KR101613080B1 - 헬스케어 장치 - Google Patents

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KR101613080B1
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Abstract

본 발명은 모바일 기기 또는 웨어러블(wearable) 기기에 실장 가능한 헬스케어 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 헬스케어 장치는 센싱모듈부, 처리부 및 패키지부를 포함한다. 여기서, 센싱모듈부는 인체의 생체정보를 측정한다. 처리부는 센싱모듈부의 데이터를 처리한다. 그리고, 패키지부는, 처리부의 외측을 감싸도록 마련되어 처리부를 내측에 수용하고 전기적 연결을 제공하도록 구성된 다수의 비아(via)가 형성된 프레임부와, 센싱모듈부, 처리부 및 프레임부가 결합되며 센싱모듈부와 처리부를 전기적으로 연결하고, 처리부와 프레임부를 전기적으로 연결하는 연결부를 가진다.

Description

헬스케어 장치{HEALTHCARE DEVICE}
본 발명은 헬스케어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모바일 기기 또는 웨어러블(wearable) 기기에 실장 가능한 헬스케어 장치에 관한 것이다.
최근 휴대용 모바일(mobile) 기기 및 웨어러블(wearable) 기기의 성능이 향상되면서, 이러한 기기에 건강 체크 기능을 가지는 헬스케어 장치를 접목하고자 하는 시도가 이루어지고 있다.
산소포화도 측정장치는 이러한 헬스케어 장치 중의 하나로서, 일반적인 산소포화도 측정장치는 센서를 이용하여 인체의 산소포화도를 측정한다.
도 1은 종래의 산소포화도 측정기의 작동 구성을 나타낸 예시도이다.
도 1에서 보는 바와 같이, 종래에 산소포화도의 측정기에서는 빛을 발광하는 발광부(20)와, 발광부(20)에서 발광되어 사용자의 손가락(90)을 투과한 빛을 수광하는 센서(30)가 서로 반대 측에 위치된다. 예컨대, 발광부(20)는 사용자의 손가락(90)의 상측에 위치되고, 센서(30)는 손가락(90)의 하측에 위치되는 식이다. 따라서, 발광부(20)에서 발광된 빛은 손가락(90)을 관통하여 센서(30)로 수광되고, 센서(30)에서 이를 데이터화 함으로써 산소포화도(SpO2)를 측정할 수 있다.
이러한 산소포화도 측정기는 비침습적 방법으로 동맥혈액의 산소포화도를 측정할 수 있다. 즉, 발광부(20)에서 발광되어 사용자의 손가락(90)을 투과한 후, 센서(30)에 의해 감지되는 광량이 박동성 동맥혈관의 팽창과 수축에 따른 불포화혈색소와 포화혈색소 간의 감각비(sensitive fraction)에 의해서 좌우되는 성질을 이용하여, 동맥혈액의 산소포화도를 측정할 수 있다.
한편, 이러한 헬스케어 장치를 휴대용 모바일 기기 또는 웨어러블 기기에 실장하기 위해서는 헬스케어 장치의 크기를 축소하고 구조를 단순화하는 것이 필요하다. 즉, 헬스케어 장치의 패키지 형태를 고집적화함으로써 시스템 패키지(system in package)화하는 것이 중요하다.
구체적으로, 이러한 고집적화 시스템 패키지를 구현하기 위해서는 헬스케어 장치와 모바일 기기의 전기적 연결을 위한 시스템 패키징 기술뿐만 아니라, 헬스케어 장치가 모바일 기기에 장착될 수 있도록 다운사이징(downsizing)하는 기술이 필요하다.
