KR20150048492A - user interface apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전자기기의 인터페이스 장치에 관한 발명으로, 상세하게는 센싱 감도를 높이도록 개선된 구조를 가지는 인터페이스 장치에 관한 발명이다. The present invention relates to an interface device for an electronic device, and more particularly, to an interface device having an improved structure for enhancing sensing sensitivity.
사용자 인터페이스의 일 예인 지시장치로는 마우스 등과 같은 포인팅 디바이스가 있으며, 그 포인트 디바이스 중에는 리모컨 도는 휴대폰 몸체에 직접 탑재되는 모바일 포인팅 디바이스(이하 '포인팅 디바이스')가 있다. Examples of the pointing device, which is an example of the user interface, include a pointing device such as a mouse and the like. The pointing device includes a mobile pointing device (hereinafter referred to as a 'pointing device') directly mounted on a mobile phone body.
포인팅 디바이스는 포인팅 디바이스의 표면에서 움직이는 피사체(예, 손가락)의 변위값에 따라 화면상의 포인터가 이동되도록 할 수 있다.The pointing device can move the pointer on the screen according to the displacement value of a moving object (e.g., a finger) on the surface of the pointing device.
포인팅 디바이스는 피사체의 움직임을 감지 및 추적하기 위해 전기장(electric field) 등을 이용할 수 있으며, 이러한 포인팅 디바이스에는 전기장을 이용하여 사용자 지문을 인식하고 손가락의 움직임을 감지하는 지문인식센서 모듈이 있을 수 있다. The pointing device may use an electric field or the like to detect and track the movement of the subject. The pointing device may include a fingerprint recognition sensor module that recognizes the user fingerprint using an electric field and senses the movement of the finger .
한편, 최근에 휴대폰 등 모바일 기기들이 스마트화되면서 보안과 편리성에 대한 사용자 요구가 증가함에 따라, 지문인식센서 모듈의 탑재를 고려하는 모바일 전자기기들이 증가하고 있는 추세이다. Meanwhile, as mobile devices such as mobile phones have recently become smart, user demands for security and convenience have increased, and mobile electronic devices that are considering mounting of the fingerprint recognition sensor module are increasing.
일반적으로, 지문인식센서 모듈은 RF(Radio Frequency) 신호(예, 지문 정보 등)를 센싱하기 위한 센서 모듈, 센서 모듈을 전자기기에 전기적으로 접속시키기 위한 별도의 접속부 및 이를 기구적으로 지지하고 보호하기 위한 구조를 포함한다. Generally, the fingerprint sensor module includes a sensor module for sensing an RF (Radio Frequency) signal (e.g., fingerprint information), a separate connector for electrically connecting the sensor module to the electronic device, . ≪ / RTI >
지문인식센서 모듈의 경우, COF(Chip on Flex)형으로 제작되기 때문에 정량화 슬림화되는 모바일 전자기기에 채용되기에는 유리한 측면이 있다. 하지만 COF형 제품 제조시 센서 모듈을 기구적으로 지지하고 보호하기 위한 구조를 구현하는 과정에서 센서 모듈을 기구적으로 감싸는 층의 두께로 인해 센싱 감도가 저하되는 문제점이 있다. In the case of the fingerprint recognition sensor module, since it is manufactured in a COF (Chip on Flex) type, it is advantageous to be employed in a mobile electronic device which is reduced in size and weight. However, in the process of implementing the structure for supporting and protecting the sensor module mechanically in manufacturing the COF type product, there is a problem that the sensing sensitivity is lowered due to the thickness of the layer that mechanically surrounds the sensor module.
센서 모듈을 기구적으로 지지하고 보호하기 위해 일정 두께 이상의 구조가 구현되어야 하나, 이 경우 센싱 감도가 저하되는 문제가 있다. 반대로 센싱 감도 향상을 위해 센서 모듈을 기구적으로 지지하고 보호하기 위한 구조를 얇게 제작할 경우 구조물이 감싸고 있는 센서 모듈로 인해 외관적으로 편평한 면을 얻기 어렵다는 문제점이 있다. In order to mechanically support and protect the sensor module, a structure having a certain thickness or more should be realized. However, there is a problem that the sensing sensitivity is lowered. On the contrary, if the structure for supporting and protecting the sensor module is thin for the purpose of improving the sensing sensitivity, it is difficult to obtain an apparently flat surface due to the sensor module enclosing the structure.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 센서 모듈의 감도를 개선하도록 유전층을 포함하는 구조를 가지는 사용자 인테페이스 장치를 제공하고자 한다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a user interface device having a structure including a dielectric layer to improve the sensitivity of a sensor module.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자인터페이스 장치는 인체와 접촉하여 발생하는 RF(Radio Frequency) 신호를 감지하고, RF 신호를 전기적 신호로 전환하여 인식하는 센서 모듈 및 센서 모듈 상부에 형성되는 유전층을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a user interface device including a sensor module for sensing an RF (Radio Frequency) signal generated in contact with a human body, And a dielectric layer formed on the upper portion.
