KR101091898B1

KR101091898B1 - Ｉｃ카드

Info

Publication number: KR101091898B1
Application number: KR1020050012895A
Authority: KR
Inventors: 조세훈
Original assignee: 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 2005-02-16
Filing date: 2005-02-16
Publication date: 2011-12-08
Also published as: KR20060091636A

Abstract

본 발명은 IC카드에 관한 것이다. 이는 절연필름의 일측면에서 개루프(open loop)의 형태를 취하며 그 양단부에는 제 1단자부 및 제 4단자부가 각각 마련되고 중간의 소정부위는 2개 이상의 단부를 갖는 회로부가 형성된 안테나회로와; 상기 안테나회로에 접속되는 것으로서, 제 1단자부와 제 4단자부를 연결하는 브리지와, 상기 브리지의 일측에 형성되며 상기 회로부에 형성된 단부들과 접속됨과 아울러 외부단말기에 전기적으로 접촉하여 통신할 수 있는 외부접촉패드를 포함하는 접속유니트와; 상기 외부접촉패드에 접속되는 콤비칩과; 상기 안테나회로상에 밀착되며 접속유니트와 콤비칩을 지지하는 유전층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 IC카드는, 외부접촉패드와 브리지가 하나의 접속유니트로 패키지화되어 있으므로, 안테나회로에 대한 외부접촉패드 및 브리지의 설치가 간단하고 제작 공정이 복잡하지 않다.

Description

ＩＣ카드{IC Card}

도 1 및 도 2는 종래 IC카드의 기본구조 및 제조 방법을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 IC카드의 평면 구성도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 IC카드의 제조 방법을 설명하기 위하여 도시한 분해 단면도이다.

도 5는 상기 도 4에 도시한 IC카드의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11,51:IC카드 13,53:절연필름 15,55:안테나회로

15a,55a:제 1단자부 15b,55b:제 2단자부 15c,55c:제 3단자부

15d,55d:제 4단자부 17:보호층 19,61:유전층

21a,23a:접합층 21b,23b:프린트층 21c,23c:커버층

25:콤비칩 25a:솔더볼 27:브리지

29:외부접촉패드 31:전도성접합필름 33:설치홈

57:솔더레지스터 59:절연접착제 63:접속유니트

63a:브리지 63b:접속부 63c:외부접촉패드

65:개방구 67:브리지수용홈

본 발명은 IC 카드에 관한 것이다.

IC 카드는 각종 메모리나 CPU 등과 같은 집적 회로칩이 탑재되어 있는 카드를 지칭하는 것으로서, 상기 집적 회로칩에 다양한 정보를 미리 입력하여 전자신분증이나 면허증 또는 전자화폐나 신용카드 등으로 사용할 수 있다.

예컨대 상기 집적 회로칩에, 주소, 성명, 주민등록번호, 운전면허번호, 의료 보험번호 등과 같은 개인 신상 정보를 입력함으로써 기본적 전자 신분증으로 사용하거나, 은행에 예금을 할 때 해당 금액에 해당하는 정보를 칩에 입력하고 거래상점에서 현금 대신 예금정보를 조회 차감 함으로써 지불이 가능하도록 하는 전자화폐로서 사용할 수 도 있다.

또 다른 예로서 상기 집적 회로칩에 일정금액을 전자 화폐로써 충전하고 지하철이나 전철 등을 사용함에 따라 상기 금액을 차감하는 이른바 교통카드로 사용할 수 도 있다.

상기 IC 카드는 외부 단말기와의 통신 방법에 따라서 접촉방식과 비접촉방식으로 나뉠 수 있다.

접촉방식은 IC 카드상에 외향 배치된 외부접촉패드가 단말기의 접촉단자와 접촉함으로써 소정의 작동이 수행되는 방식이다. 또한 비접촉방식은 라디오 주파수(RF)를 이용하여 IC 카드와 단말기 사이의 통신을 구현하는 방식이다. 상기 라디오 주파수는 고주파 또는 저주파를 포함한다.

한편 콤비형 IC 카드는 접촉식 및 비접촉식 방식 모두에 의해 동작하는 카드이다. 이를 위해 상기 콤비형 IC카드에는 저주파 라디오 주파수 칩 모듈과 콤비형 칩 모듈이 내장되고, 상기 콤비형 칩 모듈에는 외부접촉패드와 고주파 라디오 주파수 칩 모듈이 탑재된다.

