KR20170016265A

KR20170016265A - 지문센서 패키지 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20170016265A
Application number: KR1020150117094A
Authority: KR
Inventors: 정익찬; 전준현
Original assignee: 크루셜텍 (주)
Priority date: 2015-08-03
Filing date: 2015-08-20
Publication date: 2017-02-13
Also published as: KR20190031467A; CN206147658U

Abstract

본 발명은 표면 품질을 균일하게 유지하고, 두께 관리가 용이하며, 공정시간을 줄이고, 원자재 활용이 가능한 지문센서 패키지 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 지문센서 패키지는 지문센서, 기판, 점착성 도전부 그리고 필름부를 포함한다. 여기서, 지문센서는 도전체를 이용하여 형성되는 센싱부를 가진다. 기판에는 지문센서가 실장된다. 점착성 도전부는 지문센서 및 기판의 사이에 마련되어 지문센서 및 기판을 부착시키고, 지문센서 및 기판을 전기적으로 연결한다. 그리고 필름부는 지문센서의 상면에 마련되고, 색상, 패턴 중 하나 이상을 구현한다.

Description

지문센서 패키지 및 이의 제조방법{FINGERPRINT SENSOR PACKAGE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 지문센서 패키지 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표면 품질을 균일하게 유지하고, 두께 관리가 용이하며, 공정시간을 줄이고, 원자재 활용이 가능한 지문센서 패키지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

반도체로 구성된 집적회로인 반도체 칩(Semiconductor Chip)은 다양한 전자기기에 사용되는 기본 소자로서 COB(Chip on Board), WLP(Wafer Level Package), QFP(Quad Flat Package) 등 일련의 공정으로 패키징된다.

이러한 반도체 칩은 반도체 패키징 기술 등의 발달에 따라 초박형, 구조의 단순화 등이 가능해지면서 종래 전자기기 내부에 실장되었던 것이 점차 전자기기의 외부에 실장되는 추세로 변모하고 있다.

일 예로, 반도체 칩은 휴대폰(Mobile Terminal)이나 PDA, 태블릿 PC 등의 전자기기에서 지문센서로 활용되고도 있으며, 최근에는 지문센서가 입력장치 기술로 점차 요구되고 있는 추세에 있다.

지문센서는 주변 부품이나 구조를 포함하는 모듈의 형태로 제조될 수 있으며, 이에 따라, 각종 전자기기에 효과적으로 장착될 수 있다. 지문센서의 종류에는 정전용량식, 광학식, 초음파 방식, 열감지 방식, 비접촉 방식 등이 있으며, 감도가 우수하고 외부 환경변화에 강인하며 전자기기와의 정합성이 우수한 정전용량 방식의 지문센서가 최근 많이 사용되고 있다.

한편, 전자기기에서는 커서와 같은 포인터의 조작을 수행하는 내비게이션 기능을 지문센서에 통합하기도 하는데, 이러한 형태의 지문센서를 바이오 매트릭 트랙패드(BTP: Biometric Track Pad)라 한다. 그 외에도, 사용자로부터 정보를 입력받는 스위칭 기능을 지문센서에 통합하기도 한다.

최근에는, 소비자의 고급화 기호를 충족시키기 위한 휴대용 전자기기의 고급화 전략에 맞추어 지문센서 패키지의 고급화에 대한 연구도 이루어지고 있으며, 일 예로, 지문센서 패키지에 컬러를 구현하고 있다.

도 1은 종래의 지문센서 패키지가 구비된 전자기기를 개략적으로 나타낸 예시도이고, 도 2는 종래의 일 예의 지문센서 패키지의 구성을 나타낸 단면예시도이다.

도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 전자기기(10)에서 지문센서 패키지(20)는 디스플레이 부(30)가 구비되는 영역 외의 일부분에 배치된다.

지문센서 패키지(20)는 베이스 기판(21) 상에 마련되는 센서부(22)와, 베이스 기판(21)과 센서부(22)의 표면을 덮도록 형성되는 봉지부(23)를 포함할 수 있다. 그리고, 센서부(22)의 전극(미도시)과 베이스 기판(21) 상의 전극(미도시)은 본딩 와이어(24)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.

센서부(22)에 포함되는 센싱 픽셀(미도시)은 사용자 손가락의 골 및 융선에 따른 높이 차에 의한 정전용량의 차이를 찾을 수 있으며, 이를 통해, 지문 이미지를 생성할 수 있다.

