(57)【要約】      （修正有）【課題】アンテナの感度を向上させることができるメタルカードの製造方法及びメタルカードを提供する。【解決手段】メタルカードにおいて、強度と復原力が向上するようにＳＵＳ材質のメタルシート１１０Ｓを熱処理するステップと、メタルシートの下面に、ＣＮＣ（Computerized Numerical Control）工作加工を介して予め定義された領域の加工層挿入空間を形成するステップと、加工層挿入空間に、ＰＶＣプラスチック素材の加工層１２０を挿入するステップと、メタルシートの上面に、加工層の一部が露出するように切削し、加工層露出部を形成するステップと、メタルシート、メタルシートと同じサイズの接着シート１４０Ｓ及びアンテナコイルが印刷されたインレードシート１７０Ｓを含む複数枚のシート１１０Ｓ〜１９０Ｓを積層した積層シートをラミネートし、メタルカードシートを形成するステップと含む。【選択図】図１３
2019220139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタルカードの製造方法であって、
複数枚の個別カードを収容するサイズのメタルシートを準備するステップと、
強度と復原力とが向上するようにＳＵＳ材質の前記メタルシートを熱処理するステップと、
前記メタルシートの下面に、ＣＮＣ（Computerized Numerical Control）工作加工を介して、予め定義された領域の加工層挿入空間を形成するステップと、
前記加工層挿入空間に、ＰＶＣプラスチック素材の加工層を挿入するステップと、
前記メタルシートの上面に、前記加工層の一部が露出するように切削し、加工層露出部を形成するステップと、
前記メタルシート、前記メタルシートと同じサイズの接着シート及びアンテナコイルが印刷されたインレードシートを含む複数枚のシートを積層した積層シートをラミネートし、メタルカードシートを形成するステップと、
前記メタルカードシートを前記複数枚の個別カードの外郭線に沿って切削し、前記加工層、前記メタルシートで構成されたメタル層及び前記インレードシートで構成されたインレー層を含む個別カードを生成するステップと、
前記個別カードの加工層露出部を介して、前記加工層及び前記メタル層の下面の積層シートを１次ミリングし、ＣＯＢ挿入領域を形成するステップと、
前記１次ミリングするステップを介して露出されたアンテナコイルと、ＣＯＢパッド後面の接触部とを連結するステップと、
前記アンテナコイルと連結されたＣＯＢパッドを前記メタル層の前記ＣＯＢ挿入領域に装着するステップと、を含み、
前記ＣＯＢ挿入領域は、前記ＣＯＢパッドの後面を収容可能であり、アンテナ連結空間以外の余白空間が最小化されるように形成されるメタルカードの製造方法。
【請求項２】
前記メタルシートを熱処理するステップの後に、前記メタルシートに色相を蒸着するステップと、及び
ＵＶインクを用いたデジタルプリンティングを介して、前記メタルシート上に、模様、イメージ又は文字を生成するデジタルプリンティングステップと、
をさらに含む請求項１に記載のメタルカードの製造方法。
【請求項３】
複数枚のシートを積層した積層シートの少なくとも一つの角に、ホールを形成するステップと、
前記積層シートに形成されたホールを積載板ピンに挿入し、固定するステップと、をさらに含む請求項１に記載のメタルカードの製造方法。
【請求項４】
前記ＣＯＢ挿入領域を形成するステップは、
ＣＯＢパッド挿入のために、前記１次ミリングを行うステップを介して露出されたインレードシートの一部を、２次ミリングを行うステップ、及び前記２次ミリングステップを介して、前記ＣＯＢパッドの後面突出部を収容可能な収容溝を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のメタルカードの製造方法。
【請求項５】
前記ＣＯＢパッドを連結するステップは、
一つ以上のアンテナコイルと前記ＣＯＢパッド後面との接点をスポット溶接法でそれぞれ連結することを特徴とする請求項１に記載のメタルカードの製造方法。
【請求項６】
前記熱処理するステップは、
予め定められた基準による温度、圧力、時間を含む熱処理条件により処理され、
前記熱処理条件は、接着力、加工層の変形程度及び前記メタルシートの厚さの少なくとも一つを考慮して決定されることを特徴とする請求項１に記載のメタルカードの製造方法。
【請求項７】
前記ＣＯＢが付着されたメタルシートに、プライマーを塗布するステップと、
前記プライマーが塗布されたメタルシートに、カード情報をプリンティングするステップと、
前記カード情報又はイメージをプリンティングしたメタルシートをコーティングするステップと、
をさらに含む請求項１に記載のメタルカードの製造方法。
【請求項８】
強度と復原力が向上するように熱処理したＳＵＳ材質のメタル層と、
前記メタル層の一側面に、ＣＮＣ（Computerized Numerical Control）工作加工を介して形成された加工層挿入空間に挿入される、ＰＶＣプラスチック素材の加工層と、及び
前記加工層が挿入された側面の反対の側面に積層され、ラミネート処理される複数のシートと、を含み、
前記メタル層は、前記反対の側面を加工し、前記加工層の一部が露出するように加工層露出部を形成し、
前記加工層及び前記複数のシートは、前記加工層露出部内の予め定義された領域に対して、１次ミリング工程を介して、インレー層のアンテナコイルが露出するように切削され、ＣＯＢ挿入領域を形成し、
前記ＣＯＢ挿入領域は、前記アンテナコイルとＣＯＢパッドの後面とを連結した後、メタルシート上に付着される前記ＣＯＢパッドを収容し、アンテナ連結空間以外の余白空間が最小化されるように形成されることを特徴とするメタルカード。
【請求項９】
前記加工層挿入空間の深さは、前記メタル層の深さよりも小さく、前記加工層挿入空間の面積及び形態は、前記加工層に相応するように形成されることを特徴とする請求項８に記載のメタルカード。
【請求項１０】
前記ＣＯＢ挿入領域は、前記１次ミリングを介して露出されたインレー層の一部を２次ミリングし、前記２次ミリングステップを介して前記ＣＯＢパッドの後面突出部を収容可能な収容溝をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のメタルカード。
【請求項１１】
前記複数のシートは、接着シート、絶縁シート、インレードシート及びプリントシートの少なくとも一つのシートを含む請求項８に記載のメタルカード。
【請求項１２】
前記ＣＯＢパッドは、後面に形成された一つ以上の接点をスポット溶接法で一つ以上のアンテナコイルとそれぞれ連結することを特徴とする請求項８に記載のメタルカード。
【請求項１３】
前記ＣＯＢパッドが付着されたメタル層上に塗布されるプライマー層と、
前記プライマーが塗布されたメタル層上に、カード情報をプリンティングするプリント層と、
前記カード情報をプリンティングしたメタル層をコーティングするコーティング層と、
をさらに含む請求項８に記載のメタルカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタルカード及びメタルカードの製造方法に関し、より詳しくは、メタルシート上に形成されるプラスチック加工層の加工と絶縁シートを介してメタルカードのアンテナがメタルシートと干渉が生じないように具現したカード製造方法及びメタルカードに関するものである。
【従来技術】
【０００２】
一般に、クレジットカードは、現金の代わりに使用できるだけでなく、近来では大容量の情報を収録することができるＩＣチップが内蔵されたスマートカードとして開発され、決済だけでなく、各種メンバーシップカードなどとして積極的に活用されている。このようなスマートカード市場において、多様な材質を用いた特殊カードが開発されている。特に、ＶＩＰ顧客のために差別化された金属材質のクレジットカードが開発されており、金属カードは、金属光沢が表出される高純度クレジットカードを具現し、特殊顧客に提供されていた。
【０００３】
しかし、従来の金属カードは、金属の特性上、読み取り機と非接触式通信時、アンテナの動作が難しく、ＲＦ機能、ＡＴＭ利用などが制限される場合が多かった。また、薄膜の金属シートを使用するか、又は金属粉語を薄くコーティングして製作するものであるので、金属カードの表面に模様及び文字の形成が困難であり、軽過ぎる材質で形成される場合、金属が有する重量感を感じられない問題もあった。従って、このような金属カードの限界を克服し、金属特有の重量と美感を表現することができる金属カード開発が求められている実状がある。
【０００４】