이와같이 콤비형 IC 카드는, 접촉방식으로 사용할 수 있음은 물론 저주파 및 고주파 라디오 주파수를 모두 이용할 수 있어 그만큼 편리하다.

도 1 및 도 2는 종래 IC카드의 제조 방법 및 기본 구조를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 IC카드(11)는, 일정두께를 가지며 사각판의 형태를 취하는 절연필름(13)과, 상기 절연필름(13)의 저면에 소정 패턴으로 형성된 안테나회로(15)와, 상기 안테나회로(15)를 커버하여 보호하는 보호층(17)과, 상기 안테나회로(15)의 소정 영역에 접속되는 콤비칩(25)과, 상기 콤비칩(25)을 수용한 상태로 보호층(17)의 저면에 부착되는 유전층(19)을 포함한다. 상기 콤비칩(25)은 솔더볼(25a)을 통해 안테나회로(15)의 소정 부위에 전기적으로 접속된다.

또한 상기 유전층(19)의 하부에는 접합층(21a)과 프린트층(21b) 및 커버층(21c)이 차례로 적층되고, 상기 절연필름(13)의 상부에도 접합층(23a)과 프린트층(23b) 및 커버층(23c)이 적층된다.

상기 안테나회로(15)는, 사각판 형태의 절연필름(13)의 테두리부를 따라 여러 번 돌아 진행하여 예컨대 도 3에 도시한 바와같이 대략 사각형의 개루프(open loop) 형태를 취하는 외곽부와, 상기 개루프 안쪽에 위치하며 외부접촉패드(29)에 접속하는 내측부로 형성된다.

상기 안테나회로(15)에 있어서 상기 내측부의 소정부위는 상기한 외부접촉패드(29)를 설치하기 위해 단절된다. 따라서 안테나회로(15)에는 모두 네 개의 단자부(15a,15b,15c,15d)가 구비된다. 즉 안테나회로(15)의 외측단부에 제 1단자부(15a)가, 내측단부에 제 4단자부(15d)가 형성되고, 단절된 부위를 사이에 두고 제 2단자부(15b)와 제 3단자부(15c)가 위치하는 것이다.

상기 제 1단자부(15a)와 제 4단자부(15d)는 브리지(27)에 의해 접속되어 안테나회로(15)는 폐회로가 된다. 상기 브리지(27)는 제 1단자부(15a)와 제 4단자부(15d)를 연결시키는 금속편으로서 보통 은(Ag)을 사용한다.

또한 상기 제 2단자부(15b)와 제 3단자부(15c)위에 외부접촉패드(29)를 올리기 위해, 상기 절연필름(13)과 접합층(23a)과 프린트층(23b) 및 커버층(23c)으로 구성되는 적층체의 제거부위(도 2의 Z)에 설치홈(33)이 형성된다. 상기 설치홈(33)은 엔드밀을 통해 상기 제거부위(Z)를 기계 가공하여 마련한 구멍으로서 상기 안테나회로(15)의 제 2,3단자부(15b,15c)를 상부로 노출시킨다.

따라서 상기 설치홈(33)을 형성한 상태로 외부접촉패드(29)를 설치홈(33) 내에 끼우면 외부접촉패드(29)와 안테나회로(15)가 상호 접속되고, 그에 따라 콤비칩(25)이 상기 외부접촉패드(29)를 통해 외부의 단말기와 통신할 수 있게 된다. 도면부호 31은 전도성접합필름이다. 상기 전도성접합필름(31)은 외부접촉패드(29)를 안테나회로(15)에 고정시키는 접착수단이다.

도 2는 상기 도 1에 도시한 IC카드에서의 브리지(27) 설치방법을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

상기한 바와같이, 브리지(27)는 제 1단자부(15a)와 제 4단자부(15d)를 접속시키는 것이므로 안테나회로의 다른 부위에 접하지 않도록 상부로 볼록한 원호의 형태를 취한다.

상기 브리지(27)를 장착하기 위해서는 절연필름(13)의 상부에 브리지(27)를 위치시킨 상태로 절연필름(13)에 열을 가하며 그동안 브리지(27)를 제 1,4단자부(15a,15d)를 향하여 가압한다. 이와같이 하면 브리지(27)의 양단부가 절연필름(13)을 통과하며 제 1단자부(15a) 및 제 4단자부(15d)에 각각 접속된다.

