KR101823871B1 - 지문인식센서 부착방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 홈키를 제작하기 위한 지문인식센서가 구비된 인쇄회로기판을 구비하기 위해 연성인쇄회로기판(FPCB)과 지문인식센서를 구비하는 단계와, 상기 이방성전도성필름(ACF, Anisotropic Conducting Film)을 구비하는 단계와, 접착필름을 구비하는 단계와, 상기 연성인쇄회로기판에 지문인식센서를 부착하되 상기 이방성전도성필름과 상기 접착필름을 상기 연성인쇄회로기판과 지문인식센서의 사이에 삽입하여 상기 이방성전도성필름과 상기 접착필름을 통해 상기 연성인쇄회로기판과 상기 지문인식센서를 부착시키는 단계를 포함한다.

Description

지문인식센서 부착방법{FINGERPRINT RECOGNITION SENSOR ATTACHING METHOD}

본 발명은 휴대폰의 지문인식 홈키에 사용되는 지문인식센서의 부착방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 지문인식센서를 연성인쇄회로기판에 부착함에 있어 접착력과 장기간 안정적인 사용성을 증대시키기 위해 이방성전도성 필름과 함께 접착필름을 함께 사용함으로써 접착력과 장기간 안정성을 증대시키는 지문인식센서와 연성인쇄회로기판의 부착방법에 관한 것이다.

지문인식 기술은 사용자 등록 및 인증 절차를 거치게 하여 각종 보안사고를 예방하는데 이용되는 기술이다. 구체적인 예로, 개인 및 조직의 네트워크 방어, 각종 컨텐츠와 데이터의 보호, 안전한 엑세스 제어 등에 활용된다.

최근 들어, 스마트폰 및 태블릿 PC 등을 포함한 각종 휴대용 장치의 사용자가 급증함에 따라, 사용자의 의도와 달리 휴대용 장치에 저장된 개인 정보 및 컨텐츠가 외부로 유출되는 사고가 빈번하게 발생되고 있다.

휴대폰 장치에 사용되는 홈키는 홈키의 기능과 함께 지문인식기능이 포함된 경우가 많다. 이때 홈키에는 지문인식센서가 내장되어 있는데 상기 지문인식센서는 연성인쇄기판에 부착한 다음 EMC 몰딩을 하여 사용한다.

도 1은 종래의 지문인식센서을 연성인쇄기판에 부착하는 대표적인 예를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하여, 종래의 지문인식센서을 연성인쇄기판에 부착하는 방법을 소개하면, 복수의 회로가 형성된 하나의 연성인쇄회로기판(10)에 지문인식센서(20)를 부착하되 이때 상기 지문인식센서와 연성인쇄회로기판 사이에는 이방성전도성필름(15, ACF) 또는 이방성전도성접착제를 사용한다.

이방성 전도성 접착제(ACA) 또는 이방성 전도성 필름(ACF)는 절연성을 갖는 접착성 유기재료속에 전기를 통하는 역할을 담당하는 도전성 입자를 균일하게 분산시키고 이를 제품화한 것으로, 접착층의 두께 방향으로는 도전성, 면 방향으로는 절연성 이라는 기능을 동시에 갖는 고분자 접착재료이다. 여기서 이방성이란, 한쪽면으로는 전기가 통하지만 다른쪽 면으로는 절연상태인 즉, 한쪽방향으로만 전기가 흐르게 됨을 의미하며 도전입자의 함량이 매우 적어서 입자사이의 직접접촉이 일어나지 않아 얻어지는 결과이다. 이러한 ACA/ACF의 이방성 때문에 접착공정시 전체면적을 한번에 작업할 수 있어서 공정효율성이 매우 높으며 0.04mm 이하의 극미세 피치에 대한 접속에도 대응할 수 있는 장점이 있다.

그러나 ACA/ACF는 위와 같은 장점이 있지만, 접촉력이 강하지 못해 시간이 지나면 부착력이 약화되어 떨어지거나, 도전입자가 지문인식센서 혹은 연성인쇄회로와 접촉이 되지 않아 불량이 발생하는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제2002-0016671호(2002년3월6일, "지문 센서")

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 연성인쇄회로기판에 지문인식센서를 부착하되 상기 이방성전도성필름과 상기 접착필름을 상기 연성인쇄회로기판과 지문인식센서의 사이에 추가하는 방안을 제시함으로써 연성인쇄회로기판과 상기 지문인식센서 사이에 강력한 부착력을 제공하는데 있다.

