KR20180038191A - Fingerprint sensor module and method of manufacturing the same - Google Patents

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박영문
손동남
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Abstract

The present invention provides a fingerprint sensor module with excellent flatness and a manufacturing method thereof. The fingerprint sensor module comprises: a base substrate having a sensing surface for sensing a fingerprint; an electrical connection portion formed on a surface opposite to the sensing surface based on the base substrate; a fingerprint sensor mounted adjacent to the electrical connection portion; and a molding portion covering all or a part of each of the fingerprint sensor and the electrical connection portion.

Description

지문센서 모듈 및 이의 제조방법{FINGERPRINT SENSOR MODULE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a fingerprint sensor module,

본 발명은 지문센서 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두께가 슬림하고, 실장이 용이한 구조를 가지는 휴대용 전자기기에 장착 가능한 지문센서 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fingerprint sensor module and a method of manufacturing the fingerprint sensor module, and more particularly, to a fingerprint sensor module that can be mounted on a portable electronic device having a slim and easy mounting structure.

최근 스마트폰(Smartphone)이나 태블릿 피씨(Tablet PC)를 비롯한 휴대용 전자기기에 대하여 대중들의 관심이 집중되면서, 관련 기술분야에 대한 연구개발이 활발히 진행되고 있다.Background of the Invention [0002] Recent interest in portable electronic devices including smartphones and tablet PCs has been actively researched and developed in the related technology fields.

휴대용 전자기기는 사용자로부터 특정한 명령을 입력 받기 위한 입력장치의 하나로서 표시장치인 디스플레이와 일체화된 터치스크린(Touch Screen)을 내장하는 경우가 많다. 또한 휴대용 전자기기는 터치스크린 이외의 입력장치로서 각종 기능키(Function Key)나 소프트키(Soft Key)를 구비하기도 한다.In many cases, a portable electronic device incorporates a touch screen integrated with a display, which is a display device, as an input device for receiving a specific command from a user. In addition, portable electronic devices may be equipped with various function keys or soft keys as input devices other than a touch screen.

이러한 기능키나 소프트키는 홈 키로서 동작할 수 있는데, 예를 들면, 실행 중인 애플리케이션을 빠져나와 초기 화면으로 돌아가는 기능을 수행하거나, 유저 인터페이스를 한 계층 전으로 돌아가게 하는 백(BACK)키 또는 자주 쓰는 메뉴를 호출하는 메뉴키로서 동작할 수 있다. 이러한 기능키나 소프트키는 물리적 버튼으로 구현될 수 있다. 또한, 이러한 기능키나 소프트키는 도전체의 정전 용량을 감지하는 방식, 또는 전자기펜의 전자기파를 감지하는 방식 또는 이 두 가지 방식이 모두 구현된 복합 방식으로 구현될 수 있다. These function keys or soft keys may act as home keys, for example, to exit a running application and return to the home screen, or to return the user interface to a previous layer, And can operate as a menu key for calling up a write menu. These function keys or soft keys may be implemented as physical buttons. In addition, the function key or the soft key can be realized by a method of sensing the electrostatic capacity of the conductor, a method of sensing the electromagnetic wave of the electromagnetic pen, or a combined method in which both methods are implemented.

한편, 최근 스마트폰과 같은 휴대용 전자기기의 용도가 보안이 필요한 서비스로 급격히 확장됨에 따라, 지문 센서를 휴대용 전자기기에 장착하려는 추세가 늘고 있다. 일 예로, 지문센서는 물리적인 기능키에 일체화되어 구현될 수 있다.Meanwhile, as the use of portable electronic devices such as smart phones has rapidly expanded to services requiring security, there has been an increasing tendency to install fingerprint sensors in portable electronic devices. In one example, the fingerprint sensor may be implemented in a unitary fashion with a physical function key.

지문센서는 인간의 손가락 지문을 감지하는 센서이며, 지문센서를 통해 사용자등록이나 인증 절차를 거치도록 함으로써 휴대용 전자기기에 저장된 데이터를 보호하고 보안사고를 미연에 방지할 수 있다.The fingerprint sensor is a sensor for detecting the fingerprint of a human being. The fingerprint sensor allows the user to register and authenticate through the fingerprint sensor, thereby protecting the data stored in the portable electronic device and preventing a security accident in advance.

한편, 지문센서를 각종 휴대용 전자기기에 장착하기 위하여, 지문센서를 주변 부품이나 구조를 포함하는 모듈의 형태로 제조하고 있다. 이때, 모듈의 형태는 크게 센싱면과 지문센서가 일체형으로 된 일체형 구조와 센싱면과 지문센서가 분리된 분리형 구조로 구분될 수 있다.Meanwhile, in order to mount a fingerprint sensor on various portable electronic devices, a fingerprint sensor is manufactured in the form of a module including peripheral parts and structures. At this time, the form of the module can be divided into an integrated structure in which the sensing surface and the fingerprint sensor are integrated, and a separated structure in which the sensing surface and the fingerprint sensor are separated.