特許文献１の金属薄膜のプラスチックカードは、合成樹脂からなるコアシート１３の上・下部面には、コアシート１３よりも小さいサイズの金属薄膜１２がそれぞれ付着し、コアシート１３の上・下部面縁には余白１３ａが形成され、余白１３ａには、アンテナコイル２１が縁に沿って設置するカードについて開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】韓国登録実用新案第２０−０３８２７２５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記先行技術は、アンテナと金属との接触を避けるために、カードの中心部の一部に金属を配置するものであり、全体的な美感が劣り、カード全体に金属質感を表現し難いという限界があった。
【０００７】
本発明は、前述のような問題を解決するためのものであり、本発明は、メタルカードの材質特性上、金属層によりＲＦ通信が不可能であった従来の問題を解決し、アンテナの感度を向上させることができるメタルカードの製造方法及びメタルカードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施例によれば、メタルカードの製造方法は、複数枚の個別カードを収容するサイズのメタルシートを準備するステップと、強度と復原力が向上するように、ＳＵＳ材質の前記メタルシートを熱処理するステップと、メタルシートの下面に、ＣＮＣ（Computerized Numerical Control）工作加工を介して、予め定義された領域の加工層挿入空間を形成するステップと、加工層挿入空間に、プラスチック（ＰＶＣ）素材の加工層を挿入するステップと、メタルシートの上面に、前記加工層の一部が露出するように切削し、加工層露出部を形成するステップと、メタルシート、メタルシートと同じサイズの接着シート及びアンテナコイルが印刷されたインレードシートを含む複数枚のシートを積層した積層シートをラミネートし、メタルカードシートを形成するステップと、メタルカードシートを前記複数枚の個別カードの外郭線に沿って切削し、前記加工層、前記メタルシートで構成されたメタル層及び前記インレードシートで構成されたインレー層を含む個別カードを生成するステップと、前記個別カードの加工層露出部を介して、前記加工層及び前記メタル層シート下面の積層シートに合紙された複数のシートを１次ミリングし、ＣＯＢ挿入領域を形成するステップと、前記１次ミリングするステップを介して露出されたアンテナコイルとＣＯＢパッド後面の接触部とを連結するステップと、アンテナコイルと連結されたＣＯＢパッドを前記メタル層シートの前記ＣＯＢ挿入領域に装着するステップを含み、ＣＯＢ挿入領域は、前記ＣＯＢパッドの後面を収容可能であり、アンテナ連結空間以外の余白空間が最小化されるように形成されてもよい。
本発明の別の実施例によれば、メタルカードは、強度と復原力が向上するように熱処理したＳＵＳ材質のメタル層と、前記メタルシートの一側面にＣＮＣ（Computerized Numerical Control）工作加工を介して形成された加工層挿入空間に挿入される、プラスチック（ＰＶＣ）素材の加工層と、前記加工層が挿入された側面の反対の側面に合紙され、ラミネート処理される複数のシートと、を含み、前記メタル層は、前記反対の側面を加工し、前記加工層の一部が露出するように加工層露出部を形成し、前記加工層及び前記複数のシートは、前記加工層露出部内の予め定義された領域に対して、１次ミリング工程を介してインレードシートのアンテナコイルが露出するように切削されてＣＯＢ挿入領域を形成し、前記ＣＯＢ挿入領域は、前記アンテナコイルとＣＯＢパッドの後面とを連結した後、前記メタル層上に付着する前記ＣＯＢパッドを収容し、アンテナ連結空間以外の余白空間が最小化されるように形成されるようにすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、メタルシートのプラスチック加工層を用いてアンテナとチップとを効率的に連結し、チップの動作効率を上げる効果がある。本発明は、アンテナコイルがメタルシートと接触しない状態で、ＣＯＢとアンテナコイルとが直接接触するように具現することによって、メタル素材の特異性を保存しながらも、非接触通信機能が向上されたメタルカードを製造することができる。即ち、カード前面部に、メタル素材を用いながらもＣＯＢとアンテナとを直接連結可能であり、従来のメタルカードとは違って、無線通信感度が向上され、メタル素材とアンテナと間の干渉を引き起こさないようにする効果を奏する。
【００１０】
本発明に係るカード製造方法は、多数枚のカードを生産することができる大面積のシートを積層し、個別カード単位で切削することによって、１回のシート工程を介して多数枚のメタルカードを一度に製造することができる。
【００１１】
本発明に係るカード製造方法によれば、メタルシートを含む大面積のシートが積層された積層シートの表面に沿って、個別カード外郭線を切削する過程で、切削と同時に冷却気体を噴射し、安定的に外郭線を切削することができる。
【００１２】
本発明に係るカード製造方法によれば、大面積のシートを切削する過程で発生するシートの捩じれを防止するために、シートにホールを生成し、固定することによって、大面積のシートの整列状態を保持しながら個別カードを切削することができる。
【００１３】
本発明に係るカード製造方法によれば、メタルカードを構成する金属材質の層と非接触式通信を行うためのアンテナコイル間に発生する自己干渉を効率的に制御することができる絶縁層を安定したシート状に実現することができる。これにより、本発明に係る製造方法によれば、動作性能が向上されたメタルカードを大量で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例に係るメタルカードを示す斜視図である。
【図２】本発明の別の実施例によるメタルカードを示す斜視図である。
【図３】本発明のさらに別の実施例によるメタルカードを示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施例に係るメタルカードの製造方法を説明するための断面図である。
【図５】図４の後続工程であり、本発明の一実施例に係るメタルカードの製造方法を説明するための断面図である。
【図６】図４の後続工程であり、本発明の別の実施例に係るメタルカードの製造方法を説明するための断面図である。
【図７】本発明の一実施例に係るメタルカードの製造方法を説明するための流れ図である。
【図８】本発明の別の実施例によるメタルカードを示す斜視図である。
【図９】本発明に係るメタルカードを製造するための大面積シートにおいて、個別メタルカードの配置を示した図である。
【図１０】メタルカードを構成するシートに形成されるホールの一実施例を示す図である。
【図１１】本発明に係るメタルカードの製造方法を説明するための流れ図である。
【図１２】本発明の一実施例に係るメタルカードの製造方法において、メタルカードシートの切削過程を示した図である。
【図１３】図１２のＡ−Ａ'線によるメタルカードシートの断面図であり、ラミネートが完了した後、切削以前のメタルカードシートの断面図である。
【図１４】図１２のＡ−Ａ'線によるメタルカードシートの断面図であり、切削過程以後のメタルカードシートの断面図である。
【図１５】個別メタルカード工程において、インレー層とＣＯＢ連結し、ＣＯＢが装着されたメタルカードを説明するための断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下では、添付した図面を参照して本発明を詳細に説明する。しかし、本発明は、種々形態に具現できる。従って、ここで説明する実施例に限定されるものではない。また、図面において、本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略しており、明細書全般にわたって類似した部分については同じ符号を使用した。
【００１６】
明細書全般において、ある部分が他の部分と「連結」されているとするとき、これは、「直接的に連結」されている場合だけでなく、その中間に他の部材を置いて「間接的に連結」されている場合も含む。また、ある部分が他の構成要素を「含む」とするとき、これは、特に反対される基材がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに備えるということを意味する。
【００１７】
以下添付された図面を参考にして本発明の実施例を詳細に説明することにする。
【００１８】
図１は、本発明の一実施例に係るメタルカード１００を示す斜視図である。メタルカード１００は、一つ以上のシート又はレイヤー（層）を含んでもよい。一実施例として、メタルカード１００は、メタル層１１０、プラスチックの加工層１２０、絶縁層１５０、一つ以上の接着層１４０、１６０、インレー層１７０及び印刷層１８０を含む。図１では、前述した構成要素だけを記載したが、これに限定されるものではなく、メタルカードの具現のためのコーティング層、ＣＯＢなどの他の構成要素がさらに含んでもよく、付加機能のために表示部、生体センサー部などがさらに含まれていてもよい。
