KR101809004B1 - 지문인식센서 패키지 및 그 패키지를 포함하는 pcb 스트립 패키지 구조체 - Google Patents

지문인식센서 패키지 및 그 패키지를 포함하는 pcb 스트립 패키지 구조체 Download PDF

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Abstract

본 발명의 기술적 사상은 구부림(bending) 및 유연성(flexibility)을 향상시키고, 몰딩 상태의 PCB 스트립의 휨(warpage)을 개선시킬 수 있는 지문인식센서 패키지 및 그 패키지를 포함하는 PCB 스트립 패키지 구조체를 제공한다. 그 지문인식센서 패키지는 인쇄회로가 형성된 인쇄회로기판(Printed Circuit Board: PCB); 상기 PCB의 상면 상에 탑재되고, 본딩 와이어를 통해 상기 PCB의 상기 인쇄회로에 전기적으로 연결된 지문인식센서; 및 상기 지문인식센서를 덮고, 상면에 굴곡들이 형성된 몰딩 부재;를 포함한다.

Description

지문인식센서 패키지 및 그 패키지를 포함하는 PCB 스트립 패키지 구조체{Fingerprint recognition sensor package, and PCB(printed circuit board) strip package structure comprising the same package}
본 발명의 기술적 사상은 지문인식센서에 관한 것으로, 특히, 인쇄회로기판상에 지문인식센서를 탑재한 패키지 및 그 패키지를 포함하는 PCB 스트립 패키지 구조체에 관한 것이다.
지문인식센서는 인간의 손가락 지문을 감지하는 센서로서, 최근에는 스마트폰이나 태블릿 컴퓨터 등의 휴대용 전자기기에서 보안성을 강화하기 위한 수단으로 널리 사용되고 있다. 즉, 지문인식센서를 통해 사용자 등록이나 보안 인증 절차를 거치도록 함으로써, 휴대용 전자기기에 저장된 데이터를 보호하고, 보안 사고를 미연에 방지할 수 있다. 일반적으로 스마트폰의 전면 하단에는 홈 키가 마련되어 있다. 홈 키는 스마트폰의 다양한 기능을 원터치 방식으로 구현하여, 사용 편의성을 향상시킨다. 한편, 태블릿 컴퓨터는 전술한 스마트폰과 유사하게 본체의 전면 하단에 홈 키가 마련되어 있다. 이와 같이, 스마트폰 및 태블릿 컴퓨터에서 홈 키는 휴대용 전자기기를 통해 설정된 동작을 구현하도록 해주는데, 일 예로 휴대용 전자기기의 사용 중 홈 키를 누르거나 터치하면 초기 화면으로 복귀하는 것과 같은 편의적인 기능을 제공한다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는, 구부림(bending) 및 유연성(flexibility)을 향상시키고, 몰딩 상태의 PCB 스트립의 휨(warpage)을 개선시킬 수 있는 지문인식센서 패키지 및 그 패키지를 포함하는 PCB 스트립 패키지 구조체를 제공하는 데에 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 기술적 사상은 인쇄회로가 형성된 인쇄회로기판(Printed Circuit Board: PCB); 상기 PCB의 상면 상에 탑재되고, 본딩 와이어를 통해 상기 PCB의 상기 인쇄회로에 전기적으로 연결된 지문인식센서; 및 상기 지문인식센서를 덮고, 상면에 굴곡들이 형성된 몰딩 부재;를 포함하는 지문인식센서 패키지를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 굴곡들은 상기 몰딩 부재의 상면 상에서 일 방향으로 연장하고 서로 이격된 라인 형태로 형성되거나, 또는 체크무늬와 같이 서로 교차하는 라인 형태로 형성되고, 상기 굴곡들이 연장하는 방향에 수직하는 단면 상에서, 상기 굴곡들은은 V자, U자,
Figure 112017028885047-pat00001
자,
Figure 112017028885047-pat00002
자, 및
Figure 112017028885047-pat00003
자 중 어느 하나의 형태를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 기술적 사상은 상기 과제를 해결하기 위하여, 인쇄회로가 형성된 복수 개의 PCB들이 결합한 PCB 스트립(strip); 상기 PCB 스트립의 상기 PCB들 각각에 탑재되고, 본딩 와이어를 통해 상기 PCB들 각각의 상기 인쇄회로에 전기적으로 연결된 복수 개의 지문인식센서들; 및 상기 지문인식센서들을 덮고, 상기 상면에 굴곡들이 형성되며, 트렌치를 통해 구별되는 복수 개의 블록들을 구비한 몰딩 구조체;를 포함하는 PCB 스트립 패키지 구조체를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 블록들은 직사각형 형태를 가지며, 상기 트렌치는 상기 블록들 각각을 둘러싸는 형태로 형성되며, 상기 트렌치의 바닥면이 상기 지문인식센서의 상면보다 낮을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 블록들 각각의 내부에는 적어도 2개의 지문인식센서가 배치될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 지문인식센서 패키지는, 지문인식센서를 덮는 몰딩 부재의 상면 상에 굴곡들이 형성됨으로써, 지문인식센서 패키지의 구부림(bending) 및 유연성(flexibility)의 향상에 기여할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 PCB 스트립 패키지 구조체는, 몰딩 구조체가 트렌치를 통해 다수의 블록들로 구별됨으로써, PCB 스트립의 휨(warpage)을 개선시킬 수 있다. 또한, 몰딩 구조체가 트렌치를 통해 블록들로 구별됨과 아울러, 블록들 상면 상에 굴곡들(Gy)이 형성됨으로써, PCB 스트립의 휨 개선과 더불어, PCB 스트립 패키지 구조체의 구부림 및 유연성 등을 향상시킬 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식센서 패키지에 대한 평면도 및 단면도로서, 도 1b는 도 1a의 I-I' 부분을 절단하여 보여주는 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예들에 따른 지문인식센서 패키지에 대한 평면도들로서, 각각 도 1a에 대응한다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예들에 따른 지문인식센서 패키지에 대한 단면도들로서, 각각 도 1b에 대응한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 PCB 스트립 패키지 구조체에 대한 평면도 및 측면도이다.