또한, 유전층은, 고분자, 금속 및 세라믹을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나의 필러가 포함된 수지층일 수 있다.Further, the dielectric layer may be a resin layer containing at least one filler selected from the group including polymers, metals and ceramics.
또한, 세라믹 필러는 BaTiO3(barium titanate), PMN-PT(lead magnesium niobate-lead titanate), BST(barium strontium titanate) 또는 PZT(lead zirconium titanate) 를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The ceramic filler may include at least one selected from the group consisting of BaTiO3 (barium titanate), lead magnesium niobate-lead titanate (PMN-PT), barium strontium titanate (BST) or lead zirconium titanate (PZT).
또한, 유전층의 유전율은 3-97 범위를 가질 수 있다.In addition, the dielectric constant of the dielectric layer may range from 3 to 97.
또한, 센서 모듈은, 적어도 하나의 센서전극과 전기적으로 연결되는 집적회로, 집적회로의 상부 및 유전층 하부에 위치하고, 적어도 하나의 센서전극이 마련되는 제 1회로기판, 제 1회로기판과 전기적으로 연결되고, 집적회로의 하부에 위치하는 제 2회로기판, 외부로부터 집적 회로를 보호하도록 제 1 회로기판 하부에 마련되어 집적회로를 감싸는 몰딩층 및 제 1 회로기판 및 제 2 회로기판을 전기적으로 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.The sensor module may further include an integrated circuit electrically connected to the at least one sensor electrode, a first circuit substrate positioned above the integrated circuit and below the dielectric layer, the first circuit substrate having at least one sensor electrode, A second circuit board positioned below the integrated circuit, a molding layer provided under the first circuit board to protect the integrated circuit from the outside and surrounding the integrated circuit, and a connection part electrically connecting the first circuit board and the second circuit board, . ≪ / RTI >
또한, 센서 모듈은, 적어도 하나의 센서전극과 전기적으로 연결되는 집적회로, 집적회로의 상부에 위치하고, 내부에 적어도 하나의 센서전극에서 감지되는 신호가 집적회로에 전달되도록 적어도 하나의 신호이동경로가 형성되는 제 1회로기판, 집적회로 및 제 1회로기판을 전기적으로 연결하도록 집적회로 및 제 1회로기판 사이에 위치하는 접속부재 및 외부로부터 집적회로를 보호하도록 제 1회로기판 하부에 마련되어 집적회로 및 접속부재를 감싸는 몰딩층을 포함할 수 있다.Also, the sensor module may include at least one sensor electrode, an integrated circuit electrically connected to the at least one sensor electrode, at least one signal transfer path for transferring signals sensed by the at least one sensor electrode to the integrated circuit, A connecting member located between the integrated circuit and the first circuit board for electrically connecting the integrated circuit and the first circuit board, and an integrated circuit provided below the first circuit board for protecting the integrated circuit from the outside, And a molding layer surrounding the connecting member.
또한, 다양한 색상 및 패턴이 구비되도록 유전층 상단부에 마련되는 도장층을 더 포함할 수 있다. The display device may further include a coating layer provided on an upper end of the dielectric layer to provide various colors and patterns.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 일 측면에 따른 사용자 인터페이스 장치에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있게 된다. As described above, the user interface device according to one aspect of the present invention can provide the following effects.
먼저, 본 발명은 센서 모듈을 감싸는 수지층의 유전율을 높여 센싱 감도를 높임으로써, 사용자 인터페이스 장치의 인식률을 극대화 할 수 있도록 한다. First, the present invention maximizes the recognition rate of the user interface device by increasing the sensitivity of the sensor layer by increasing the dielectric constant of the resin layer surrounding the sensor module.
또한, 센서 감도의 저하 없이 센서 모듈 혹은 이를 받치는 구조의 표면 굴곡이나 단차를 보상하도록 함으로써 외관적으로 편평한 면을 얻을 수 있도록 한다. In addition, it is possible to compensate for the surface curvature or level difference of the sensor module or the structure supporting the sensor module without deteriorating the sensor sensitivity, so that an apparently flat surface can be obtained.
도 1은 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 필러의 첨가량에 따른 유전율의 변화 양상을 도시한 그래프 이다.
도 3은 도 2의 결과를 도출하기 위한 유전율 측정 실험에 사용된 필러의 종류를 도시한 도면이다.
도 4는 도장층을 포함하는 다른 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치를 도시한 도면이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치를 도시한 단면도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치를 도시한 단면도이다.
