WO2023239109A1 - 인서트 코일을 포함하는 메탈 카드 및 그 제조 방법 - Google Patents

인서트 코일을 포함하는 메탈 카드 및 그 제조 방법 Download PDF

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WO2023239109A1
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coil
wireless
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antenna
chip
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정영훈
최정현
남기성
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코나엠 주식회사
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    • G06K19/0772—Physical layout of the record carrier
    • G06K19/07722—Physical layout of the record carrier the record carrier being multilayered, e.g. laminated sheets

Definitions

  • the present invention relates to metal cards and methods of manufacturing the same. More specifically, the present invention is a metal card including an insert coil and a method of manufacturing the same.
  • credit cards can not only be used in place of cash, but in recent years, smart cards have been developed with built-in IC chips that can store large amounts of information, and are being actively used not only for payments but also as various membership cards.
  • an intermediate coil such as a wireless booster coil is provided, A method of linking the wireless antenna coil of the IC chip was proposed.
  • the metal card of the method proposed to date equipped with a wireless booster coil is configured to space the wireless booster coil and the wireless antenna coil of the IC chip at a certain distance inside the metal card, and is configured to be inductively connected to the antenna layer. do.
  • the present invention was developed to solve the problems described above, and an insert coil that communicates wirelessly with the wireless IC chip is embedded in an insert coil structure supporting a wireless IC chip, and a portion of the insert coil is an antenna coil of an antenna layer.
  • the purpose is to provide a metal card and manufacturing method that can improve the antenna sensitivity of the metal card and increase the efficiency of data transmission and reception of the antenna by configuring it to be connected by wire.
  • a metal card including an insert coil according to an embodiment of the present invention for solving the problems described above includes: an antenna layer; a wireless IC chip with a built-in chip coil for wireless communication with the antenna layer; and an insert coil structure supporting the wireless IC chip, wherein the insert coil structure is inserted into an upper part of a support body adjacent to the chip coil, and transmits the wireless signal of the chip coil to the antenna coil of the antenna layer by wire. Includes an insert coil with a path formed to do so.
  • a method of manufacturing a metal card including an insert coil according to an embodiment of the present invention to solve the above problems includes forming a metal card body by sequentially stacking a metal layer, an electromagnetic wave shielding layer, and an antenna layer; milling the insert coil structure receiving portion so that the antenna coil of the antenna layer is exposed in a certain area of the metal card body; Milling a through hole in a previously prepared insert coil structure; Inserting the processed insert coil structure into the insert coil structure receiving portion; and inserting a wireless IC chip into the upper part of the support body of the insert coil structure.
  • the antenna sensitivity of a metal card including an insert coil can be improved, and the data transmission and reception efficiency of the antenna can be increased.
  • a through hole formed vertically at a depth from the insert coil embedded in the insert coil structure supporting the wireless IC chip to the bottom of the support body of the insert coil structure, and a through hole attached to the through hole
  • a portion of the insert coil is connected by wire to the antenna coil of the antenna layer, thereby providing a metal card and a manufacturing method thereof that can improve the antenna sensitivity of the metal card and increase the efficiency of data transmission and reception of the antenna. You can.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a metal card including an insert coil according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a diagram for explaining the structure of an antenna layer according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a diagram for explaining the upper and lower patterns of the insert coil according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a side cross-sectional view of a metal card including an insert coil according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a process diagram for explaining a method of manufacturing a metal card including an insert coil according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a metal card including an insert coil according to an embodiment of the present invention.
  • the metal card 100 includes an antenna layer 160, a wireless IC chip 110 with a built-in chip coil for wireless communication with the antenna layer 160, and the wireless It may include an insert coil structure 120 that supports the IC chip 110.
  • an insert coil may be inserted into the upper part of the support body of the insert coil structure 120 adjacent to the chip coil, and the insert coil transmits the wireless signal of the chip coil to the antenna coil of the antenna layer 160 by wire.
  • a path may be formed to do so.
  • the metal card 100 may form a metal card body by sequentially stacking the antenna layer 160, the electromagnetic wave shielding layer 150, and the metal layer 140.
  • the metal card body opens a certain area of the metal card body to a depth up to the point where the antenna coil of the antenna layer 160 is exposed to accommodate the insert coil structure.
  • Parts 141 and 151 may be formed.
  • an epoxy sheet 170 may be disposed on the lower surface of the antenna layer 160 and a printing sheet 180 may be disposed on the lower surface of the epoxy sheet 170.
  • the epoxy sheet 170 can be made of an epoxy material with strong heat resistance and little bending, and can reduce deformation of the metal card 100, thereby improving the precision and uniformity of the product, and the printing sheet ( 180) may be formed by printing magnetic or user information.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the structure of an antenna layer according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the upper and lower patterns of an insert coil according to an embodiment of the present invention.
  • the antenna coil of the antenna layer 160 may be wound along the outer edge area of the antenna layer 160.
  • the insert coil structure receiving portion 151 may be formed by opening a certain area of the antenna layer 160 to a depth up to a point where the antenna coil is exposed.
  • the insert coil structure 120 is accommodated in the insert coil structure receiving portion 151, and the insert coil structure 120 includes a wireless IC chip 110 for wireless communication with the antenna layer 160. I can support it.
  • a chip coil for wireless communication with the antenna layer 160 is built into the wireless IC chip 110, and an insert coil can be built into the upper part of the support body of the insert coil structure 120 adjacent to the chip coil. there is.
