따라 질산과 비스무스가 반응하여 고열을 발생시킴과 동시에 폭발하면서 주석과 플럭스를 용융시켜 접점을 형성한다.
또한, 상기 기폭제(136)는 화약, 주석 및 플럭스로 구성되어 있되, 외부의 열에 따라 화약이 고열을 발생시킴과 동시에 폭발하면서 주석과 플럭스를 용융시켜 접점을 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 기폭제를 이용한 카드 및 그 제조방법에 따르면, 카드의 안테나 코일과 IC 칩 접점을 기폭제의 폭발을 유도하여 접착시킴으로써, 기존 카드에 비해 접착력을 향상시켜 카드 불량을 감소하고 제조공정을 단순화할 수 있을 뿐만 아니라, 생산성 향상을 도모하고, 반영구적으로 기능을 유지하며, 납과 같은 유해물질을 사용하지 않음으로써 친환경적인 카드를 제공할 수 있다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
도 1은 본 발명에 적용되는 카드 시트의 적층 예를 나타내는 도면.
도 2는 상기 도 1의 카드 시트를 라미네이팅하는 공정을 나타내는 도면.
도 3은 상기 도 2를 통해 라미네이팅된 카드 시트를 나타내는 도면.
도 4는 상기 도 3의 카드 시트에 1차 홈파기를 적용한 후의 형상을 나타내는 도면.
도 5는 상기 도 4의 카드 시트에 2차 홈파기를 적용한 후의 형상을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 적용되는 IC 칩을 개략적으로 나타내는 도면.
도 7은 상기 도 5의 카드 시트에 3차 홈파기를 적용한 후의 형상을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명에 적용되는 기폭제가 도포된 상태를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 적용되는 기폭제 정량 토출기를 나타내는 도면.
도 10은 본 발명에 적용되는 안테나 코일과 IC 칩을 가접합하는 일예를 나타내는 도면.
도 11은 본 발명에 적용되는 기폭제를 폭발시켜 제조된 카드의 일예를 나타내는 도면.
도 12는 본 발명에 적용되는 안테나 코일의 말단에 지그재그 형상의 절곡부가 형성된 일예를 나타내는 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 기폭제를 이용한 카드 및 그 제조방법을 상세하게 설명하기로 한다.
우선, 도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일측면에 따른 기폭제를 이용한 카드 제조방법을 설명한다.
도 1은 본 발명에 적용되는 카드 시트의 적층 예를 나타내는 도면이고, 도 2는 상기 도 1의 카드 시트를 라미네이팅하는 공정을 나타내는 도면이며, 도 3은 상기 도 2를 통해 라미네이팅된 카드 시트를 나타내는 도면이다.
또한, 도 4는 상기 도 3의 카드 시트에 1차 홈파기를 적용한 후의 형상을 나타내는 도면이고, 도 5는 상기 도 4의 카드 시트에 2차 홈파기를 적용한 후의 형상을 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명에 적용되는 IC 칩을 개략적으로 나타내는 도면이다.
또한, 도 7은 상기 도 5의 카드 시트에 3차 홈파기를 적용한 후의 형상을 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명에 적용되는 기폭제가 도포된 상태를 나타낸 도면이며, 도 9는 본 발명에 적용되는 기폭제 정량 토출기를 나타내는 도면이다.
또한, 도 10은 본 발명에 적용되는 안테나 코일과 IC 칩을 가접합하는 일예를 나타내는 도면이고, 도 11은 본 발명에 적용되는 기폭제를 폭발시켜 제조된 카드의 일예를 나타내는 도면이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기폭제를 이용한 카드 제조방법은, 상부에서부터 순서대로 전면 오버레이 시트(110), 전면 인쇄시트(120), 인레이 시트(130), 후면 인쇄시트(140) 및 후면 오버레이 시트(150)를 적층하고, 도 2에 도시된 히터 봉(190)이 내장된 라미네이터(180)를 통해 150℃ ~ 160℃의 온도로 열을 가하며 15~19㎏/㎠의 압력으로 14분 내지 16분간 라미네이팅하여 도 3에 도시된 바와 같이 시트들을 접착시킨다.