【００１９】
また、本発明のメタルカード１００は、予め定義された基準による規格サイズと厚さに合うように製造でき、各シートのサイズと厚さは、メタルカードの動作と無線通信感度などに合う最適な厚さに決定され、結合されるように具現され得る。さらに、本発明のメタルカード１００を構成するシートは、一つのカードを製造するためのシートではなく、大量生産が可能に複数枚のカードを含むサイズの大型シートで構成されてもよい。
【００２０】
メタル層１１０は、本発明によるメタルカード特有の材質と重量感を表現するコアシートであり、ＳＵＳ（steel use stainless、ステンレス鋼）材質で形成される。メタル層１１０を構成するメタル素材は、メタルの特性を表現するための、材質と重量が考慮されるだけでなく、加工工程に耐えるための耐久性、摩耗度、変性程度などを考慮して選択することができる。一実施例として、ＳＵＳで構成されたメタル層１１０は、腐食に強く、熱処理が可能な素材であってもよい。熱処理とは、金属をある温度で加熱し、冷却速度に応じてある目的の性質や金属組織に改善する操作工程をいう。メタル層１１０は、接着力のために表面の一部又は全部に凹凸があってもよい。また、メタル層１１０は、メタルカード１００製造時、強度と復原力が向上するように熱処理工程を介して加工することができる。
【００２１】
一実施例として、本発明のメタル層１１０は、複数枚のカードを含む大型シートで構成でき、複数枚のシートを合紙し、熱と圧力を加え、一つのシートにするラミネート（Laminate）工程を経た後、切削加工を介して数枚のカードに生産することができる。このような複数枚のカード含むメタルシート（図１３の１１０ｓ）の切削加工作業は、メタル素材特性による特殊加工材、冷却剤、切削工具が利用され得る。
【００２２】
加工層１２０は、プラスチック（ＰＶＣ）で構成されたシートの薄片であり、メタル層１１０の加工層挿入空間に配置される。加工層１２０は、メタルカード１００の特性上、インレー層１７０のアンテナをメタル層１１０と離隔された状態で、ＣＯＢと付着するようにするための装置として利用できる。このようなプラスチック素材の加工層１２０を、メタル層１１０の一部に配置し、加工することにより、メタル層１１０とアンテナとの直接的な接触を避けて、効率的にＣＯＢとアンテナとを連結することができる。
【００２３】
従来のメタルカードは、アンテナがメタル層１１０と接触することを避けるために、プラスチック層にアンテナを配置し、メタル層にあるＣＯＢと間接的に通信するようにする方法を採用してきた。また、別の従来のメタルカードは、メタル層の一部を切断し、アンテナ線を配置して動作するように具現した。しかし、このような従来のメタルカード具現方式は、アンテナ感度を落とし、メタルカードの美観を害するという限界があった。
【００２４】
本発明は、前述した問題を解決し、プラスチックの加工層１２０をメタル層１１０の加工層挿入空間に配置し、プラスチック加工層１２０を介してメタル層と離隔された状態で、アンテナとＣＯＢとが直接接触するように具現した。このように、アンテナとＣＯＢを直接連結する場合、カード内のアンテナとチップ（ＣＯＢ）と間の無線連結方式により、アンテナの感度を向上させながらもカード全面をメタル素材で具現し、メタルカードの高級な美感を保持し、無線通信機能を向上させることができるメタルカードを完成することができる。また、無線連結方式と違って、無線通信のための別途の余裕空間を構成する必要がなく、ＣＯＢを装着することができ、カードの耐久性と安定性がさらに向上する効果がある。
【００２５】
絶縁層１５０は、インレー層１７０のアンテナが動作可能にメタル層１１０との干渉を遮断する役割を果たす。ＮＦＣアンテナが作動するためには、反対側のアンテナ読み取り機と通信が行われなければならなく、この場合、アンテナコイルでは磁場が発生することになり、アンテナは、メタルカード後面部に付着されるため、金属材質と近接した場合が多くなる。このような場合、メタルシートのメタル素材がアンテナコイルのＳＲＦ（self-resonant frequency；自分共振周波数）を変化させ、損失を悪化させ、アンテナコイルのインダクタンスを低くし、結局、通信障害を引き起こすことになる。このような現状の原因は、磁場によって金属で発生する渦流（渦電流）のためであり、この渦流をなくすためには、高投資率と高抵抗材料を金属とアンテナ間に位置させ、磁力線を調節することができるようにしなければならない。そのために用いられるのが絶縁層１５０であり、フェライト（Ferrite）シートともいう。フェライトは、鉄を粉にした後、表面を酸化させて絶縁されるようにし、圧力を加え、形を作って使用することができる。
【００２６】
このような絶縁層１５０とメタル層１１０は、接着層１４０、１６０を用いて接着することができる。本発明の一実施例として、接着層１４０、１６０は、ホットメルト（Hot melt）シートであってもよい。図１では、一つのカードに対して、接着層１４０、１６０を示したが、図１３に図示されたように、製造時、複数枚のカードを含む大面積の接着シート１４０ｓ、１６０ｓに具現することができる。ホットメールは、加熱により溶融されるものであり、熱可塑性樹脂のような素材は、加熱溶融させた後、冷却すれば固化される特徴がある。このような素材をフィルム型ホットメルト接着剤として使用することができる。一実施例として、ホットメルトの接着層１４０、１６０は、金属素材のメタル層１１０と絶縁層１５０の接着力を考慮した接着シートとして、プラスチックシートに用いられる接着剤とは違って、メタル素材に適した物質でホットメルトシートを実現することができる。
【００２７】
インレー層１７０は、無線周波数（ＲＦ）アンテナコイルを含むシートであり、インレー層１７０内に含まれたアンテナコイルは、ＲＦ通信（例えば、ＮＦＣ）感度試験を介して最適化された感度を示すように、コイルのターン数が定められる。また、本発明のアンテナコイルは、加工層１２０を介してメタル層１１０に付着するＣＯＢ（Chip-On-Board）と直接連結されるように具現することができる。
【００２８】
印刷層１８０は、カードの情報をプリントし、表示するシートであり、カード後面に付着することができる。前述した構成要素１１０〜１９０は、メタル層１１０の１次加工（例えば、加工層挿入空間を形成するためのＣＮＣ加工）を介して加工層１２０を付着した後、全シート１１０、１４０、１５０、１６０、１７０、１９０が積層されるように合紙された後、ラミネートを介して、一つのカード本体を形成するように加工することができる。
【００２９】
図２は、本発明の別の実施例によるメタルカードを示した斜視図である。本実施例によるメタルカード２００は、一つ以上のシート又はレイヤー（層）を含むことができる。また、図１で説明したように、メタルカード２００は、メタル層１１０、プラスチックの加工層１２０、絶縁層１５０、一つ以上の接着層１４０、１６０、インレー層１７０及び印刷層１８０を含むことができる。これらに限定されるものではなく、メタルカード具現のための表示部、生体センサーなどの構成要素をさらに含むことができる。
【００３０】
一実施例として、メタルカード２００の絶縁層１５０を一つ以上の薄片にした形状で利用することができる。例えば、絶縁層１５０を砕いて、非均一な薄片からなるように具現してもよく、均一ないくつかの薄片に具現してもよい。このように、絶縁層１５０を薄片にして使用する場合、ホットメルトと付着時、ホットメルトが溶解し、それぞれの薄片の隙間に流れ込まれるので、接着シートとの付着力が向上されるという利点がある。
【００３１】
図３は、本発明のさらに別の実施例によるメタルカードを示した斜視図である。本実施例によるメタルカード３００は、絶縁層１５０の外に、さらに粉末状のフェライト１３０をさらに含むことができる。
【００３２】
フェライト１３０は、強磁性の絶縁体であり、粉末状に具現する場合、付着力が高まるだけでなく、絶縁層１５０の外に追加絶縁層を構成することになり、メタル層１１０と他のシートと間の絶縁機能がさらに向上され得る。一実施例として、図３では、フェライトが粉末状に具現された実施例を示したが、これらに限定されるものではなく、網状又は非晶質の粉状１３０等に製造することができる。フェライト１３０が強磁性の絶縁物質であることから、これを追加することで、メタルシート下部の絶縁特性が強化され、メタルカード内の正常なアンテナ動作を保障することができる。
【００３３】
以下では、図４〜６を参照して、本発明の一実施例によるメタル層１１０と加工層１２０の加工方法について、詳細に説明する。
【００３４】
図４及び図５は、本発明の一実施例に係るメタルカードの製造方法を説明するための断面図である。図４は、メタル層１１０を加工し、加工層１２０を付着する方法に関するものである。まず、図４の（ａ）を参照すれば、メタル層１１０に加工層１２０が挿入されるだけの空間２１０（例えば、広さＬ１、深さＤ１の空間）を形成することができる。一実施例として、加工層挿入空間２１０は、ＣＮＣ（Computerized Numerical Control）工作加工を介して形成することができる。
