KR101356143B1 - 지문센서 패키지 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지문센서의 센싱부 탑(top)면과 지문 간의 간격을 최소화하여 정확한 지문 이미지 데이터를 얻으며, 이를 통해 기존의 지문센서 패키지에 비해 기계적 강도 및 정전 방전에 대한 내성(Tolerance)을 향상시킬 수 있을 수 있는 새로운 구조의 지문센서 패키지 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 지문데이터 감지를 위한 픽셀이 어레이형으로 배치된 센싱부를 구비한 지문센서와, 상기 지문센서 주위로 이격 배치되며 비어홀이 구비된 비어-프레임과, 상기 지문센서 상면에 외부접속을 위해 구비된 본딩패드와 비어-프레임의 비어홀을 전기적으로 연결시키는 연결전극 및 상기 지문센서 구동신호를 발생시키는 구동전극을 이루게 되는 전도성패턴과; 상기 지문센서와 비어-프레임이 일체를 이루도록 형성되는 몰드바디와, 상기 지문센서 상면을 덮도록 형성되는 보호층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지 및 그 제조방법이 제공된다.

Description

지문센서 패키지 및 그 제조방법{Finger Print Sensor Package and Method for Fabricating The Same}
본 발명은 지문센서 패키지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지문인식에 사용되는 지문센서의 패키지 구조 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 지문인식 기술은 사용자 등록 및 인증 절차를 거치게 해 보안사고를 예방하게 하는데 주로 사용하는 기술로서, 개개인들 및 조직의 네트워킹 방어, 컨텐츠와 데이터의 보호, 컴퓨터나 모바일 장치 등의 안전한 액세스(access) 제어 등에 적용된다.
최근 모바일 기술의 발달로 손가락 지문의 이미지 데이터를 이용하여 마우스 포인터의 조작을 하는 포인팅 장치로서도 지문인식 기술이 적용되는 등 그 활용 정도가 더욱 넓어지고 있다.
이러한 지문인식 기술을 위해서는 지문센서가 사용되는데, 상기 지문센서는 인간 손가락의 지문의 패턴을 인식하기 위한 장치로서, 지문센서는 감지 원리에 따라 광학식 센서, 전기식, 초음파 방식 센서, 열감지식 센서로 구분되며, 각 타입의 지문센서는 각각의 구동 원리에 의해 손가락으로부터 지문 이미지 데이터를 얻어내게 된다.
한편, 이와 같은 지문센서는, 일반적인 반도체 칩과 마찬가지로 EMC등의 수지재에 의해 밀봉되어, 지문센서 패키지로서 전자기기의 메인보드에 조립된다.
이러한 지문센서 패키지는 지문센서의 센싱부 탑(top)면과 지문 간의 간격이 최소화되어야만 정확한 지문의 이미지 데이터를 얻을 수 있다.
또한, 지문 데이터에 대한 획득 감도가 높을수록 기존에 비해 지문센서의 센싱부에 대한 보호코팅을 더 두껍게 할 수 있으며, 이를 통해 지문센서 패키지의 기계적 강도 향상 및 정전 방전(electrostatic discharge) 등에 대한 내성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 더 나아가 지문센서의 지문데이터 획득 감도를 높이게 되면 단위면적당 동일 픽셀의 수일 경우, 기존의 지문센서의 픽셀에 비해 픽셀수를 줄이더라도 동일 내지 더 향상된 이미지 데이터를 얻을 수 있게 되어, 지문센서 패키지의 사이즈를 줄일 수 있게 된다.
따라서, 지문센서의 획득 감도를 향상시킬 수 있는 새로운 구조의 지문센서 패키지의 개발이 요구되는 실정이다.