본 발명의 일실시 예에 따른 지문인식센서와 연성인쇄회로기판을 부착하는 방법은 홈키를 제작하기 위한 지문인식센서가 구비된 인쇄회로기판을 구비하기 위해 연성인쇄회로기판(FPCB)과 지문인식센서를 구비하는 단계와, 상기 이방성전도성필름(ACF, Anisotropic Conducting Film)을 구비하는 단계와 접착필름을 구비하는 단계와 상기 연성인쇄회로기판에 지문인식센서를 부착하되 상기 이방성전도성필름과 상기 접착필름을 상기 연성인쇄회로기판과 지문인식센서의 사이에 삽입하여 상기 이방성전도성필름과 상기 접착필름을 통해 상기 연성인쇄회로기판과 상기 지문인식센서를 부착시키는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 접착필름은 DAF(Die Attach Film)을 사용하는 것이 바람직하며 이며 상기 접착필름은 상기 이방성전도성필름보다 부착력이 더 강력하여 이방성전도성필름이 상기 연성인쇄회로기판과, 상기 지문인식센서의 사이에서 탈거되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

상기 반도체칩 적층기술에서 DAF는 단위필름으로 하나의 웨이퍼를 재단 및 적층할 수 있고, 자체에 평활도 및 응력구배가 없기 때문에 웨이퍼의 박형화 및 접착면의 평활도가 낮을 경우 접착면에 가해지는 응력차가 발생하지 않으면서도 강력한 부착력을 제공하므로 반도체 적층기술에 매우 유리하다.

DAF의 이러한 장점을 이용하여 본 발명에서는 연성인쇄회로기판과 지문인식센서의 사이에 이방성전도성필름(ACF) 또는 이방성전도성접착제(ACA)와 상기 DAF 를 함께 사용함으로서 ACF 및ACA의 문제점을 해결할 수 있다.

또한 상기 접착필름과 상기 이방성전도성필름은 서로 겹치지 않게 배치함으로써 상기 접착필름은 상기 연성인쇄회로기판과 상기 지문인식센서를 강하게 결합시키고, 상기 이방성전도성필름은 상기 연성인쇄회로기판과 상기 지문인식센서를 통전시킴과 동시에 방수기능과 부착력을 부가함으로써 이방성전도성 필름의 기능을 정확히 수행하도록 한다.

이때 상기 접착필름은 상기 이방성전도성필름의 테두리에 배치되거나, 이방성전도필름의 내부에 공간부를 주어 상기 공간부에 배치되는 것을 특징으로 한다.

위에서 설명한 공정에서 상기 접착필름과 상기 이방성전도성필름을 별도로 취급하여 지문인식센서와 연성인쇄회로기판에 별도로 부착할 경우 공정이 늘어나 번거로우며 또한 접착필름과 이방성 전도성필름이 겹쳐 부착될 수 있어 불량이 발생될 가능성이 높다

따라서 본 발명에서는 상기 이방성전도성필름과 접착필름을 함께 부착하는 방법을 제안한다.

즉 상기 접착필름과 이방성 전도성필름이 서로 겹치지 않게 배치되되 양쪽에 두개의 이형지에 의해 상기 필름들을 보호함과 동시에 서로의 위치가 정확히 위치하도록 한다.

이러한 준비를 통해 상기 접착필름과 상기 이방성전도성필름이 서로 겹치지 않도록 배치되고 상면과 하면에 각각 이형지가 부착된 필름지를 준비하는 단계와, 상기 필름지에서 상면의 이형지를 탈거하는 단계와, 상기 상면의 이형지가 탈거됨으로 인해 노출되는 상기 접착필름과 상기 이방성전도성필름의 상면에 상기 지문인식센서를 부착하는 단계와, 상기 하면의 이형지을 탈거하는 단계와 상기 하면의 이형지가 탈거됨으로 인해 노출되는 상기 접착필름과 상기 이방성전도성필름의 하면에 상기 연성인쇄회기판을 부착하는 단계로 이루어질 수 있다.