【００３５】
次に、図４の（ｂ）に示されるように、メタル層１１０の加工層挿入空間２１０に、プラスチック（ＰＶＣ）素材の加工層１２０を挿入する。このとき、別途の接着剤なしで加工層１２０を挿入し、配置することができる。以降、加工層１２０の反対側のメタル層１１０を加工し、ＰＶＣが露出される加工層露出部２３０を形成することができる。このとき、加工層露出部２３０の幅Ｌ２は、挿入空間２１０の広さＬ１よりも小さくしなければならない。これは、以降、メタル層１１０をひっくり返したとき、加工層１２０が離れる（分離される）ことを防止するためである。
【００３６】
図５は、メタル層１１０に加工層１２０を挿入する工程の後に、他のシート１４０〜１７０とラミネートした後、加工層１２０の２次加工を説明するための図である。一実施例として、メタル層１１０にＰＶＣの加工層１２０が装着されるように加工した後、メタル層１１０と、接着シート１４０、絶縁層１５０、接着シート１６０、インレー層１７０をラミネートすることができる。図５には示されていないが、インレードシートの後面に、プリントシート、磁気ストリップ（ＭＳ）、オーバーレイシートなどがさらに合紙され、ラミネートされてもよい。
【００３７】
カード本体は、熱と圧力によるラミネート工程を介して、一つのプレートに具現することができ、図５の（ａ）のように示される。最上層に表示されたメタル層１１０は、Ｌ２広さの加工層露出部２３０を有する形状に具現することができる。このような状態で、２次ＣＮＣ加工を行うことができる。図５の（ａ）に示されるように、メタルシートにＬ３広さでインレー層１７０までシートを切断３１０する工程を行うことができる。このとき、シートが同じＬ３広さに切断され、インレー層１７０のアンテナコイルが見えるまで、微細にカッティングしていくことができる。インレー層１７０のアンテナコイルが見えれば、図５の（ｂ）に示されるように、アンテナコイル３２０を上方に抜き上げる。このときにも、両側面部は、加工層１２０がカッティング空間３１０に露出しており、アンテナコイルそのものが接着層１４０、１６０、絶縁層１５０、加工層１２０の側面部に露出されるだけで、メタル層１１０と直接当接しない。このような加工工程により、加工時、アンテナコイルがメタル素材と接触しないように実現することができる。
【００３８】
次に、図５の（ｂ）に示されたように、加工層露出部を再度カッティングすることができる。これは、ＣＯＢ後面部を収容するための空間を確保し、カード前面部の平滑化のためのもので、ＣＯＢ後面突出部が挿入されるように、Ｌ４広さでインレー層１７０をカッティングすることができる。このとき、Ｌ４の長さはＬ３よりも小さい。ＣＯＢ挿入のために、２次ミリングが完了すれば、インレードシートは、図５の（ｃ）のように、ＣＯＢ挿入のための収容溝３４０が形成される。このような加工が完了すれば、上方に抜き上げたアンテナコイルとＣＯＢパッドとの接点をスポット溶接法で接触し、メタル層１１０にＣＯＢパッドを装着することができる。ＣＯＢ３５０をメタル層１１０上に装着すれば、ＣＯＢ後面の突出部が収容溝３４０により受容され得る。このとき、ＣＯＢ３５０の後面と加工層１２０とが会う領域に接着剤を塗り、ＣＯＢ３５０が固定されるようにすることができる。
【００３９】
一実施例として、ＣＯＢ挿入（Inserting）工程は、カード前面部のプリンティングとコーティング工程が完了した後、行うことができる。図５の（ｃ）では、収容溝３４０が長方形状の場合を示したが、これに限定されるものではなく、ＣＯＢ後面突出部の形状と対応され、アンテナ連結に必要な空間以外の余白の空間が最小化されるように、ミリング工程を介して収容溝３４０を製造することができる。一実施例として、ＣＯＢ３５０後面に連結されたアンテナコイル３２０は、積層された加工層１２０、絶縁層１５０、接着層１４０、１６０と直接接触しないように所定の距離をおいて離隔された状態で配置されるように実現することができる。
【００４０】
図６は、本発明の別の実施例によるＣＯＢ挿入工程を説明するための図である。図５の実施例では、ＣＯＢ後面の突出部と対応するように、収容溝３４０を製作した場合を説明したが、別途の収容溝３４０のためのミリング工程なしにアンテナを連結し、ＣＯＢ３５０を挿入することもできる。図６では、それぞれのシートを説明するために実際の層よりも厚く示したが、実際のシートは、非常に薄膜であり、ＣＯＢ３５０の後面突出部も１ｍｍ以下に具現され得る。このように、収容溝３４０の製作が不要な場合には、ＣＯＢ収容溝製作工程を省略し、アンテナコイル３２０とＣＯＢ３５０との後面接点を連結した後、ＣＯＢ３５０を装着することができる。
【００４１】
図５及び図６では、ミリング工程により、ＣＯＢ挿入領域を生成する実施例について説明したが、これに限定されるものではなく、ＣＯＢ３５０が付着する位置を除いた部位に耐酸性防食剤を施し、メタル層１１０を希釈された酸に浸されるようにエッチング工法で腐食させ、ＣＯＢパッドのサイズの孔を穿孔した後、孔にはＣＯＢ３５０を付着する方法を利用することが、できる。詳細には、ＳＵＳ材質のメタル層１１０に耐酸性防食剤を施し、ＣＯＢパッドが挿入される位置を除いた部位に耐酸性防食剤を塗布することができる。ここで、耐酸性防食剤は、蜜蝋、瀝青、松脂などが混合された「エッチンググラウンド」を用いることができる。耐酸性防食剤が施したメタル層１１０を希釈された酸が含まれたタンクに浸されるようにし、エッチング工法で腐食させ、ＣＯＢサイズの挿入空間が形成されるように穿孔することができる。このとき、生成された空間が腐食される過程で、微細な凹凸が発生し、空間にＣＯＢパッドを付着したとき、非常に堅固な付着が達成されるのが特徴である。このようなエッチン工法は、ＣＯＢパッド挿入空間を形成するか、加工層露出部を生成する場合にも適用され得る。
【００４２】
図７は、本発明の一実施例に係るメタルカードの製造方法を説明するための順序図である。図７を参照して説明する実施例は、メタルカードの製造方法中、メタル層１１０に加工層１２０を形成し、ＣＯＢをメタルシートに装着する工程を中心にして説明する。前述するように、本実施例では、個別カードの積層構造を中心に説明したが、製造工程上、図１３、１４に図示されたように、メタルシート、接着シート、絶縁シート、インレードシートなどが大面積のシート状に具現され、ラミネートされ得る。
【００４３】
まず、メタル層１１０は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）の特性により熱処理過程を経る。メタル層１１０を熱処理する場合、復原力（tension）が向上され、強度が強くなり、カード加工に効率的である。メタル層１１０としてＳＵＳを用いる場合には、原材料そのものの表面に若干の凹凸があり、接着性に優れる。反面、アルミニウム等の材質を用いる場合には、接着力向上のために、アルミニウム板材をアルミニウムオキシドで練磨するか、サンドブラスト工法で粗く処理し、オキシド処理層を形成する方式を利用することができる。
【００４４】
一実施例として、メタル層１１０に色相を施す工程を実施することができる。例えば、メタル層１１０の原材料の色相（シルバー色相）をそのまま利用する場合には、色相処理工程を省略することができる。しかし、メタル層１１０に色相を施す場合には、磁場を利用して粒子がくっつくようにする蒸着技法を利用することができる。即ち、メタルシート表面に色相を表現する粒子を薄膜状の蒸着層を形成するように処理し、メタルシート上に色相を施すことができる。
【００４５】
さらに別の実施例として、メタル層上に模様を刻み付けるときには、ＵＶインクを用いて、デジタルプリンティングする方式で模様を刻み付けることができる。メタル層上に、ＵＶインクで模様を刻み付けるプリンティング工程を行った後、ＵＶ光線を当てて固める工程を処理することができる。このように、本発明のメタルカードに対して、前面色相は蒸着技法を使用して、特定模様や文字、数字を刻み付ける作業においてＵＶインクを用いる理由は、全面積を全部ＵＶインクで処理時、メタルカードの強度が落ち、ＵＶインク処理工程は、それぞれのカード個別的に行われるので、大量生産に適しないからである。
【００４６】
さらに別の実施例として、メタル層上に立体模様を形成するために、ＵＶインクプリンティング時に、透明ＵＶインクを厚くし、立体模様を形成することができる。即ち、透明ＵＶインクを厚く形成し、所定の厚さを有して突出されるように処理することによって、立体感を与えることができる。別の例において、透明ＵＶインクではない特定色相のインクを用いて立体模様を形成するように具現することもできる。
【００４７】