미국특허공보 5,940,526호(1999.08.17) 대한민국 등록특허공보 10-0805291호(2008.02.13)
본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지문센서의 센싱부 탑(top)면과 지문 간의 간격을 최소화하여 정확한 지문 이미지 데이터를 얻으며, 이를 통해 기존의 지문센서 패키지에 비해 기계적 강도 및 정전 방전에 대한 내성(Tolerance)을 향상시킬 수 있을 수 있는 새로운 구조의 지문센서 패키지 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 지문데이터 감지를 위한 픽셀이 어레이형으로 배치된 센싱부를 구비한 지문센서와, 상기 지문센서 주위로 이격 배치되며 비어홀이 구비된 비어-프레임과, 상기 지문센서 상면에 외부접속을 위해 구비된 본딩패드와 비어-프레임의 비어홀을 전기적으로 연결시키는 연결전극 및 상기 지문센서 구동신호를 발생시키는 구동전극을 이루게 되는 전도성패턴과; 상기 지문센서와 비어-프레임이 일체를 이루도록 형성되는 몰드바디와, 상기 지문센서 상면을 덮도록 형성되는 보호층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지가 제공된다.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 형태에 따르면, 도전(導電)이 가능한 비어홀을 구비하며, 면상에 중공부가 구비된 비어-프레임을 준비하는 단계와; 상기 비어-프레임의 중공부에 다이를 위치시킨 상태에서 몰드수지를 이용하여 다이와 비어-프레임이 일체화되도록 하는 다이 몰딩을 수행하는 단계와; 상기 몰딩된 다이를 포함한 구조체의 본딩패드 형성면 측의 전 영역에 제1 보호층을 형성하는 단계와; 상기 제1 보호층의 소정 영역에 대해 선택적 제거를 수행하는 단계와; 상기 제1 보호층에 위로 다이의 본딩패드와 비어홀을 연결하는 연결전극 및 지문센서 구동신호를 만드는 구동전극을 이루게 되는 전도성패턴 형성하는 단계와; 상기 전도성 패턴이 형성된 구조체의 상면 전 영역에 대해 제2 보호층을 형성하는 단계와; 상기 제2 보호층 위로 흑백 혹은 컬러 코팅층을 형성하는 단계를 포함하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지 제조방법이 제공된다.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지문센서 패키지 제조 방법의 다른 형태에 따르면, 도전(導電)이 가능한 비어홀을 구비하며, 면상에 중공부가 구비된 비어-프레임을 준비하는 단계와; 상기 비어-프레임의 중공부를 커버하도록 다이 어태치 및 다이 몰딩을 위한 몰딩 테이프를 부착하는 단계와; 상기 몰딩 테이프 중앙부에 다이의 본딩패드가 몰딩 테이프에 면하도록 부착하는 단계와; 상기 다이를 몰드수지(EMC: Epoxy Molding Compound)를 이용하여 비어-프레임과 일체를 이루도록 몰딩하는 단계와; 상기 몰딩 테이프를 제거하는 단계와; 상기 몰딩된 다이를 포함한 구조체의 몰딩 테이프가 제거된 상면에 제1 보호층을 형성하되, 비어홀 상부 영역 및 본딩패드 영역에는 제1 보호층이 형성되지 않도록 하는 단계와; 상기 제1 보호층 위로 다이의 본딩패드와 비어홀을 연결하는 연결전극 및 지문센서 구동신호를 만드는 구동전극을 형성하는 단계와; 상기 전도성 패턴이 형성된 구조체의 상면 전 영역에 대해 제2 보호층을 형성하는 단계와; 상기 제2 보호층 위로 흑백 혹은 컬러 코팅층을 형성하는 단계를 포함하여서 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 지문센서 패키지 및 그 제조방법에 따른 효과는 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따르면, 지문센서 패키지의 초박형화가 가능하다. 즉, 본 발명은 와이어 루프에 따른 몰딩 높이를 해소하여 지문센서 패키지의 초박형화 구현에 매우 효과적이다.
다음으로, 본 발명에 따르면, 지문센서의 센싱부 탑(top)면과 지문 간의 간격을 최소화됨에 따라 더욱 선명하고 정확한 지문 이미지 데이터를 얻을 수 있게 되며, 이에 따라 코팅 두께를 충분히 확보하여 기존의 지문센서 패키지에 비해 기계적 강도 및 정전 방전에 대한 내성을 향상시킬 수 있을 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 지문센서는 와이어 루프에 따른 몰딩 높이 해소를 통해 지문센서의 센싱부 주위의 몰딩 수지와의 높이 차를 제거함으로써 지문인식을 위한 손가락 이동이 보다 쉽게 이루어지게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 초박형의 지문센서 패키지를 구현함에 있어서, 개별 패키징이 아닌 웨이퍼레벨 패키지 제조 방식과 마찬가지로 제작이 가능하다.