또한, 봉지부(23)의 상면에는 접착제의 역할을 하는 프라이머층(25), 컬러 구현 기능을 수행하는 컬러층(26) 및 보호층(27)이 마련된다. 그런데, 보호층(27)은 보호층 용액을 스프레이 등의 방식으로 도포한 후 경화시켜 마련되는데, 상면의 평탄도가 떨어지기 때문에, 상면 평탄도를 높이기 위한 폴리싱(Polishing) 공정이 수반되고 있다.

한편, 지문센서 패키지(20)는 사용자 손가락과 센서부(22) 사이의 전계(Electric Field)의 세기를 형상화하여 지문을 인식하기 때문에, 전계의 세기는 지문센서의 성능에 큰 영향을 줄 수밖에 없다. 따라서, 사용자 손가락의 지문과 센싱 픽셀 사이의 간격, 즉 센싱 클리어런스(Sensing Clearance)는 센싱 성능을 결정하는 중요한 요소로 작용할 수 있다.

그런데, 위와 같은 종래의 방법으로 컬러를 구현하고 보호층을 마련하는 경우, 층간 구성 및 두께를 적절히 보장해야 하는 제한이 생기게 된다. 즉, 도막이 충분한 두께로 형성되지 않을 경우, 컬러 구현이 어려울 뿐만 아니라, 지문센서 상에 표면 오염, 스크래치, 찍힘 등의 손상이 발생하게 될 가능성이 높아진다. 이러한 손상들은 지문센서로 센싱하는 지문의 이미지에 악영향을 끼치게 된다.

특히, 정전 방식의 지문센서에 있어서는, 전술한 바와 같이 센싱 클리어런스에 따라 동작성에 변화가 생기게 된다. 즉, 도막이 두꺼워질수록 지문센서의 센싱 응답 특성이 나빠지기 때문에, 도막의 두께에 제한이 생기게 된다.

이와 같이, 종래에는 지문센서 패키지의 도막의 두께가 충분하지 못한 경우, 지문센서 상에 표면 오염, 스크래치, 찍힘 등의 손상이 발생하고, 반대로 지문센서 상에 표면 오염, 스크래치, 찍힘 등의 손상이 발생하지 않을 정도로 두꺼운 도막을 형성하면, 지문 센싱 감도가 저하되는 등의 곤란함이 있다. 그리고, 도막을 형성하는 공정이 스프레이 등의 분사 방식으로 이루어지기 때문에, 원료액의 소실량이 많게 되고, 도막 별로 각각 공정이 이루어져야 하기 때문에, 공정이 늘어나는 문제점이 있다.

또한, 종래에는 불량 발생 시, 베이스 기판(21)과, 베이스 기판(21)이 실장되는 메인 기판(28)의 분리, 그리고, 봉지부(23)와 층(25,26,27)의 분리가 어렵기 때문에, 센서부(22)와 메인 기판(28)의 소실을 막을 수 없다.

따라서, 지문 센싱 감도에 영향을 미치지 않는 정도가 되도록 도막의 두께를 얇고 균일하게 유지하여 지문센서 패키지를 콤팩트화 하면서도, 도막이 충분한 강도를 가지며, 공정이 간단한 지문센서 패키지의 제조기술이 요구된다. 더하여, 휴대용 전자기기의 고급화 추세에 맞추어 지문센서 패키지가 고급스런 질감을 가질 수 있도록 하는 방법도 요구되며, 불량 발생 시, 재작업이 가능하도록 하여 센서부 및 기판 등의 소실을 막을 수 있는 패키징 기술이 필요하다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 표면 품질을 균일하게 유지하고, 두께 관리가 용이하며, 공정시간을 줄이고, 원자재 활용이 가능한 지문센서 패키지 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 도전체를 이용하여 형성되는 센싱부를 가지는 지문센서; 상기 지문센서가 실장되는 기판; 상기 지문센서 및 상기 기판의 사이에 마련되어 상기 지문센서 및 상기 기판을 부착시키고, 상기 지문센서 및 상기 기판을 전기적으로 연결하는 점착성 도전부; 그리고 상기 지문센서의 상면에 마련되는 필름부를 포함하고, 상기 필름부는 색상, 패턴 중 하나 이상을 구현하는 것인 지문센서 패키지를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 필름부는 유연 소재의 베이스 필름과, 상기 베이스 필름의 일면에 마련되는 하드 코팅층과, 상기 베이스 필름의 타면에 마련되고 색상, 패턴 중 하나 이상을 구현하는 인쇄층과, 상기 인쇄층에 마련되고 상기 지문센서의 상면에 접착되는 접착층을 가질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 필름부는 상기 지문센서 및 상기 기판의 상면 중 적어도 일부를 덮도록 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 필름부는 상기 지문센서의 상면에 전체적으로 마련되는 전사층으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 점착성 도전부는 상기 지문센서의 하면 전체에 마련될 수 있다.