여기서, 상기 인레이 시트(130)는 카드의 두께를 결정하는 코어 시트로서, 대략 0.3mm 정도의 두께를 가지며 투명 또는 불투명한 합성수지 재질로 이루어지고 안테나 코일(135)이 권선되어 라미네이팅되어 있다. 이때, 상기 안테나 코일(135)의 권선시 시작점 및 종료점은 후술하는 IC 칩의 양 단자(166)와 접점을 이루도록 형성되는 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
상기 전면 인쇄시트(120)는 합성수지로 이루어져 상기 인레이 시트(130) 상에 대략 0.10~0.25mm의 두께로 접착되며, 홀로그램 및 카드 유효기간 등의 기본적인 카드 디자인이 인쇄되어 있다.
상기 전면 오버레이 시트(110)는 투명성 합성수지로 이루어져 상기 전면 인쇄 시트(120) 상에 대략 0.05~0.10mm의 두께로 증착되어, 상기 전면 인쇄시트(120)에 인쇄된 디자인을 보호한다.
상기 후면 인쇄시트(140)는 상기 전면 인쇄시트(120)와 동일 재질 및 동일 두께를 가지고서 상기 인레이 시트(130)의 후면에 접착되며, 외면에 마그네틱 스트라이프가 증착될 수 있고, 발행카드사, 카드 사용시 주의사항 및 카드사 전화번호 등이 인쇄되어 있다.
상기 후면 오버레이 시트(150)는 상기 전면 오버레이 시트(110)와 동일 재질 을 가지고서 상기 후면 인쇄시트(140)의 후면에 증착되어 상기 후면 인쇄시트(140)에 인쇄된 디자인을 보호한다.
한편, 상기 리미네이팅 공정 후, 도 4에 도시된 바와 같이, 도 6에 도시된 IC 칩 베이스(160)가 안착될 수 있도록, 상기 전면 오버레이 시트(110)로부터 인레이 시트(130)의 안테나 코일(135) 노출면까지 밀릴용 드릴을 통해 1차 홈파기를 수행하여 홈(181)을 형성한다.
이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 도 6에 도시된 IC 칩(165)을 보호하는 IC 칩 몰딩부(163)가 삽입될 수 있도록, 상기 인레이 시트(130)로부터 후면 인쇄시트(140)의 중간부까지 2차 홈파기를 수행하여 홈(182)을 형성한다.
다음에, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 도 6에 도시된 IC 칩(165)의 단자(166)가 인레이 시트(130)에 권선된 안테나 코일(135)과 접착될 수 있도록, 상기 인레이 시트(130)의 안테나 코일(135) 노출면을 절삭에 의해 3차 홈파기하여, 상기 안테나 코일(135)이 외부로 1/3 내지 1/2 정도로 노출되게 한다.
이때, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 인레이 시트(130)의 안테나 코일(135) 노출면 이외의 부분은 볼록 형성되도록, 상기 인레이 시트(130)를 요홈(凹) 형상으로 홈파기하면 IC 칩(165) 후면의 서킷 트레이스(Circuit Trace)와의 합성에 의한 IC 칩의 무반응 불량을 예방할 수 있다.
이후, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 3차 홈파기를 통해 노출된 인레이 시트(130)의 안테나 코일(135)의 노출면에 액상의 기폭제(136)를, 도 9에 도시된 정량토출기(170)를 통해 도포한다.
이때, 상기 기폭제(136)는 PH4 이하의 산성물질인 질산과, 주기열표 15족의 전이후금속인 비스무스와, 14족의 전이후금속인 주석과, 11족의 전이금속인 은과, 플럭스(flux, 용제)로 구성된다. 즉, 핫 스탬핑에서 예를 들어 초음파 융착기를 통한 외부의 열에 의해 상기 질산과 비스무스가 반응하여 고열을 발생시킴과 동시에 폭발하여, 상기 주석, 은 및 플럭스를 용융시켜서 상기 안테나 코일(135)과 IC 칩(165)의 단자(166)를 접착시킨다.