メタルシートそのものの処理加工が完了すれば、メタル層１１０の一面（例えば、後面部）に加工層挿入空間２１０を形成することができる（Ｓ７１０）。加工層挿入空間２１０は、ＰＶＣ素材の加工層１２０を挿入するためのものであり、ＰＶＣ挿入空間ともいう。一実施例として、加工層挿入空間２１０の深さは、全メタルシート厚さの１/２であってもよい。即ち、挿入空間２１０の深さＤ１が、メタルシート厚さＤの１/２であってもよい。挿入空間２１０は、長さＬ１の矩形状に形成され得、Ｌ１はＣＯＢに一面の長さよりも大きい。挿入空間２１０の形成が完了すれば、挿入空間２１０に加工層１２０を挿入することができる。
【００４８】
次に、メタル層１１０の他の面（例えば、前面部）をカッティングし、挿入したＰＶＣが露出するように加工層露出部２３０（図４）を生成することができる（Ｓ７２０）。このとき、カッティングされる面積は、加工層挿入空間２１０の広さ（例えば、一面の長さがＬ１の矩形状）よりも小さいＬ２長さの矩形状にカッティングすることができる（Ｌ２＜Ｌ１）。これは、挿入された加工層１２０が離れずに固定されるようにするためである。前述したように、加工層１２０をメタル層１１０に装着した後、他のシートと合紙し、熱と圧力を加え、ラミネート工程を実施することができる。ラミネート工程後には、メタル層１１０、加工層１２０、接着層１４０、１６０、絶縁層１５０、インレー層１７０、印刷層１８０が全部合せられ、一つのカード本体を形成した形状に具現されることができる（図５の（ａ）参照）。
【００４９】
本発明によるラミネート工程は、プラスチックに比べて低温低圧で処理することができ、処理時間もプラスチック素材のカードに比べて短く処理することができる。一実施例として、ラミネート工程時間と温度、圧力などの熱処理条件は、接着力、メタルシートの厚さ、加工層変形程度などを考慮して決めることができる。例えば、メタルシートの厚さが厚い場合には、ラミネート温度をさらに上げることができる。また、ＰＶＣからなる加工層は、メタルシートに比べて収縮又は弛緩可能性が高く、ラミネート工程時、ＰＶＣの変形（収縮又は弛緩）程度を考慮してラミネート時間と温度を定めることができる。
【００５０】
ラミネートされたシートは、１次ミリング（milling）工程を介して、インレー層１７０のアンテナコイル３２０を抜き取ることができる（Ｓ７３０、Ｓ７４０）。図５の（ａ）を参照して説明したように、加工層１２０が装着されたメタルシートと合紙された他のシートにおいて、加工層が露出された状態で、上方向きに置いてミリング工程を実施することができる。即ち、メタル層１１０が最上端にあり、Ｌ２長さを有する領域の開口部を介してＰＶＣが露出された状態で、ミリングを介してシートをインレードシートまでカッティングすることができる。このとき、カッティングする領域は、一辺がＬ２よりも小さい長さのＬ３を有する長方形状（又は円状）にカッティングされ得る（Ｌ３＜Ｌ２）。このようにＬ２よりも短い長さを有するようにカッティングすることによって、メタル層１１０が１次ミリングによるＣＯＢ挿入領域３１０と離隔され得る。このようにメタル層１１０とＣＯＢ挿入領域３１０と間の所定の距離が形成されることにより、以降、アンテナコイル３２０を抜き上げてもメタルカードと接触しないように実現することができる。
【００５１】
次に、図５で説明したように、ＣＯＢ挿入のために、ＣＯＢ挿入領域３１０を再度カッティングし、収容溝３４０を形成する２次ミリング工程を行うことができる（Ｓ７５０）。本実施例は、図５で説明した２次のミリング工程を説明するが、図６で説明したように、更なるミリング工程なしにＣＯＢ挿入が可能な場合には、ステップ（Ｓ７５０）を省略することができる。
【００５２】
一実施例として、２次ミリング工程は、カード前面部のプライマー塗布−プリンティング−コーティング工程前に行うことができ、別の実施例として、プライマー塗布−プリンティング−コーティング工程後に行い、ＣＯＢを挿入するように具現することができる。ここで、ＣＯＢは、スマートカード用半導体が付着され、情報伝達及び近距離無線通信パッケージで組み立てられたものである。２次ミリングは、ＣＯＢ後面に突出された領域を収容するための空間を製造することであり、インレー層１７０の開口部一部をＬ４長さが、Ｄ４深さの空間（例えば、一辺の長さがＬ４の矩形状）にカッティングすることができる（図５の（ｃ）の３４０参照）。本図面では、矩形状に２次ミリングする実施例を説明したが、これらに限定されるものではなく、ＣＯＢ後面突出部の形状に対応される形状に２次ミリングすることができる。即ち、ＣＯＢ後面突出部を収容し、空いた空間が最小化となる形状に２次ミリングすることができる。このとき、ＣＯＢ後面部とアンテナとの連結のための空間を別途設けることができる。ＣＯＢ後面には、アンテナと連結される一つ以上の接点（接触部）があり、ＣＯＢ挿入領域３１０を介して抜き上げたアンテナコイル３２０をアンテナ後面の接点と直接連結することができる。
【００５３】
一実施例として、図５（ｂ）、図６（ｂ）に示されたように、上方に持ち上げられた２個のアンテナコイル３２０をＣＯＢパッド後面の接点とそれぞれ連結することができ、連結完了後、ＣＯＢパッドをメタル層１１０のＣＯＢ挿入領域に挿入することができる。このとき、ＣＯＢパッド後面に接着物質又は接着シートが加えられてもよく、メタル層１１０のＣＯＢ挿入領域に固定されるように具現することができる。
【００５４】
本発明は、このような工程を介して、アンテナコイルがメタルシートと直接接触しない状態で、ＣＯＢと直接連結されるように具現することによって、メタル素材の特異性を保存しながらも干渉や歪曲なしに非接触通信機能が向上されたメタルカードを製造することができる。即ち、カード前面部にメタル素材を用いながらも、ＣＯＢとアンテナとを直接可能であり、従来のメタルカードとは違って無線通信感度が向上され、メタル素材とアンテナと間の干渉を引き起こさないようにする効果を有する。
【００５５】
図８は、本発明の別の実施例によるメタルカードを示す斜視図である。本実施例によるメタルカード５００は、加工層１２０を介して加工したメタルカード本体に、プライマー５３０、３Ｄプリンティング５２０、コーティング５１０工程を追加したものである。また、図８には示されていないが、カードの角部を仕上げるＣ−Ｃｕｔ工程、カード後面部にサインパネル（Sign Penal）とホログラムなどを付着するスタンプ（Stamping）工程をさらに行うことができる。
【００５６】
前述したように、メタルカード５００は、一つ以上のシート又はレイヤー（層）を含むことができる。一実施例として、メタルカード５００は、メタル層１１０、プラスチックの加工層１２０、絶縁層１５０、一つ以上の接着層１４０、１６０、インレー層１７０、印刷層１８０及び磁気ストリップオーバーレイ層（ＭＳＯ/Ｌ（Magnetic stripe Overlay）５５０を含むことができる。本図面では、前述した構成要素だけを記載したが、これらに限定されるものではなく、メタルカードの具現のためのＣＯＢや生体センサー、表示部などの他の構成要素がさらに追加され得る。また、本発明のメタルカード５００は、予め定義された基準による規格サイズと厚さに合うように製造することができ、各シートのサイズと厚さは、メタルカードの動作と無線通信感度などに合う最適な厚さに決定され、結合されるように具現され得る。
【００５７】
さらに、本発明のメタルカード１００を構成するシートは、一つのカードを製造するためのシートではなく、大量生産が可能に複数枚のカードを含むサイズの大型シートに構成することができ、ラミネート（Laminate）工程後、切削加工を介して数枚のカードに生産することができる。このようなメタル層１１０の切削加工作業は、メタル素材特性による特殊加工材、冷却剤、切削工具を利用することができる。このような大量生産工程については、図９〜図１５を参照して詳細に説明する。
【００５８】
図８のメタルカード５００を参照すれば、メタル層１１０は、本発明によるメタルカード特有の材質と重量感を表現するコアシートであり、ＳＵＳ（ステンレス鋼）材質で具現され得る。メタル層１１０を構成するメタル素材は、メタルの特性を表現するための、材質と重量が考慮されるだけでなく、加工工程を耐えるための耐久性、摩耗度、変性程度などを考慮して選択することができる。図７で説明したように、メタル層１１０は、復原力と強度向上のために熱処理加工することができ、色相を施す蒸着工程、模様を刻み付けるＵＶインクデジタルプリンティング工程などを行うことができる。
【００５９】
加工層１２０は、予め定義された厚さとサイズのプラスチック（ＰＶＣ）で構成されたシートの薄片であり、メタル層１１０の加工層挿入空間（図４の２１０）に配置される。加工層１２０は、メタルカード１００の特性上、インレードシートのアンテナをメタル層１１０と離隔された状態で、ＣＯＢと付着するようにするための装置である。このようなプラスチック素材の加工層１２０を、予め定義されたメタル層１１０の一部に配置し、加工することによって、メタル層１１０とアンテナとの直接的な接触を避け、効率的にＣＯＢとアンテナとを連結することができる。