한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 a) 제1지그에 위치되는 기판에 점착성 도전부를 마련하고, 제2지그에 위치되는 센싱부를 가지는 지문센서를 상기 점착성 도전부에 부착시켜 상기 지문센서가 상기 기판에 전기적으로 연결되도록 1차 패키징하는 단계; b) 색상, 패턴 중 하나 이상을 구현하는 필름부를 마련하고, 상기 필름부를 상측 코어에 위치시키는 단계; 그리고 c) 상기 제1지그 및 상기 상측 코어를 열압착하여, 상기 필름부가 상기 1차 패키징된 지문센서의 상면에 마련되도록 2차 패키징하는 단계를 포함하는 지문센서 패키지의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 a) 단계에서, 상기 1차 패키징은 상기 지문센서가 상기 제2지그에 형성된 안착홈에 안착된 상태에서 상기 제1지그 및 상기 제2지그의 열압착에 의해 상기 지문센서가 상기 점착성 도전부에 부착되어 이루어질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 점착성 도전부는 상기 지문센서의 하면 전체에 점착되도록 마련될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 c) 단계에서, 상기 상측 코어와 열압착되는 하측 코어가 더 마련되고, 상기 제1지그는 상기 하측 코어에 마련될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 b) 단계에서, 상기 필름부는 유연 소재의 베이스 필름과, 상기 베이스 필름의 일면에 마련되는 하드 코팅층과, 상기 베이스 필름의 타면에 마련되고 색상, 패턴 중 하나 이상을 구현하는 인쇄층과, 상기 인쇄층에 마련되는 접착층을 가지도록 마련될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 b) 단계에서, 상기 접착층은 상기 지문센서의 상면에 접착될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 필름부는 색상, 패턴 중 하나 이상을 구현하는 전사층으로 이루어지고, 상기 필름부에는 박리층이 부착되며, 상기 c) 단계에서, 상기 필름부는 전사 방법으로 상기 지문센서의 상면에 전체적으로 접착되고, 이후, 상기 박리층은 상기 필름부에서 박리될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 지문센서의 상면에 필름부를 마련하고, 필름부를 통해 색상, 패턴 등의 디자인 효과를 구현할 수 있다. 특히, 필름부는 색상 등을 표현하기 위한 별도 도료를 스프레이 하지 않고서도 다양한 효과를 표현할 수 있으며, 지문센서와의 부착이 용이하여 공정이 단순화될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 필름부 자체의 표면 품질의 균일성(Uniformity)으로 인해, 종래의 폴리싱 공정이 생략될 수 있다. 또한, 필름부는 두께 관리가 용이하기 때문에, 필름부의 두께가 허용된 범위 내에서 얇게 형성될 수 있으며, 이를 통해, 센싱 클리어런스를 줄여 센싱 성능이 향상될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 지문센서와 기판이 점착성 도전부에 의해 연결되고, 지문센서는 접착성의 필름부와 부착되기 때문에, 불량 발생 시, 재작업이 가능하다. 즉, 필름부 및 접착성 도전부를 제거하여 지문센서 및 기판을 파손 없이 분리 가능하기 때문에, 재활용이 가능한 장점을 제공할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 종래의 지문센서 패키지가 구비된 전자기기를 개략적으로 나타낸 예시도이다.
도 2는 종래의 일 예의 지문센서 패키지의 구성을 나타낸 단면예시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 지문센서 패키지를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 지문센서 패키지를 나타낸 단면예시도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 지문센서 패키지의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 지문센서 패키지의 제조공정을 나타낸 예시도이다.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 지문센서 패키지를 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 지문센서 패키지를 나타낸 단면예시도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 지문센서 패키지의 제조공정을 나타낸 예시도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

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.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 지문센서 패키지를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 지문센서 패키지를 나타낸 단면예시도이다.