도 7는 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치를 포함한 전자기기를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 전자기기의 일 부분을 확대하여 도시한 도면이다.1 is a cross-sectional view illustrating a user interface device according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a change in the dielectric constant depending on the amount of filler added.
FIG. 3 is a view showing the types of fillers used in the dielectric constant measurement experiment for deriving the results of FIG. 2. FIG.
4 is a view showing a user interface device according to another embodiment including a paint layer.
5 is a cross-sectional view illustrating a user interface device according to another embodiment.
6 is a cross-sectional view illustrating a user interface device according to another embodiment.
7 is a perspective view showing an electronic device including a user interface device according to an embodiment.
8 is an enlarged view of a part of the electronic apparatus shown in Fig.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.The embodiments described herein and the configurations shown in the drawings are merely exemplary embodiments of the present invention, and various modifications may be made at the time of filing of the present application to replace the embodiments and drawings of the present specification.
또한, 본 명세서에서 유전층은 유전율이 높은 물질이 첨가된 수지층을 의미하는 것으로 유전층과 수지층은 동일한 구조물임을 앞서 정의하도록 한다. In this specification, a dielectric layer refers to a resin layer to which a high dielectric constant material is added, and it is defined that the dielectric layer and the resin layer are the same structure.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a user interface device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치는 인체와 접촉하여 발생하는 RF(Radio Frequency) 신호를 감지하여 이를 전기적 신호로 전환하여 인식하는 센서 모듈 및 센서 모듈 상부에 형성되는 유전층을 포함한다. As shown in FIG. 1, the user interface device according to an exemplary embodiment includes a sensor module for sensing an RF (Radio Frequency) signal generated in contact with a human body and converting the RF signal into an electrical signal, .
센서 모듈은 집적회로(10), 제 1회로기판(20), 제 2회로기판(30), 몰딩층(40) 및 연결부(50)를 포함한다. The sensor module includes an
집적회로(10)는 제 1 회로기판(20)에 포함되는 적어도 하나의 센서전극(21)에서 감지되는 신호를 연산한다. The integrated
제 1회로기판(20)은 집적회로(10)의 상부에 위치하고, 적어도 하나의 센서전극(21)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 센서전극(21)은 지문의 산(Ridge) 및 골(Vally)에서 도출되는 정전기적 신호를 감지하여 사용자의 지문을 감지할 수 있도록 한다. 보다 상세하게, 적어도 하나의 센서전극(21)에서 감지된 정전기적 신호는 전기적 신호로 변환되어 증폭기(미도시)를 통해 증폭되고, 연결부(50) 또는 제 2회로기판(30) 등과 같은 커넥터(Connector)를 통해 사용자 인터페이스 장치(1)의 마이컴(미도시)으로 전송된다.The
제 1회로기판(20)은 복수의 회로층(24,25,26)이 적층된 구조를 가질 수 있다. 제 1회로기판(20)이 포함하는 복수의 회로층(24,25,26)은 재배열과정을 거쳐 적어도 하나의 센서전극(21)에서 감지되는 신호가 제 1회로기판(20) 하부에 위치하는 집적회로(10)에 전달될 수 있도록 한다. 또한, 외부충격에 의해 손상되기 쉬운 집적회로(10)의 구동소자(미도시)는 사용자의 신체일부가 접촉할 수 있는 제 1회로기판(20)의 표면으로부터 제1회로기판(20)을 구성하는 복수의 회로층(24,25,26)의 두께만큼 제 1회로기판(20)의 표면으로부터 이격될 수 있으므로 외부충격으로부터 보호될 수 있다. The
제 1회로기판(20)에는 적어도 하나의 센서전극(21)에서 감지되는 신호가 집적회로(10)에 전달될 수 있도록 적어도 하나의 신호이동경로(23)가 형성될 수 있다. 적어도 하나의 신호이동경로(23)는 제 1회로층(24), 제 2회로층(25) 및 마이크로비아(Micro Via)(27)를 포함할 수 있다. At least one