도 5는 도 4a의 Ⅱ-Ⅱ' 부분을 절단하여 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식센서 패키지가 적용된 휴대용 전자기기에 대한 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 통상의 기술자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
이하의 설명에서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 연결된다고 기술될 때, 이는 다른 구성 요소와 바로 연결될 수도 있지만, 그 사이에 제3의 구성 요소가 개재될 수도 있다. 유사하게, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 상부에 존재한다고 기술될 때, 이는 다른 구성 요소의 바로 위에 존재할 수도 있고, 그 사이에 제3의 구성 요소가 개재될 수도 있다. 또한, 도면에서 각 구성 요소의 구조나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되었고, 설명과 관계없는 부분은 생략되었다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 한편, 사용되는 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식센서 패키지에 대한 평면도 및 단면도로서, 도 1b는 도 1a의 I-I' 부분을 절단하여 보여주는 단면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 실시예의 지문인식센서 패키지(100)는 인쇄회로기판(110, Printed Circuit Board: PCB), 지문인식센서(120), 및 몰딩 부재(130)를 포함할 수 있다.
인쇄회로기판(110)은 지문인식센서(120)가 탑재되는 지지 기판으로서, 상면 상에 인쇄회로가 형성될 수 있다. 인쇄회로기판(110)은 예컨대, 중심의 바디층과 바디층의 상부와 하부에 배치된 상부 및 하부 보호층을 포함할 수 있다. 상기 상부 보호층은 기판 패드(112) 부분을 제외하고 상기 바디층 상에 형성된 인쇄회로를 덮어 보호할 수 있다. 한편, 도시되지는 않았지만, 인쇄회로기판(110)의 하면에는 솔더 볼과 같은 외부 접속 부재가 배치될 수 있다. 상기 외부 접속 부재는, 상기 바디층의 하면 상에 상기 하부 보호층을 통해 노출된 외부 접속 패드 상에 배치될 수 있다.
인쇄회로기판(110)은, 경성 인쇄회로기판(rigid PCB) 또는 연성 인쇄회로기판(flexible PCB)일 수 있다. 이러한 인쇄회로기판(110)은 페놀 또는 에폭시글래스(또는 FR-4) 수지와 같은 플라스틱으로 형성될 수 있다. 예컨대, 인쇄회로기판(110)은, FR-4 수지 등을 일정 두께로 압축한 판 위에 동박(Cu foil)이 입혀지고, 동박이 패터닝되어 인쇄회로가 만들어짐으로써, 형성될 수 있다. 인쇄회로기판(110)은 플라스틱 외에 세라믹, 유리 등으로 형성될 수 있고, 경우에 따라, 실리콘과 같은 반도체 물질을 기반으로 하는 액티브 웨이퍼로 형성될 수도 있다. 한편, 인쇄회로기판(110)은, 예컨대, 단면기판(single-sided PCB)이거나 또는 양면기판(double-sided PCB)일 수 있다. 또한, 인쇄회로기판(110)은 내부에 하나 이상의 내부 배선 패턴을 포함한 다층기판(multi-layer PCB)일 수도 있다.
인쇄회로기판(110) 상에 탑재된 지문인식센서(120)는 본딩 와이어(125)를 통해 인쇄회로기판(110)의 인쇄회로에 전기적으로 연결될 수 있다. 다시 말해서, 지문인식센서(120)는 와이어 본딩 방법을 통해 인쇄회로기판(110) 상에 실장될 수 있다. 인쇄회로기판(110)은, 상기 외부 접속 부재 및 본딩 와이어(125)를 통해 외부 전원으로부터 지문인식센서(120)로 전원을 인가하고, 외부 장치와 지문인식센서(120)가 서로 전기적 신호를 주고받도록 중계하는 역할을 할 수 있다. 또한, 인쇄회로기판(110)은 지문인식센서(120)에서 발생하는 열을 외부로 발산시키는 역할을 할 수도 있다.