즉, 복수의 패키지 제조가 가능하도록 넓은 면적을 갖는 비어-프레임의 각 중공부에 미리 준비된 지문센서를 배치하여 개별적으로 몰딩, 전도성패턴 형성, 보호층형성등 패키징 공정을 진행한 다음에, 개별 패키지로 분리하는 싱귤레이션 공정을 수행하여 지문센서 제조에 있어서 생산성 향상을 도모할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 지문센서 패키지의 구성을 보여주는 단면도
도 2는 도 1의 A-A'선을 따른 횡단면도
도 3은 도 1의 저면도
도 4의 (가) 내지 (차)는 본 발명에 따른 지문센서 패키지의 제조 공정을 보여주는 것으로서,
(가)는 비어-프레임(Via-Frame)이 준비된 상태를 보여주는 도면
(나)는 비어-프레임에 다이 어태치 및 다이 몰딩을 위한 몰딩 테이프가 부착된 상태를 보여주는 도면
(다)는 몰딩 테이프에 다이가 부착된 상태를 보여주는 도면
(라)는 다이를 몰드수지(EMC)로 몰딩한 상태를 보여주는 도면
(마)는 몰딩 후 몰딩된 전체를 뒤집어 몰딩 테이프를 제거한 후의 상태를 보여주는 도면
(바)는 다이를 포함한 상면으로 제1 보호층을 형성한 상태를 보여주는 도면
(사)는 전도성패턴 형성 후의 상태를 보여주는 도면
(아)는 제2 보호층을 형성한 후의 상태를 보여주는 도면
(자)는 제2 보호층 위로 블랙 코팅을 수행한 후의 상태를 보여주는 도면
(차)는 레이저 드릴링을 통해 메인보드에 실장하기 위한 솔더랜드(Solder Land)를 노출시킨 상태를 나타낸 도면
도 5는 본 발명에 따른 지문센서 패키지의 다른 실시 예에 따른 구성을 보여주는 것으로서, 도 2에 대응하는 횡단면도
이하, 본 발명의 실시 예들에 대해 첨부도면 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
[실시예1]
도 1은 본 발명에 따른 지문센서 패키지의 구성을 보여주는 단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A'선을 따른 횡단면도이며, 도 3은 도 1의 저면도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 지문센서 패키지는, 지문데이터 감지를 위한 픽셀이 어레이형으로 배치된 센싱부(100)를 구비한 지문센서(1)와, 상기 지문센서(1) 주위로 이격 배치되며 비어홀(200)이 구비된 비어-프레임(2)과, 상기 지문센서(1) 상면에 외부접속을 위해 구비된 본딩패드(110)와 비어-프레임(2)의 비어홀(200)을 전기적으로 연결시키는 연결전극(300) 및 상기 지문센서 구동신호를 발생시키는 구동전극(310)을 이루게 되는 전도성패턴(3)과, 상기 지문센서(1)와 비어-프레임(2)이 일체를 이루도록 형성되는 몰드바디(4)와, 상기 지문센서(1) 상면을 덮도록 형성되는 보호층(5)을 포함하여 구성된다.
여기서, 구동전극(310)은 구동신호를 손가락과 같은 매질로 방사한다. 상기 구동신호는 RF를 포함하는 전기적 신호로서 지문의 산과 골의 전기적 특성 차이를 발생시킨다. 예를 들어, 지문의 산과 골의 높이차에 의한 정전용량의 차이를 발생시킨다.
이때, 상기 전도성패턴(3)을 구성하는 연결전극(300)과 구동전극(310)은 서로 절연됨은 물론이다.
그리고, 상기 비어-프레임(2)의 비어홀(200)에 있어서, 상기 지문센서(1)의 본딩패드(110)와 연결전극(300)에 의해 전기적으로 연결되는 부분(즉, 지문센서(1) 상면의 접속부)의 반대측은 몰드바디(4) 외측으로 솔더랜드(200a)가 노출되도록 구성된다. 즉, 비어홀(200) 하부측은 메인보드(미도시)에 실장이 용이하도록 상기 몰드바디(4)에 덮이지 않고 그 외측으로 노출된다.