【００６０】
絶縁層１５０は、インレー層１７０のアンテナが動作可能にメタル層１１０との干渉を遮断する役割を果たす。渦流をなくすためには、高投資率と高抵抗材料を金属とアンテナと間に位置させ、磁力線を調節することができるようにしなければならないので、フェライト（Ferrite）シートを絶縁層１５０として用いることがある。このような絶縁層１５０とメタル層１１０は、接着層１４０、１６０を用いて接着することができる。本発明の一実施例として、接着層１４０、１６０は、ホットメルトシートであってもよい。ホットメールは加熱によって溶融されるものであり、熱可塑性樹脂のような素材は、加熱溶融させた後、冷却すれば固化される特徴がある。このような素材をフィルム型ホットメルト接着剤として用いることができる。
【００６１】
インレー層１７０は、無線周波数（ＲＦ）アンテナコイルを含むシートであり、インレー層１７０内に含まれたアンテナコイルは、ＲＦ通信（例えば、ＮＦＣ）感度試験を通じて最適化された感度を示すように、コイルのターン数が決定される。また、本発明のアンテナコイルは、加工層１２０を介してメタル層１１０に付着するＣＯＢ（Chip-On-Board）と直接連結されるように具現され得る。
【００６２】
印刷層１８０は、カードの情報又は模様等のイメージをプリントし、表示するシートであり、カード後面に付着することができる。ＭＳＯ／Ｌシート５５０は、磁気ストリップを含むシートである。
【００６３】
予め定義された方法により、それぞれのシートを合紙し、熱と圧力でラミネートし、カード本体に加工することができる。以降、一つの統合シートに具現された大型シートをＣＮＣ切削工具で切削し、一枚のカードに分離することができる。
【００６４】
次に、一枚のカードに分離されたカードは、それぞれがプライマー塗布工程と３Ｄプリンティング、コーティング工程を経ることができる。一実施例として、ラミネートされた統合シートを、ＣＮＣ切削加工を介して一つのカードに分離し、分離されたカードに、プライマーを塗布することができる。このとき、プライマーは、金属材質によりプリンティングされた情報の保存力が向上するように助ける物質が採択され得る。例えば、プライマー塗布工程は、８０℃の温度で３０分間行う。
【００６５】
次に、プライマーが塗布されたメタルシート上に、デジタル３Ｄプリンティングを介してメタルシートに刻み付けようとするカード情報、模様、イメージなどを陰刻で形成することができる。その後、コーティング工程を行い、最上位面にコーティング処理５１０を実施でき、３Ｄプリンティングを介して刻み付けた情報が摩耗されるか、消去しないように実現することができる。例えば、コーティング工程は８０℃の温度で、３０分間進行され得る。
【００６６】
前述したように、ＣＯＢパッドを挿入するために、２次ミリングする工程は、プライマー塗布、プリンティング及びコーティングの前に行うことができ、プライマーやコーティング物質によって汚染されるのを防止するために、コーティング層生成後、ＣＯＢ挿入前に、２次ミリングを行うことができる。
【００６７】
本実施例によるメタルカードは、メタル層１１０に、プライマー５３０、３Ｄプリンティング５２０、コーティング５１０過程を通じてカード全面をメタル素材で具現し、メタルカードの高級な美感を表現しながらもカード情報を表現することができる。また、プラスチックの加工層１２０をメタル層１１０に挿入できるように配置し、プラスチック加工層１２０を介してアンテナがメタルシートとの接触なしでＣＯＢと直接連結されるように具現した。このような製造方法によって、アンテナの感度を向上させながらもカード全体面をメタル素材で具現し、メタルカードの高級な美感を保持し、無線通信機能を向上させることができるメタルカードを完成することができる。
【００６８】
図９は、本発明に係るメタルカードを製造するための大面積シートにおいて、個別メタルカードの配置を示した図である。図９では、個別メタルカードを製造するために、各シートが合紙された後、切削される個別カード外郭線に沿ったカードの配置を示した。実際の製造過程で使用されるシートには、このような個別カード外郭線が表示されないことがあり、ＣＮＣ工程により切削される個別カード外郭線はカード製造装置の制御部によって指定され得る。本発明において、各シートは、実質的に同じ幅と高さを有してもよい。
【００６９】
本発明に係るメタルカードを製造するためのシートは、長手方向の角Ｅ１と高さ方向の角Ｅ２からなる長方形状を有し得る。長手方向の角Ｅ１は、シート幅Ｗｓほどのサイズを有し、高さ方向の角Ｅ２は、シート高さＨｓのサイズを有し得る。シート内には、カード単位幅Ｗｕ、カード単位高さＨｕを有しながら、複数枚の個別カードが配置され得る。
【００７０】
例えば、シート幅Ｗｓは、４００ｍｍ、シート高さＨｓは３００ｍｍ、カード単位幅Ｗｕは９９ｍｍ、カード単位高さＨｕは６７．４ｍｍであってもよい。これら幅と高さは、メタルカード１００のサイズと各個別カードを切削工具で切削する過程で求められる余分の空間に基づいて決定され得る。
【００７１】
本発明において、図１に示されたようなシートを複数枚積層した後に、合紙及び切削過程を経てメタルカードを製造するので、複数枚のシートを整列して固定する必要がある。これにより、各シートにホール（hole）を形成することができる。シートに形成されたホールがピンに固定されることにより、複数枚のシートが整列し、固定され得る。
【００７２】
図１０は、メタルカードを構成するシートに形成されるホールの一実施例を示す図である。
【００７３】
ホールＨは、個別シートの少なくとも一つの角から既設定された距離ほど隣接して形成され、実施例によりシートの２つ以上の角からそれぞれ既設定された距離ほど隣接するように、その会う頂点と隣接する位置に形成され得る。図１０では、長方形のシートの長手方向の角Ｅ１と高さ方向の角Ｅ２が隣接する頂点に４個のホールＨが形成されたものを示した。ホールＨは、各シートの高さ方向の角Ｅ２から固定幅Ｗｆほど、そして長手方向の角Ｅ１から固定高さＨｆほど離隔された位置に形成され得る。実施例により固定幅Ｗｆと固定高さＨｆは実質的に同じであってもよい。
【００７４】
また、ホールＨは、既設定された半径Ｒのサイズに形成され得る。ホールの既設定された半径Ｒは、ホールＨを固定するためのピン（PIN）の半径、各シートの材質特性、シートのサイズなどに基づいて決定され得る。例えば、ホールＨの半径Ｒは３ｍｍであってもよい。
【００７５】
別の実施例において、前述したように、一つの角から既設定された距離ほど離隔されるように、シートの幅方向又は長手方向に角から隣接した位置に内部ホールＩＨがさらに形成され得る。
【００７６】
シートの頂点に形成されたホールＨと共に、シートの角と隣接するように幅方向又は長手方向に沿って内部ホールＩＨがさらに形成され、固定されれば、複数枚のシートが中間で捩じれることを防止することができる。特に、一つのシートを介して製造される個別カードの枚数が増加するにつれ、即ち、シートが大型化になるにつれて、より多くのホールを形成することができる。ホールを形成し、形成されたホールを介してシートを固定することにより、メタルカードを構成する各層がより正確に整列でき、結果的に、切削を通じて形成されるメタルカードの厚さ外郭面、即ち、切削面が均一に形成され得る。
【００７７】
例えば、図１０に示されるように、長手方向の角Ｅ１の中央に長手方向の角Ｌと隣接し、既設定された間隔ほど離隔された位置に、それぞれ、さらに少なくとも一つの内部ホールＩＨがさらに形成され得る。
【００７８】
このように本発明では、メタルカードの製造において、大面積のシート形状に各層を準備した後、複数枚のシートを接合し、一つのシートに製造した後、大面積シートを個別カードのサイズに切削する過程によって個別メタルカードを製造する。しかし、絶縁層１５０の場合、絶縁シート１５０ｓに準備することも容易ではなく、絶縁層１５０が少しでも曲がっても構成物質が全て壊れてしまう問題がある。従って、フェライトを含む絶縁層１５０が磁性を調節する特性が良くても、大面積シート工程に適用することは困難がある。
【００７９】
本発明では、大面積のシート工程に、フェライトを含む絶縁シートを適用するために、外部衝撃に強く、形状加工が容易な絶縁シート製造方法を含むメタルカードの製造方法を提案する。
【００８０】
図１１は、本発明に係るメタルカードの製造方法を説明するための流れ図である。
【００８１】