이때, 본 발명에서는 상기 질산과 비스무스가 외부의 열에 의해 폭발을 일으키는 것으로 설명하고 있지만, 상기 주석, 은 및 플럭스에 나노 크기의 입자로된 화약을 혼합하여 폭발을 일으킴으로써 상기 안테나 코일(135)과 IC 칩(165)의 단자(166)를 접착시킬 수 있음은 물론이며, 상기 은(Ag)은 우수한 전도성으로 인한 안테나 특성을 향상시키기 위한 물질로서 선택적으로 혼합될 수 있다.
한편, 상기 정량토출기(170)는 도 9에 도시된 바와 같이, 카드 제조작업시 액상의 기폭제(136)가 보온용 캡(172)에 수용되어 항상 25℃의 온도를 유지할 수 있도록, 하나 이상의 히터 봉(174)이 내장되어 있되, 상기 히터 봉(174)과 기폭제(136)가 직접 접촉하지 않도록 이격되어 있으며, 분사기(176)를 통해 일정량만을 도포하도록 구성되어 있다. 이때, 상기 기폭제(136) 페이스트는 평상시에는 냉장보관하며, 도포시에만 적당량을 출고하되, 기폭제(136) 페이스트의 점성은 출고상태에서는 굳어져 있으나, 25℃ 이상의 상온에서 숙성시키면 점성이 변하여 묽어지게 되므로 상기 정량토출기(170)의 분사기(176)를 통해 자동 토출이 가능한 상태로 된다.
계속해서, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, IC 칩(165)이 탑재된 IC 칩 베이스(160)와 IC 칩 몰딩부(163)를 상기 1차 및 2차 홈파기를 통해 형성된 홈(181, 182)에 안착하여 상기 IC 칩(165)의 단자(166)와 안테나 코일(135)의 접점이 접착되게 하고, 또한 상기 IC 칩 베이스(160)와 인레이 시트(130)가 접착될 수 있도록 글루 테이프(185)를 통해 가접합한다.
그 다음, 초음파 융착기나 핫 스템핑(Hot Stamping) 공정을 통해 상기 안테나 코일(135)과 IC 칩(165)의 단자(166) 사이에 도포된 기폭제(136)에 160℃ ~ 210℃의 온도에서 0.5초 ~ 1초의 시간으로 2회 반복하여 열을 가하여 기폭제(136)를 폭발시킴으로써 상기 안테나 코일(135)과 IC 칩(165)의 단자(166)를 접착시키고, 이어서 195℃ ~ 230℃의 온도에서 1초 ~ 1.5초의 시간으로 1회 열을 가하여 글루 테이프(185)를 용융시킴으로써, 상기 IC 칩 베이스(160)와 인레이 시트(130)를 접착시킨 후 냉압으로 열을 식혀 카드를 완성한다.
이때, 상기 기폭제(136)에 열을 한번에 가하지 않고 2회로 나누어서 순간적으로 열을 가하는 이유는 합성수지 재질인 카드의 변형과 IC 칩의 손상을 방지하기 위함이며, 또한 상기 기폭제(136)의 가열 온도를 160℃ ~ 210℃로 설정하여 0.5초 ~ 1초의 순간적인 시간으로 설정하는 이유는, 160℃ 미만의 온도와 0.5초 미만의 시간에서는 상기 기폭제(136)가 폭발을 발생하지 않기 때문이고, 210℃를 초과하는 온도와 1초를 초과하는 시간에서는 IC 칩(165)이 손상되기 때문이다.
또한, 상기 글루 테이프(185)의 가열 온도를 195℃ ~ 230℃의 온도에서 1초 ~ 1.5초의 시간으로 설정하는 이유는, 195℃ 미만의 온도와 1초 미만의 시간에서는 상기 글루 테이프(185)의 용융이 최적으로 이루어지지 않기 때문이고, 230℃를 초과하는 온도와 1.5초를 초과하는 시간에서는 카드 형태에 변형이 일어나기 때문이다.