그러나, 이러한 고집적화 시스템 패키지를 구현하기 위해서는 디지털 메모리 모듈, 아날로그 디지털 메모리 모듈, 센서 모듈 등을 패키징하기 위한 다수의 금형 등의 설비 투자비가 발생하게 되며, 이러한 기술적 인프라를 구축하는 비용이 상당함으로써 부담으로 작용하고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 모바일 기기 또는 웨어러블 기기에 실장 가능한 헬스케어 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 인체의 생체정보를 측정하는 센싱모듈부; 상기 센싱모듈부의 데이터를 처리하는 처리부; 그리고 상기 처리부의 외측을 감싸도록 마련되어 상기 처리부를 내측에 수용하고 전기적 연결을 제공하도록 구성된 다수의 비아(via)가 형성된 프레임부와, 상기 센싱모듈부, 상기 처리부 및 상기 프레임부가 결합되며 상기 센싱모듈부와 상기 처리부를 전기적으로 연결하고, 상기 처리부와 상기 프레임부를 전기적으로 연결하는 연결부를 가지는 패키지부를 포함하는 헬스케어 장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 연결부는, 상기 처리부의 제1표면이 상기 프레임부의 제1표면과 동일 높이에 위치되도록, 상기 프레임부의 내측에 채워져 상기 처리부를 고정하는 봉지부와, 상기 처리부의 제1표면 및 상기 프레임부의 제1표면 상에 마련되며, 일단부는 상기 처리부에 연결되고, 타단부는 상기 프레임부의 비아에 연결되어 상기 처리부 및 상기 비아를 전기적으로 연결하는 금속라인과, 상기 처리부의 제1표면 상에 마련되어 상기 센싱모듈부와 전기적으로 연결되는 제1 SMT(surface mounting technology) 단자와, 상기 금속라인을 덮고, 상기 제1 SMT 단자는 노출되도록 상기 처리부의 제1표면 및 상기 프레임부의 제1표면 상에 마련되는 보호층을 가질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 비아는 상기 프레임부의 제1표면에서 상기 프레임부의 두께 방향으로 관통하여 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 연결부는, 상기 센싱모듈부, 상기 처리부 및 상기 프레임부에 전기적으로 연결되는 제2 SMT(surface mounting technology) 단자를 가지는 인쇄회로기판(PCB)으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 연결부의 제1표면에는 상기 센싱모듈부가 결합되고, 상기 연결부의 제2표면에는 상기 처리부 및 상기 프레임부가 결합될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 프레임부에는 상기 처리부를 덮는 밀봉재가 더 채워질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 센싱모듈부는, 상기 패키지부의 SMT(surface mounting technology) 단자와 전기적으로 연결되는 기판부와, 상기 기판부의 제1표면에 마련되어 빛을 발광하는 발광부와, 상기 기판부의 제1표면에 마련되고, 상기 발광부에서 발광된 빛을 수광하는 수광부와, 상기 기판부의 제1표면에 마련되어 상기 발광부 및 상기 수광부를 덮는 봉지재와, 상기 기판부의 제1표면에 상기 발광부 및 상기 수광부의 사이에 마련되어 상기 발광부에서 발광된 빛이 상기 수광부로 직접 수광되지 않도록 차단하는 격벽을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 발광부는 적외선 광원 및 적색 광원을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 수광부는 포토다이오드일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 봉지재는 광투과성 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 발광부 및 수광부를 광투과가 가능한 봉지재로 보호하고, 격벽을 구비하여 노이즈 광이 직접 수광부에 수광되지 않도록 함으로써 콤팩트하고 안정성이 높은 센싱모듈부를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 처리부와 패키지부를 웨이퍼 레벨 패키지(Wafer Lever Package, WLP)화함으로써, 헬스케어 장치를 콤팩트하게 구성이 가능하며, 이러한 콤팩트한 구성을 통해 다운사이징이 가능하기 때문에, 모바일 기기 또는 웨어러블 기기에 실장이 용이할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 연결부를 인쇄회로기판의 형태로 형성할 수 있기 때문에, 전체적인 부품의 수가 감소될 수 있고, 작업성 및 조립성도 향상될 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 산소포화도 측정기의 작동 구성을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 헬스케어 장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 헬스케어 장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 헬스케어 장치를 나타낸 구성예시도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 헬스케어 장치의 센싱모듈부를 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 헬스케어 장치의 처리부와 패키지부의 패키지공정을 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 헬스케어 장치의 처리부와 패키지부의 패키지공정을 나타낸 단면예시도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 헬스케어 장치를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 헬스케어 장치를 아래에서 바라본 상태로 나타낸 분해사시도이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 헬스케어 장치를 위에서 바라본 상태로 나타낸 분해사시도이다.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 헬스케어 장치를 나타낸 단면예시도이다.