이때, 모듈의 일체형 구조는 분리형 구조에 비해 비교적 안정적으로 양산이 이루어지는 반면에, 분리형 구조는 형태상 많은 문제점을 야기할 수 있다. At this time, the integrated structure of the module is mass-produced relatively stably as compared with the separated structure, whereas the separated structure may cause many problems in terms of the shape.

도 1을 통해 분리형 구조를 살펴보면, 플렉서브 피시비(10) 일측에는 지문센서(12)가 실장되고, 지문센서(12)와 분리되어 타측에는 센싱면(14)이 구비될 수 있다. 이렇게 플렉서블 피시비 상에 지문센서와 센싱면이 분리된 구조는 모듈화 하는 과정에서 평탄도가 떨어지거나, 칩마크 현상이 보이거나, 공차가 크게 발생되는 문제점이 있었다.1, the fingerprint sensor 12 may be mounted on one side of the flex subframe 10, and the sensing surface 14 may be provided on the other side of the fingerprint sensor 12. The structure in which the fingerprint sensor and the sensing surface are separated from each other on the flexible PCB has a problem that the flatness is reduced, the chip mark phenomenon is observed, or the tolerance is largely generated.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 평탄도가 우수하며, 칩마크 현상 및 공차를 줄이는 구조로 양산성을 높일 수 있는 지문센서 모듈 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, the present invention provides a fingerprint sensor module and a method of manufacturing the same, which can improve mass productivity with a flatness, a chip mark development and a tolerance reduction.

본 발명은 지문을 감지하는 센싱면을 구비한 베이스기판, 상기 베이스기판을 기준으로 센싱면의 반대면에 구성된 전기 연결부, 상기 전기 연결부와 인접하게 실장된 지문센서, 상기 지문센서와 전기 연결부를 각각 전체 또는 일부를 덮도록 하는 몰딩부를 포함한다.The present invention relates to a fingerprint sensor, comprising: a base substrate having a sensing surface for sensing a fingerprint; an electrical connection portion formed on the opposite side of the sensing surface with respect to the base substrate; a fingerprint sensor mounted adjacent to the electrical connection portion; And covers a whole or a part of the mold.

본 발명은 상기 센싱면과 마주보도록 커버층을 더 포함한다.The present invention further includes a cover layer facing the sensing surface.

본 발명은 지문센서와 센싱면이 분리된 구조임에도 양산성이 높으며, 특히 평탄도가 높고, 칩마크 현상 및 공차를 줄이는 효과가 있다.Although the fingerprint sensor and the sensing surface are separated from each other, the present invention has high mass productivity, particularly, a high level of flatness and an effect of reducing chip mark phenomenon and tolerance.

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.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

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.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

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.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" . Also, when a part is referred to as "comprising ", it means that it can include other components as well, without excluding other components unless specifically stated otherwise.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지문센서 모듈을 나타낸 단면예시도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a fingerprint sensor module according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지문인식 모듈은 베이스기판(100), 전기연결부(110), 지문센서(120) 및 몰딩부(130)를 포함할 수 있다.2, the fingerprint recognition module according to the present invention may include a base substrate 100, an electrical connection part 110, a fingerprint sensor 120, and a molding part 130. As shown in FIG.

베이스기판(100)은 전기적 연결을 위한 것으로 리지드피시비 또는 플렉서블피시비 일 수 있다. 베이스기판(100)에는 손가락 지문을 감지할 수 있는 센싱면(102)이 구비될 수 있다. 이때, 센싱면(102)은 일종의 복수 개의 전극 어레이 형태로 구성될 수 있다.The base substrate 100 may be a rigid PCB or a flexible PCB for electrical connection. The base substrate 100 may be provided with a sensing surface 102 for sensing a fingerprint. At this time, the sensing surface 102 may be formed as a sort of a plurality of electrode arrays.

그리고, 베이스기판(100)을 기준으로 센싱면(102)의 반대면에는 전기 연결부가 구성될 수 있다. 전기 연결부는 메인기판(미도시)과 SMT로 실장하기 위한 솔더볼로 구성될 수 있다.An electrical connection portion may be formed on the opposite side of the sensing surface 102 with respect to the base substrate 100. The electrical connection part may be composed of a main board (not shown) and a solder ball for mounting by SMT.

또한, 전기연결부와 인접하게 베이스기판(100)에는 지문센서(120)가 실장될 수 있다. 여기서, 지문센서(120)는 IC형태로 베이스기판(100)에 와이어본딩될 수 있다. 이때, IC의 서페이스(Surface)(122)는 센싱면(102)과 반대방향을 향하도록 배치될 수 있다.Further, the fingerprint sensor 120 may be mounted on the base substrate 100 adjacent to the electrical connection portion. Here, the fingerprint sensor 120 may be wire-bonded to the base substrate 100 in the form of an IC. At this time, the surface 122 of the IC may be disposed to face the sensing surface 102 in the opposite direction.