또한 상기 접착필름과 상기 이방성전도성필름이 서로 겹치지 않도록 배치되고 상면과 하면에 각각 이형지가 부착된 필름지를 준비하는 단계와 상기 필름지에서 하면의 이형지를 탈거하는 단계와 상기 하면의 이형지가 탈거됨으로 인해 노출되는 상기 접착필름과 상기 이방성전도성필름의 상면에 상기 지문인식센서를 부착하는 단계와 상기 하면의 이형지을 탈거하는 단계와 상기 하면의 이형지가 탈거됨으로 인해 노출되는 상기 접착필름과 상기 이방성전도성필름의 하면에 상기 연성인쇄회기판을 부착하는 단계로 이루어질 수 있다

본 발명의 실시 예에 따르면, 이방성전도성필름과 접착필름을 연성인쇄회로기판과 지문인식센서의 사이에 삽입하여 상기 이방성전도성필름과 상기 접착필름을 통해 상기 연성인쇄회로기판과 상기 지문인식센서를 부착시킴으로써, 이방성전도성 필름만을 사용하는 경우 발생하는 시간이 지나면 부착력이 약화되어 떨어지거나, 도전입자가 지문인식센서 혹은 연성인쇄회로와 접촉이 되지 않아 생기는 불량을 감소시키는 효과가 있다.

도 1은 종래의 지문인식센서와 연성인쇄회로기판을 부착하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 지문인식센서와 연성인쇄회로기판을 부착시 접착필름을 도시한 도면이다.
도 3 은 접착필름과 이방성전도성필름을 접착하는 과정을 도시한 도면이다.
도 4 는 접착필름과 이방성전도성필름을 합쳐 이형지로 부착된 형태를 도시한 도면니다.
도 5 및 6을 본 발명의 지문인식센서와 연성인쇄회로기판을 부착하는 과정을 도시한 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.

도2 를 통해 본 발명의 구성을 보면, 이방성전도성필름(150)과 접착필름(110)을 상기 연성인쇄회로기판(100)과 지문인식센서(200)의 사이에 삽입하여 위치한 형태를 보여준다.

이때 상기 이방성전도성필름(150)과 상기 접착필름(110)은 서로 겹치지 않도록 배치하는 것이 중요한데 이는 만약 접착필름과 이방성전도성필름이 서로 겹칠경우는 이방성전도성필름의 도전입자의 기능이 저하되거나 제 기능을 발휘하지 못해 불량이 발생할 가능성이 높기 때문이다.

따라서 도 2를 보면 상기 접착필름(110)의 중앙부가 중공형태를 갖추고 있고 상기 중공형태의 빈공간에 상기 이방성전도성필름이 위치하게 된다.

이때 상기 접착필름은 DAF(Die Attach Film)을 사용하는 것이 바람직하며 이며 상기 접착필름은 상기 이방성전도성필름보다 부착력이 더 강력하여 이방성전도성필름이 상기 연성인쇄회로기판과, 상기 지문인식센서의 사이에서 탈거되는 것을 방지하게 된다.

도 3을 통해 이방성전도성필름과 접착필름을 통해 지문인식센서와 연성인쇄회로기판의 접착과정을 간략히 설명한다.

도 3(a)를 보면 지문인식센서(200)와 연성인쇄회로기판(100)의 사이에 이방성전도성필름(150)과 접착필름(110) 이 위치하되 상기 접착필름(110)의 중공부에 상기 이방성전도성필름(150)이 배치되어 있는 것을 볼 수 있다.

도 3(b)를 보면 접착필름(110)과 이방성전도성필름(150)이 합지된 필름에서 먼저 상기 합지된 필름의 상면을 지문인식센서(200)의 밑면에 부착된 형태를 보여주며, 이후 단계에서는 상기 합지된필름의 밑면을 상기 연성인쇄회로기판(100)의 상면에 부착하여 상기 지문인식센서(200)와 상기 연성인쇄회로기판을 부착한다.

또한 다른 방법을 도 3(c)를 통해 설명한다.

먼저 접착필름(110)과 이방성전도성필름(150)이 합지된필름의 밑면을 상기 연성인쇄회로기판(100)의 상면에 부착되고 이후단계에서 상기 합지된 필름의 상면을 지문인식센서(200)의 밑면에 부착하여 상기 지문인식센서(200)와 상기 연성인쇄회로기판을 부착한다.

위 도 3(b) 및 (c)를 통해 설명한 공정은 작업환경이나 제품의 특성에 따라 변경될 수 있다.