제 1회로층(24)에는 적어도 하나의 센서전극(21)이 위치할 수 있고, 제 1회로층(24) 하부에 마련되는 제 2회로층(25)에는 적어도 하나의 전극(28)이 위치할 수 있다. 제 1회로층(24) 및 제 2회로층(25)은 마이크로비아(27)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. At least one
적어도 하나의 신호이동경로(23)는 적어도 하나의 제 3회로층(26)을 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 제 3회로층(26)은 제 1회로층(24) 및 제2회로층(25) 사이에 위치할 수 있다. 제 1회로층(24), 적어도 하나의 제3회로층(26) 및 제 2회로층(25)은 집적회로(10) 방향으로 적층된 구조를 가질 수 있고, 마이크로비아(27)는 제 1회로층(24), 적어도 하나의 제 3회로층(26) 및 제 2회로층(25)을 전기적으로 연결한다.The at least one
제 1회로기판(20)이 포함하는 복수의 회로층(24,25,26)의 개수는 제 1회로층(24), 적어도 하나의 제3회로층(26) 및 제 2회로층(25)이 마련되는 금속층의 개수를 기준으로 카운팅(Counting)할 수 있으며, 복수의 회로층(24,25,26)의 개수는 3개에 한정하지 않는다. The number of the plurality of
제 1회로기판(20)은 내구성 보강, 강성보강, 열팽창계수 보완 및 유전율 컨트롤을 위해 세라믹 또는 금속필러를 함유할 수 있다.The
제 2회로기판(30)은 집적회로(10)의 하부에 마련되어 제 1회로기판(20)과 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서 적어도 하나의 센서전극에서 감지되는 신호는 제 1회로기판(20)에 형성되는 적어도 하나의 신호이동경로(23)를 통해 집적회로(10)에 전달되고, 집적회로(10)에서 연산된 신호는 제 2회로기판(30)으로 전달된다. 제 2회로기판(30)에 전달되는 신호는 제 2회로기판(30)의 일 단부에 형성되는 출력단자(미도시)를 통해 다른 전자부품에 전달될 수 있다.The
제 2회로기판(30)은 경성기판(Printed Circuit Board), 연성기판(Flexible Printed Circuit Board), 리지드플렉스기판 (경성을 가지는 부분 및 연성을 가지는 부분을 모두 가지는 기판) 및 리지드플렉스 분리접합 기판(경성기판 및 연성기판이 접합되어 경성을 가지는 부분과 연성을 가지는 부분이 공존하는 기판)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나의 기판을 포함할 수 있다. 몰딩층(40)은 제 1회로기판(20) 하부에 마련되어 외부충격 및 온습도 변화등의 외부 환경으로부터 집적회로(10)를 보호한다. 몰딩층(40)은 집적회로(10)를 감쌀 수 있다. The
몰딩층(40)은 강성보강, 몰딩층(40)의 열팽창계수 보완 및 유전율 컨트롤을 위해 세라믹 또는 금속필러를 함유할 수 있다. The
연결부(50)는 제 1회로기판(20) 및 제 2회로기판(30)을 전기적으로 연결할 수 있다. 연결부(50)는 몰딩층(40)을 통과하여 제 1회로기판(20) 및 제 2회로기판(30)을 전기적으로 연결하는 쓰루몰드비아(Through Mold Via)를 포함할 수 있다. 연결부(50)는 집적회로(10)의 신호가 제 2회로기판(30)에 전달될 수 있도록 도전성 물질로 충진될 수 있다. The
연결부(50)는 골드틴 유테틱 접합, ACA/NCA 접합, 솔더 접합 및 골드-골드 접합 중 하나에 의해 제 2회로기판(30)에 접합될 수 있다. 솔더 접합은 관통홀솔더링 및 핫바솔더링을 포함할 수 있다.The
센서 모듈의 상부에는 인체와 접촉하는 접촉면의 센싱 감도를 높이기 위해 고분자, 금속 및 세라믹을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나의 필러가 포함된 수지층이 형성될 수 있다. 센서 모듈 상부에 형성되는 수지층은 센싱 감도를 높이기 위해 유전율이 높은 필러를 포함시킨 것으로, 이하 필러가 포함되어 유전율이 향상된 수지층을 유전층으로 정의하도록 한다.A resin layer including at least one filler selected from the group including polymers, metals, and ceramics may be formed on the sensor module in order to increase the sensing sensitivity of the contact surface contacting the human body. The resin layer formed above the sensor module includes a filler having a high dielectric constant to increase the sensing sensitivity. Hereinafter, a resin layer having improved permittivity is defined as a dielectric layer.
도 2는 필러의 첨가량에 따른 유전율의 변화 양상을 도시한 그래프 이고, 도 3은 도 2의 결과를 도출하기 위한 유전율 측정 실험에 사용된 필러의 종류를 도시한 도면이다. 도 2의 가로축은 유전율 측정을 위해 첨가한 필러의 양(단위 vol%)을 의미하고, 세로축은 첨가한 필러의 양에 따른 유전 상수 변화를 의미한다.FIG. 2 is a graph showing the change of the dielectric constant depending on the amount of filler added, and FIG. 3 is a view showing the kind of filler used in the dielectric constant measurement experiment for deriving the result of FIG. In FIG. 2, the horizontal axis represents the amount of filler (unit vol%) added for the measurement of the dielectric constant, and the vertical axis represents the dielectric constant change according to the amount of the filler added.