지문인식센서(120)는 지문인식 반도체 칩일 수 있다. 지문인식센서(120)의 상면 상에는, 지문을 인식하기 위한 센서부(122) 및 센서부(122)와 전기적으로 연결되는 칩 패드(124)가 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 지문인식센서(120)의 칩 패드(124)와 인쇄회로기판(110)의 기판 패드(112)가 본딩 와이어(125)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 그에 따라, 지문인식센서(120)의 센서부(122)가 인쇄회로기판(110)의 인쇄회로에 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 본딩 와이어(125)는 일반적으로 금(Au) 와이어를 사용하지만, 통전성이 우수하고 비용이 저렴한 구리(Cu) 와이어 또는 은(Ag) 와이어를 사용할 수도 한다. 본딩 와이어(125)는 칩 패드(124)에 볼 또는 스티치 형상을 형성하여 연결될 수 있다.
지문인식센서(120)는, 예를 들어, 광학식 지문인식센서, 정전 용량성 지문인식센서, 전기 전도성 지문인식센서, 초음파 지문인식센서, 열감지 지문인식센서 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 지문인식센서(120)는 손가락으로 센서부(122)를 미끄러지듯이 움직이는 동안 지문 정보를 획득하는 스와이프 센서, 또는 손가락의 전면을 터치하여 지문 정보를 획득하는 에어리어 센서 등을 포함할 수 있다. 지문인식센서(120)는 지문 영상 데이터를 획득할 수 있으며, 획득된 지문 영상 데이터는 라이브러리에 이미 등록된 사용자의 지문 영상 데이터와 비교하는데 이용될 수 있다.
지문인식센서(120)는 접착 부재(115)에 의하여 인쇄회로기판(110)에 부착 및 고정될 수 있다. 접착 부재(115)는 DAF(Die Attach Film)일 수 있다. 접착 부재(115)는, 예컨대, 이방성 전도 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF), 이방성 전도 페이스트(Anisotropic Conductive Paste, ACP), 비전도성 필름(Non-Conductive Film, NCF), 및 비전도성 페이스트(Non-Conductive Paste, NCP) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 그러나 접착 부재(115)의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.
몰딩 부재(130)는 지문인식센서(120) 및 본딩 와이어(125)를 외부의 오염이나 충격 등의 손상으로부터 보호할 수 있다. 이러한 몰딩 부재(130)는 열전이, 습도 흡수율, 유연성, 인장 강도, 열전도 효율 및 접착성 등에 따라 다양한 물질로 형성될 수 있다. 몰딩 부재(130)는, 예컨대, 실리콘(silicone) 계열 물질, 열경화성 물질, 열가소성 물질, UV 처리 물질 등으로 형성될 수 있다. 또한, 몰딩 부재(130)에는 에폭시(epoxy) 수지 계열의 에폭시 몰딩 컴파운드(Epoxy Molding Compound, EMC)가 사용될 수 있다.
몰딩 부재(130)의 상면에는 굴곡들(grooving, Gy)이 형성될 수 있다. 굴곡들(Gy)은, 도 1a에 도시된 바와 같이, 제1 방향(x 방향)으로 서로 이격되며, 제2 방향(y 방향)으로 연장하는 형태를 가질 수 있다. 또한, 도 1b에 도시된 바와 같이, 굴곡들(Gy)은, 제2 방향(y 방향)에 수직하는 단면 상에서 V자 형태를 가질 수 있다. 몰딩 부재(130)의 굴곡들(Gy)은 CNC(Computerized Numerical Control) 라우터(router)나 레이저 조각기 등을 이용하여 형성될 수 있다. 물론, 몰딩 부재(130)의 굴곡들(Gy)의 형성 방법이 상기 방법에 한정되는 것은 아니다. 이와 같이, 몰딩 부재(130)의 상면에 굴곡들(Gy)이 형성됨으로써, 지문인식센서 패키지(100)의 구부림(bending) 및 유연성(flexibility)이 향상될 수 있다. 몰딩 부재(130) 상의 굴곡들(Gy)은 지문인식센서 패키지(100)의 구부림과 유연성의 향상 목적과 함께, 지문인식센서(120)의 센서부(122)의 지문 인식률이 감소하지 않도록 적절한 깊이와 형태로 형성될 수 있다.
좀더 구체적으로, 몰딩 부재(130)는, 지문인식센서(120)의 보호와 지문인식센서(120)의 센서부(122)의 지문 인식률을 높이기 위해 최적의 두께로 형성될 수 있다. 특히, 몰딩 부재(130)는, 지문인식센서(120) 상면 상에 최소한의 두께로 형성됨으로써, 센서부(122)의 지문 인식률을 높일 수 있다. 예컨대, 지문인식센서(120)의 두께가 수백 ㎛ 정도일 때, 지문인식센서(120) 상면 상의 몰딩 부재(130)의 두께는 100㎛ 이하로 형성될 수 있다. 또한, 도 1b에 도시된 바와 같이, 몰딩 부재(130)의 굴곡들(Gy)의 깊이는, 지문인식센서(120) 상면 상의 몰딩 부재(130)의 두께 이하로 형성될 수 있다. 예컨대, 몰딩 부재(130)의 굴곡들(Gy)은 수 내지 수십 ㎛ 정도의 깊이로 형성될 수 있다.