그리고, 상기 보호층(5)은, 전도성패턴(3)을 제외한 상면 전 영역에 형성되는 제1 보호층(500)과, 상기 제1 보호층(500) 및 전도성패턴(3)을 포함한 상면 전 영역에 형성되는 제2 보호층(510)과, 상기 제2 보호층(510) 상면 전 영역에 형성되는 블랙 코팅층(520)을 포함하여 구성된다.
상기 제2 보호층(510) 위로 코팅되는 블랙 코팅층(520)을 예시하였으나, 화이트 코팅층이나 기타 지문센서 패키지가 적용될 제품의 설계 사양에 맞는 컬러 색상으로 된 코팅층일 수 있다.
한편, 도 2의 전도성패턴 미형성 영역(A)은 비어홀(200)과 본딩패드(110)를 연결하는 연결전극(300)을 제외한 부분이 절연영역이라는 의미이다.
지문센서(1)는 전술한 전기적 특성 차이를 통해 이미지 또는 그 템플릿을 생성한다. 생성된 지문 이미지 또는 템플릿은 지문의 식별, 인증뿐만 아니라 손가락의 움직임을 추적하기도 한다.
본 명세서에서는 지문의 식별, 인증, 네비게이팅을 위한 움직임의 추적을 모두 수행하는 장치를 통칭하여 "지문센서"라 한다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 지문센서 패키지의 제조 공정에 대해 도 4의 (가) 내지 (차)를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 비어-프레임(2)을 준비한다. 상기 비어-프레임(2)은 도전(導電)이 가능한 비어홀(200)이 형성된 일종의 기판으로서, 면상에 중공부(210)가 구비된다(도 4의 (가) 참조).
다음, 상기 비어-프레임(2)의 중공부(210)를 커버하도록 상기 비어-프레임(2)에 몰딩 테이프(7)를 부착한다(도 4의 (나) 참조). 상기 몰딩 테이프(7)는 다이 어태치 및 다이 몰딩을 위한 것이다.
이어, 상기 몰딩 테이프(7) 중앙부에 다이(즉, 지문센서(1))를 부착한다(도 4의 (다) 참조). 이때, 상기 다이(1)는 본딩패드(110)가 몰딩 테이프(7)에 면하도록 부착된다.
그리고, 다이 부착이 완료된 후에는 상기 몰딩 테이프(7)에 부착된 다이(1)를 몰드수지(EMC: Epoxy Molding Compound)를 이용하여 비어-프레임(2)과 일체를 이루도록 몰딩한다(도 4의 (라) 참조). 이때, 상기 몰딩 테이프(7)는 아래쪽에 위치하여 바닥면을 이루는 것이 바람직하다.
그리고, 다이 몰딩이 완료된 후에는, 몰딩 테이프(7)를 제거하고, 이와 더불어 몰딩된 다이를 뒤집어 본딩패드(110)가 위를 향하도록 한다(도 4의 (마) 참조). 여기서, 몰딩된 다이를 뒤집어 본딩패드(110)가 위를 향하도록 한 상태에서, 몰딩 테이프(7)의 제거가 이루어질 수도 있음은 물론이다.
다음으로, 상기 몰딩된 다이를 포함한 구조체 상면에 대해 제1 보호층(500)을 형성한다(도 4의 (바) 참조). 상기 제1 보호층(500)은 폴리머 또는 폴리마이드와 같은 재질로 이루어진다.
이때, 추후 진행될 전도성패턴 형성 공정을 고려하여, 마스킹을 통해 비어홀 상부 영역 및 본딩패드 영역에는 보호층이 형성되지 않도록 한다.
그리고, 상기 제1 보호층(500)에 대한 선택적 제거가 수행된 후에는, 상기 제1 보호층(500) 위로 전도성패턴(3)을 형성하게 된다(도 4의 (사) 참조).
이때, 상기 전도성패턴(3)은, 다이(1)의 본딩패드(110)와 비어홀(200)을 연결하는 연결전극(300) 및 지문센서 구동신호를 만드는 구동전극(310)을 포함하며, 상기 전도성패턴(3)은 상기 제1 보호층(500) 위로 금속박막을 입힌 다음에 선택적 식각 등을 통해 패터닝됨으로써 연결전극(300) 및 구동전극(310)을 이루게 된다.