한편, 이하에서는 본 발명의 다른 측면에 따른 기폭제를 이용하여 제조된 카드를 상기 도 11과 도 12를 참조하여 설명한다.
도 12는 본 발명에 적용되는 안테나 코일의 말단에 지그재그 형상의 절곡부가 형성된 일예를 나타내는 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 측면에 따른 기폭제를 이용한 카드는, 상부에서부터 전면 오버레이 시트(110), 전면 인쇄시트(120), 안테나 코일(135)이 권선된 인레이 시트(130), 후면 인쇄시트(140) 및 후면 오버레이 시트(150)가 순서대로 접착되어 있고, 밀릴용 드릴을 통해 홈파기를 수행하여 상기 인레이 시트(130)의 안테나 코일(135)이 노출되되, 상기 노출된 안테나 코일(135)에 IC 칩(165)의 단자(166)가 액상으로 이루어진 기폭제(136)의 폭발을 통해 접착되어 구성된다.
이때, 상기 기폭제(136)는 질산, 비스무스, 주석, 은 및 플럭스로 구성되되, 외부의 열을 받음에 따라 상기 질산과 비스무스가 먼저 반응하여 고열을 발생시키면서 폭발하여, 상기 주석, 은 및 플럭스를 용융시켜서 상기 안테나 코일(135)과 IC 칩(165)의 단자(166)를 접착시킨다.
그러나, 상술한 바와 같이, 상기 질산과 비스무스가 외부의 열에 의해 폭발을 일으키는 것으로 설명하고 있지만, 상기 주석, 은 및 플럭스에 나노 크기의 입자로된 화약을 혼합하여 폭발을 일으킴으로써 상기 안테나 코일(135)과 IC 칩(165)의 단자(166)를 접착시킬 수 있음은 물론이며, 상기 은(Ag)은 우수한 전도성으로 인한 안테나 특성을 향상시키기 위한 물질로서 선택적으로 혼합될 수 있다.
한편, 상기 인레이 시트(130) 상에 권선되어 외부의 기기와 안테나의 기능을 수행할 수 있도록, 상기 IC 칩(165)의 단자(166)와 접착되는 안테나 코일(135)의 양단의 말단은, 도 12에 도시된 바와 같이, 지그재그 형상의 절곡부(137)가 형성되어 있다.
즉, 상기 지그재그 형상의 절곡부(137)가 형성됨으로 인해, 상기 안테나 코일(135)과 상기 IC 칩(165)의 단자(166)의 접촉면적이 넓어짐에 따라 접점이 정확히 이루어질 뿐만 아니라 접촉효율이 향상된다.
이상에서는 본 발명의 일실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.
즉, 본 발명은 RF 카드, IC 카드, 하이브리드 카드 및 콤비카드에도 적용할 수 있음은 물론이다.

Claims (14)

  1. 기폭제를 이용하여 카드를 제조하는 방법으로서,
    (A) 전면 오버레이 시트(110)로부터 인레이 시트(130)의 안테나 코일(135) 노출면까지 홈(181)을 형성하는 단계;
    (B) 상기 인레이 시트(130)로부터 후면 인쇄시트(140)의 중간부까지 홈(182)을 형성하는 단계;
    (C) 상기 인레이 시트(130)의 안테나 코일(135)과 IC 칩(165)의 단자(166)가 접착될 수 있도록 상기 인레이 시트(130)의 안테나 코일(135)을 노출시키는 단계;
    (D) 상기 인레이 시트(130)의 안테나 코일(135)의 노출면에 기폭제(136)를 도포하는 단계;
    (E) 상기 IC 칩(165)이 탑재된 IC 칩 베이스(160)와 IC 칩 몰딩부(163)를 상기 홈들(181, 182)에 안착하여, 상기 IC 칩(165)의 단자(166)가 기폭제(136)와 맞닿게 하는 단계;
    (F) 상기 안테나 코일(135)과 IC 칩(165)의 단자(166) 사이에 도포된 기폭제(136)에 열을 가하여 폭발시킴으로써 상기 안테나 코일(135)과 IC 칩(165)의 단자(166)를 접착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기폭제를 이용한 카드의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (F) 단계 이전에는,
    (E1) 상기 IC 칩 베이스(160)와 인레이 시트(130)를 글루 테이프(185)를 통해 접착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기폭제를 이용한 카드의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 (F) 단계에서,
    상기 기폭제(136)는 PH4 이하의 산성물질과 주기열표 15족의 전이후금속이 반응하여 고열을 발생시킴과 동시에 폭발하여, 주기열표 14족의 전이후금속을 용융시켜서 상기 안테나 코일(135)과 IC 칩(165)의 단자(166)를 접착시키는 것을 특징으로 하는 기폭제를 이용한 카드의 제조방법.