도 1b에서, 굴곡들(Gy)이 비교적 크게 도시되고 있지만, 실제로는 굴곡들(Gy)의 사이즈는 매우 미세하므로, 지문인식센서 패키지(100)를 터치하는 손가락은 굴곡들(Gy)의 깊이를 거의 느낄 수 없을 수 있다. 즉, 몰딩 부재(130)의 상면 상에 굴곡들(Gy)이 존재함에도 불구하고, 손가락은 굴곡들(Gy)을 감지하지 못하고, 몰딩 부재(130)의 상면을 거의 평면으로 느낄 수 있다. 또한, 시각 상으로도 몰딩 부재(130)의 상면은 평면과 크게 구별되지 않을 수 있다.
한편, 지문인식센서 패키지(100)는 솔더 볼과 같은 외부 접속 부재(미도시)를 통하여 외부 장치의 메인 보드에 BGA(ball grid array) 방식으로 실장될 수 있다. 또한, 지문인식센서 패키지(100)는 다른 실장 방법, 예를 들어, LGA(Land grid array) 방식, PGA(pin grid array) 방식, TCP(tape carrier package) 방식, COB(chip-on-board) 방식, QFN(quad flat non-leaded) 방식, QFP(quad flat package) 방식 등으로 외부 장치의 메인 보드에 실장될 수 있다. 외부 장치와 지문인식센서(120)는 상기 외부 접속 부재로 이어지는 경로를 통하여 전기적 신호를 주고받을 수 있고, 또한, 상기 경로를 통하여 지문인식센서(120)에 전원과 그라운드가 제공될 수 있다.
본 실시예의 지문인식센서 패키지(100)에서, 지문인식센서(120)를 덮는 몰딩 부재(130), 예컨대, EMC 몰딩 수지의 상면 상에 굴곡들(Gy)이 형성될 수 있다. 이와 같이, 몰딩 부재(130)의 상면 상에 굴곡들(Gy)이 형성됨으로써, 지문인식센서 패키지(100)의 구부림(bending) 및 유연성(flexibility)이 향상될 수 있다. 또한, 지문인식센서(120)의 상면 상의 몰딩 부재(130)와 두께와 굴곡들(Gy)의 형태와 깊이가 적절히 조절됨으로써, 몰딩 부재(130)의 상면 상의 굴곡들(Gy)의 존재에 상관없이, 지문인식센서(120)의 센서부(122)의 지문 인식률이 최적화될 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예들에 따른 지문인식센서 패키지에 대한 평면도들로서, 각각 도 1a에 대응한다. 도 1a 및 도 1b에서 이미 설명한 내용은 간단히 설명하거나 생략한다.
도 2a를 참조하면, 본 실시예의 지문인식센서 패키지(100a)는 몰딩 부재(130a)의 굴곡들(Gx)의 형태에 있어서, 도 1a의 지문인식센서 패키지(100)와 다를 수 있다. 구체적으로, 본 실시예의 지문인식센서 패키지(100a)에서, 몰딩 부재(130a)의 굴곡들(Gx)은 제1 방향(x 방향)으로 연장하면서 제2 방향(y 방향)으로 서로 이격된 형태로 형성될 수 있다. 다시 말해서, 본 실시예의 지문인식센서 패키지(100a)에서 몰딩 부재(130a)의 굴곡들(Gx)의 연장 방향은 도 1a의 지문인식센서 패키지(100)에서 몰딩 부재(130)의 굴곡들(Gy)의 연장 방향과 수직할 수 있다. 이러한 몰딩 부재(130a)의 굴곡들(Gx)은 제1 방향(x 방향)에 수직하는 단면 상에서 V자 형태를 가질 수 있다.
도 1a와 도 2a의 지문인식센서 패키지(100, 100a)에서, 몰딩 부재(130, 130a)의 굴곡들(Gy, Gx)이 몰딩 부재(130, 130a)의 측면들에 평행하거나 수직하게 연장하고 있지만, 몰딩 부재(130, 130a)의 굴곡들(Gy, Gx)의 연장 방향이 그에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 몰딩 부재(130, 130a)의 굴곡들(Gy, Gx)은 몰딩 부재(130, 130a)의 측면들에 예각의 경사를 가지고 연장할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 본 실시예의 지문인식센서 패키지(100b)는 몰딩 부재(130b)의 굴곡들(Gxy)의 형태에 있어서, 도 1a의 지문인식센서 패키지(100)와 다를 수 있다. 구체적으로, 본 실시예의 지문인식센서 패키지(100b)에서, 몰딩 부재(130b)의 굴곡들(Gxy)은 제1 방향(x 방향)으로 연장하면서 제2 방향(y 방향)으로 서로 이격되고, 또한, 제2 방향(y 방향)으로 연장하면서 제1 방향(x 방향)으로 서로 이격된 형태로 형성될 수 있다. 다시 말해서, 몰딩 부재(130b)의 굴곡들(Gxy)은 x-y 평면 상에서, 2차원 격자 형태로 형성될 수 있다.