그리고, 상기 전도성패턴(3) 형성 후에는, 패키지 상면 전 영역에 대해 제2 보호층(510)을 형성하게 된다(도 4의 (아) 참조). 상기 제2 보호층(510)은 제1 보호층과 마찬가지로 폴리머 또는 폴리마이드 등의 재질로 이루어진다.
그 다음에는, 상기 제2 보호층(510) 위로 블랙 코팅층(520)을 형성하는 공정을 수행한다(도 4의 (자) 참조). 본 실시예에서는 블랙 코팅이 수행되는 것을 예로 들었으나, 화이트 코팅이나 기타 제품에 맞는 색상으로 코팅될 수 있으며, 상기 블랙 및 화이트 코팅을 포함하는 컬러 코팅층은 지문센서 패키지의 제품 식별력을 제공함과 더불어 지문센서 패키지의 기계적 강도 및 내구성을 보강하는 역할을 동시에 수행하게 된다.
한편, 블랙 코팅까지 완료된 다음에는, 레이저 드릴링을 통해 메인보드에 실장하기 위한 솔더랜드(200a)를 노출시킨다(도 4의 (차) 참조).
이상에서와 같은 공정을 통해 완성된 지문센서 패키지는 모바일 기기 및 컴퓨터를 포함한 전기 전자제품의 메인보드에 실장되어 제 기능을 수행하게 된다.
[실시예2]
도 5는 본 발명에 따른 지문센서 패키지의 다른 실시 예에 따른 구성을 보여주는 것으로서, 도 2에 대응하는 횡단면도이다.
본 실시예에 따른 지문센서 패키지는, 기본적인 구성은 전술한 [실시예1]과 동일하며, 다만 상기 비어-프레임(2) 상의 비어홀(200) 외측 영역에 있어서 구조적인 차이가 있다.
즉, 본 실시예에 따른 지문센서 패키지는, 상기 비어-프레임(2)의 비어홀(200) 외측 영역에, 다이(1)와 비어-프레임(2)의 일체화를 위한 몰드수지와 상기 비어-프레임(2) 상면에 형성되는 전도성패턴(3)과의 열팽창계수 차이에 따른 지문센서 패키지의 뒤틀림(Warpage) 현상을 방지하기 위한 복수 개의 보정홀(6 ; Compensation Hole)이 형성된다.
즉, 도 5의 보정홀 형성 영역(B)에는 보정홀(6)이, 예컨대, 매트릭스 타입으로 형성된다.
이와 같이 구성된 본 실시예의 지문센서 패키지의 제조공정 역시 기본적으로 전술한 [실시예1]과 동일하며, 다만 그 제조 공정 중에 비어홀(200) 외측 영역에 보정홀(6)을 형성하는 공정이 추가되는 점에서만 차이가 있다.
부언컨대, 상기 보정홀(6) 형성 공정은, 도 4의 (사)에 도시된 전도성 패턴 형성 단계가 완료된 이후에 수행될 수 있으며, 상기 보정홀(6)에 의해 지문센서 패키지의 작동시, 몰드수지와 상기 비어-프레임(2) 상면에 형성되는 전도성패턴(3)과의 접촉면적을 최소화하여 열팽창계수 차이에 따른 지문센서 패키지의 뒤틀림(Warpage) 현상을 효과적으로 저감시킬 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 상기의 실시 예로 한정되지 아니하며, 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 한, 여러 가지 다양한 형태로 변경 및 수정하는 것이 가능함은 물론이다.
그러므로, 상기한 실시 예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨야하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수 있음은 당업자에게는 당연한 사항이라 할 것이다
본 발명은 지문센서의 센싱부 탑(top)면과 지문 간의 간격을 최소화하여 정확한 지문 이미지 데이터를 얻으며, 이를 통해 기존의 지문센서 패키지에 비해 기계적 강도 및 정전 방전에 대한 내성을 향상시킬 수 있으므로, 지문인식을 통한 인증 및 지문 인식을 이용한 포인팅 기능이 요구되는 모바일 혹은 컴퓨터를 비롯한 각종 기기에 효과적으로 적용 가능하므로 산업상 이용 가능성이 매우 높은 발명이다.