도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 지문센서 패키지(100)는 지문센서(200), 기판(300), 점착성 도전부(400) 그리고 필름부(500)를 포함할 수 있다.

지문센서(200)는 센싱부(210)를 가질 수 있다.

본 발명에 따른 지문센서(200)는 다양한 종류가 적용될 수 있다. 예를 들면, 지문센서(200)는 정전용량식, 광학식, 초음파 방식, 열감지 방식, 비접촉 방식 등이 적용될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상, 지문센서(200)를 정전용량식으로 설명한다.

센싱부(210)는 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 센싱부(210)는 도전체를 이용하여 형성될 수 있으며, 어레이(Array) 형태로 배치되어 센싱 영역을 가지는 센싱 픽셀로 이루어질 수 있다. 또한, 센싱부(210)는 라인 타입의 복수의 구동전극 및 수신전극으로 이루어질 수도 있다. 또한, 센싱부(210)는 이미지 수신부가 복수인 AREA 타입으로 이루어질 수도 있다. 센싱부(210)는 사용자의 손가락의 지문의 산과 골의 형상에 따른 높이 차에 의한 정전용량의 차이를 찾을 수 있으며, 지문의 이미지를 스캐닝(Scanning)하여 지문 이미지를 만들어 낼 수 있다. 또한, 센싱부(210)는 지문을 감지하는 지문 감지 기능과 포인터 조작 기능을 가질 수 있으며, 이를 통해, 지문센서(200)는 바이오매트릭 트랙패드(BTP)로 구현될 수도 있다.

지문센서(200)는 WLP(Wafer Level Package), COB(Chip On Board), QFP(Quad Flat Package), BGA(Ball Grid Array) 등의 다양한 타입(Type)과, 실리콘 관통 전극(TSV: Through Silicon Via)을 이용하는 방식, 본딩 와이어를 이용하는 방식 등 일반적으로 알려진 모든 방식으로 형성될 수 있다.

그리고 기판(300)은 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)일 수 있다.

또한, 점착성 도전부(400)는 지문센서(200) 및 기판(300)의 사이에 마련되어 지문센서(200) 및 기판(300)을 부착시킬 수 있으며, 지문센서(200) 및 기판(300)이 전기적으로 연결되도록 할 수 있다.

이를 위해, 점착성 도전부(400)는 점착성 및 도전성을 모두 가지는 것일 수 있다. 점착성 도전부(400)로는 예를 들면, 이방 도전성 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film) 등이 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

점착성 도전부(400)는 지문센서(200)의 하면 전체에 마련될 수 있다. 점착성 도전부(400)는 지문센서(200) 및 기판(300)을 서로 부착시키고, 지문센서(200) 및 기판(300)이 전기적으로 연결되도록 하는 기능과 함께, 지문센서(200) 및 기판(300) 사이를 기밀시켜 외부의 습기 유입을 차단할 수도 있다.

더하여, 도시되지는 않았으나, 점착성 도전부(400)는 지문센서(200)의 면적보다 크게 마련될 수도 있다. 즉, 점착성 도전부(400)는 기판(300)의 일면에 전체적으로 마련되거나, 또는 부분적으로 마련될 수도 있다. 이 경우, 점착성 도전부(400)는 후술할 필름부(500)와 접착되도록 기능할 수도 있다.

그리고, 필름부(500)는 지문센서(200)의 상면에 마련될 수 있으며, 필름부(500)는 색상, 패턴 중 하나 이상을 구현할 수 있다.

본 실시예에서, 필름부(500)는 베이스 필름(510), 하드 코팅층(520), 인쇄층(530) 및 접착층(540)을 가질 수 있으며, 필름부(500)는 지문센서(200) 및 기판(300)의 상면 중 적어도 일부를 덮도록 형성될 수 있다.

먼저, 베이스 필름(510)은 유연 소재의 필름일 수 있다. 베이스 필름(510)은 예를 들면, PU(Polyurethane) 필름일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 하드 코팅층(520)은 베이스 필름(510)의 일면에 마련될 수 있으며, 하드 코팅층(520)은 예를 들면, 2~4H의 경도를 가질 수 있다. 하드 코팅층(520)은 충분한 경도를 제공함으로써 외부로부터의 스크래치, 찍힘 등에 의한 손상이 방지될 수 있다. 하드 코팅층(520)은 PET(polyethyleneterephthalate) 필름, PC(polycarbonate) 필름 등으로 이루어질 수 있다.