  • the insert coil may be a path formed to wirely transmit the wireless signal of the chip coil to the antenna coil of the antenna layer 160.
  • the wireless IC chip 110 supported by the insert coil structure 120 can communicate wirelessly with the antenna layer 160.
  • Figure 3(a) is a diagram showing the upper pattern of the insert coil 121 when the insert coil structure 120 according to an embodiment of the present invention is inserted into the insert coil structure receiving portion.
  • the insert coil 121 has a path formed to wirely transmit the wireless signal of the chip coil to the antenna coil of the antenna layer 160, It may be inserted into the upper part of the support body of the insert coil structure 120 adjacent to the chip coil.
  • a through hole may be formed vertically so that a portion of the insert coil 121 is electrically connected to the antenna coil of the antenna layer 160, and the through hole is connected to the first through hole 125 and the second through hole. 2 may include through holes 126.
  • the first through hole 125 may be formed vertically at a depth from one end of the insert coil 121 adjacent to the upper part of the support body to the lower part of the support body.
  • the second through hole 126 may be formed vertically at a depth from the other end of the insert coil 121 to the bottom of the support body.
  • the first through hole 125 and the second through hole 126 are vertically formed of a conductive material so that a portion of the insert coil 121 is electrically connected to the antenna coil of the antenna layer 160.
  • the conductive material may be metal itself, electrically conductive plastic, conductive adhesive, or other conductive polymer materials.
  • the first through hole 125 and the second through hole 126 are made of copper, iron, aluminum, gold, or silver having good electrical conductivity.
  • Figure 3(b) is a diagram showing the lower pattern of the insert coil 121 when the insert coil structure 120 according to an embodiment of the present invention is inserted into the insert coil structure receiving portion.
  • the first through hole 125 and the second through hole 126 are connected to the support body from the insert coil 121 inserted into the upper part of the support body of the insert coil structure 120. It can be formed vertically to the bottom.
  • a portion of the insert coil 121 is electrically connected to the antenna coil of the antenna layer 160 through the first through hole 125 and the second through hole 126.
  • Contact pads can be placed as much as possible.
  • the contact pad may include a first contact pad 131 and a second contact pad 132, and the first contact pad 131 has one end of the insert coil 121 connected to the antenna. It may be attached to the first through hole 125 to be electrically connected to the coil.
  • the second contact pad 132 may be attached to the second through hole 126 so that the other end of the insert coil 121 is electrically connected to the antenna coil.
  • a conductive material or vision It may be filled with any of the conductive materials.
  • the remaining internal space of the first through hole 125 and the second through hole 126 may be filled with a conductive material or an electrically conductive adhesive (ECA), and if electrical conduction is sufficient, PVC material may be used to reduce weight. It is also possible to fill it with a material made of the same non-conductive plastic material.
  • ECA electrically conductive adhesive
  • Figure 4 is a side cross-sectional view of a metal card including an insert coil according to an embodiment of the present invention.
  • the metal card 100 can form a metal card body by sequentially stacking a metal layer 140, an electromagnetic wave shielding layer 150, and an antenna layer 160, and the metal card body has a wireless An insert coil structure 120 supporting the IC chip 110 may be inserted.
  • the metal card body is opened to a depth of a certain area of the metal card body to a point where the antenna coil of the antenna layer 160 is exposed to form the insert coil structure.
  • Receiving portions 141 and 151 may be formed.
  • the insert coil structure 120 supporting the wireless IC chip 110 may be inserted into the insert coil structure receiving portions 141 and 151, and the wireless IC chip 110 may be connected to the antenna layer 160.
  • a chip coil 111 may be built in for wireless communication.
  • an upper adhesive sheet made of thermoplastic resin may be applied between the chip coil 111 and the upper part of the support body of the insert coil structure 120 adjacent to the chip coil 111.
  • an insert coil 121 having a path formed to wirely transmit the wireless signal of the chip coil 111 to the antenna coil of the antenna layer 160 may be inserted into the upper part of the support body.
  • first through hole 125 and the second through hole 126 may be vertically formed of a conductive material so that a portion of the insert coil 121 is electrically connected to the antenna coil of the antenna layer 160. there is.
  • first through hole 125 and the second through hole 126 may be formed vertically with a depth from the insert coil 121 inserted into the upper part of the support body of the insert coil structure 120 to the lower part of the support body. there is.
  • a contact pad is attached to the lower part of the support body to be connected by wire to the first through hole 125 and the second through hole 126, so that a portion of the insert coil 121 is connected to the antenna layer 160. It can be electrically connected to the antenna coil of.
  • the contact pad may include a first contact pad 131 and a second contact pad 132, and the first contact pad 131 has one end of the insert coil 121 connected to the antenna. It may be vertically connected to the first through hole 125 to be electrically connected to the coil.
  • the second contact pad 132 may be vertically connected to the second through hole 126 so that the other end of the insert coil 121 is electrically connected to the antenna coil.
  • a lower adhesive sheet made of thermoplastic resin may be applied to the contact area of the contact pad including the first contact pad 131 and the second contact pad 132 with the insert coil structure 120.
  • the upper adhesive sheet and the lower adhesive sheet may be hot melt sheets.
  • the hot melt sheet is melted by heating, and materials such as thermoplastic resins have the characteristic of being melted by heating and then solidifying when cooled, so these materials can be used as a film-type hot melt adhesive.