그러나 상기와 같이 구성되는 종래의 IC카드(11)는, 외부접촉패드(29)를 설치하는 공정과 브리지(27)를 접합하기 위한 공정이 별도로 진행되므로 제작공정이 복잡하며 제조원가가 높다.

또한 상기 설치홈(33)을 가공할 때 설치홈(33) 내의 안테나회로(15)가 쉽게 손상될 있다는 문제도 있다. 상기 안테나회로(15)는 매우 얇은 연성층이므로 가공의 정밀성이 유지되지 않을 경우 밀링커터에 의해 순식간에 다치거나 제거되어 없어질 수 있는 것이다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 외부접촉패드와 브리지가 하나의 접속유니트로 패키지화되어 있으므로, 안테나회로에 대한 외부접촉패드 및 브리지의 설치가 간단하고 제작 공정이 복잡하지 않은 IC카드를 제공함에 목 적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 절연필름의 일측면에서 개루프(open loop)의 형태를 취하며 그 양단부에는 제 1단자부 및 제 4단자부가 각각 마련되고 중간의 소정부위는 2개 이상의 단부를 갖는 회로부가 형성된 안테나회로와; 상기 안테나회로에 접속되는 것으로서, 제 1단자부와 제 4단자부를 연결하는 브리지와, 상기 브리지의 일측에 형성되며 상기 회로부에 형성된 단부들과 접속됨과 아울러 외부단말기에 전기적으로 접촉하여 통신할 수 있는 외부접촉패드를 포함하는 접속유니트와; 상기 외부접촉패드에 접속되는 콤비칩과; 상기 안테나회로상에 밀착되며 접속유니트와 콤비칩을 지지하는 유전층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 브리지의 저면에는 상기 제 1단자부 및 제 4단자부에 각각 접하는 접속부가 마련되며, 상기 브리지 저면의 접속부 사이에 해당하는 부위는 안테나회로와의 접속을 차단할 수 있도록 오목한 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 접속유니트는 안테나회로에 대해 접착제로 고정되며 상기 브리지 저면의 오목부와 안테나회로의 사이에는 상기 접착제가 충진된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절연필름의 하부에는 제 1접합층과 제 1프린트층과 제 1커버층이 차례로 적층되고, 상기 유전층의 상부에는 제 2접합층과 제 2프린트층과 제 2커버층이 차례로 적층되되, 상기 유전층과 제 2접합층과 제 2프린트층과 제 2커버층에는 상기 외부접촉패드를 카드 외부로 노출시키는 개방구가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접속유니트와 브리지는 하나의 유니트로 형성되어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 IC카드(51)는 마치 보통의 크레디트 카드와 마찬가지로 사각의 평판형태를 취함을 알 수 있다. 아울러 상기 IC카드(51)는 도 5에 도시한 바와같이 다층 구조를 갖는다.

여하튼 도 5에 도시한 바와같이 사각 절연필름(53)의 상면에 안테나회로(55)가 형성되어 있다. 상기 안테나회로(55)는 포토레지스트와 마스크 등을 이용하는 공지의 에칭 방법에 의해 형성되는 것으로서 그 패턴은 IC카드의 경우에 따라 다르다.

상기 안테나회로(55)는 절연필름(53)의 테두리부에 사각의 개루프(open loop)의 형태로 위치한다. 즉 상기 안테나회로(55)는 절연필름(53)의 한쪽 귀퉁이부에 위치한 제 1단자부(55a)를 시작점으로 테두리를 따라 진행하되 내측으로 오므라지며 수회 돌아 사각의 루프형태를 취하는 것이다. 상기 안테나회로(55)는 상기와 같이 진행하며 그 타단부 즉 제 4단자부(55d)가 상기 제 1단자부(55a)에 근접 위치한다.

아울러 상기 제 4단자부(55d)의 측부에는 제 2단자부(55b) 및 제 3단자부 (55c)가 위치한다. 상기 제 2단자부(55b) 및 제 3단자부(55c)는 안테나회로(55)의 절연필름(53) 내측으로 진행된 부위에 마련된 것으로 그 위에 접속유니트(63)의 외부접촉패드(63c)가 안착된다.

상기 접속유니트(63)는 절연필름(53)의 상부에 안착되어 상기 제 1단자부(55a)와 제 4단자부(55d)를 접속시킴과 아울러 제 2단자부(55b)와 제 3단자부(55c)를 연결시킨다.