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 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 헬스케어 장치를 나타낸 사시도인데, 도 2의 (a)는 헬스케어 장치를 위에서 바라본 상태를 나타낸 것이고, 도 2의 (b)는 헬스케어 장치를 아래에서 바라본 상태를 나타낸 것이다. 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 헬스케어 장치를 나타낸 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 헬스케어 장치를 나타낸 구성예시도이고, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 헬스케어 장치의 센싱모듈부를 나타낸 평면도이다.
도 2 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 헬스케어 장치는 센싱모듈부(100), 처리부(300) 그리고 패키지부(500)를 포함할 수 있다.
먼저, 센싱모듈부(100)는 인체의 생체정보를 측정할 수 있으며, 특히, 산소포화도(SpO2)를 측정할 수 있다.
그리고, 센싱모듈부(100)는 기판부(110), 발광부(120), 수광부(130), 봉지재(140) 그리고 격벽(150)을 포함할 수 있다.
여기서, 기판부(110)는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB) 또는 리드 프레임(Lead Frame)으로 이루어질 수 있다.
그리고, 발광부(120)는 기판부(110)의 제1표면(111)에 마련되어 빛을 발광할 수 있다. 발광부(120)는 적외선 광원(121) 및 적색 광원(122)을 포함할 수 있으며, 이를 통해, 적외선광 및 적색광을 발광할 수 있다. 적외선 광원(121) 및 적색 광원(122)에서의 광은 엘이디(LED) 광일 수 있으며, 따라서, 적외선 광원(121)은 적외선 엘이디(IR LED)로 이루어질 수 있고, 적색 광원(122)은 적색 엘이디(RED LED)로 이루어질 수 있다.
적외선 광원(121) 및 적색 광원(122)은 기판부(110)의 일단부에서 동일한 거리에 위치될 수 있다.
또한, 수광부(130)는 기판부(110)의 제1표면(111)에 마련되어 발광부(120)에서 발광된 빛을 수광할 수 있다. 수광부(130)는 포토다이오드(Photodiode)일 수 있으며, 수광부(130)는 빛을 수광하여 광신호를 전기신호로 변환할 수 있다.
발광부(120)에서 발광되는 광은 60~100nm의 광학영역을 가짐으로써 피부를 쉽게 투과할 수 있다. 발광부(120)에서 발광된 광은 사용자 손가락(90)의 세동맥을 통과 하면서 흡수될 수 있는데, 헤모글로빈에 의한 광흡수율은 헤모글로빈의 산소 포화도에 따라 다양하기 때문에, 동맥피와 정맥피에 따라 다른 흡수율을 보이게 된다.
수광부(130)는 사용자 손가락(90)을 투과한 후 수광된 빛으로부터 이러한 흡수율의 차이에 따라 변화한 빛의 비율을 데이터화 할 수 있다. 그리고 이렇게 얻어진 데이터는 수광부(130)가 실장된 기판부(110)를 통해 처리부(300)로 전달되어 처리됨으로써, 산소포화도가 측정될 수 있게 된다.
기판부(110)의 제1표면(111)에는 발광부(120) 및 수광부(130)를 덮도록 봉지재(140)가 마련될 수 있다. 봉지재(140)는 센싱모듈부(100)의 외형을 형성할 수 있으며, 발광부(120) 및 수광부(130)를 덮어 보호할 수 있다.
또한, 봉지재(140)는 광투과가 가능한 광투과성 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 봉지재(140)는 에폭시 몰딩 컴파운드(Epoxy Molding Compound, EMC)로 제조될 수 있으며, 이때, 상기 에폭시 몰딩 컴파운드는 광투과가 가능한 특성을 가질 수 있다. 이처럼, 봉지재(140)가 광투과가 가능한 특성을 가짐으로써, 발광부(120)에서 발광된 빛은 봉지재(140)를 투과해서 외부로 발광될 수 있다. 그리고, 봉지재(140)를 나온 빛은 사용자의 손가락(90)을 투과한 후, 다시 봉지재(140)를 거쳐 수광부(130)에 수광될 수 있게 된다.