  • the upper adhesive sheet and the lower adhesive sheet have a bonding area between the chip coil 111 embedded in the wireless IC chip 110 and the insert coil structure 120, and a bonding area between the insert coil structure 120 and the insert coil structure 120. It may be an adhesive sheet considering the adhesive strength of the bonding area with the contact pads 131 and 132.
  • the upper adhesive sheet and the lower adhesive sheet can be made of a material suitable for metal materials, unlike adhesives used in plastic sheets, to form hot melt sheets.
  • the wireless IC chip 110 In order for the wireless IC chip 110 to communicate wirelessly with the antenna coil of the antenna layer 160, a portion of the insert coil 121 is connected to the contact pad 131 through the through holes 125 and 126. , 132), it is possible to achieve efficient wireless communication sensitivity of the metal card 100.
  • the insert coil 121 can be fixed to be in close contact with the wireless IC chip 110 at a very close distance, and accordingly, the communication sensitivity between the insert coil 121 and the wireless IC chip 110 is It can be greatly improved.
  • the wireless booster coil, etc. is provided only at the lower layer of the molding position where the wireless IC chip is accommodated, resulting in low communication performance and sensitivity, whereas the insert coil 121 according to the embodiment of the present invention has low communication performance and sensitivity. It is closely fixed to the wireless IC chip 110 at a very close distance, resulting in high communication performance and sensitivity.
  • the transmitting and receiving signals of the insert coil 121 are directly connected to the antenna layer 160 located below through a wired connection, without a separate wireless signal induction process between the wireless booster coil and the antenna layer, Direct communication between the wireless IC chip 110 and the antenna layer 160 is immediately possible. Accordingly, by eliminating separate interference or interference with wireless signals, it is possible to maintain efficient communication performance of the antenna layer 160 and the wireless IC chip 110.
  • the insert coil structure 120 is formed to support the wireless IC chip 110, it has the advantage of facilitating installation of the wireless IC chip 110 and enhancing communication performance.
  • Figure 5 is a process diagram for explaining a method of manufacturing a metal card including an insert coil according to an embodiment of the present invention.
  • a metal card body is formed by sequentially stacking the metal layer 140, the electromagnetic wave shielding layer 150, and the antenna layer 160 (S101).
  • the insert coil structure receiving portion is milled so that the antenna coil of the antenna layer is exposed in a certain area of the metal card body (S103).
  • a first through hole 125 is formed vertically with a depth to the bottom of the support body. It can be processed by milling.
  • a second through hole 126 formed vertically to a depth up to the bottom of the support body can be milled and processed.
  • the processed insert coil structure is inserted into the insert coil structure receiving part (S107).
  • each of the through holes 125 and 126 formed at a depth to the bottom of the support body and the contact pads 131 and 132 are wired and may be electrically connected to the antenna coil of the antenna layer 160.
  • the insert coil 121 may be electrically connected to the antenna coil of the antenna layer 160 by wire through the first contact pad 131 attached to the first through hole 125.
  • the insert coil 121 may be electrically connected to the antenna coil of the antenna layer 160 by wire through the second contact pad 132 attached to the second through hole 126.
  • thermoplastic resin may be applied to the joint area between the contact pads 131 and 132 and the insert coil structure 120 to form a lower adhesive sheet.
  • an insert coil 121 having a path formed to wirely transmit the wireless signal of the chip coil 111 to the antenna coil of the antenna layer 160 may be inserted into the upper part of the support body of the insert coil structure 120.
  • a wireless IC chip is inserted into the upper part of the support body of the insert coil structure and subjected to a first press process (S109).
  • thermoplastic resin may be applied between the chip coil 111 and the upper portion of the support body of the insert coil structure 120 adjacent to the chip coil 111 to form an upper adhesive sheet.

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 메탈 카드는, 안테나 레이어; 상기 안테나 레이어와의 무선 통신을 위한 칩 코일이 내장된 무선 IC 칩; 및 상기 무선 IC 칩을 지지하는 인서트 코일 구조체;를 포함하고, 상기 인서트 코일 구조체는, 상기 칩 코일과 인접한 지지 몸체 상부에 삽입되며, 상기 칩 코일의 무선 신호를 상기 안테나 레이어의 안테나 코일로 유선 전달하도록 경로가 형성된 인서트 코일;을 포함한다.

Description

인서트 코일을 포함하는 메탈 카드 및 그 제조 방법
본 발명은 메탈 카드 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 인서트 코일을 포함하는 메탈 카드 및 그 제조 방법이다.
일반적으로 신용카드는 현금을 대신하여 사용할 수 있을 뿐 아니라 근래에는 대용량의 정보를 수록할 수 있는 IC 칩들이 내장된 스마트 카드로 개발되어 결제뿐만 아니라 각종 멤버쉽 카드 등으로 적극 활용되고 있다.
이러한 스마트 카드 시장에서, 다양한 재질을 이용한 특수 카드들이 개발되고 있다. 특히, VIP 고객을 위하여 차별화된 금속재질의 신용카드가 개발되어 있고, 금속카드는 금속광택이 표출되는 고품위의 신용카드를 구현하여 특수 고객들에 제공되었다.
그러나, 종래의 금속 카드들은 금속의 특성 상 리더기와 비접촉식 통신 시 안테나의 동작이 어려워 RF 기능, ATM 이용 등이 제한되는 경우가 많았다.