メタル材質からなるメタルシート１１０ｓを加工する（ステップＳ４１１）。メタルシート１１０ｓの加工は、メタルシート１１０ｓに加工層１２０が挿入される空間を形成し、加工層１２０をメタルシート１１０ｓ内部に挿入した後、加工層１２０の一部を露出させる過程を含む。実施例により、ＣＮＣ（Computerized Numerical Control）工程を介してメタルシート１１０ｓに加工層１２０が挿入される加工層挿入空間を形成するか、加工層１２０を露出させることができる。加工層１２０は、メタルシート１１０ｓよりも薄い厚さを有し、加工層１２０がメタルシート１１０ｓの内部に挿入され得る。加工層１２０は、メタルカード１００の一部領域のみに形成されるので、シート形状に準備できていなくてもよい。
【００８２】
前述した図４の（ａ）〜（ｃ）において、本発明に係るメタル層１１０の加工過程を説明するためのメタル層１１０の断面図について説明した。本発明において、一つのメタル層１１０には多数枚のメタルカード１００が形成されるところ、多数の加工層１２０が挿入されなければならないが、図４では、便宜上、一つのメタルカード１００が形成されるメタル層１１０を基準にして説明した。
【００８３】
図４を参照すれば、メタル層１１０に加工層１２０が挿入されるだけの空間２１０を形成する。加工層挿入空間２１０は、第１加工幅Ｌ１及び第１深さＤ１を有してもよい。図４の（ｂ）のように、ＣＮＣ工程で形成された加工層挿入空間２１０に加工層１２０を挿入しているが、実施例により、加工層１２０は接着剤なしで挿入され、配置され得る。実施例により加工層１２０の厚さは、メタル層１１０の厚さに半分に相応することができる。
図４の（ｃ）を参照すれば、加工層１２０が挿入されたメタル層１１０において、加工層１２０が露出された面と対向する面を加工し、加工層１２０が露出される加工層露出部２３０を形成することができる。加工層露出部２３０の第２加工幅Ｌ２は、加工層挿入空間２１０の幅よりも小さい。これにより、以降、メタルシート１１０ｓを積層シートと合紙したときに、加工層１２０が離脱されるのを防止することができる。
【００８４】
再び図１１を参照すれば、加工層１２０が挿入されたメタルシート（図１３の１１０ｓ）にホールを生成する（Ｓ４１３）。メタルシート１１０ｓには、図１０を参照して説明したように、少なくとも一つの角から既設定された距離ほど離隔された位置にホールを形成することができる。実施例によりメタルシート１１０ｓにホールを形成した後、加工層１２０を挿入することができる。
【００８５】
メタルシート１１０ｓに対する加工及びホール形成と並行して絶縁シート１４０ｓを準備することができる。前述したように、絶縁シートにフェライトのみを含むのではなく、フェライトにエポキシ（epoxy）を添加し、絶縁シート１５０ｓを製造する。このような絶縁シートは、接着力に優れ、容易に壊れなく、取り扱い性に優れる。
【００８６】
絶縁シート１５０ｓ以外に、インレードシート１７０ｓを含む複数のシートを準備することができる。実施例により、印刷シート１８０ｓ及び磁気シート１９０ｓをさらに準備することができる（Ｓ４１５）。複数のシートに含まれた各シートは、前述したように、機能及び加工過程を考慮して、それに合う材質で準備される。
【００８７】
インレードシート１７０ｓには、メタルカードに求められる受信感度に適するように、そして個別カードのサイズに適するように設計された無線アンテナが印刷され、印刷シート１８０ｓには、カードと関連した情報が印刷され得る。マグネチックストライプシート１９０ｓには、カード決済と関連した情報が磁気的に記録されるマグネチックストライプがカッティングされ、整合され得る。
【００８８】
絶縁シート１５０ｓを挟んで第１接着シート１４０ｓと第２接着シート１６０ｓが介在され、これら複数のシートを全部積層した状態でホールを形成するか、それぞれのシートに対してホールを形成した後、各層を積層することができる。本発明に係るメタルカードの製造において、メタルシート１１０ｓ下部に位置する複数のシートを積層シートと称する。
【００８９】
ホール打孔装置を利用してシートそれぞれのホール位置に対して、ホール打孔を行うことにより、ホールを形成することができる（Ｓ４１７）。それぞれの積層シートには、図１０のように、ホールＨ又は内部ホールＩＨの位置が表示され、ホール打孔装置を利用してホールをパンチし、ホールを形成することができる。
【００９０】
図１２は、本発明の一実施例に係るメタルカードの製造方法において、メタルカードシートの切削過程を示した図である。
【００９１】
図１２に示されるように、積層シートに形成されたホールＨは、ピン（PIN）が形成された積載板１４００に挿入され得る。図１を参照して説明した同じ順序で、ステップ（Ｓ４１７）を介して準備された積層シートが積載板に積載され、その積層シートの上部に、ステップ（Ｓ４１３）を介して準備したメタルシート１１０ｓ、具体的には、加工層１２０が挿入され、加工層露出部２３０が形成されたメタルシート１１０ｓが積載され得る（Ｓ４２０）。
【００９２】
ピン（PIN）を介して整列し、積層されたメタルシート１１０ｓと積層シートとを加熱及び加圧し、ラミネートする（Ｓ４３０）。具体的に、ラミネート過程は、略１０分、１５０℃の温度で積層シートとメタルシートに２０ｋｇ／ｃｍ２の圧力を加え、同じ圧力を保持した状態で冷却する過程である。前述したように、メタルシートのラミネート工程は、プラスチックカードに比べて低温低圧でラミネート処理することができる。また、ラミネート処理時間もプラスチック素材のカードに比べて短く処理することができる。一実施例として、ラミネート工程時間と温度、圧力などの工程条件は、接着力、メタルシートの厚さ、ＰＶＣ収縮程度などを考慮して定めることができる。例えば、メタルシートの厚さが厚い場合には、ラミネート温度をさらに上げることができる。また、ＰＶＣは、メタルシートに比べて収縮又は弛緩可能性が高く、ラミネート工程時、ＰＶＣの変形（収縮又は弛緩）程度を考慮し、ラミネート時間と温度を決めることができる。
【００９３】
ラミネート過程を通じて、複数のシートが互いに接合され、特に前述した第１接着シート１４０ｓと第２接着シート１６０ｓが溶解して冷却されることにより、複数のシートが強く接合され、さらに絶縁シート１５０ｓにエポキシが含まれることにより、隣接した接着シート１４０ｓ、１６０ｓとの接着性が向上され得る。
【００９４】
本明細書では、ラミネートが完了し、一つの物理的シートとして形成されたシートをメタルカードシート１００ｓと称する。本発明において、メタルカードシート１００ｓのホールを積載板１４００ピン（PIN）に固定した状態で、個別カード単位切削を行う（Ｓ４４０）。実施例により、ラミネートを行う積載板と切削を行う積載板は異なってもよい。即ち、ラミネートを行った後、他の積載板にメタルカードシート１００ｓを移し、切削工程を行うことができる。ただし、ピン（PIN）を介して固定されるという点では、２つの積載板の構成は同じであってもよい。
【００９５】
図１２に示されるように、個別カード外郭線（ＣＵ）に沿って切削工具１２００でメタルカードシート１００ｓを切削し、個別カードを製造することができる。切削工具１２００は、切削機１２１０と冷却剤を噴射する噴射機１２２０とで構成され得る。
【００９６】
切削機１２１０は、メタルシート１１０ｓをはじめとするメタルカードシート１００ｓの素材の特性により特殊加工材で構成され得る。例えば、切削機１２１０は、メタルシート１１０ｓよりも大きな剛性を有する素材であってもよい。噴射機１２２０は、チラー（冷却機）１３００を介して冷却されたアルコールを噴射することができる。
【００９７】
本発明において、メタルカードシート１００ｓ、特にメタルシート１１０ｓを切削する過程で相当多い熱と火炎が発生する可能性があり、このような熱と火炎が他の構成要素に影響を与えたり、メタルシート１１０ｓの形状を変化させたりすることができる。これを勘案して、切削機１２１０で切削した位置に、チラー１３００で冷却されたアルコールを直ちに噴射することにより、このような熱や火炎の発生による影響を最小化することができる。
【００９８】
切削工具１２００による切削は、ＣＮＣ工程によって行われる。図５に示したような制御部１１００を介してＣＮＣ工程が制御され得る。切削過程は、図１２を参照して説明したように、個別カード外郭線（ＣＵ）を切削する一方、メタルシート１１０ｓに形成されていた加工層１２０を横切ってインレードシート１７０ｓのアンテナコイルを露出させるように、メタルシート１１０ｓ内部のチップ露出領域ＣＥを共に切削する過程である。
【００９９】
また、本発明において、制御部１１００は、切削工具１２００の動作を制御でき、特に切削工具１２００のＣＮＣ工程を制御することができる。別の実施例において、切削工具１２００が行った切削動作が既設定された回数以上になれば、制御部１１００は、切削工具１２００を交替するように動作することができる。切削工具１２００を交替するために、制御部１１００は、切削工具１２００で行われる切削工程の回数を記録し、既設定された回数以上の切削工程が行われれば、切削工具１２００を交替することができる。特に、本発明において、制御部１１００は、切削工具１２００に含まれた切削機１２１０を交替することができる。具体的に、本発明に係るメタルカードの製造方法を行うためのメタルカード製造装置には、複数の切削機が備えられており、制御部１１００の制御により順次に切削機が交替され得る。順次に切削機を交替することにより、メタルカード製造工程が中断されることなく、生産効率が向上され得る。