이러한 몰딩 부재(130b)의 굴곡들(Gxy)은 제1 방향(x 방향)에 수직하는 단면 상에서 V자 형태를 가지며, 또한, 제2 방향(y 방향)에 수직하는 단면 상에서도 V자 형태를 가질 수 있다. 한편, 몰딩 부재(130b)의 굴곡들(Gxy)은, 도 2b에 도시된 바와 같이 몰딩 부재(130b)의 측면들에 평행 및 수직하게 연장할 수 있다. 그러나 도 2a의 설명 부분에서 설명한 바와 같이, 몰딩 부재(130b)의 굴곡들(Gxy)의 연장 방향은 그에 한정되지 않고, 몰딩 부재(130b)의 측면들에 예각의 경사를 가지고 연장할 수도 있다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예들에 따른 지문인식센서 패키지에 대한 단면도들로서, 각각 도 1b에 대응한다. 도 1a 및 도 1b에서 이미 설명한 내용은 간단히 설명하거나 생략한다.
도 3a를 참조하면, 본 실시예의 지문인식센서 패키지(100c)는 몰딩 부재(130c)의 굴곡들(Gy)의 형태에 있어서, 도 1b의 지문인식센서 패키지(100)와 다를 수 있다. 구체적으로, 본 실시예의 지문인식센서 패키지(100c)에서, 몰딩 부재(130c)의 굴곡들(Gy)은, 도 1a의 지문인식센서 패키지(100)와 유사하게 제2 방향(y 방향)으로 연장하면서 제1 방향(x 방향)으로 서로 이격될 수 있다. 그러나 도 1b의 지문인식센서 패키지(100)와 달리, 몰딩 부재(130c)의 굴곡들(Gy)은 제2 방향(y 방향)에 수직하는 단면 상에서 U자 형태를 가질 수 있다.
한편, 도 2a의 지문인식센서 패키지(100a)와 같이, U자 형태의 몰딩 부재(130c)의 굴곡들(Gy)은 제1 방향(x 방향)으로 연장하면서 제2 방향(y 방향)으로 서로 이격된 형태를 가질 수 있다. 또한, 도 2b의 지문인식센서 패키지(100b)와 같이, U자 형태의 몰딩 부재(130c)의 굴곡들(Gy)은 제1 방향(x 방향)으로 연장하면서 제2 방향(y 방향)으로 서로 이격되고, 또한, 제2 방향(y 방향)으로 연장하면서 제1 방향(x 방향)으로 서로 이격된 2차원 격자 형태를 가질 수도 있다.
도 3b를 참조하면, 본 실시예의 지문인식센서 패키지(100d)는 몰딩 부재(130d)의 굴곡들(Gy)의 형태에 있어서, 도 1b의 지문인식센서 패키지(100)와 다를 수 있다. 구체적으로, 본 실시예의 지문인식센서 패키지(100d)에서, 몰딩 부재(130d)의 굴곡들(Gy)은, 제2 방향(y 방향)에 수직하는 단면 상에서
Figure 112017028885047-pat00004
자 형태를 가질 수 있다.
본 실시예의 지문인식센서 패키지(100d)에서, 몰딩 부재(130d)의 굴곡들(Gy)은 제1 방향(x 방향)으로 연장하면서 제2 방향(y 방향)으로 서로 이격되거나, 또는 제2 방향(y 방향)으로 연장하면서 제1 방향(x 방향)으로 서로 이격되는 형태를 가질 수도 있다. 또한, 본 실시예의 지문인식센서 패키지(100d)에서, 몰딩 부재(130d)의 굴곡들(Gy)은 제1 방향(x 방향) 및 제2 방향(y 방향)으로 연장하면서 서로 이격된 2차원 격자 형태를 가질 수도 있다.
도 3c를 참조하면, 본 실시예의 지문인식센서 패키지(100e)는 몰딩 부재(130e)의 굴곡들(Gy)의 형태에 있어서, 도 1b의 지문인식센서 패키지(100)와 다를 수 있다. 구체적으로, 본 실시예의 지문인식센서 패키지(100e)에서, 몰딩 부재(130e)의 굴곡들(Gy)은, 제2 방향(y 방향)에 수직하는 단면 상에서
Figure 112017028885047-pat00005
자 형태를 가질 수 있다.