1: 지문센서 100:센싱부
110:본딩패드 2: 비어-프레임
200:비어홀 200a:솔더랜드
210:중공부 3:전도성패턴
300:연결전극 310:구동전극
4:몰드바디 5:보호층
500:제1 보호층 510:제2 보호층
520:블랙 코팅층 6:보정홀
7:몰딩 테이프 (A):전도성패턴 미형성 영역
(B):보정홀 형성 영역

Claims (8)

  1. 지문데이터 감지를 위한 센싱부를 구비한 지문센서;
    상기 지문센서 주위로 이격 배치되며 비어홀이 구비된 비어-프레임;
    상기 지문센서 상면에 외부접속을 위해 구비된 본딩패드와 비어-프레임의 비어홀을 전기적으로 연결시키는 연결전극 및 상기 연결전극과는 절연되며 상기 지문센서 구동신호를 발생시키는 구동전극을 이루게 되는 전도성패턴;
    상기 지문센서와 비어-프레임이 일체를 이루도록 형성되는 몰드바디; 그리고
    상기 지문센서 상면을 덮도록 형성되는 보호층을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 지문센서 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비어홀에 있어서,
    지문센서의 본딩패드와 연결전극에 의해 전기적으로 연결되는 접속부의 반대 측은 몰드바디 외측으로 솔더랜드가 노출되도록 구성됨을 특징으로 하는 지문센서 패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보호층은,
    전도성패턴을 제외한 상면 전 영역에 형성되는 제1 보호층과,
    상기 제1 보호층 및 전도성패턴을 포함한 상면 전 영역에 형성되는 제2 보호층과,
    상기 제2 보호층 상면 전 영역에 형성되는 흑백 또는 컬러 코팅층을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 지문센서 패키지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비어-프레임 상의 지문센서의 본딩패드와 전기적으로 연결되는 비어홀 외측 영역에,
    지문센서와 비어-프레임의 일체화를 위한 몰드수지와 상기 비어-프레임 상면에 형성되는 전도성패턴과의 열팽창계수 차이에 따른 지문센서 패키지의 뒤틀림(Warpage) 현상을 방지하기 위한 복수 개의 보정홀(Compensation Hole)이 형성되는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지.
  5. 도전(導電)이 가능한 비어홀을 구비하며, 면상에 중공부가 구비된 비어-프레임을 준비하는 단계와;
    상기 비어-프레임의 중공부에 다이를 위치시킨 상태에서 몰드수지를 이용하여 다이와 비어-프레임이 일체화되도록 하는 다이 몰딩을 수행하는 단계와;
    상기 몰딩된 다이를 포함한 구조체의 본딩패드 형성면 측의 전 영역에 제1 보호층을 형성하는 단계와;
    상기 제1 보호층의 소정 영역에 대해 선택적 제거를 수행하는 단계와;
    상기 제1 보호층에 위로 다이의 본딩패드와 비어홀을 연결하는 연결전극 및 지문센서 구동신호를 만드는 구동전극을 이루게 되는 전도성패턴 형성하는 단계와;
    상기 전도성 패턴이 형성된 구조체의 상면 전 영역에 대해 제2 보호층을 형성하는 단계와;
    상기 제2 보호층 위로 흑백 혹은 컬러 코팅층을 형성하는 단계를 포함하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지 제조방법.