더욱 상세하게는, 종래 금속 카드들은 금속의 특성상 무선 IC 칩의 무선 안테나 코일과 각 금속 간에 생기는 간섭으로 인하여 안테나의 통신 장애가 일어나며, 안테나의 데이터 송수신 효율이 떨어지는 문제가 발생한다.
이에 따라, 금속 카드의 안테나의 송수신 효율이 떨어지는 현상을 방지하고자 각 금속의 사이에 차폐층 등을 배치하고, 더 나아가 안테나의 송수신 효율의 증대를 위하여 무선 부스터 코일과 같은 중간 코일을 구비시켜, 무선 IC 칩의 무선 안테나 코일과 연동시키는 방식이 제안되었다.
이와 같이 무선 부스터 코일을 구비시켜 현재까지 제안된 방식의 금속 카드는 금속 카드 내부에서 무선 부스터 코일과 IC 칩의 무선 안테나 코일을 일정 거리 이격시키도록 구성하고, 안테나 레이어와 서로 유도성으로 연결되도록 구성된다. 그러나, 제조시 무선 부스터 코일과 IC 칩의 무선 안테나 코일 사이의 거리 조정이 용이하지 않으며, 상호간의 이격 거리로 인해 무선 부스터 코일과 IC 칩 간의 통신이 원활하지 못하여 금속 카드의 동작이 어려워지는 문제점이 있다.
이에 따라, 무선 부스터 코일을 활용하더라도 현재의 기술로는 금속 카드의 비접촉식 통신에 있어서, 안테나 감도 저하 및 안테나의 데이터 송수신 효율이 떨어져 RF 기능에 제한이 생기는 문제점이 여전히 발생한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점들을 해결하고자 안출된 것으로, 무선 IC 칩을 지지하는 인서트 코일 구조체에 상기 무선 IC 칩과 무선 통신하는 인서트 코일을 내장시키고, 상기 인서트 코일의 일부분이 안테나 레이어의 안테나 코일과 유선으로 연결되도록 구성함으로써, 메탈 카드의 안테나 감도의 향상과 안테나의 데이터 송수신의 효율을 높일 수 있는 메탈 카드 및 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 인서트 코일을 포함하는 메탈 카드는, 안테나 레이어; 상기 안테나 레이어와의 무선 통신을 위한 칩 코일이 내장된 무선 IC 칩; 및 상기 무선 IC 칩을 지지하는 인서트 코일 구조체;를 포함하고, 상기 인서트 코일 구조체는, 상기 칩 코일과 인접한 지지 몸체 상부에 삽입되며, 상기 칩 코일의 무선 신호를 상기 안테나 레이어의 안테나 코일로 유선 전달하도록 경로가 형성된 인서트 코일;을 포함한다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 인서트 코일을 포함하는 메탈 카드의 제조 방법은, 금속 레이어, 전자기파 차폐 레이어 및 안테나 레이어를 순차적으로 적층하여 메탈 카드 몸체를 형성하는 단계; 상기 메탈 카드 몸체의 일정 영역에 상기 안테나 레이어의 안테나 코일이 노출되도록 인서트 코일 구조체 수용부를 밀링 가공하는 단계; 미리 준비된 인서트 코일 구조체에 관통 홀을 밀링 가공하는 단계; 상기 인서트 코일 구조체 수용부에 상기 가공된 인서트 코일 구조체를 삽입하는 단계; 및 상기 인서트 코일 구조체의 지지 몸체 상부에 무선 IC 칩을 삽입하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 인서트 코일을 포함하여 메탈 카드의 안테나 감도를 향상시키고, 안테나의 데이터 송수신 효율을 높일 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따르면, 무선 IC 칩을 지지하는 인서트 코일 구조체에 내장된 인서트 코일로부터, 상기 인서트 코일 구조체의 지지 몸체 하부까지의 깊이로 수직 형성된 관통 홀과 상기 관통 홀에 부착되는 콘택트 패드를 통해, 상기 인서트 코일의 일부분이 안테나 레이어의 안테나 코일과 유선으로 연결됨에 따라, 메탈 카드의 안테나 감도의 향상과 안테나의 데이터 송수신의 효율을 높일 수 있는 메탈 카드 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인서트 코일을 포함하는 메탈 카드의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 레이어의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인서트 코일의 상부 및 하부 패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 인서트 코일을 포함하는 메탈 카드의 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 인서트 코일을 포함하는 메탈 카드의 제작 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
예를 들어, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인서트 코일을 포함하는 메탈 카드의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 에에 따른 메탈 카드(100)는, 안테나 레이어(160), 상기 안테나 레이어(160)와의 무선 통신을 위한 칩 코일이 내장된 무선 IC 칩(110) 및 상기 무선 IC 칩(110)을 지지하는 인서트 코일 구조체(120)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 칩 코일과 인접한 상기 인서트 코일 구조체(120)의 지지 몸체 상부에는 인서트 코일이 삽입될 수 있으며, 상기 인서트 코일은 상기 칩 코일의 무선 신호를 상기 안테나 레이어(160)의 안테나 코일로 유선 전달하도록 경로가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 메탈 카드(100)는 상기 안테나 레이어(160), 전자기파 차폐 레이어(150) 및 금속 레이어(140)를 순차적으로 적층하여 메탈 카드 몸체를 형성할 수 있다.