그리고, 기판부(110)의 제1표면(111)에는 격벽(150)이 마련될 수 있다. 격벽(150)은 발광부(120) 및 수광부(130)의 사이에 마련될 수 있으며, 발광부(120)에서 발광된 빛이 수광부(130)로 직접 수광되지 않도록 빛을 차단할 수 있다. 즉, 격벽(150)은 발광부(120)에서 발광되었으나 사용자의 손가락(90)을 투과하지 않은 빛, 즉, 노이즈(noise) 광이 수광부(130)에 수광되지 않도록 할 수 있다. 이를 위해, 격벽(150)은 발광부(120)에서 발광된 빛이 투과하지 못하는 소재로 이루어질 수 있다.
발광부(120)에서 발광된 빛의 효과적인 차단을 위해, 격벽(150)은 발광부(120)를 구성하는 적외선 광원(121) 및 적색 광원(122) 간의 거리(D1) 이상의 길이(L1)로 형성될 수 있다. 나아가, 발광부(120)에서 발광된 빛이 봉지재(140)에서 굴절되어 수광부(130)로 직접 수광되는 것을 방지하기 위해 격벽(150)의 길이(L1)는 기판부(110)의 폭(W1)과 동일하게 형성될 수도 있다. 또한, 발광부(120)에서 발광된 빛이 봉지재(140)에서 굴절되어 수광부(130)로 직접 수광되지 않도록 하기 위해, 격벽(150)의 높이(H1)는 봉지재(140)의 높이(H2) 이상으로 형성될 수 있는데, 사용자 손가락(90)의 접촉성 등을 고려하였을 때, 격벽(150)의 높이(H1)는 봉지재(140)의 높이(H2)와 동일하게 형성될 수 있다.
센싱모듈부(100)는 패키지부(500)의 외측에 결합될 수 있으며, 패키지부(500)는 처리부(300)를 내측에 수용할 수 있다. 패키지부(500)는 센싱모듈부(100)와 처리부(300)를 기계적 및 전기적으로 연결할 수 있다.
이를 위해, 패키지부(500)는 프레임부(510) 및 연결부(520)를 가질 수 있다. 프레임부(510)는 처리부(300)의 외측을 감싸도록 마련되어 처리부(300)를 내측에 수용할 수 있으며, 전기적 연결을 제공하도록 구성된 다수의 비아(via)(511)가 형성될 수 있다. 프레임부(510)는 헬스케어 장치가 모바일 기기 등에 설치 시 필요한 두께를 제공하는 인터포저(interposer) 역할을 할 수 있다.
연결부(520)는 봉지부(521), 금속라인(522), 제1 SMT(surface mounting technology) 단자(523) 및 보호층(524)을 가질 수 있다.
봉지부(521)는 처리부(300)의 제1표면(310)이 프레임부(510)의 제1표면(512)과 동일 높이에 위치되도록, 프레임부(510)의 내측에 채워져 처리부(300)를 고정할 수 있다.
그리고, 금속라인(522)은 처리부(300)의 제1표면(310) 및 프레임부(510)의 제1표면(512) 상에 마련될 수 있다. 이때, 금속라인(522)의 일단부는 처리부(300)에 연결되고, 타단부는 프레임부(510)의 비아(511)에 연결될 수 있으며, 이를 통해, 처리부(300) 및 비아(511)를 전기적으로 연결할 수 있다.
또한, 제1 SMT 단자(523)는 처리부(300)의 제1표면(310) 상에 마련될 수 있으며, 제1 SMT 단자(523)는 센싱모듈부(100)의 기판부(110)와 전기적으로 연결될 수 있다.
보호층(524)은 처리부(300)의 제1표면(310) 및 프레임부(510)의 제1표면(512) 상에 마련될 수 있으며, 금속라인(522)을 덮고, 제1 SMT 단자(523)는 노출되도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 연결부(520)는 처리부(300), 프레임부(510) 및 센싱모듈부(100)와 결합될 수 있으며, 센싱모듈부(100)와 처리부(300)를 전기적으로 연결하고, 처리부(300)와 프레임부(510)를 전기적으로 연결할 수 있다. 즉, 연결부(520)는 제1 SMT 단자(523)를 통해 센싱모듈부(100)의 기판부(110)와 처리부(300)를 전기적으로 연결하고, 금속라인(522)을 통해 처리부(300)와 프레임부(510)의 비아(511)를 전기적으로 연결할 수 있다.