상기 접속유니트(63)는 한 장의 도전성 박판을 에칭하여 제작한 것으로서 그 일측에 브리지(63a)가 마련되고 타측에 외부접촉패드(63c)가 형성되어 있다.

상기 브리지(63a)는 제 1단자부(55a)와 제 4단자부(55d)를 접속시켜 안테나회로(55)가 전체적으로 폐회로가 되도록 하는 것이고, 외부접촉패드(63c)는 상기 제 2단자부(55b)와 제 3단자부(55c)를 접속함과 동시에 외부의 단말기(미도시)와 콤비칩(25)을 통신 가능하게 접속하는 역할을 한다.

상기 브리지(63a)와 외부접촉패드(63c) 각각은 상기한 종래의 브리지(도 1의 27) 및 외부접촉패드(도 1의 29)와 동일한 역할을 한다. 하지만 본 실시예의 IC카드의 경우 상기 브리지(63a)와 외부접촉패드(63c)가 일체형으로 제작되므로 설치가 그만큼 간편하다. 즉 종래의 경우 브리지(27)와 외부접촉패드(29)가 별개의 부품으로서 그 설치가 별도로 이루어져야 했으나 본 실시예의 경우 상기 브리지(63a)와 외부접촉패드(63c)가 일체형이므로 한번의 설치로 두 부품의 안착이 이루어지는 것이다.

상기 접촉유니트(63)의 측부에는 콤비칩(25)이 위치한다. 상기 콤비칩(25)은 접촉유니트(63)에 접속되어 외부접촉패드(63c)를 통해 외부의 단말기와 통신할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 IC카드의 제조 방법을 설명하기 위하여 도시한 분해 단면도이다. 상기한 도 3과 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.

도시한 바와같이, 본 실시예에 따른 IC카드(51)는, 일정두께를 갖는 사각판 형태를 취하고 그 위에 안테나회로(55)가 형성되어 있는 절연필름(53)과, 상기 안테나회로(55)의 소정 부위에 솔더볼(25a)을 통해 접합 고정되는 콤비칩(25)과, 상기 안테나회로(55)의 단자부를 접속시키며 상기 콤비칩(25)을 외부의 단말기와 통교시키는 접속유니트(63)와, 상기 절연필름(53)의 저면에 차례로 적층되는 접합층(21a)과 프린트층(21b)과 커버층(21c)을 포함한다. 아울러 상기 안테나회로(55)의 상부에는 유전층(61)과 접합층(23a)과 프린트층(23b) 및 커버층(23c)이 차례로 구비된다.

상기한 바와같이, 접속유니트(63)에는, 제 1단자부(55a)와 제 4단자부(55d)를 접속시키는 브리지(63a)와, 제 2단자부(55b)와 제 3단자부(55c)를 접속시키는 외부접촉패드(63c)가 포함되므로, 상기 안테나회로(55)의 소정 위치에 접속유니트(63)를 접합시킴으로써 IC카드(51)의 동작이 이루어지는 것이다.

상기 안테나회로(55)에 대한 접속유니트(63)의 고정은 절연접착제(59)에 의해 이루어진다. 즉 상기 접속유니트(63)가 안착될 위치에 절연접착제(59)를 위치시킨 후 그 위에 접속유니트(63)를 위치시키고 아래로 가압하면 안테나회로(55)에 대 한 접속유니트(63)의 고정이 이루어지는 것이다.

한편 상기 브리지(63a)의 양단부에는 접속부(63b)가 마련되어 있다. 상기 각 접속부(63b)는 브리지(63a) 저면의 중앙부보다 상대적으로 하부로 돌출되어 제 1단자부(55a) 및 제 4단자부(55d)에 접하는 부위이다. 상기 접속부(63b)는 브리지(63a)의 저면 중앙부 즉 접속부(63b)를 제외한 부위를 하프에칭함으로써 형성된다.

도면부호 57은 솔더레지스터이다. 상기 솔더레지스터(57)는 접속유니트(63)의 안착시 상기 브리지(63a) 저면의 홈에 삽입되어 브리지(63a)가 제 1,4단자부(55a,55d) 이외의 다른 안테나부위에 접하지 않도록 한다. 상기 솔더레지스터(57)는 필요시 추가될 수 있는 것으로써 절연접착제(59)가 그 기능을 대신할 수 도 있다.