여기서, 상기 메탈 카드 몸체는 상기 인서트 코일 구조체(120)를 수용하기 위하여, 상기 메탈 카드 몸체의 일정 영역을 상기 안테나 레이어(160)의 안테나 코일이 노출되는 지점까지의 깊이로 개구하여 인서트 코일 구조체 수용부(141, 151)가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 안테나 레이어(160)의 하면에는 에폭시 시트(170)와 상기 에폭시 시트(170)의 하면에는 프린팅 시트(180)가 배치될 수 있다.
여기서, 상기 에폭시 시트(170)는 내열성이 강하여 휘어짐이 적은 에폭시 소재를 사용할 수 있으며, 상기 메탈 카드(100)의 변형을 줄일 수 있어서 제품의 정밀성 및 균일성을 향상시킬 수 있고, 상기 프린팅 시트(180)는 마그네틱 또는 사용자 정보가 인쇄되어 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 레이어의 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인서트 코일의 상부 및 하부 패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 레이어(160)의 구조는 안테나 레이어(160)의 외연 영역을 따라 상기 안테나 레이어(160)의 안테나 코일이 권회 형성될 수 있다.
그리고, 인서트 코일 구조체 수용부(151)는 인서트 코일 구조체(120)를 수용하기 위하여, 상기 안테나 레이어(160)의 일정 영역을 안테나 코일이 노출되는 지점까지의 깊이로 개구되어 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 인서트 코일 구조체 수용부(151)에는 상기 인서트 코일 구조체(120)가 수용되고, 상기 인서트 코일 구조체(120)는 상기 안테나 레이어(160)와의 무선 통신을 위한 무선 IC 칩(110)을 지지할 수 있다.
여기서, 상기 무선 IC 칩(110)에는 상기 안테나 레이어(160)와의 무선 통신을 위한 칩 코일이 내장되며, 상기 칩 코일과 인접한 상기 인서트 코일 구조체(120)의 지지 몸체 상부에 인서트 코일이 내장될 수 있다.
또한, 상기 인서트 코일은 상기 칩 코일의 무선 신호를 상기 안테나 레이어(160)의 안테나 코일로 유선 전달하도록 형성된 경로일 수 있다.
따라서, 상기 인서트 코일 구조체(120)에 의하여 지지되는 무선 IC 칩(110)은 상기 안테나 레이어(160)와 무선으로 통신할 수 있다.
그리고, 도 3(a)는 본 발명의 실시 예에 따른 인서트 코일 구조체(120)가 인서트 코일 구조체 수용부에 삽입될 경우, 인서트 코일(121)의 상부 패턴을 도시한 도면이다.
도 3(a)를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 인서트 코일(121)은, 상기 칩 코일의 무선 신호를 상기 안테나 레이어(160)의 안테나 코일로 유선 전달하도록 경로가 형성되어, 상기 칩 코일과 인접한 상기 인서트 코일 구조체(120)의 지지 몸체 상부에 삽입될 수 있다.
여기서, 상기 인서트 코일(121)의 일부분이, 상기 안테나 레이어(160)의 상기 안테나 코일과 전기적으로 연결되도록 관통 홀이 수직으로 형성될 수 있으며, 상기 관통 홀은 제1 관통 홀(125) 및 제2 관통 홀(126)을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제1 관통 홀(125)은 상기 지지 몸체 상부에 인접한 상기 인서트 코일(121)의 일단에서, 지지 몸체 하부까지의 깊이로 수직 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 관통 홀(126)은 상기 인서트 코일(121)의 타단에서, 상기 지지 몸체 하부까지의 깊이로 수직 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 관통 홀(125) 및 제2 관통 홀(126)은 상기 인서트 코일(121)의 일부분이, 상기 안테나 레이어(160)의 안테나 코일과 전기전으로 연결되도록 전도성 소재로 수직 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 전도성 소재는 금속 그 자체이거나, 전기 전도성 플라스틱, 전도성 접착제, 기타 전도성 고분자 소재 등이 예시될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 관통 홀(125) 및 제2 관통 홀(126)은 전기 전도성이 좋은 구리, 철, 알루미늄, 금 또는 은으로 상기 제1 관통 홀(125) 및 제2 관통 홀(126)의 내부가 도금되어 형성되거나, 이방성 도전 필름이나 기타 전도성 접착제 또는 금속분말을 갖는 전도성 고분자 소재의 수지 용액이 도포된 후 시간의 흐름에 따라 굳어져 고체화되는 방식 등으로 형성될 수 있다.
그리고, 도 3(b)는 본 발명의 실시 예에 따른 인서트 코일 구조체(120)가 상기 인서트 코일 구조체 수용부에 삽입될 경우, 인서트 코일(121)의 하부 패턴을 도시한 도면이다.
도 3(b)를 참조하면, 상기 제1 관통 홀(125) 및 제2 관통 홀(126)은, 상기 인서트 코일 구조체(120)의 지지 몸체 상부에 삽입된 인서트 코일(121)로부터 상기 지지 몸체 하부까지 수직으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 지지 몸체 하부에는, 상기 인서트 코일(121)의 일부분이 상기 제1 관통 홀(125) 및 상기 제2 관통 홀(126)을 통해, 상기 안테나 레이어(160)의 안테나 코일과 전기적으로 연결되도록 컨택트 패드를 배치할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 컨택트 패드는 제1 컨택트 패드(131) 및 제2 컨택트 패드(132)를 포함할 수 있으며, 상기 제1 컨택트 패드(131)는, 상기 인서트 코일(121)의 일단이 상기 안테나 코일과 전기적으로 연결되도록 상기 제1 관통 홀(125)에 부착될 수 있다.