센싱모듈부(100)로부터의 전기신호가 연결부(520)를 통해 처리부(300)로 전달되면, 처리부(300)는 센싱모듈부(100)로부터 전달된 데이터를 처리하여 산소포화도를 측정할 수 있다. 그리고, 처리부(300)로부터의 전기신호는 연결부(520)와 프레임부(510)의 비아(511)를 통해 전달되어 외부 연결장치로 전달될 수 있게 된다.
이하에서는, 패키지부(500)의 제조공정에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 헬스케어 장치의 처리부와 패키지부의 패키지공정을 나타낸 예시도이고, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 헬스케어 장치의 처리부와 패키지부의 패키지공정을 나타낸 단면예시도이다. 이하에서는 도 6 및 도 7을 포함하여 설명한다.
먼저, 도 6의 (a) 및 도 7의 (a)에서 보는 바와 같이, 처리부(300)는 처리 집적회로(processing IC)일 수 있으며, 실리콘 다이(Silicon Did) 타입으로 이루어질 수 있다. 또한, 처리부(300)의 제1표면(310)에는 가장자리를 따라 복수의 입력/출력 패드(I/O pad)(320)가 마련될 수 있다.
그리고, 도 6의 (b) 및 도 7의 (b)에서 보는 바와 같이, 처리부(300)의 외측에는 프레임부(510)가 위치될 수 있다. 이때, 처리부(300)의 제1표면(310)은 프레임부(510)의 제1표면(512)과 동일 높이에 위치되도록 함이 바람직한데, 이를 위해, 프레임부(510)의 제1표면(512) 상에는 접착필름(515)이 부착될 수 있다. 즉, 프레임부(510)의 제1표면(512) 상에 접착필름(515)을 부착시키고, 프레임부(510)의 내측의 접착필름(515)에 처리부(300)의 제1표면(310)이 부착되도록 함으로써, 처리부(300)의 제1표면(310)은 프레임부(510)의 제1표면(512)과 동일 높이에 위치될 수 있게 된다.
또한, 도 6의 (c) 및 도 7의 (c)에서 보는 바와 같이, 프레임부(510)의 내측에 봉지부(521)를 채워 인캡슐레이션(encapsulation)할 수 있다. 이에 따라, 처리부(300)는 봉지부(521)에 의해 고정될 수 있으며, 이후, 접착필름(515)은 제거될 수 있다.
그리고, 도 6의 (d) 및 도 7의 (d)에서 보는 바와 같이, 처리부(300)의 입력/출력 패드(320)와 프레임부(510)에 형성된 비아(511)를 금속라인(522)으로 연결할 수 있다. 금속라인(522)은 처리부(300)의 제1표면(310) 및 프레임부(510)의 제1표면(512) 상에 마련될 수 있으며, 이때, 금속라인(522)의 일단부는 입력/출력 패드(320)에 연결되고, 타단부는 프레임부(510)의 비아(511)에 연결될 수 있다.
프레임부(510)의 비아(511)는 프레임부(510)의 제1표면(512)에서 프레임부(510)의 두께 방향으로 관통하여 형성될 수 있다. 비아(511)의 내부는 금속 물질로 채워질 수 있으며, 신뢰성 확보를 위해, 비아(511)의 내측면에는 절연막이 더 코팅될 수 있다.
그리고, 도 6의 (e) 및 도 7의 (e)에서 보는 바와 같이, 처리부(300)의 제1표면(310) 상에는 센싱모듈부(100)와 전기적으로 연결되는 제1 SMT 단자(523)가 마련될 수 있다. 제1 SMT 단자(523)는 센싱모듈부(100)의 기판부(110)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 처리부(300)의 제1표면(310) 및 프레임부(510)의 제1표면(512) 상에는 보호층(Passivation Layer)(524)이 마련될 수 있다. 보호층(524)은 금속라인(522)을 덮도록 마련될 수 있으며, 제1 SMT 단자(523)는 외측으로 노출되도록 마련될 수 있다.