상기 접속유니트(63)를 위하여 상기 유전층(61)의 일측에 브리지수용홈(67)이 마련되어 있다. 아울러 상기 브리지수용홈(67)의 측부에는 개방구(65)가 형성된다. 또한 상기 브리지수용홈(67)은 브리지의 형상이나 두께 등에 따라 형성하거나 생략할 수 있다. 이는 상기 브리지의 두께가 얇은 경우 전체 두께에 영향을 주지 않으므로 추가적인 공정으로 브리지수용홈(67)을 형성할 필요가 없게 되는 것이다.

상기 개방구(65)는 상기 접속유니트(63)의 외부접촉패드(63c)를 외부로 노출시키기 위한 구멍으로서 유전층(61)을 절연필름(53)에 고정시키기 전에 미리 가공되어 있다. 상기 개방구(65)는 유전층(61)과 접합층(23a)과 프린트층(23b) 및 커버층(23c) 적층체의 해당부위를 외부접촉패드(63c)의 평면 형상에 대응하는 형상으로 마련한 관통구멍이다.

도 5는 상기 도 4에 도시한 각 요소들로 구성된 IC카드의 단면도이다.

도시한 바와같이, 상기 접속유니트(63)가 안테나회로(55)의 해당 위치에 안착되어 있다. 이와같이 안착되어 있는 상태로 상기 브리지(63a)는 제 1,4단자부(55a,55d)를 접속시키고, 외부접촉패드(63c)는 제 2,3단자부(55b,55c)를 연결하고 있다.

아울러 상기 외부접촉패드(63c)는 개방구(65)를 통해 카드의 외부로 노출되어 있으며 내부적으로는 상기 콤비칩(25)에 접속하고 있다. 따라서 IC카드(51)를 외부의 단말기(미도시)에 대면 외부접촉패드(63c)가 단말기에 접촉하여 단말기와 콤비칩(25)의 통신이 이루어진다.

상기와 같이 본 실시예에 따른 IC카드(51)는, 브리지(63a)와 외부접촉패드(63c)가 하나의 접속유니트(63)로 패키지화되어 있으므로 그만큼 작업이 간단하다.

또한 외부접촉패드 하부의 일부를 하프에칭(half etching)을 통하여 상기 브리지로서의 기능이 가능하도록 상기 안테나의 패턴을 달리 설계할 수 도 있다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims

절연필름의 일측면에서 개루프(open loop)의 형태를 취하며 그 양단부에는 제 1단자부 및 제 4단자부가 각각 마련되고 중간의 소정부위는 2개 이상의 단부를 갖는 회로부가 형성된 안테나회로와;

상기 안테나회로에 접속되는 것으로서, 제 1단자부와 제 4단자부를 연결하는 브리지와, 상기 브리지의 일측에 형성되며 상기 회로부에 형성된 단부들과 접속됨과 아울러 외부단말기에 전기적으로 접촉하여 통신할 수 있는 외부접촉패드를 포함하는 접속유니트와;

상기 외부접촉패드에 접속되는 콤비칩과;

상기 안테나회로상에 밀착되며 접속유니트와 콤비칩을 지지하는 유전층을 포함하며,

상기 접속유니트와 브리지는 하나의 유니트로 형성되어진 것을 특징으로 하는 IC카드.
제 1항에 있어서,

상기 브리지의 저면에는 상기 제 1단자부 및 제 4단자부에 각각 접하는 접속부가 마련되며, 상기 브리지 저면의 접속부 사이에 해당하는 부위는 안테나회로와의 접속을 차단할 수 있도록 오목한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 IC카드.
제 2항에 있어서,

상기 접속유니트는 안테나회로에 대해 접착제로 고정되며 상기 브리지 저면 의 오목부와 안테나회로의 사이에는 상기 접착제가 충진된 것을 특징으로 하는 IC카드.
제 1항에 있어서,

상기 절연필름의 하부에는 제 1접합층과 제 1프린트층과 제 1커버층이 차례로 적층되고,

상기 유전층의 상부에는 제 2접합층과 제 2프린트층과 제 2커버층이 차례로 적층되되, 상기 유전층과 제 2접합층과 제 2프린트층과 제 2커버층에는 상기 외부접촉패드를 카드 외부로 노출시키는 개방구가 형성된 것을 특징으로 하는 IC카드.
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