또한, 상기 제2 컨택트 패드(132)는, 상기 인서트 코일(121)의 타단이 상기 안테나 코일과 전기적으로 연결되도록 상기 제2 관통 홀(126)에 부착될 수 있다.
그리고, 상기 제1 관통 홀(125) 및 제2 관통 홀(126)의 내부 잔여 공간에는, 수분 혹은 먼지 등이 들어가면 메탈 카드(100)의 작동 오류가 발생할 수 있어, 이를 방지하도록 전도성 물질 또는 비전도성 물질 중 어느 하나로 채워질 수도 있다.
예를 들어, 상기 제1 관통 홀(125) 및 제2 관통 홀(126)의 내부 잔여 공간을 전도성 물질 또는 전기 전도성 접착제(ECA)로 채울 수도 있으며, 전기 전도가 충분한 경우 경량화를 위해 PVC 소재와 같은 비전도성 플라스틱 소재의 물질로 채우는 것도 가능하다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 인서트 코일을 포함하는 메탈 카드의 측단면도이다.
도 4를 참조하면, 메탈 카드(100)는 금속 레이어(140), 전자기파 차폐 레이어(150) 및 안테나 레이어(160)를 순차적으로 적층하여 메탈 카드 몸체를 형성할 수 있고, 상기 메탈 카드 몸체에는 무선 IC 칩(110)을 지지하는 인서트 코일 구조체(120)가 삽입될 수 있다.
여기서, 상기 메탈 카드 몸체는 상기 인서트 코일 구조체(120)를 수용하기 위하여, 상기 메탈 카드 몸체의 일정 영역을 상기 안테나 레이어(160)의 상기 안테나 코일이 노출되는 지점까지의 깊이로 개구하여 인서트 코일 구조체 수용부(141, 151)를 형성할 수 있다.
그리고, 상기 인서트 코일 구조체 수용부(141, 151)에는 무선 IC 칩(110)을 지지하는 인서트 코일 구조체(120)가 삽입될 수 있으며, 상기 무선 IC 칩(110)에는 상기 안테나 레이어(160)와의 무선 통신을 위해 칩 코일(111)이 내장될 수 있다.
여기서, 상기 칩 코일(111)에 인접한 상기 인서트 코일 구조체(120)의 지지 몸체 상부와 상기 칩 코일(111) 사이에 열가소성 수지인 상부 접착 시트가 도포될 수 있다.
그리고, 상기 지지 몸체 상부에는, 상기 칩 코일(111)의 무선 신호를 상기 안테나 레이어(160)의 안테나 코일로 유선 전달하도록 경로가 형성된 인서트 코일(121)이 삽입될 수 있다.
또한, 상기 인서트 코일(121)의 일부분이, 상기 안테나 레이어(160)의 상기 안테나 코일과 전기적으로 연결되도록 제1 관통 홀(125) 및 제2 관통 홀(126)이 전도성 소재로 수직 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제1 관통 홀(125) 및 제2 관통 홀(126)은, 상기 인서트 코일 구조체(120)의 지지 몸체 상부에 삽입된 인서트 코일(121)로부터 지지 몸체 하부까지 깊이로 수직 형성될 수 있다.
여기서, 상기 지지 몸체 하부에는, 상기 제1 관통 홀(125) 및 상기 제2 관통 홀(126)과 유선 연결되도록 컨택트 패드를 부착하여, 상기 인서트 코일(121)의 일부분이 상기 안테나 레이어(160)의 안테나 코일과 전기적으로 연결될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 컨택트 패드는 제1 컨택트 패드(131) 및 제2 컨택트 패드(132)를 포함할 수 있으며, 상기 제1 컨택트 패드(131)는, 상기 인서트 코일(121)의 일단이 상기 안테나 코일과 전기적으로 연결되도록 상기 제1 관통 홀(125)과 수직 연결될 수 있다.
또한, 상기 제2 컨택트 패드(132)는, 상기 인서트 코일(121)의 타단이 상기 안테나 코일과 전기적으로 연결되도록 상기 제2 관통 홀(126)과 수직 연결될 수 있다.
여기서, 상기 제1 컨택트 패드(131) 및 제2 컨택트 패드(132)를 포함하는 상기 컨택트 패드는 상기 인서트 코일 구조체(120)와의 접합영역에 열가소성 수지인 하부 접착 시트가 도포될 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예로서, 상기 상부 접착 시트 및 하부 접착 시트는 핫멜트(Hot melt) 시트 일 수 있다.
여기서, 상기 핫멜트 시트는 가열에 의해 용융되는 것으로, 열가소성 수지와 같은 소재는 가열 용융시킨 후 냉각하면 고화되는 특징이 있어, 이러한 소재를 필름형 핫멜트 접착제로 사용할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 상부 접착 시트 및 하부 접착 시트는, 무선 IC 칩(110)에 내장된 칩 코일(111)과 상기 인서트 코일 구조체(120)와의 접합영역 및 상기 인서트 코일 구조체(120)와 상기 컨택트 패드(131, 132)와의 접합영역의 접착력을 고려한 접착 시트일 수 있다.
또한, 상기 상부 접착 시트 및 하부 접착 시트는, 플라스틱 시트에 사용되는 접착제와 달리, 메탈 소재에 적합한 물질로 핫멜트 시트를 구현할 수 있다.