제1 SMT 단자(523)는 보호층(524)을 마련하기 전 또는 후에 마련될 수 있다. 예컨대, 제1 SMT 단자(523)는, 보호층(524)이 먼저 마련된 상태에서, 제1 SMT 단자(523)를 마련할 부분을 박리시키고, 박리된 부분에 마련될 수 있다. 또는, 제1 SMT 단자(523)가 처리부(300)의 제1표면(310)에 먼저 마련되고, 이후, 보호층(524)이 마련될 수도 있다.
본 발명의 제1실시예에 따르면, 전술한 바와 같이 패키지부(500)를 구성함으로써, 처리부(300)와 패키지부(500)를 웨이퍼 레벨 패키지(Wafer Lever Package, WLP)화 할 수 있다. 그리고 이와 같이, 처리부(300)와 패키지부(500)를 웨이퍼 레벨 패키지화함으로써, 헬스케어 장치를 콤팩트하게 구성이 가능하며, 이러한 콤팩트한 구성을 통해 다운사이징이 가능하기 때문에, 모바일 기기 또는 웨어러블 기기에 실장이 용이하게 된다.
패키지부(500)에는 커패시터(capacitor) SMT 패드(528)가 더 마련될 수 있으며, 커패시터 SMT 패드(528)에는 커패시터(200)가 연결될 수 있다. 커패시터 SMT 패드(528)는 보호층(524)이 마련되기 전 또는 후에 마련될 수 있다. 커패시터(200)는 전자회로에서 전하를 충전하거나 방전하는 역할을 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 헬스케어 장치를 나타낸 사시도인데, 도 8의 (a)는 헬스케어 장치를 위에서 바라본 상태를 나타낸 것이고, 도 8의 (b)는 헬스케어 장치를 아래에서 바라본 상태를 나타낸 것이다. 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 헬스케어 장치를 아래에서 바라본 상태로 나타낸 분해사시도이고, 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 헬스케어 장치를 위에서 바라본 상태로 나타낸 분해사시도이고, 도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 헬스케어 장치를 나타낸 단면예시도이다. 본 실시예에서는 헬스케어 장치의 패키지부의 구성이 다를 수 있으며, 다른 구성은 전술한 제1실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.
도 8 내지 도 11에서 보는 바와 같이, 헬스케어 장치는 센싱모듈부(1100), 처리부(1300) 그리고 패키지부(1500)를 포함하며, 패키지부(1500)는 프레임부(1510)와 연결부(1520)를 가질 수 있다.
프레임부(1510)는 처리부(1300)의 외측을 감싸도록 마련되어 처리부(1300)를 내측에 수용할 수 있으며, 전기적 연결을 제공하도록 구성된 다수의 비아(1511)가 형성될 수 있다.
그리고, 연결부(1520)는 인쇄회로기판(PCB)으로 이루어질 수 있다. 또한, 연결부(1520)는 센싱모듈부(1100), 처리부(1300) 및 프레임부(1510)에 전기적으로 연결되는 제2 SMT단자(1525a~1525c)를 가질 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 패키지부(1500)의 연결부(1520)는 제1실시예의 연결부(520, 도 6및 도 7참조)를 구성하는 봉지부(521, 도 6및 도 7참조), 금속라인(522, 도 6및 도 7 참조), 제1 SMT 단자(523, 도 6및 도 7 참조) 및 보호층(524, 도 6및 도 7 참조)이 하나의 인쇄회로기판으로 구성되는 것일 수 있다. 이와 같이, 연결부(1520)가 하나의 인쇄회로기판으로 이루어질 수 있기 때문에, 부품의 수가 감소될 수 있으며, 작업성 및 조립성도 향상될 수 있다. 연결부(1520)는 리드 프레임의 형태로 구성될 수도 있다.