또한, 인쇄층(530)은 베이스 필름(510)의 타면에 마련될 수 있다. 인쇄층(530)은 색상, 패턴 중 하나 이상을 구현할 수 있다. 구체적으로 인쇄층(530)은 색상, 헤어라인, 패턴, 스핀(Spin), 유광 효과, 무광 효과, 금속질감 등의 고급스런 질감을 표현할 수 있다. 인쇄층(530)은 실크 인쇄 등의 방법으로 마련될 수 있으며, 이를 통해, 종래의 도장 기술을 이용하여 표현하기 어려운 디자인을 표현할 수 있다.

베이스 필름(510) 및 하드 코팅층(520)은 투명한 소재일 수 있으며, 따라서, 인쇄층(530)의 색상, 패턴 등은 베이스 필름(510) 및 하드 코팅층(520)을 통해 외측으로 보여질 수 있다.

그리고, 접착층(540)은 인쇄층(530)에 마련될 수 있으며, 지문센서(200)의 상면에 접착되도록 접착력을 제공할 수 있다. 접착층(540)은 열 경화성 바인더 인쇄 등의 방법으로 마련될 수 있다.

이를 통해, 필름부(500)는 지문센서(200) 및 기판(300)의 상면을 덮어 보호할 수 있다.

한편, 접착층(540)은 지문센서(200)의 상면뿐만 아니라, 지문센서(200)의 측면과 기판(300)의 상면에까지 접착될 수 있도록 마련될 수도 있으며, 이를 통해, 필름부(500)는 지문센서(200) 및 기판(300)에 더욱 견고하게 결합될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 필름부(500)는 색상, 패턴 등을 표현하기 위한 별도 도료를 스프레이 하지 않고서도 인쇄층(530)으로 다양한 표면 효과를 표현할 수 있다. 그리고, 필름부(500) 자체의 표면 품질의 균일성(Uniformity)으로 인해, 종래의 폴리싱 공정이 생략될 수 있다. 또한, 필름부(500)의 두께 관리가 용이할 수 있기 때문에, 필름부(500)의 두께가 허용된 범위 내에서 얇게 형성될 수 있으며, 이를 통해, 센싱 클리어런스를 줄여 센싱 성능이 향상될 수 있다.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 지문센서 패키지의 제조방법을 나타낸 흐름도이고, 도 6 내지 도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 지문센서 패키지의 제조공정을 나타낸 예시도이다.

도 5 내지 도 10에서 보는 바와 같이, 본 실시예에 따른 지문센서 패키지의 제조방법은 제1지그에 위치되는 기판에 점착성 도전부를 마련하고, 제2지그에 위치되는 센싱부를 가지는 지문센서를 점착성 도전부에 부착시켜 지문센서가 기판에 전기적으로 연결되도록 1차 패키징하는 단계(S610)를 포함할 수 있다.

상기 단계(S610)에서, 기판(300)은 제1지그(700)에 마련될 수 있으며, 기판(300)이 제1지그(700)에 마련된 상태에서 기판(300)에는 점착성 도전부(400)가 안착될 수 있다. 그리고, 점착성 도전부(400)는 지문센서(200)의 하면 전체에 점착될 수 있는 크기로 마련될 수 있다.

또한, 기판(300)이 제1지그(700)의 정위치에 안착될 수 있도록, 제1지그(700)에는 제1가이드 핀(701)이 마련될 수 있다.

그리고, 제2지그(710)에는 지문센서(200)가 안착될 수 있으며, 제2지그(710)에는 지문센서(200)가 안착될 수 있도록 안착홈(711)이 형성될 수 있다. 이후, 제1지그(700) 및 제2지그(710)가 열 압착될 수 있으며, 지문센서(200)와 기판(300)은 점착성 도전부(400)에 서로 부착되고 전기적으로 연결될 수 있다.

제1지그(700) 및 제2지그(710)의 정합을 위해, 제1지그(700)에는 제2가이드 핀(702)이 마련되고, 제2지그(710)에는 가이드 홀(712)이 형성될 수 있다.

제1지그(700) 및 제2지그(710)는 열 압착이 가능한 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들면, 스테인레스 스틸(STS)이 사용될 수 있다.