그리고, 상기 무선 IC 칩(110)이 상기 안테나 레이어(160)의 안테나 코일과의 무선 통신을 위해, 상기 인서트 코일(121)의 일부분이 상기 관통 홀(125, 126)을 통하여 상기 콘택트 패드(131, 132)와 수직 연결됨에 따라, 메탈 카드(100)의 효율적인 무선 통신 감도를 형성시킬 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 인서트 코일(121)은 무선 IC 칩(110)과 아주 가까운 거리에서 밀착되도록 고정될 수 있으며, 이에 따라 인서트 코일(121)과 무선 IC 칩(110) 상호간 통신 감도는 크게 향상될 수 있다.
즉, 종래 기술의 경우 무선 부스터 코일 등이 무선 IC 칩이 수용된 몰딩 위치의 하부층 정도에나 구비되는 바, 그 통신 성능 및 감도가 낮게 형성되는 반면, 본 발명의 실시 예에 따른 인서트 코일(121)은 무선 IC 칩(110)과 아주 가까운 거리에서 밀착 고정되어, 통신 성능 및 감도가 높게 형성된다.
나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 인서트 코일(121)의 송수신 신호는 유선 연결을 통해 하부에 위치한 안테나 레이어(160)에 직접 연결되므로, 별도의 무선 부스터 코일과 안테나 레이어간 무선신호 유도과정 없이, 바로 무선 IC 칩(110)과 안테나 레이어(160)간의 직접 통신이 가능하게 된다. 따라서, 별도의 간섭이나 무선신호의 방해가 없어짐에 의해, 안테나 레이어(160)와 무선 IC 칩(110)의 효율적 통신 성능의 유지가 가능하게 된다.
또한, 인서트 코일 구조체(120)는 무선 IC 칩(110)을 지지하는 형태로 형성되므로, 무선 IC 칩(110)의 장착을 용이하게 하면서도 통신 성능을 강화시키는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 인서트 코일을 포함하는 메탈 카드의 제작 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
먼저, 금속 레이어(140), 전자기파 차폐 레이어(150) 및 안테나 레이어(160)를 순차적으로 적층하여 메탈 카드 몸체를 형성한다(S101).
그리고, 상기 메탈 카드 몸체의 일정 영역에 상기 안테나 레이어의 안테나 코일이 노출되도록 인서트 코일 구조체 수용부를 밀링 가공한다(S103).
이후에, 미리 준비된 인서트 코일 구조체에 관통 홀을 밀링 가공한다(S105).
여기서, 무선 IC 칩(110)이 삽입되는 인서트 코일 구조체(120)의 지지 몸체 상부에 인접한 인서트 코일(121)의 일단에서, 지지 몸체 하부까지의 깊이로 수직 형성되는 제1 관통 홀(125)을 밀링하여 가공할 수 있다.
또한, 상기 인서트 코일(122)의 타단에서, 상기 지지 몸체 하부까지의 깊이로 수직 형성되는 제2 관통 홀(126)을 밀링하여 가공할 수 있다.
그리고, 상기 인서트 코일 구조체 수용부에 상기 가공된 인서트 코일 구조체를 삽입한다(S107).
여기서, 상기 지지 몸체 하부까지의 깊이로 형성된 상기 각각의 관통 홀(125, 126)과 컨택트 패드(131, 132)가 유선 연결되어, 상기 안테나 레이어(160)의 안테나 코일과 전기적으로 연결될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제1 관통 홀(125)에 부착되는 제1 컨택트 패드(131)를 통해, 상기 인서트 코일(121)이 상기 안테나 레이어(160)의 안테나 코일에 전기적으로 유선 연결될 수 있다.
그리고, 상기 제2 관통 홀(126)에 부착되는 제2 컨택트 패드(132)를 통해, 상기 인서트 코일(121)이 상기 안테나 레이어(160)의 안테나 코일에 전기적으로 유선 연결될 수 있다.
또한, 상기 컨택트 패드(131, 132)와 상기 인서트 코일 구조체(120)와의 접합영역에 열가소성 수지가 도포되어 하부 접착 시트가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 인서트 코일 구조체(120)의 지지 몸체 상부에는 상기 칩 코일(111)의 무선 신호를 상기 안테나 레이어(160)의 안테나 코일로 유선 전달하도록 경로가 형성된 인서트 코일(121)이 삽입될 수 있다.
이후에, 상기 인서트 코일 구조체의 지지 몸체 상부에 무선 IC 칩을 삽입하여 제1 프레스 처리한다(S109).