유전 상수 변화 측정을 위해, ECFs(Epoxy/BaTiO3 composite embedded capacitor films) 수지에 BaTiO3(BT)와 SrTiO3(ST)를 첨가하며 실험을 하였다. 도 2에 표시된 B1에서 B5는 BT 입자의 크기를 의미하는데, 도 3의 (a) 내지 (e)는 각각 B1 내지 B5를 의미하는 바 B1에서 B5로 갈수록 크기가 큰 입자를 의미한다. 또한 도 3의 (f)는 도 2의 S1과 대응하며 ST 입자를 의미한다. For measurement of dielectric constant change, BaTiO3 (BT) and SrTiO3 (ST) were added to ECFs (Epoxy / BaTiO3 composite embedded capacitor films) resin. In FIG. 2, B5 denotes the size of the BT particle, and FIGS. 3 (a) to 3 (e) indicate B1 to B5, which means larger particles from B1 to B5. 3 (f) corresponds to S1 in Fig. 2 and means ST particles.
도 2를 참조하면, BT와 ST를 첨가함에 따라 유전율이 상승하는 것을 확인할 수 있다. 보다 상세하게, 첨가되는 필러의 양이 증가함에 따라 유전 상수가 급격하게 증가하는 양상을 보이고, 필러의 양은 55-60vol%에 다다를 때 최대치(유전율 30-70 범위 내)를 나타낸다. 또한, 유전율은 30-70을 정점으로 필러를 더 첨가함에 따라 급격하게 감소한다.Referring to FIG. 2, it can be seen that the permittivity rises with the addition of BT and ST. More specifically, the dielectric constant rapidly increases as the amount of the filler added increases, and the amount of the filler reaches a maximum value (in the range of 30-70 in the dielectric constant) when it reaches 55-60 vol%. In addition, the permittivity decreases sharply as the filler is added at the peak of 30-70.
필러의 양이 55-60vol% 이상인 범위에서 유전율이 감소하는 이유는 공정상 55-60vol% 범위 이상의 필러가 첨가되면 ECFs의 최대 패킹 밀도(maximum packing density)를 넘어 ECFs 내부에 기포가 생기기 때문이다. 이에, 필러 첨가시 그 양을 적절하게 조절하여야 하며, 첨가되는 필러의 양은 필러의 종류에 따라 40-60vol% 범위 내에서 결정하는 것이 바람직하다.The reason for the decrease in the dielectric constant in the range of 55 to 60 vol% or more of the filler is that bubbles are generated inside the ECFs beyond the maximum packing density of the ECFs when a filler of 55-60 vol% or more is added in the process. Therefore, the amount of the filler to be added should be appropriately controlled, and the amount of the filler to be added is preferably determined within the range of 40-60 vol%, depending on the type of the filler.
유전층에 포함되는 필러는 전술한 바와 같이 다양한 종류가 사용될 수 있으며, 이들 필러 중 세라믹 필러가 주로 사용될 수 있다. 보다 상세하게 세라믹 필러는 BaTiO3(barium titanate), PMN-PT(lead magnesium niobate-lead titanate), BST(barium strontium titanate) 또는 PZT(lead zirconium titanate) 를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. As the filler included in the dielectric layer, various types can be used as described above, and ceramic fillers among these fillers can be mainly used. More specifically, the ceramic filler may include at least one selected from the group consisting of BaTiO3 (barium titanate), lead magnesium niobate-lead titanate (PMN-PT), barium strontium titanate (BST) or lead zirconium titanate .
또한, 고분자, 금속 및 세라믹 필러는 침상, 구상, 판상, 편상을 포함한 다양한 형상으로 형성될 수 있다.The polymer, metal, and ceramic filler may be formed into various shapes including acicular, spherical, plate, and flake.
본 발명의 사용자 인터페이스 장치는, 유전율이 높은 필러를 첨가하여 센서 모듈의 상부에 형성된 수지층의 유전율을 높임으로써 인식율을 극대화할 수 있고, 높아지는 유전율에 따라 수지층의 두께를 높일 수 있다. 보다 상세하게, 센서 모듈의 감도 저하 없이 센서 모듈의 표면 굴곡이나 단차를 보상하기에 유리하므로, 외관적으로 더욱 편평한 인터페이스 면을 얻을 수 있다.The user interface device of the present invention can maximize the recognition rate by increasing the dielectric constant of the resin layer formed on the sensor module by adding a filler having a high dielectric constant, and can increase the thickness of the resin layer according to the increased dielectric constant. More specifically, it is advantageous to compensate for the surface curvature and level difference of the sensor module without deteriorating the sensitivity of the sensor module, so that a more flat interface surface can be obtained.