1차 패키징은 기판(300)이 제1지그(700)에 마련되고 지문센서(200)가 제2지그(710)에 형성된 안착홈(711)에 안착된 상태에서 제1지그(700) 및 제2지그(710)의 열압착에 의해 지문센서(200)와 기판(300)이 결합되는 패키징을 의미한다(도 7 참조).

지그를 제1지그 및 제2지그로 구분하는 것은 설명의 편의를 위한 것으로, 기판(300)이 제2지그에 마련되고 지문센서(200)가 제1지그에 마련될 수도 있다.

그리고, 본 실시예에 따른 지문센서 패키지의 제조방법은 색상, 패턴 중 하나 이상을 구현하는 필름부를 마련하고, 필름부를 상측 코어에 위치시키는 단계(S620)를 포함할 수 있다.

상기 단계(S620)에서, 필름부(500)는 유연 소재의 베이스 필름(510)과, 베이스 필름(510)의 일면에 마련되는 하드 코팅층(520)과, 베이스 필름(510)의 타면에 마련되고 색상, 패턴 중 하나 이상을 구현하는 인쇄층(530)과, 인쇄층(530)에 마련되는 접착층(540)을 가지도록 마련될 수 있다. 필름부(500)의 제작 시에는 시트(Sheet) 단위로 공정이 진행될 수 있다.

그리고, 필름부(500)는 접착층(540)이 지문센서(200)의 센싱부(210, 도 4 참조)를 향하도록 상측 코어(810)에 위치될 수 있다.

상측 코어(810)에는 필름부(500)가 정위치에 고정되도록 하기 위한 제3가이드 핀(811)이 마련될 수 있다.

또한, 상측 코어(810)에는 지문센서(200)가 삽입될 수 있는 삽입홈(812)이 형성될 수 있다. 삽입홈(812)에는 제1지그(700) 및 상측 코어(810)의 압착 시, 지문센서(200) 및 필름부(500)에서 지문센서(200)의 상면 및 측면을 감싸는 부분이 삽입될 수 있다.

그리고, 본 실시예에 따른 지문센서 패키지의 제조방법은 제1지그 및 상측 코어를 열압착하여, 필름부가 1차 패키징된 지문센서의 상면에 마련되도록 2차 패키징하는 단계(S630)를 포함할 수 있다.

상기 단계(S630)에서 제1지그(700) 및 상측 코어(810)는 열 압착될 수 있다. 상기 단계(S630)는 필름부(500)의 포밍(Forming) 성형 공정으로써, 제1지그(700) 및 상측 코어(810)의 열 압착 시, 접착층(540)은 지문센서(200)의 상면에 접착될 수 있고, 필름부(500)는 지문센서(200)를 덮도록 변형될 수 있으며, 기판(300)의 상면 중 적어도 일부를 덮도록 형성될 수 있다. 이때, 지문센서(200)는 상측 코어(810)의 삽입홈(812)에 삽입되어 파손이 방지될 수 있다(도 8 참조).

더하여, 상기 단계(S630)에서는 상측 코어(810)와 열 압착될 수 있는 하측 코어(820)가 더 마련될 수 있다. 그리고, 제1지그(700)는 하측 코어(820)에 마련된 상태로 열 압착될 수 있다. 나아가, 상기 단계(S630)에서는 1차 패키징된 지문센서가 제1지그(700) 없이 하측 코어(820)에 직접 마련되어 열 압착될 수도 있다.

본 발명에 따르면, 점착성 도전부(400)를 이용하여 기판(300)과 지문센서(200)를 결합하고, 필름 형태의 필름부(500)를 지문센서(200)의 상면에 마련하기 때문에, 불량 발생 시, 재작업이 가능하다. 즉, 점착성 도전부(400)로부터 기판(300) 및 지문센서(200)를 분리하고, 필름부(500)를 제거하면 기판(300) 및 지문센서(200)를 파손 없이 회수 가능하기 때문에, 재활용이 가능한 장점을 제공할 수 있다. 또한, 금형을 이용하여 필름 형태의 필름부(500)로 지문센서(200)를 패키징하기 때문에 공정이 용이하다.