이러한 과정을 통해 상기 접착필름과 상기 이방성전도성필름은 서로 겹치지 않게 배치하여 상기 연성인쇄회로기판과 상기 지문인식센서를 강하게 결합시킴으로써 상기 이방성전도성필름은 상기 연성인쇄회로기판과 상기 지문인식센서를 통전시킴과 동시에 방수기능을 수행하면서 부착력을 부가함으로써 이방성전도성 필름의 기능을 정확히 수행하도록 한다.

도 4를 보면, 상기 접착필름(110)과 상기 이방성전도성필름(150)이 합지된필름의 상하면에 이형지(300,310)이 부착된 형태를 볼 수 있다.

상기 합지된 필름은 상기 접착필름과 이방성 전도성필름이 서로 겹치지 않게 배치되어 있으며, 상면이형지(300)과 하면이형지(310)이 부착되어 있어 상기 이형지에 의해 상기 상기 접착필름(110)과 상기 이방성전도성필름(150)의 표면을 보호함과 동시에 서로의 위치가 정확히 위치된다.

이하 도 5. 및 6을 통해 상기 합지된 필름을 이용하여 상기 연성인쇄회로기판과 상기 지문인식센서를 부착하는 과정을 설명한다.

먼저 도 5를 통해 하나의 실시예를 설명하면 상기 접착필름과 상기 이방성전도성필름이 서로 겹치지 않도록 배치되고 상면과 하면에 상면이형지(300)과 하면이형지(310)이 부착된 합지된 필름을 구비한다(도 5a), 다음으로 상기 합지된 필름에서 상면이형지(300)를 탈거(도 5b)한 다음 상기 상면이형지가 탈거로 인해 노출되는 상기 접착필름(110)과 상기 이방성전도성필름(150)의 상면에 상기 지문인식센서(200)를 부착(도 5c)한다.

다음으로, 상기 하면이형지(310)을 탈거(도 5d)한다음 상기 하면이형지의 탈거로인해 노출되는 상기 접착필름(110)과 상기 이방성전도성필름(150)의 하면에 상기 연성인쇄회기판(100)을 부착(도 5e)한다.

상기 과정을 통해 접착필름(110)과 상기 이방성전도성필름(150)을 통해 상기 연성인쇄회기판(100)과 지문인식센서(200)이 부착된다.

이렇게 부착된 상태에서 지문인식센서(200)의 상면을 열가압하면 상기 이방성전도성필름의 수지와 접착필름의 수지가 녹으면서 도전입자가 깨져 지문인식센서와 연성인쇄회로기판의 부착됨과 동시에 도전입자로 인해 상기 연성인쇄회로기판과 상기지문인식센서가 통전하게 된다.

다음으로 도 6를 통해 또 다른 실시예를 설명하면 상기 접착필름과 상기 이방성전도성필름이 서로 겹치지 않도록 배치되고 상면과 하면에 상면이형지(300)과 하면이형지(310)이 부착된 합지된 필름을 구비한다(도 6a), 다음으로 상기 합지된 필름에서 하면이형지(310)를 탈거(도 bb)한 다음 상기 하면이형지가 탈거로 인해 노출되는 상기 접착필름(110)과 상기 이방성전도성필름(150)의 하면에 상기 연성인쇄회로기판(100)를 부착(도 6c)한다.

다음으로, 상기 상면이형지(300)을 탈거(도 6d)한다음 상기 상면이형지의 탈거로인해 노출되는 상기 접착필름(110)과 상기 이방성전도성필름(150)의 상면에 상기 연성인쇄회기판(100)을 부착(도 6e)한다.

상기 과정을 통해 접착필름(110)과 상기 이방성전도성필름(150)을 통해 상기 연성인쇄회기판(100)과 지문인식센서(200)이 부착된다.

이렇게 부착된 상태에서 지문인식센서(200)의 상면을 열가압하면 상기 이방성전도성필름의 수지와 접착필름의 수지가 녹으면서 도전입자가 깨져 지문인식센서와 연성인쇄회로기판의 부착됨과 동시에 도전입자로 인해 상기 연성인쇄회로기판과 상기지문인식센서가 통전하게 된다.

상기 도 5와 도 6을 통해 설명한 과정은 작업환경이나 작업변수에 따라 적용될 수 있다.