  6. 도전(導電)이 가능한 비어홀을 구비하며, 면상에 중공부가 구비된 비어-프레임을 준비하는 단계와;
    상기 비어-프레임의 중공부를 커버하도록 다이 어태치 및 다이 몰딩을 위한 몰딩 테이프를 부착하는 단계와;
    상기 몰딩 테이프 중앙부에 다이의 본딩패드가 몰딩 테이프에 면하도록 부착하는 단계와;
    상기 다이를 몰드수지(EMC: Epoxy Molding Compound)를 이용하여 비어-프레임과 일체를 이루도록 몰딩하는 단계와;
    상기 몰딩 테이프를 제거하는 단계와;
    상기 몰딩된 다이를 포함한 구조체의 몰딩 테이프가 제거된 상면에 제1 보호층을 형성하되, 비어홀 상부 영역 및 본딩패드 영역에는 제1 보호층이 형성되지 않도록 하는 단계와;
    상기 제1 보호층 위로 다이의 본딩패드와 비어홀을 연결하는 연결전극 및 지문센서 구동신호를 만드는 구동전극을 이루게 되는 전도성패턴을 형성하는 단계와;
    상기 전도성 패턴이 형성된 구조체의 상면 전 영역에 대해 제2 보호층을 형성하는 단계와;
    상기 제2 보호층 위로 원하는 흑백 혹은 컬러 코팅층을 형성하는 단계를 포함하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지 제조방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    레이저 드릴링을 통해 메인보드에 실장하기 위한 솔더랜드를 노출시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지 제조방법.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 비어-프레임 상의 지문센서의 본딩패드와 전기적으로 연결되는 비어홀 외측 영역에,
    상기 다이와 비어-프레임의 일체화를 위한 몰드수지와 상기 비어-프레임 상면에 형성되는 전도성패턴과의 열팽창계수 차이에 따른 패키지의 뒤틀림(Warpage) 현상을 방지하기 위한 복수 개의 보정홀(Compensation Hole)을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지 제조방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10467450B2 (en) 2017-11-28 2019-11-05 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Fan-out sensor package

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008102281A1 (en) * 2007-02-19 2008-08-28 Nxp B.V. Sensor package
TWI485821B (zh) * 2014-02-24 2015-05-21 Dynacard Co Ltd 指紋辨識晶片封裝模組及其製造方法
US20150279814A1 (en) * 2014-04-01 2015-10-01 Zhuhai Advanced Chip Carriers & Electronic Substrate Solutions Technologies Co. Ltd. Embedded chips
US9502270B2 (en) * 2014-07-08 2016-11-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor device packages, packaging methods, and packaged semiconductor devices
CN104576562A (zh) * 2014-12-23 2015-04-29 宁波芯健半导体有限公司 指纹识别芯片封装结构
CN105990269B (zh) * 2015-03-06 2019-03-05 吴勇军 一种指纹识别芯片封装结构及其封装方法
CN106158672B (zh) * 2015-04-01 2019-01-15 深南电路股份有限公司 埋入指纹识别芯片的基板及其加工方法
SE1550411A1 (en) 2015-04-07 2016-10-08 Fingerprint Cards Ab Electronic device comprising fingerprint sensor
KR101819558B1 (ko) * 2015-09-04 2018-01-18 주식회사 네패스 반도체 패키지 및 그 제조방법
CN106558572A (zh) * 2015-09-30 2017-04-05 茂丞科技股份有限公司 指纹感测封装模块及其制造方法
KR20170041010A (ko) * 2015-10-06 2017-04-14 삼성전기주식회사 지문센서용 기판, 지문센서 및 지문센서용 기판의 제조방법
KR20170062123A (ko) 2015-11-27 2017-06-07 삼성전기주식회사 지문 감지 장치
CN107134435A (zh) * 2016-02-29 2017-09-05 茂丞科技股份有限公司 指纹感测封装模组及其制造方法
US9773153B1 (en) * 2016-03-24 2017-09-26 Fingerprint Cards Ab Fingerprint sensor module
KR101796660B1 (ko) 2016-04-19 2017-11-10 삼성전자주식회사 지문 인식 기능을 지원하는 전자 장치 및 이의 운용 방법
WO2017183910A2 (en) * 2016-04-19 2017-10-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device supporting fingerprint verification and method for operating the same
CN105904862B (zh) * 2016-04-20 2018-09-21 江苏凯尔生物识别科技有限公司 一种指纹芯片的表面涂层的制备方法
US9806112B1 (en) * 2016-05-02 2017-10-31 Huawei Technologies Co., Ltd. Electrostatic discharge guard structure
US10089513B2 (en) * 2016-05-30 2018-10-02 Kyocera Corporation Wiring board for fingerprint sensor
CN106129027B (zh) * 2016-06-24 2019-03-05 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 生物识别封装结构与制作方法