여기서, 상기 칩 코일(111)과 인접한 상기 인서트 코일 구조체(120)의 지지 몸체 상부와 상기 칩 코일(111) 사이에 열가소성 수지가 도포되어 상부 접착 시트가 형성될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims (14)

  1. 메탈 카드에 있어서,
    안테나 레이어;
    상기 안테나 레이어와의 무선 통신을 위한 칩 코일이 내장된 무선 IC 칩; 및
    상기 무선 IC 칩을 지지하는 인서트 코일 구조체;를 포함하고,
    상기 인서트 코일 구조체는,
    상기 칩 코일과 인접한 지지 몸체 상부에 삽입되며, 상기 칩 코일의 무선 신호를 상기 안테나 레이어의 안테나 코일로 유선 전달하도록 경로가 형성된 인서트 코일;을 포함하는
    무선 메탈 카드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인서트 코일의 일부분이, 상기 안테나 레이어의 상기 안테나 코일과 전기적으로 연결되도록 전도성 소재가 수직으로 형성되는 관통 홀;을 더 포함하는
    무선 메탈 카드.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 관통 홀은
    상기 무선 IC 칩이 삽입되는 상기 지지 몸체 상부에 인접한 상기 인서트 코일의 일단에서, 지지 몸체 하부까지의 깊이로 수직 형성되는 제1 관통 홀; 및
    상기 인서트 코일의 타단에서, 상기 지지 몸체 하부까지의 깊이로 수직 형성되는 제2 관통 홀;을 포함하는
    무선 메탈 카드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인서트 코일 구조체는,
    상기 지지 몸체 하부에 상기 관통 홀과 유선 연결되어 상기 안테나 레이어의 안테나 코일과 전기적으로 연결시키는 컨택트 패드;를 더 포함하는
    무선 메탈 카드.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 컨택트 패드는,
    상기 인서트 코일이 상기 안테나 코일과 전기적으로 연결되도록 상기 제1 관통 홀에 부착되는 제1 컨택트 패드; 및
    상기 인서트 코일이 상기 안테나 코일과 전기적으로 연결되도록 상기 제2 관통 홀에 부착되는 제2 컨택트 패드;를 포함하는
    무선 메탈 카드.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 컨택트 패드와 상기 인서트 코일 구조체와의 접합영역에 열가소성 수지가 도포되어 형성된 하부 접착 시트;를 더 포함하는
    무선 메탈 카드.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 칩 코일과 인접한 지지 몸체 상부와 상기 칩 코일 사이에 열가소성 수지가 도포되어 형성된 상부 접착 시트;를 더 포함하는
    무선 메탈 카드.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 메탈 카드는,
    금속 레이어, 전자기파 차폐 레이어 및 상기 안테나 레이어가 순차적으로 적층 형성된 메탈 카드 몸체를 포함하고,
    상기 메탈 카드 몸체는,
    상기 인서트 코일 구조체를 수용하기 위하여, 상기 메탈 카드 몸체의 일정 영역을 상기 안테나 레이어의 상기 안테나 코일이 노출되는 지점까지의 깊이로 개구하여 형성된 인서트 코일 구조체 수용부;를 포함하는
    무선 메탈 카드.
  9. 메탈 카드의 제조 방법에 있어서,
    금속 레이어, 전자기파 차폐 레이어 및 안테나 레이어를 순차적으로 적층하여 메탈 카드 몸체를 형성하는 단계;
    상기 메탈 카드 몸체의 일정 영역에 상기 안테나 레이어의 안테나 코일이 노출되도록 인서트 코일 구조체 수용부를 밀링 가공하는 단계;
    미리 준비된 인서트 코일 구조체에 관통 홀을 밀링 가공하는 단계;
    상기 인서트 코일 구조체 수용부에 상기 가공된 인서트 코일 구조체를 삽입하는 단계; 및
    상기 인서트 코일 구조체의 지지 몸체 상부에 무선 IC 칩을 삽입하는 단계;를 포함하는
    무선 메탈 카드의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 관통 홀을 밀링 가공하는 단계는,
    무선 IC 칩이 삽입되는 인서트 코일 구조체의 지지 몸체 상부에 인접한 인서트 코일의 일단에서, 지지 몸체 하부까지의 깊이로 수직 형성되는 제1 관통 홀을 밀링 가공하는 단계; 및
    상기 인서트 코일의 타단에서, 상기 지지 몸체 하부까지의 깊이로 수직 형성되는 제2 관통 홀을 밀링 가공하는 단계;를 포함하는
    무선 메탈 카드의 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 인서트 코일 구조체를 삽입하는 단계는,
    상기 지지 몸체 하부까지의 깊이로 형성된 상기 각각의 관통 홀과 컨택트 패드가 유선 연결되어, 상기 안테나 레이어의 안테나 코일과 전기적으로 연결되는 단계; 및
    상기 컨택트 패드와 상기 인서트 코일 구조체와의 접합영역에 열가소성 수지가 도포되어 하부 접착 시트가 형성되는 단계;를 더 포함하는
    무선 메탈 카드의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 인서트 코일 구조체가 안테나 코일과 연결되는 단계는,
    상기 제1 관통 홀에 부착되는 제1 컨택트 패드를 통해, 상기 인서트 코일이 상기 안테나 레이어의 안테나 코일에 전기적으로 유선 연결되는 단계; 및
    상기 제2 관통 홀에 부착되는 제2 컨택트 패드를 통해, 상기 인서트 코일이 상기 안테나 레이어의 안테나 코일에 전기적으로 유선 연결되는 단계;를 포함하는
    무선 메탈 카드의 제조 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 인서트 코일 구조체를 삽입하는 단계는,
    무선 IC 칩에 내장된 칩 코일과 인접한 인서트 코일 구조체의 지지 몸체 상부에, 상기 칩 코일의 무선 신호를 상기 안테나 레이어의 안테나 코일로 유선 전달하도록 경로가 형성된 인서트 코일이 삽입되는 것을 특징으로 하는
    무선 메탈 카드의 제조 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 무선 IC 칩을 삽입하는 단계는,
    상기 칩 코일과 인접한 상기 인서트 코일 구조체의 지지 몸체 상부와 상기 칩 코일 사이에 열가소성 수지가 도포되어 상부 접착 시트가 형성되는 단계;를 더 포함하는
    무선 메탈 카드의 제조 방법.
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