센싱모듈부(1100)는 연결부(1520)의 제1표면(1521)에 결합되고, 처리부(1300) 및 프레임부(1510)는 연결부(1520)의 제2표면(1522)에 결합될 수 있다. 따라서, 센싱모듈부(1100)는 연결부(1520)의 제1표면(1521)에 마련된 제2 SMT 단자(1525a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 프레임부(1510)의 제1표면(1512) 상의 비아(1511)는 연결부(1520)의 제2표면(1522)의 가장자리에 마련된 제2 SMT 단자(1525b)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 처리부(1300)의 제1표면(1310) 상에 형성된 제1 SMT 단자(1523)는 연결부(1520)의 제2표면(1522)의 중앙에 마련된 제2 SMT 단자(1525c)와 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 프레임부(1510)에는 처리부(1300)를 덮는 밀봉재(1550)가 더 채춰짐으로써 인캡슐레이션(encapsulation)될 수 있다. 즉, 처리부(1300)와 프레임부(1510)의 사이 공간에 밀봉재(1550)를 더 채움으로써, 연결부(1520)와 처리부(1300)의 결합이 더욱 견고해지도록 할 수도 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: 센싱모듈부
300,1300: 처리부
320: 입력/출력 패드
500,1500: 패키지부
510,1510: 프레임부
511,1511: 비아
520,1520: 연결부
521: 봉지부
522: 금속라인
523: 제1 SMT 단자
524: 보호층

Claims (10)

  1. 인체의 생체정보를 측정하는 센싱모듈부;
    상기 센싱모듈부의 데이터를 처리하는 처리부; 그리고
    상기 처리부의 외측을 감싸도록 마련되어 상기 처리부를 내측에 수용하고 전기적 연결을 제공하도록 구성된 다수의 비아(via)가 형성된 프레임부와, 상기 센싱모듈부, 상기 처리부 및 상기 프레임부가 결합되며 상기 센싱모듈부와 상기 처리부를 전기적으로 연결하고, 상기 처리부와 상기 프레임부를 전기적으로 연결하는 연결부를 가지는 패키지부를 포함하며,
    상기 연결부는 상기 처리부의 제1표면이 상기 프레임부의 제1표면과 동일 높이에 위치되도록 상기 프레임부의 내측에 채워져 상기 처리부를 고정하는 봉지부와, 상기 처리부의 제1표면 및 상기 프레임부의 제1표면 상에 마련되며 일단부는 상기 처리부에 연결되고 타단부는 상기 프레임부의 비아에 연결되어 상기 처리부 및 상기 비아를 전기적으로 연결하는 금속라인과, 상기 금속라인을 덮도록 상기 처리부의 제1표면 및 상기 프레임부의 제1표면 상에 마련되는 보호층을 가지는 것인 헬스케어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 처리부의 제1표면 상에 마련되어 상기 센싱모듈부와 전기적으로 연결되는 제1 SMT(surface mounting technology) 단자를 포함하고, 상기 제1 SMT 단자는 상기 보호층의 외측으로 노출되도록 마련되는 것인 헬스케어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비아는 상기 프레임부의 제1표면에서 상기 프레임부의 두께 방향으로 관통하여 형성되는 것인 헬스케어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는, 상기 센싱모듈부, 상기 처리부 및 상기 프레임부에 전기적으로 연결되는 제2 SMT(surface mounting technology) 단자를 가지는 인쇄회로기판(PCB)으로 이루어지는 것인 헬스케어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연결부의 제1표면에는 상기 센싱모듈부가 결합되고, 상기 연결부의 제2표면에는 상기 처리부 및 상기 프레임부가 결합되는 것인 헬스케어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프레임부에는 상기 처리부를 덮는 밀봉재가 더 채워지는 것인 헬스케어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 센싱모듈부는,
    상기 패키지부의 SMT(surface mounting technology) 단자와 전기적으로 연결되는 기판부와,
    상기 기판부의 제1표면에 마련되어 빛을 발광하는 발광부와,
    상기 기판부의 제1표면에 마련되고, 상기 발광부에서 발광된 빛을 수광하는 수광부와,
    상기 기판부의 제1표면에 마련되어 상기 발광부 및 상기 수광부를 덮는 봉지재와,
    상기 기판부의 제1표면에 상기 발광부 및 상기 수광부의 사이에 마련되어 상기 발광부에서 발광된 빛이 상기 수광부로 직접 수광되지 않도록 차단하는 격벽을 포함하는 것인 헬스케어 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 발광부는 적외선 광원 및 적색 광원을 포함하는 것인 헬스케어 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 수광부는 포토다이오드인 것인 헬스케어 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 봉지재는 광투과성 물질로 이루어지는 것인 헬스케어 장치.
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