도 4는 도장층(L2)을 포함하는 다른 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치(1b)를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 사용자 인터페이스 장치(1b)는 도장층(L2)을 더 포함할 수 다. 도 4에서는 앞서 설명한 구성 요소에 대한 중복되는 설명은 생략하도록 한다. 4 is a view showing a
도장층(L2)은 유전층 상부에 마련될 수 있으며, 다양한 색상 및 패턴이 형성될 수 있다. 도장층(L2)에 형성되는 다양한 패턴이나 문양은 인쇄, 조각 및 레이저공법 중 적어도 하나에 의해 표시될 수 있으며, 스티커 형태로 도장층(L2)에 부착될 수 있다.The coating layer L2 may be provided on the dielectric layer, and various colors and patterns may be formed. The various patterns or patterns formed on the coating layer L2 can be displayed by at least one of printing, engraving and laser processing, and can be attached to the coating layer L2 in the form of a sticker.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치를 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a user interface device according to another embodiment.
도 5에 도시된 바와 같이, 사용자 인터페이스 장치(1c)는 집적회로(10a), 제 1회로기판(20a), 접속부재(60a) 및 몰딩층(40a)을 포함할 수 있다. 도 9에서는 앞서 설명한 구성요소에 대한 동일한 설명은 생략하도록 한다.5, the
집적회로(10a)는 적어도 하나의 센서전극(21a)에서 감지되는 신호를 연산 처리하며, 적어도 하나의 센서전극(21a)과 전기적으로 연결된다. The
제 1회로기판(20a)은 집적회로(10a)의 상부에 위치하고, 내부에는 적어도 하나의 센서전극(21a)에서 감지되는 신호가 집적회로(10a)에 전달되도록 적어도 하나의 신호이동경로(23a)가 형성될 수 있다. 제 1회로기판(20a)은 적어도 하나의 센서전극(21a)에서 감지되는 신호가 집적회로(10a)에 전달되도록 재배열되는 복수의 회로층이 적층된 구조를 가질 수 있고, 리지드플렉스기판 및 리지드플렉스 분리접합 기판을 포함할 수 있다.The
적어도 하나의 센서전극(21a)은 유전층과 접하는 제 1회로기판(20a)의 표면에 근접하도록 제 1회로기판(20a) 내부에 마련될 수 있다.At least one
제 1회로기판(20a)은 집적회로(10a)를 사이에 두고 서로 마주하도록 절곡될 수 있다. 구체적으로, 제1회로기판(20a)의 일 단부는 외부로부터 집적회로(10a)를 보호하도록 제 1회로기판(20a) 하부에 마련되는 몰딩층(40a)의 바닥면에 형성되는 수용홈(미도시)에 수용될 수 있다. 수용홈(미도시)에 수용되는 제 1회로기판(20a)의 일 단부에는 적어도 하나의 센서전극(21a)에서 감지되는 신호가 다른 전자기기에 전달될 수 있도록 출력단자(미도시)가 형성될 수 있다. 집적회로(10a)의 상부 및 하부에 마련되는 제 1회로기판(20a)은 일체를 이루므로, 집적회로(10a)의 상부 및 하부에 마련되는 제 1회로기판(20a)을 전기적으로 연결하기 위한 연결부는 생략할 수 있다. The
집적회로(10a) 및 제 1회로기판(20a)은 접속부재(60a)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 접속부재(60a)는 집적회로(10a) 및 집적회로(10a) 상부에 위치하는 제 1회로기판(20a) 사이에 마련될 수 있다. 접속부재(60)는 솔더범프를 포함할 수 있다.The
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치(1d)를 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing a
도 6에 도시된 바와 같이, 사용자 인터페이스 장치(1d)는 집적회로(10b), 제 1회로기판(20b), 접속부재(60b) 및 몰딩층(40b)을 포함할 수 있다. 도 6에서는 앞서 설명한 구성요소에 대한 동일한 설명은 생략하도록 한다.6, the
제 1회로기판(20b)은 집적회로(10b) 상부에 위치하고, 제 1회로기판(20b) 내부에는 적어도 하나의 센서전극(21b)에서 감지되는 신호가 집적회로(10b)에 전달되도록 적어도 하나의 신호이동경로(23b)가 형성될 수 있다.The
몰딩층(40b)은 외부로부터 집적회로(10b)를 보호하도록 제 1회로기판(20b) 하부에 마련되어 집적회로(10b)와 제 1회로기판(20b)을 전기적으로 연결하는 접속부재(60b) 및 집적회로(10b)를 감쌀 수 있다.The
제 1회로기판(20b)의 일 단부는 몰딩층(40b)을 따라 집적회로(10b)와 멀어지는 방향으로 절곡될 수 있다. 제 1회로기판(20b)의 일 단부가 집적회로(10b)와 멀어지는 방향으로 절곡되는 경우, 몰딩층(40b)의 바닥면에는 별도의 수용홈(미도시)이 형성되지 않을 수 있다. One end of the
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치(1)를 포함한 전자기기(100)를 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 전자기기(100)의 일 부분을 확대하여 도시한 도면이다.FIG. 7 is a perspective view showing an
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 전자기기(100)는 바 형태의 바디를 구비하고 있다. 다만, 전자기기(100)의 바디는 바 형태에 한정하지 않고, 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용이 가능하다. As shown in FIGS. 7 and 8, the
바디는 외관을 이루는 케이싱을 포함한다. 바디는 프론트 케이싱(101), 리어 케이싱(102) 및 배터리 커버(미도시)로 구성될 수 있다. 프론트 케이싱(101)과 리어 케이싱(102)의 사이에 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 프론트 케이싱(101)과 리어 케이싱(102) 사이에는 적어도 하나의 중간 케이싱이 추가로 배치될 수도 있다. The body includes a casing forming the appearance. The body may be composed of a
케이싱들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들면 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다. The casings may be formed by injection molding a synthetic resin or may be formed to have a metal material such as stainless steel (STS), aluminum (Al), titanium (Ti) or the like.