본 실시예의 지문인식센서 패키지(100e)에서, 몰딩 부재(130e)의 굴곡들(Gy)은 제1 방향(x 방향)으로 연장하면서 제2 방향(y 방향)으로 서로 이격되거나, 또는 제2 방향(y 방향)으로 연장하면서 제1 방향(x 방향)으로 서로 이격되는 형태를 가질 수도 있다. 또한, 본 실시예의 지문인식센서 패키지(100e)에서, 몰딩 부재(130e)의 굴곡들(Gy)은 제1 방향(x 방향) 및 제2 방향(y 방향)으로 연장하면서 서로 이격된 2차원 격자 형태를 가질 수도 있다.
도 3d를 참조하면, 본 실시예의 지문인식센서 패키지(100f)는 몰딩 부재(130f)의 굴곡들(Gy)의 형태에 있어서, 도 1b의 지문인식센서 패키지(100)와 다를 수 있다. 구체적으로, 본 실시예의 지문인식센서 패키지(100f)에서, 몰딩 부재(130f)의 굴곡들(Gy)은, 제2 방향(y 방향)에 수직하는 단면 상에서
Figure 112017028885047-pat00006
자 형태를 가질 수 있다.
본 실시예의 지문인식센서 패키지(100f)에서, 몰딩 부재(130f)의 굴곡들(Gy)은 제1 방향(x 방향)으로 연장하면서 제2 방향(y 방향)으로 서로 이격되거나, 또는 제2 방향(y 방향)으로 연장하면서 제1 방향(x 방향)으로 서로 이격되는 형태를 가질 수도 있다. 또한, 본 실시예의 지문인식센서 패키지(100f)에서, 몰딩 부재(130f)의 굴곡들(Gy)은 제1 방향(x 방향) 및 제2 방향(y 방향)으로 연장하면서 서로 이격된 2차원 격자 형태를 가질 수도 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 PCB 스트립 패키지 구조체에 대한 평면도 및 측면도이고, 도 5는 도 4a의 Ⅱ-Ⅱ' 부분을 절단하여 보여주는 단면도이다.
도 4a 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예의 PCB 스트립(strip) 패키지 구조체(1000)는 PCB 스트립(110S), 지문인식센서들(120), 및 몰딩 구조체(130S)를 포함할 수 있다.
PCB 스트립(110S)은 다수의 PCB들(도 1b의 110)이 결합한 형태를 가질 수 있다. PCB들(110) 각각에는 그 상부에 탑재되는 지문인식센서(120)에 대응하여 인쇄회로가 형성되고, 상기 인쇄회로는 본딩 와이어(125)를 통해 해당 지문인식센서(120)의 센서부(도 1의 122)에 전기적으로 연결될 수 있다.
참고로, PCB의 제조 및 이를 이용한 반도체 패키지 제조 시에 공정 스루-풋(throughput)을 향상시키기 위해서 PCB들이 다수 개 연결된 구조로 제조되고 있다. 이렇게 다수 개의 PCB가 연결된 구조를 개별 PCB와 구별하여 PCB 스트립이라고 한다.
지문인식센서들(120) 각각은 도 1a 및 도 1b의 지문인식센서 패키지(100)의 설명 부분에서, 지문인식센서(120)에 대해 설명한 바와 같다. 다만, 본 실시예의 PCB 스트립 패키지 구조체(1000)가 PCB 스트립(110S)을 포함되므로, 지문인식센서들(120) 각각은 PCB 스트립(110S)의 대응하는 PCB들(110) 각각의 상면 상에 탑재될 수 있다. 또한, 지문인식센서들(120) 각각은 PCB 스트립(110S)의 대응하는 PCB들(110) 각각의 상면 상에 접착 부재(115)를 통해 접착 및 고정되고, 본딩 와이어(125)를 통해 대응하는 PCB들(110) 각각의 인쇄회로에 전기적으로 연결될 수 있다.
몰딩 구조체(130S)는 PCB 스트립(110S) 상에 탑재된 지문인식센서들(120) 전체를 덮을 수 있다. 몰딩 구조체(130S)의 기능이나 재질 등은 도 1a 및 도 1b의 지문인식센서 패키지(100)의 설명 부분에서, 몰딩 부재(130)에 대해 설명한 바와 같다. 다만, 본 실시예의 PCB 스트립 패키지 구조체(1000)에서, 몰딩 구조체(130S)는 트렌치(T)를 통해 복수 개의 블록들(500)로 구별될 수 있다.
도 4a를 통해 알 수 있듯이, 몰딩 구조체(130S)는 2*3 배열 구조로 배치된 6개의 블록들(500)을 포함할 수 있다. 그러나 몰딩 구조체(130S)에 포함되는 블록들(500)의 배열 구조 및 개수가 그에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 몰딩 구조체(130S)는 PCB 스트립(110S)의 형태, 탑재되는 지문인식센서들(120)의 형태나 개수, 그리고 몰딩 공정을 위한 몰드 금형 등의 구조에 따라 다양한 개수 및 배열 구조의 블록들을 포함할 수 있다. 예컨대, 몰딩 구조체(130S)는 2*4 배열 구조로 배치된 8개의 블록들, 또는 3*4 배열 구조로 배치된 12개의 블록들을 포함할 수 있다.