TWI596549B (zh) * 2016-07-25 2017-08-21 Superc-Touch Coporation 指紋辨識裝置結構
US9946915B1 (en) * 2016-10-14 2018-04-17 Next Biometrics Group Asa Fingerprint sensors with ESD protection
US9996725B2 (en) * 2016-11-03 2018-06-12 Optiz, Inc. Under screen sensor assembly
WO2018170814A1 (zh) * 2017-03-23 2018-09-27 深圳市汇顶科技股份有限公司 传感芯片保护结构和传感芯片保护结构制作方法
SE1750770A1 (en) 2017-06-16 2018-12-17 Fingerprint Cards Ab Fingerprint sensor module and method for manufacturing a fingerprint sensor module
CN107481980A (zh) * 2017-09-22 2017-12-15 浙江卓晶科技有限公司 一种薄型指纹芯片封装方法及封装结构
SE1751447A1 (en) * 2017-11-24 2019-05-25 Fingerprint Cards Ab Cost-efficient fingerprint sensor component and manufacturing method
CN108427909A (zh) * 2018-01-29 2018-08-21 广东越众光电科技有限公司 一种图案化指纹模组的制作方法
WO2019041756A1 (zh) 2018-02-06 2019-03-07 深圳市汇顶科技股份有限公司 屏下生物特征识别装置、生物特征识别组件和终端设备
TWI688049B (zh) * 2018-05-18 2020-03-11 矽品精密工業股份有限公司 電子封裝件及其製法
CN111403591B (zh) * 2018-12-14 2023-04-07 茂丞(郑州)超声科技有限公司 晶圆级超声波芯片组件及其制造方法
WO2020223882A1 (zh) * 2019-05-06 2020-11-12 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别装置和电子设备
KR20210037092A (ko) 2019-09-27 2021-04-06 삼성전자주식회사 디스플레이 하부에 배치되는 센서를 포함하는 전자 장치
WO2022203565A1 (en) * 2021-03-23 2022-09-29 Fingerprint Cards Anacatum Ip Ab Fingerprint sensor module and method for manufacturing a fingerprint sensor module
CN115692331A (zh) * 2021-07-30 2023-02-03 矽磐微电子(重庆)有限公司 芯片封装结构及其制作方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003083708A (ja) 2001-09-10 2003-03-19 Nec Corp 指紋センサ及び指紋センサ実装構造並びに該指紋センサを備えた指紋検出器
KR20040086160A (ko) * 2003-03-31 2004-10-08 후지쯔 가부시끼가이샤 지문 인식용 반도체 장치
JP2011175505A (ja) 2010-02-25 2011-09-08 Egis Technology Inc 平面式半導体指紋検出装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63211692A (ja) * 1987-02-27 1988-09-02 株式会社日立製作所 両面配線基板
US5956415A (en) * 1996-01-26 1999-09-21 Harris Corporation Enhanced security fingerprint sensor package and related methods
JP3806044B2 (ja) * 2002-02-08 2006-08-09 日本電信電話株式会社 表面形状認識用センサおよびその製造方法
JP2003282609A (ja) * 2002-03-27 2003-10-03 Fujitsu Ltd 指紋認識用半導体装置及びその製造方法
US7076089B2 (en) * 2002-05-17 2006-07-11 Authentec, Inc. Fingerprint sensor having enhanced ESD protection and associated methods
JP2005347398A (ja) * 2004-06-01 2005-12-15 Fuji Photo Film Co Ltd 固体撮像装置用実装基板及びカメラモジュール及び携帯電話機
JP2005346271A (ja) * 2004-06-01 2005-12-15 Fujitsu Ltd 指紋センサーパッケージ
JP2008008674A (ja) * 2006-06-27 2008-01-17 Sharp Corp 表面形状認識用センサおよびその製造方法
US9235747B2 (en) * 2008-11-27 2016-01-12 Apple Inc. Integrated leadframe and bezel structure and device formed from same
JP5140018B2 (ja) * 2009-02-24 2013-02-06 株式会社ジャパンディスプレイイースト 入力機能付き液晶表示装置
JP4660622B1 (ja) * 2009-12-14 2011-03-30 株式会社東芝 電子機器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003083708A (ja) 2001-09-10 2003-03-19 Nec Corp 指紋センサ及び指紋センサ実装構造並びに該指紋センサを備えた指紋検出器
KR20040086160A (ko) * 2003-03-31 2004-10-08 후지쯔 가부시끼가이샤 지문 인식용 반도체 장치
JP2011175505A (ja) 2010-02-25 2011-09-08 Egis Technology Inc 平面式半導体指紋検出装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10467450B2 (en) 2017-11-28 2019-11-05 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Fan-out sensor package

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