【０１００】
別の実施例において、メタルカード製造装置には、メタルカードシート１００ｓの切削動作をモニタリングするモニタリング部（未図示）が備えられている。メタルカードの切削動作が良好に行われたかをモニタリングすることができる。モニタリングの結果により、制御部１１００は、切削工具１２００の交替を定めることができる。例えば、モニタリング部は、メタルカードの切削成功率、切削面の均一性などを持続的に観察することができる。
【０１０１】
図１３及び図１４は、図１２のＡ−Ａ'線に従ったメタルカードシートの断面図であり、図１３はラミネートが完了した後、切削以前のメタルカードシートの断面図であり、図１４は、切削過程以後の個別カードのメタルカードシートの断面図である。
【０１０２】
図１３を参照すれば、メタルシート１１０ｓの一面には、加工層１２０が挿入され、他の一面には、加工層露出部２３０が形成されていることを確認することができる。本発明では、メタルシート１１０ｓの加工層１２０が挿入された面と積層シートの上面、即ち、積層シートの絶縁層１５０（接着層は除外）が接触するようにメタルカードシート１００ｓを合紙及びラミネートすることができる。
【０１０３】
図１４を参照すれば、チップ露出領域ＣＥは、インレー層１７０を露出できる深さほど切削される。チップ露出領域ＣＥは、第２加工幅Ｌ２よりも小さい第３加工幅Ｌ３を有する。第３加工幅Ｌ３が、第２加工幅Ｌ２よりも小さく切削することは、その後の個別メタルカード工程でのＣＯＢ連結特性を確保するためである。図１５の（ａ）〜（ｃ）を参照して個別メタルカード工程を説明する。
【０１０４】
個別カード外郭線ＣＵは、メタルカードシート１００ｓの全体厚さに相応するだけ切削され得る。図１５の（ｂ）を参照すれば、ステップ（Ｓ４３０）において、チップ露出領域ＣＥを切削することにより、インレー層１７０が露出されたことが確認でき、個別カード外郭線ＣＵに沿って切削することにより、メタルカードシート１００ｓが、それぞれのメタルカード１００＿１、１００＿２、１００＿３、１００＿４に製造されたことを確認することができる。
【０１０５】
メタルカードシート１００ｓを切削することにより、複数のメタルカード１００＿１、１００＿２、１００＿３、１００＿４が形成されれば、それぞれの個別メタルカードに対する個別カード工程を行うことができる。例えば、シート単位に切削された個別メタルカードに対して、３次元印刷及びコーティングが行われ（Ｓ４５０）、３次元印刷及びコーティングを行った個別メタルカードに対して、ＣＯＢパッドを連結することができる（Ｓ４６０）。
【０１０６】
図１４を参照して確認できるように、メタルカードの製造において、絶縁層１５０が多数回切削され得る。従って、絶縁層１５０の取り扱い性を向上させることが何よりも重要である。本発明に係るメタルカードの製造方法は、エポキシを含有したフェライトをシート形態に具現した絶縁シート１５０ｓを用いることにより、メタル層１１０とインレー層１７０のアンテナと間の磁場を効果的に制御できるだけでなく、製造過程においても安定性を有するようにし、大量でメタルカードを生産することができるようにする。
【０１０７】
図１５の（a）〜（ｃ）、個別メタルカード工程において、インレー層のアンテナコイルとＣＯＢと連結する図１１のステップ（Ｓ４６０）を説明するための断面図である。
【０１０８】
図１５の（ａ）は、図１４を参照して説明したチップ露出領域ＣＥに対するＣＮＣ工程を介してインレー層が露出された形態をより具体的に示した図である。
【０１０９】
インレー層１７０が露出すれば、図１５の（ｂ）のように１次ミリング（milling）工程を介してインレー層１７０に印刷されたアンテナコイル３２０を抜き上げることができる。例えば、加工層１２０が実装されたメタルカード１００に対して、図１５に示されるように、加工層露出部２３０が上方に向かうようにした状態で、ミリング工程を行うことができる。
【０１１０】
第３加工幅Ｌ３が、第２加工幅Ｌ２よりも小さいので、アンテナコイル３２０が上方向けに移動する場合にもメタル層１１０と接触しなくなる。
【０１１１】
アンテナコイル３２０を引き上げることにより、露出されたインレー層１７０に対して、再度ミリング工程（２回目のミリング）を行い、ＣＯＢが装着される空間を確保し、カード前面部を平滑化することができる。２次ミリング工程が完了すれば、図１５の（ｃ）に示されるように、収容溝にＣＯＢ３５０を挿入して、形成される。収容溝３４０の幅は、第３加工幅Ｌ３よりも小さくてもよく、収容溝３４０の深さは、ＣＯＢ後面の厚さ（又はＣＯＢ後面突出部の厚さ）に相応するＤ２の深さを有してもよい。上方に抜き上げたアンテナコイル３２０とＣＯＢパッドとの接点をスポット溶接法で接続した後、収容溝３４０にＣＯＢ３５０を安着することができる。このとき、ＣＯＢ３５０後面に接着剤（例えば、ホットメルト）を塗布して付着することができる。このように個別カード工程において、メタル層１１０を備えたにもかかわらず、電気的接触を遮断し、ＣＯＢとアンテナコイルとを効率的に連結することができる。
【０１１２】
その後、図８で説明したように、ＣＯＢ連結まで終えたメタルカード１００に対して、プライマーを塗布し、プライマー層を形成することができる。プライマーは、メタル層の材質によりプリンティングされた情報の保存力が向上され得る物質を採択して形成することができる。プライマーが塗布されたメタル層１１０上に、３次元印刷を通じてメタル層１１０に刻み付けようとするカード情報、模様、イメージなどを陰刻で刻み付けることができる。次に、コーティング層を形成し、最上位面を保護することによって、３次元印刷を通じて刻み付けられた情報が摩耗されるか、消去しないようにメタルカードを完成することができる。
【０１１３】
このような、本発明に係るカード製造方法は、多数枚のカードを生産できる大面積のシートを積層し、個別カード単位に切削することにより、１回のシート工程を介して多数枚のメタルカードを一度に製造することができる。また、本発明に係るカード製造方法によれば、メタルシートを含む大面積のシートが積層された積層シートの表面に沿って個別カード外郭線を切削する過程で、切削と同時に、冷却気体を噴射し、安定的に外郭線を切削することができる。
【０１１４】
本発明に係るカード製造方法によれば、大面積のシートを切削する過程で発生するシートの捩じれを防止するために、シートにホールを生成し、固定することにより、大面積のシートの整列状態を保持しながら個別カードを切削することができる。
【０１１５】
本発明に係るカード製造方法によれば、メタルカードを構成する金属材質の層と非接触式通信を行うためのアンテナコイル間に発生する自己干渉を効率的に制御できる絶縁層を安定したシート形態に実現することができる。これにより、本発明に係る製造方法によれば、動作性能が向上されたメタルカードを大量に製造することができる。
【０１１６】
前述した本発明の説明は例示のためのものであり、本発明が属する技術分野の通常の知識を有した者は、本発明の技術的思想や必須的な特徴を変更することなく、他の具体的な形態に簡単に変形が可能である。従って、前述した実施例は、全ての面で例示的なものであって限定的ではないものとして理解すべきである。例えば、単一形として説明されている各構成要素は、分散されて実施されてもよく、同様に、分散されたものとして説明されている構成要素も結合された形態で実施され得る。
【０１１７】
本発明の範囲は、後記する特許請求範囲により示され、特許請求範囲の意味及び範囲、そしてその均等概念から導き出される全ての変更又は変形された形態は、本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１８】
１００、２００、３００、５００：メタルカード
１１０ｓ：メタルシート
１４０ｓ、１６０ｓ：接着シート
１５０ｓ：絶縁シート
１７０ｓ：インレードシート
１８０ｓ：印刷シート
１９０ｓ：磁気シート
１１０：メタル層
１２０：加工層
１３０：フェライト粉末層
１４０、１６０：接着層
１５０：絶縁層
１７０：インレー層
１８０：印刷層
５１０：コーティング層
５２０：３Ｄプリント層
５３０：プライマー
５５０：磁気ストリップオーバーレイ層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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