한편, 블록들(500) 각각은 복수 개의 지문인식센서(120)를 함께 밀봉할 수 있다. 도 4a의 왼쪽 아래의 블록(500) 내의 점선의 네모들이 블록(500)에 의해 밀봉된 지문인식센서들(120)을 의미할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 PCB 스트립 패키지 구조체(1000)에서, 몰딩 구조체(130S)의 블록들(500) 각각은 6개의 지문인식센서들(120)을 밀봉할 수 있다. 그러나 블록(500)에 의해 밀봉되는 지문인식센서들(120)의 개수가 6개에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 지문인식센서들(120)은 블록(500) 내에 6개 이외의 다른 개수로 배치되어 밀봉될 수 있다. 또한, 지문인식센서들(120)은 2*3 배열 구조가 아닌 다른 배열 구조로 블록(500) 내에 배치되어 밀봉될 수 있음은 물론이다.
몰딩 구조체(130S)의 블록들(500)은 트렌치(T)를 통해 구별될 수 있다. 트렌치(T)는 도 4a를 통해 확인할 수 있듯이, x-y 평면 상에서, 2차원 격자 형태로 형성될 수 있다. 구체적으로, 블록들(500)은 직사각형 구조를 가지며, 트렌치(T)는 블록들(500) 각각을 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다. 또한, 트렌치(T)는 x-y 평면 상에서, 2차원 격자 형태를 가지고 서로 연결된 구조를 가질 수 있다.
트렌치(T) 바닥면의 몰딩 구조체(130S)의 두께는 블록들(500) 부분의 몰딩 구조체(130S)의 두께보다 작을 수 있다. 예컨대, 블록들(500) 부분의 몰딩 구조체(130S)의 두께는 제1 두께(t1)를, 그리고 트렌치(T) 바닥면의 몰딩 구조체(130S)의 두께는 제2 두께(t2)를 가지며, 제1 두께(t1)가 제2 두께(t2)보다 클 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 두께(t1)는 지문인식센서들(120)을 덮을 수 있는 두께를 가질 수 있다. 그에 반해, 제2 두께(t1)는 지문인식센서들(120)을 덮을 수 없는 두께를 가질 수 있다. 즉, 트렌치(T) 바닥면의 높이는 지문인식센서들(120)의 상면보다 더 낮을 수 있다. 다만, 경우에 따라, 트렌치(T) 바닥면의 높이가 지문인식센서들(120)의 상면과 같거나 높을 수도 있다. 또한, 경우에 따라, 트렌치(T) 부분에는 몰딩 구조체(130S)가 존재하지 않을 수도 있다. 즉, 제2 두께(t2)가 0일 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 몰딩 구조체(130S)의 블록들(500) 각각의 상면에는 굴곡들(Gy)이 형성될 수 있다. 블록(500) 상면 상의 굴곡들(Gy)은, 도 1a 및 도 1b의 지문인식센서 패키지(100)의 몰딩 부재(130)의 상면 상의 굴곡들(Gy)에 대해 설명한 바와 같다. 한편, 몰딩 구조체(130S)의 블록들(500) 각각의 상면에는, 도 1a 및 도 1b의 지문인식센서 패키지(100)의 몰딩 부재(130)의 상면 상의 굴곡들(Gy) 대신, 도 2a 내지 도 3d의 지문인식센서 패키지(100a ~ 100f)의 몰딩 부재(130a ~130f)의 굴곡들(Gy, Gx, Gxy) 형태가 형성될 수도 있다.
PCB 스트립 패키지 구조체(1000)는 차후에 소잉(sawing) 공정을 통해 지문인식센서를 각각 포함하는 개별 패키지들로 개별화될 수 있다. 개별 패키지는 예컨대, 도 1a의 지문인식센서 패키지(100)에 해당할 수 있다. 물론, 몰딩 구조체(130S)의 블록들(500) 상면 상의 굴곡들의 형태에 따라, 개별 패키지는 예컨대, 도 2a 내지 도 3d의 지문인식센서 패키지(100a ~ 100f) 중 어느 하나에 해당할 수도 있다.
본 실시예의 PCB 스트립 패키지 구조체(1000)에서, 몰딩 구조체(130S)는 트렌치(T)를 통해 다수의 블록들(500)로 구별되고, 그에 따라, PCB 스트립(110S)의 휨(warpage)이 개선될 수 있다. 참고로, PCB 스트립(110S)의 휨은 PCB 스트립(110S)과 몰딩 구조체(130S)의 몰딩 물질 사이의 열 팽창률 차이에 의해 기인할 수 있는데, 몰딩 구조체(130S)에 트렌치(T)가 형성됨으로써, 열 팽창률 차이가 완화되고, 그에 따라 PCB 스트립(110S)의 휨이 개선될 수 있다.