전자기기 바디, 주로 프론트 케이싱(101)에는 디스플레이 모듈(104), 음향출력부(105), 카메라(106), 사용자 입력부(107), 마이크(미도시), 인터페이스(미도시) 등이 배치될 수 있다.A
디스플레이 모듈(104)은 프론트 케이싱(101)의 주면의 대부분을 차지한다. 디스플레이 모듈(104)의 양단부 중 일 단부에 인접한 영역에는 음향출력부(105)와 카메라(106)가 배치되고, 다른 단부에 인접한 영역에는 사용자 입력부(107)와 마이크(미도시)가 배치된다. 사용자 입력부(107)는 프론트 케이싱(101) 및 리어 케이싱(102)의 측면들에 배치될 수 있다. The
사용자 입력부(107)는 전자기기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받기 위해 조작되는 것으로서, 복수의 조작 유닛들(미도시)을 포함할 수 있다. 조작 유닛들은 조작부(Manipulating portion)로도 통칭 될 수 있으며, 사용자가 촉각적인 느낌을 가하면서 조작하게 되는 방식(Tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. The
사용자 입력부(107)에는 본 발명의 사용자 인터페이스 장치(1)가 내장되어 있는 홈키(108)가 형성될 수 있다. 사용자 인터페이스 장치(1)에는 적어도 하나의 센서전극이 마련되고, 적어도 하나의 센서전극은 지문의 골과 산의 전기적 특성 차이로 인해 발생하는 정전 용량의 차이(정전신호)를 감지한다. 정전신호는 전기적 신호로 변환되어 증폭기(미도시)를 통해 증폭되어, 인쇄회로기판(미도시) 등과 같은 커넷터를 통해 전자기기(100)의 마이컴으로 전송될 수 있다. The
사용자 인터페이스 장치(1)는 별도의 패키징 과정없이 그 자체로써 홈키(108)로 사용될 수 있으며, 전기장(Electric Field), 캐피시터(Capacitor), 서미스터(Thermistor) 등을 이용하여 사용자 인증 모드를 지원하는데 사용될 수 있다. The
보다 상세하게, 사용자 인증 모드는 사용자 인터페이스 장치에 손가락과 같은 신체부위를 접촉하여 사용자 인증을 수행하는 모드를 의미한다. 예를 들어, 사용자가 사용자 인터페이스 장치에 손가락을 올리면 사용자 인터페이스 장치가 사용자의 지문을 인식하고 이미 저장된 지문 데이터와 비교하여 해당 사용자가 제어권한 또는 컨텐츠 이용권한을 갖는 정당한 사용자인지를 검증한다.In more detail, the user authentication mode refers to a mode of performing user authentication by contacting a body part such as a finger with a user interface device. For example, when the user places a finger on the user interface device, the user interface device recognizes the fingerprint of the user and compares the fingerprint data with the stored fingerprint data to verify whether the user is the authorized user or the authorized user having the right to use the content.
사용자 인터페이스 장치는 본인 인증 절차가 필요한 모든 장치에 마련될 수 있다. 예컨대, 정보 단말기, 스마트폰, 게임기, PMP, 태블릿 PC, 카메라 등을 포함하는 전자기기, 의료기기, ATM기를 포괄할 수 있다.The user interface device may be provided in any device requiring an authentication procedure. For example, electronic devices, medical devices, and ATMs including information terminals, smart phones, game machines, PMPs, tablet PCs, and cameras can be included.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다. The foregoing has shown and described specific embodiments. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications may be made without departing from the technical idea of the present invention described in the following claims .