  4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 기폭제(136)는 외부의 열을 통해 160℃ ~ 210℃의 온도에서 0.5초 ~ 1초의 시간으로 열을 받음으로써 폭발되는 것을 특징으로 하는 기폭제를 이용한 카드의 제조방법.
  5. 전면 인쇄시트(120), 안테나 코일(135)이 권선된 인레이 시트(130) 및 후면 인쇄시트(140)가 순서대로 접착되어 있고, 홈파기를 통해 상기 인레이 시트(130)의 안테나 코일(135)이 노출되되, 상기 노출된 안테나 코일(135)에 IC 칩(165)의 단자(166)가 기폭제(136)의 폭발을 통해 접착되어 구성된 것을 특징으로 하는 기폭제를 이용한 카드.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 기폭제(136)는 질산, 비스무스, 주석 및 플럭스로 구성되어, 외부의 열에 따라 상기 질산과 비스무스가 반응하여 고열을 발생시킴과 동시에 폭발하면서 상기 주석과 플럭스를 용융시켜 접점을 형성하는 것을 특징으로 하는 기폭제를 이용한 카드.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 기폭제(136)는 화약, 주석 및 플럭스로 구성되어, 외부의 열에 따라 상기 화약이 고열을 발생시킴과 동시에 폭발하면서 상기 주석과 플럭스를 용융시켜 접점을 형성하는 것을 특징으로 하는 기폭제를 이용한 카드.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 기폭제(136)는 안테나의 특성을 향상시키기 위한 은(Ag)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기폭제를 이용한 카드.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 안테나 코일(135)의 양단의 말단에는 지그재그 형상의 절곡부(137)가 형성되어 상기 IC 칩(165)의 단자(166)와의 접촉면적을 넓히는 것을 특징으로 하는 기폭제를 이용한 카드.
  10. 카드의 안테나 코일과 IC 칩 단자를 기폭제를 이용하여 접속하는 기폭제를 이용한 카드의 제조방법으로서,
    (a) 인레이 시트(130)의 안테나 코일(135)을 노출시키고, 노출된 안테나 코일(135)에 기폭제(136)를 도포하는 단계;
    (b) 상기 기폭제(136)에 IC 칩(165)의 단자(166)를 맞닿게 하는 단계;
    (c) 상기 안테나 코일(135)과 IC 칩(165)의 단자(166) 사이에 도포된 기폭제(136)를 폭발시킴으로써 상기 안테나 코일(135)과 IC 칩(165)의 단자(166)를 접착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기폭제를 이용한 카드의 제조방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 기폭제(136)는 질산, 비스무스, 주석 및 플럭스로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기폭제를 이용한 카드의 제조방법.
  12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,
    상기 기폭제(136)는 외부의 열에 따라 질산과 비스무스가 반응하여 고열을 발생시킴과 동시에 폭발하면서 주석과 플럭스를 용융시켜 접점을 형성하는 것을 특징으로 하는 기폭제를 이용한 카드의 제조방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 기폭제(136)는 화약, 주석 및 플럭스로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기폭제를 이용한 카드의 제조방법.
  14. 제 10항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 기폭제(136)는 외부의 열에 따라 화약이 고열을 발생시킴과 동시에 폭발하면서 주석과 플럭스를 용융시켜 접점을 형성하는 것을 특징으로 하는 기폭제를 이용한 카드의 제조방법.
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