또한, 본 실시예의 PCB 스트립 패키지 구조체(1000)에서는, 몰딩 구조체(130S)가 트렌치(T)를 통해 블록들(500)로 구별됨과 아울러, 블록들(500) 상면에 굴곡들(Gy)이 형성될 수 있다. 따라서, PCB 스트립(110S)의 휨 개선과 더불어, PCB 스트립 패키지 구조체(1000)의 구부림 및 유연성 등이 향상될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식센서 패키지가 적용된 휴대용 전자기기에 대한 사시도이다.
도 6을 참조하면, 휴대용 전자기기(2000)의 일반적인 형상이 도시되어 있다. 예컨대, 휴대용 전자기기(2000)는 스마트폰일 수 있다. 휴대용 전자기기(2000)의 전면에는 디스플레이가 설치될 수 있다. 디스플레이는 정전용량 방식의 터치 스크린을 포함할 수 있고, 손가락 등과 같은 사용자의 신체가 디스플레이에 접촉하면, 내장된 커패시터의 정전 용량의 변화를 감지하여 터치 여부를 감지할 수 있다.
디스플레이에 설치된 터치 스크린 외에도 휴대용 전자기기(2000)는 기능키(2100)를 더 포함시켜 부가적인 입력 기능을 수행할 수 있다. 여기서, 기능키(2100)는 홈 키로써 동작하여 실행 중인 애플리케이션을 빠져나와 초기 화면으로 돌아가는 기능을 수행할 수 있다. 그리고 기능키(2100)는 유저 인터페이스를 한 단계 전으로 돌아가게 하는 용도, 또는 자주 쓰는 메뉴를 호출하는 용도로써 동작할 수 있다. 기능키(2100)는 물리적 버튼으로 구현될 수 있다. 기능키(2100)는 물리적 압력을 감지하는 방식, 도전체의 정전 용량을 감지하는 방식, 또는 전자기 펜의 전자기파를 감지하는 방식 또는 이들 방식이 모두 구현된 복합 방식으로 구현될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
최근 휴대용 전자기기(2000)의 용도가 보안이 필요한 서비스로 급격히 확장됨에 따라, 지문인식센서를 포함하는 기능키(2100)를 휴대용 전자기기(2000)에 장착하려는 추세가 늘고 있다. 지문인식센서는 기능키(2100)에 일체화되어 구현될 수 있다. 기능키(2100)는 본 발명의 기술적 사상의 실시예에 따른 지문인식센서 패키지를 포함할 수 있다. 예컨대, 기능키(2100)는 도 1a 내지 도 3d에 예시한 지문인식센서 패키지들(100, 100a, ~ 100f)을 포함할 수 있다.
한편, 본 실시예의 지문인식센서 패키지들(100, 100a, ~ 100f)은 도시된 기능키(2100)에 한하지 않고, 휴대용 전자기기(2000)의 다양한 위치에 다양한 키들에 일체화되어 구현되거나, 또는 새로운 기능의 키로서 별개로 구현될 수 있다.
지금까지, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100, 100a ~ 100f: 지문인식센서 패키지, 110: PCB, 110S: PCB 스트립, 112: 기판 패드, 115: 접착 부재, 120: 지문인식센서, 122: 센서부, 124; 칩 패드, 125: 본딩 와이어, 130, 130a ~ 130f: 몰딩 부재, 130S: 몰딩 구조체, 500: 블록, 1000: PCB 스트립 패키지 구조체, 2000: 휴대용 전자기기, 2100: 기능키

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 플라스틱 기판 상에 인쇄회로가 형성된 복수 개의 PCB들이 결합한 PCB 스트립(strip);
    상기 PCB 스트립의 상기 PCB들 각각에 접착제에 의해 탑재되고, 본딩 와이어를 통해 상기 PCB들 각각의 상기 인쇄회로에 전기적으로 연결된 복수 개의 지문인식센서들; 및
    상기 지문인식센서들 각각의 측면과 상면을 덮어 밀봉하고, 상면에 굴곡들이 형성되며, 트렌치를 통해 구별되는 복수 개의 블록들을 구비한 몰딩 구조체;를 포함하는 PCB 스트립 패키지 구조체.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 블록들은 직사각형 형태를 가지며,
    상기 트렌치는 상기 블록들 각각을 둘러싸는 형태로 형성되며,
    상기 트렌치의 바닥면이 상기 지문인식센서의 상면보다 낮은 것을 특징으로 하는 PCB 스트립 패키지 구조체.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 블록들 각각의 내부에는 적어도 2개의 지문인식센서가 배치된 것을 특징으로 하는 PCB 스트립 패키지 구조체.
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KR1020170036922A KR101809004B1 (ko) 2017-03-23 2017-03-23 지문인식센서 패키지 및 그 패키지를 포함하는 pcb 스트립 패키지 구조체

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021080310A1 (ko) * 2019-10-25 2021-04-29 소우섭 타이어 상태를 실시간으로 확인하는 접착식 휠 밸런스 웨이트

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WO2021080310A1 (ko) * 2019-10-25 2021-04-29 소우섭 타이어 상태를 실시간으로 확인하는 접착식 휠 밸런스 웨이트

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