1(1a,1b,1c,1d) : 사용자 인터페이스 장치 10(10a,10b) : 집적회로
20(20a,20b) : 제 1회로기판 21(21a,21b) : 센서전극
23(23a,23b) : 신호이동경로 24 : 제 1회로층
25 : 제 2회로층 26 : 제 3회로층
27 : 마이크로비아 28 : 전극
30 : 제 2회로기판 40(40a,40b) : 몰딩층
50 : 연결부 60(60a,60b) : 접속부재
L2 : 도장층 100 : 전자기기
101 : 프론트 케이싱 102 : 리어 케이싱
104 : 디스플레이모듈 105 : 음향출력부
106 : 카메라 107 : 사용자입력부
108 : 홈키 29 : 수지층1 (1a, 1b, 1c, 1d): user interface device 10 (10a, 10b): integrated circuit
20 (20a, 20b): first circuit board 21 (21a, 21b): sensor electrode
23 (23a, 23b): Signal transfer path 24: First circuit layer
25: second circuit layer 26: third circuit layer
27: microvia 28: electrode
30: second circuit board 40 (40a, 40b): molding layer
50: connecting portion 60 (60a, 60b): connecting member
L2: Coating layer 100: Electronic device
101: front casing 102: rear casing
104: Display module 105: Acoustic output section
106: camera 107: user input
108: Home key 29: Resin layer
Claims (7)
상기 센서 모듈 상부에 형성되는 유전층;을 포함하는 사용자 인터페이스 장치.A sensor module that senses an RF (Radio Frequency) signal generated in contact with a human body, and converts the RF signal into an electrical signal and recognizes the RF signal; And
And a dielectric layer formed on the sensor module.
상기 유전층은, 고분자, 금속 및 세라믹을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나의 필러가 포함된 수지층인 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스 장치.The method according to claim 1,
Wherein the dielectric layer is a resin layer including at least one filler selected from the group consisting of polymers, metals, and ceramics.
상기 세라믹 필러는 BaTiO3(barium titanate), PMN-PT(lead magnesium niobate-lead titanate), BST(barium strontium titanate) 또는 PZT(lead zirconium titanate) 를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the ceramic filler comprises at least one selected from the group consisting of BaTiO3 (barium titanate), lead magnesium niobate-lead titanate (PMN-PT), barium strontium titanate (BST) or lead zirconium titanate (PZT) User interface device.
상기 유전층의 유전율은 3-97 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스 장치.The method according to claim 1,
Wherein the dielectric constant of the dielectric layer has a range of 3-97.
상기 센서 모듈은,
적어도 하나의 센서전극과 전기적으로 연결되는 집적회로;
상기 집적회로의 상부 및 상기 유전층 하부에 위치하고, 상기 적어도 하나의 센서전극이 마련되는 제 1회로기판;
상기 제 1회로기판과 전기적으로 연결되고, 상기 집적회로의 하부에 위치하는 제 2회로기판;
외부로부터 상기 집적 회로를 보호하도록 상기 제 1 회로기판 하부에 마련되어 상기 집적회로를 감싸는 몰딩층; 및
상기 제 1 회로기판 및 상기 제 2 회로기판을 전기적으로 연결하는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스 장치.The method according to claim 1,
The sensor module includes:
An integrated circuit electrically connected to at least one sensor electrode;
A first circuit board positioned above the integrated circuit and below the dielectric layer, the at least one sensor electrode being provided;
A second circuit board electrically connected to the first circuit board and positioned under the integrated circuit;
A molding layer provided under the first circuit substrate to protect the integrated circuit from the outside, the molding layer surrounding the integrated circuit; And
And a connection unit electrically connecting the first circuit board and the second circuit board to each other.
상기 센서 모듈은,
적어도 하나의 센서전극과 전기적으로 연결되는 집적회로;
상기 집적회로의 상부에 위치하고, 내부에 상기 적어도 하나의 센서전극에서 감지되는 신호가 상기 집적회로에 전달되도록 적어도 하나의 신호이동경로가 형성되는 제 1회로기판;
상기 집적회로 및 상기 제 1회로기판을 전기적으로 연결하도록 상기 집적회로 및 상기 제 1회로기판 사이에 위치하는 접속부재; 및
외부로부터 상기 집적회로를 보호하도록 상기 제 1회로기판 하부에 마련되어 상기 집적회로 및 상기 접속부재를 감싸는 몰딩층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스 장치.The method according to claim 1,
The sensor module includes:
An integrated circuit electrically connected to at least one sensor electrode;
A first circuit board located at an upper portion of the integrated circuit and having at least one signal movement path formed therein so that a signal sensed by the at least one sensor electrode is transmitted to the integrated circuit;
A connection member positioned between the integrated circuit and the first circuit board to electrically connect the integrated circuit and the first circuit board; And
And a molding layer provided under the first circuit substrate to protect the integrated circuit from the outside, the molding layer surrounding the integrated circuit and the connection member.
다양한 색상 및 패턴이 구비되도록 상기 유전층 상단부에 마련되는 도장층;을 더 포함하는 사용자 인터페이스 장치.The method according to claim 1,
And a coating layer provided on an upper end of the dielectric layer to provide various colors and patterns.
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