한편, 본 실시예에 따른 지문센서 패키지의 제조방법은 지문센서 패키지를 제1지그에서 분리하고, 필름부의 외곽형상을 가공하는 단계(S640)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 전술한 바와 같이, 2차 패키징 공정이 1차 패키징된 지문센서가 제1지그 없이 하측 코어에 직접 마련되어 열 압착되는 것으로 진행된 경우에는, 지문센서 패키지는 하측 코어에서 분리된 후 필름부의 외곽형상이 가공될 수 있다.

상기 단계(S640)에서는 필름부(500)에서 기판(300)의 외측으로 돌출된 부분(570)을 제거할 수 있다. 상기 돌출된 부분(570)의 제거는 수치 제어(NC, Numerical Control) 가공 또는 타발 금형 등을 적용하여 이루어질 수 있다(도 9 참조).

여기서, 필름부(500)의 외곽 처리 공정 시에, 기판(300)의 연장부(310)의 파손이 방지될 수 있도록, 상기 외곽 처리 공정은 기판(300)의 연장부(310)를 벤딩하여 접은 후에 진행될 수 있다(도 10 참조).

한편, 수치 제어 가공 시에 필름부(500)의 절단 형상이 기판(300)의 연장부(310)를 포함하도록 프로그램되거나, 타발 금형이 기판(300)의 연장부(310)를 포함하도록 형성되도록 할 수도 있으며, 이 경우에는 기판(300)의 연장부(310)를 벤딩하지 않고서도 상기 외곽 처리 공정이 진행될 수 있다.

한편, 필름부(500)가 미리 적절한 형상으로 이루어지도록 하며, 상기 포밍 성형 공정 후에 필름부(500)의 외곽이 기판(300)의 외곽에 대응되도록 마련되거나, 기판(300)의 내측에 위치되는 경우, 상기 단계(S640)는 생략될 수도 있다.

앞에서는 편의상 지문센서 패키지(100)의 제조방법을 셀(Cell) 단위로 설명하였으나, 제작 시에는 시트(Sheet) 단위로 공정이 진행될 수 있다.

도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 지문센서 패키지를 나타낸 사시도이고, 도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 지문센서 패키지를 나타낸 단면예시도이고, 도 13 및 도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 지문센서 패키지의 제조공정을 나타낸 예시도이다. 본 실시예에 따른 지문센서 패키지는 필름부의 구성이 다를 수 있으며, 다른 구성은 제1실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.

먼저, 도 11 및 도 12에서 보는 바와 같이, 본 실시예에 따른 지문센서 패키지(1100)의 필름부(1500)는 지문센서(1200)의 상면에 전체적으로 마련될 수 있으며, 필름부(1500)는 전사(轉寫)층으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 필름부(1500)는 색상, 패턴 중 적어도 하나 이상이 구현되도록 형성될 수 있으며, 필름부(1500)는 PET 필름으로 이루어질 수 있다.

도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 지문센서 패키지의 제조공정에서 필름부(1500)에는 박리층(1510)이 부착된 상태일 수 있다.

본 실시예에 따른 지문센서 패키지의 제조공정에서는 도 8 내지 도 10을 참조하여 전술한 제1실시예의 필름부(500)를 제2실시예에 따른 필름부(1500)로 대체하고, 이에 따른 공정만 차이가 있을 뿐 다른 공정은 동일하게 진행될 수 있다.

즉, 본 실시예에 따르면, 상측 코어(1810)에는 필름부(1500)가 지문센서(1200)의 상면을 향하도록 위치될 수 있으며, 제1지그(1700) 및 상측 코어(1810)의 열 압착에 의한 전사(轉寫) 방법에 의해 필름부(1500)는 지문센서(1200)의 상면에 전체적으로 마련될 수 있다.

따라서, 제1지그(1700)와 상측 코어(1810)가 분리된 후에는, 도 14의 (a)에서 보는 바와 같이, 지문센서(1200)에는 필름부(1500) 및 박리층(1510)이 모두 있는 상태가 될 수 있다. 이후, 도 14의 (b)에서와 같이, 박리층(1510)이 필름부(1500)에서 박리될 수 있으며, 이를 통해, 지문센서(1200)의 상면에는 필름부(1500)만이 남을 수 있다.