또한 도 5 및 6을 통해 설명한 순서는 한정하지 않고 작업환경이나 상황에 따라 바뀔 수 있음을 당연하다.

또한 본 발명에서 휴대폰의 홈키에 대해 설명을 할애하였으나, 본 발명의 구성과 과정은 지문인식을 하는 모든 디바이스의 제조 및 구조에 적용될 수 있으며 이는 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다.

또한 본 발명에서 적용되는 접착필름은 DAF 이외에도 OCA 필름 또는 OCR(Optical Clear Resin)필름 또는 접착제(Glue) 중의 하나로 대치하여 사용할 수 있다.

이상에서 본 발명에 대하여 그 다양한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명에 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 지문인식센서 110: 접착필름
150: 이방성전도성필름 200: 연성인쇄회로기판
300: 상면이형지 310: 하면이형지

Claims (5)

1. 홈키를 제작하기 위한 지문인식센서가 구비된 인쇄회로기판을 구비하기 위해
   연성인쇄회로기판(FPCB)과 지문인식센서를 구비하는 단계;
   이방성전도성필름(ACF, Anisotropic Conducting Film)과 접착필름을 구비하되
   상기 접착필름과 상기 이방성전도성필름이 서로 겹치지 않도록 배치되고 상기 접착필름과 상기 이방성전도성 필름의 상면과 하면에 상면이형지와 하면이형지가 부착되어 합지된 필름형태로 구비하는 단계;
   상기 연성인쇄회로기판에 지문인식센서를 부착하되 상기 이방성전도성필름과 상기 접착필름을 상기 연성인쇄회로기판과 지문인식센서의 사이에 삽입하여 상기 이방성전도성필름과 상기 접착필름을 통해 상기 연성인쇄회로기판과 상기 지문인식센서를 부착시키되
   상기 이방성전도성필름과 상기 접착필름을 통해 상기 연성인쇄회로기판과 상기 지문인식센서를 부착시키는 단계는
   상기 합지된 필름형태에서 상면이형지 또는 하면이형지인 일측의 이형지를 탈거하는 단계;
   상기 일측의 이형지를 탈거하여 노출되는 상기 접착필름과 상기 이방성전도성필름을 상기 연성인쇄회로기판(또는 상기 지문인식센서)에 부착하는 단계;
   상기 합지된 필름형태에서 하면이형지 또는 상면이형지인 타측의 이형지를 탈거하는 단계;
   상기 타측의 이형지를 탈거하여 노출되는 상기 접착필름과 상기 이방성전도성필름을 상기 지문인식센서(또는 상기 연성인쇄회로기판)에 부착하는 단계;를 통해 상기 연성인쇄회로기판과 상기 지문인식센서를 부착시켜며,
   상기 연성인쇄회로기판과 상기 지문인식센서를 상기 접착필름과 상기 이방성전도성필름을 통해 부착시킨 상태에서 지문인식센서(200)의 상면을 열가압하는 단계;
   상기 열가압에 의해 상기 이방성전도성필름의 수지와 접착필름의 수지가 녹으면서 지문인식센서와 연성인쇄회로기판의 부착됨과 동시에 도전입자가 깨져 상기 연성인쇄회로기판과 상기지문인식센서가 통전되는 단계;로 이루어지고,
   상기 접착필름은 DAF(Die Attach Film)로서 상기 이방성전도성필름보다 부착력이 더 강력하여 이방성전도성필름이 상기 연성인쇄회로기판과, 상기 지문인식센서의 사이에서 탈거되는 것을 방지하며,
   상기 접착필름과 상기 이방성전도성필름은 서로 겹치지 않게 배치됨에 따라 상기 접착필름은 상기 연성인쇄회로기판과 상기 지문인식센서를 부착시키고, 상기 이방성전도성 필름은 상기 연성인쇄회로기판과 상기 지문인식센서의 통전시킴과 동시에 부착력을 부가하며
   이때 상기 접착필름은 상기 이방성전도성필름의 테두리에 배치되는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판과 지문인식센서의 부착 방법.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서
   상기 접착필름은 상기 이방성전도성필름의 테두리에 배치되는 대신에 상기 접착필름을 이방성전도필름의 내부에 공간부를 마련한 후 상기 공간부에 배치되는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판과 지문인식센서의 부착 방법.
   
   
   
   
   

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