다음으로, 베이스기판(100)에 실장된 지문센서(120)와 전기연결부에는 각각 전체 또는 일부를 덮도록 몰딩부(130)가 구성될 수 있다. 몰딩부(130)는 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC)로 구성될 수 있다.Next, the molding unit 130 may be configured to cover the entire or a part of the fingerprint sensor 120 mounted on the base substrate 100 and the electrical connection unit. The molding part 130 may be formed of an epoxy molding compound (EMC).

한편, 베이스기판(100)의 센싱면(102)과 마주보도록 커버층(140)이 구성될 수 있다. 커버층(140)은 글라스, 사파이어, 세라믹 등 다양한 소재로 될 수 있으며, 컬러 색상이 포함될 수도 있다.Meanwhile, the cover layer 140 may be configured to face the sensing surface 102 of the base substrate 100. The cover layer 140 may be made of various materials such as glass, sapphire, and ceramic, and may include a color hue.

이러한 본 발명은 베이스기판(100)에 센싱면(102)을 구성하더라도 구조적으로 맞닿고 있는 몰딩부(130)에 의해 견고히 지지되고 있어 평탄도가 높아질 수 있다. 이로 인해 컬러 색상 등이 보다 안정되게 착색 또는 코팅이 될 수 있다.Even if the sensing surface 102 is formed on the base substrate 100, the present invention is firmly supported by the molding portion 130 that is structurally in contact with the sensing surface 102, and the flatness can be increased. As a result, coloring or the like can be more stably colored or coated.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a fingerprint sensor module according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 먼저, 본 발명에 따른 지문센서 모듈 제조방법은 센싱면(102)이 구비된 베이스기판(100)이 준비되는 단계를 포함할 수 있다(S200).As shown in FIG. 3, a method of fabricating a fingerprint sensor module according to the present invention may include preparing a base substrate 100 having a sensing surface 102 (S200).

이후, 베이스기판(100)을 기준으로 센싱면(102)의 반대면에는 전기연결부가 구성되는 단계를 포함할 수 있다(S210). 여기서, 전기 연결부는 메인기판(미도시)에 SMT로 실장되게 솔더볼로 구성될 수 있다.Then, an electrical connection may be formed on the opposite side of the sensing surface 102 with respect to the base substrate 100 (S210). Here, the electrical connection part may be formed of a solder ball so as to be mounted on the main board (not shown) by SMT.

그리고, 전기연결부와 인접하게 지문센서(120)가 베이스기판(100)에 실장되는 단계를 포함할 수 있다(S220). 이때, 베이스기판(100)에 실장되는 과정에서 와이어본딩 같은 전기적 연결이 포함될 수 있다.In addition, the fingerprint sensor 120 may be mounted on the base substrate 100 adjacent to the electrical connection (S220). At this time, electrical connection such as wire bonding may be included in the process of being mounted on the base substrate 100.

다음으로, 지문센서(120)를 외부로부터 보호하기 위한 몰딩부(130)가 지문센서(120)와 전기 연결부를 각각 전체 또는 일부를 덮도록 하는 단계를 포함할 수 있다(S230). 예를 들어, 몰딩부(130)는 지문센서(120)를 완전히 덮고 전기 연결부는 일부를 덮을 수도 있다.Next, the molding unit 130 for protecting the fingerprint sensor 120 from the outside may cover all or a part of the fingerprint sensor 120 and the electrical connection unit, respectively (S230). For example, the molding part 130 may completely cover the fingerprint sensor 120 and cover the electrical connection part.

마지막으로, 센싱면(102)과 마주보도록 커버층이 구성되는 단계를 포함할 수 있다(S240).Finally, the cover layer may be configured to face the sensing surface 102 (S240).

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.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

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.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

100 : 베이스기판 102 : 센싱면
110 : 전기연결부 120 : 지문센서
122 : 서페이스(surface) 130 : 몰딩부
140 : 커버층100: base substrate 102: sensing surface
110: electrical connection part 120: fingerprint sensor
122: surface 130: molding part
140: Cover layer

Claims (2)

지문을 감지하는 센싱면을 구비한 베이스기판;
상기 베이스기판을 기준으로 센싱면의 반대면에 구성된 전기 연결부;
상기 전기 연결부와 인접하게 실장된 지문센서;
상기 지문센서와 전기 연결부를 각각 전체 또는 일부를 덮도록 하는 몰딩부를 포함하는 지문센서 모듈.A base substrate having a sensing surface for sensing a fingerprint;
An electrical connection portion formed on a surface opposite to the sensing surface with respect to the base substrate;
A fingerprint sensor mounted adjacent to the electrical connection;
And a molding unit covering all or a part of the fingerprint sensor and the electrical connection unit. 제1항 있어서,
상기 센싱면과 마주보도록 커버층을 더 포함하는 것인 지문센서 모듈.The method of claim 1,
And a cover layer to face the sensing surface.
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