본 실시예에 따르면, 필름부(1500)가 전사층으로 이루어져 전사 방법으로 지문센서(1200)의 상면에 마련됨으로써, 공정이 더욱 간단해질 수 있다. 또한, 지문센서(1200)의 상면에만 필름부(1500)를 마련함으로써, 제1실시예에서와 같은 필름부의 외곽 처리 공정이 생략될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100, 1100: 지문센서 패키지 200, 1200: 지문센서
300: 기판 400: 점도성 도전부
500, 1500: 필름부 510: 베이스 필름
520: 하드 코팅층 530: 인쇄층
540: 접착층 700,1700: 제1지그
710: 제2지그 711: 안착홈
810,1810: 상측 코어 812: 삽입홈
820: 하측 코어

Claims

센싱부를 가지는 지문센서;
상기 지문센서가 실장되는 기판;
상기 지문센서 및 상기 기판의 사이에 마련되어 상기 지문센서 및 상기 기판을 부착시키고, 상기 지문센서 및 상기 기판을 전기적으로 연결하는 점착성 도전부; 그리고
상기 지문센서의 상면에 마련되는 필름부를 포함하고,
상기 필름부는 색상, 패턴 중 하나 이상을 구현하는 것인 지문센서 패키지.
제1항에 있어서,
상기 필름부는
유연 소재의 베이스 필름과,
상기 베이스 필름의 일면에 마련되는 하드 코팅층과,
상기 베이스 필름의 타면에 마련되고 색상, 패턴 중 하나 이상을 구현하는 인쇄층과,
상기 인쇄층에 마련되고 상기 지문센서의 상면에 접착되는 접착층을 가지는 것인 지문센서 패키지.
제2항에 있어서,
상기 필름부는 상기 지문센서 및 상기 기판의 상면 중 적어도 일부를 덮도록 형성되는 것인 지문센서 패키지.
제1항에 있어서,
상기 필름부는 상기 지문센서의 상면에 전체적으로 마련되는 전사층으로 이루어지는 것인 지문센서 패키지.
제1항에 있어서,
상기 점착성 도전부는 상기 지문센서의 하면 전체에 마련되는 것인 지문센서 패키지.
a) 제1지그에 위치되는 기판에 점착성 도전부를 마련하고, 제2지그에 위치되는 센싱부를 가지는 지문센서를 상기 점착성 도전부에 부착시켜 상기 지문센서가 상기 기판에 전기적으로 연결되도록 1차 패키징하는 단계;
b) 색상, 패턴 중 하나 이상을 구현하는 필름부를 마련하고, 상기 필름부를 상측 코어에 위치시키는 단계; 그리고
c) 상기 제1지그 및 상기 상측 코어를 열압착하여, 상기 필름부가 상기 1차 패키징된 지문센서의 상면에 마련되도록 2차 패키징하는 단계를 포함하는 지문센서 패키지의 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 a) 단계에서, 상기 1차 패키징은 상기 지문센서가 상기 제2지그에 형성된 안착홈에 안착된 상태에서 상기 제1지그 및 상기 제2지그의 열압착에 의해 상기 지문센서가 상기 점착성 도전부에 부착되어 이루어지는 것인 지문센서 패키지의 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 점착성 도전부는 상기 지문센서의 하면 전체에 점착되도록 마련되는 것인 지문센서 패키지의 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 c) 단계에서, 상기 상측 코어와 열압착되는 하측 코어가 더 마련되고, 상기 제1지그는 상기 하측 코어에 마련되는 것인 지문센서 패키지의 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 b) 단계에서, 상기 필름부는 유연 소재의 베이스 필름과, 상기 베이스 필름의 일면에 마련되는 하드 코팅층과, 상기 베이스 필름의 타면에 마련되고 색상, 패턴 중 하나 이상을 구현하는 인쇄층과, 상기 인쇄층에 마련되는 접착층을 가지도록 마련되는 것인 지문센서 패키지의 제조방법.
제10항에 있어서,
상기 c) 단계에서, 상기 접착층은 상기 지문센서의 상면에 접착되는 것인 지문센서 패키지의 제조방법.
제10항에 있어서,
상기 필름부는 상기 지문센서 및 상기 기판의 상면 중 적어도 일부를 덮도록 형성되는 것인 지문센서 패키지의 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 필름부는 색상, 패턴 중 하나 이상을 구현하는 전사층으로 이루어지고, 상기 필름부에는 박리층이 부착되며,
상기 c) 단계에서, 상기 필름부는 전사 방법으로 상기 지문센서의 상면에 전체적으로 접착되고, 이후, 상기 박리층은 상기 필름부에서 박리되는 것인 지문센서 패키지의 제조방법.