KR101838137B1 - 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 및 이를 이용한 지문센서 모듈의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일실시예는 제조공정이 단순화되고 생산효율이 향상되며, 개선된 코팅층을 얻을 수 있는 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 및 이를 이용한 지문센서 모듈의 제조방법을 제공한다. 여기서, 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법은 베이스 기판과, 베이스 기판의 상면에 실장되는 복수의 센서부와, 각각의 센서부와 베이스 기판을 전기적으로 연결하는 본딩 와이어와, 베이스 기판의 상면에 마련되어 복수의 센서부 및 복수의 본딩 와이어를 덮는 봉지부와, 베이스 기판의 하면에 센서부의 위치에 대응되도록 베이스 기판과 전기적으로 연결되는 제1커넥터를 가지는 지문센서 시트가 마련되는 단계; 봉지부의 상면에 프라이머층이 마련되는 단계; 프라이머층의 상면에 컬러층이 마련되는 단계; 컬러층의 상면에 강화투명층이 마련되는 단계; 그리고 하나의 센서부 및 하나의 제1커넥터가 포함되도록 지문센서 시트, 프라이머층, 컬러층 및 강화투명층을 커팅하여 얻어지는 복수의 지문센서 어셈블리를 가지는 어레이 시트를 얻는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 및 이를 이용한 지문센서 모듈의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제조공정이 단순화되고 생산효율이 향상되며, 개선된 코팅층을 얻을 수 있는 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 및 이를 이용한 지문센서 모듈의 제조방법에 관한 것이다.
최근에 이르러 개인정보의 보안성이 우선시되고 있음에 따라 개인이 소지, 사용하고 있는 스마트폰이나 태블릿PC 등의 휴대용 전자기기에 보안 성능을 강화시키기 위하여 지문센서가 사용되고 있다. 아울러, 휴대용 전자기기 이외에도 개인 정보와 결제 정보가 저장된 스마트카드 등의 저장 장치에도 지문센서가 사용되고 있다. 특히, 휴대용 전자기기에 적용되는 지문센서는 손가락의 지문을 감지하는 센서로 지문센서를 통해 휴대용 전자기기의 사용자를 등록하고 등록된 사용자의 인증하는 역할을 하게 되며, 이에 따라 휴대용 전자기기에 저장된 데이터를 보호하고 등록된 사용자 이외에는 인증이 차단되어 보안 사고를 미연에 방지할 수 있다.
지문센서는 손가락의 지문 패턴을 감지하는 원리에 따라 광학식 센서, 전기식 센서, 초음파 센서, 열감지식 센서 등으로 구분될 수 있으며, 각각의 구동 원리를 이용하여 손가락의 지문 패턴 데이터를 취득하여 작동이 이루어지도록 한다.
한편, 지문센서는 반도체 패키징 기술 등의 발달에 따라 초박형, 구조의 단순화 등이 가능해지면서 종래 전자기기 내부에 실장되었던 것이 점차 전자기기의 외부에 실장되는 추세로 변모하고 있다.
또한, 최근에는 지문센서가 주변 부품이나 구조를 포함하는 모듈의 형태로 제조되고 있으며, 물리적인 기능키에 일체화되어 구현될 수 있기 때문에, 각종 전자기기에 효과적으로 장착될 수 있다.
일반적으로, 지문센서 모듈은 지문센서와, 지문센서가 고정되고, 전자기기의 케이스에 조립되는 하우징을 포함하여 구성된다.
도 1은 종래의 지문센서 모듈의 제조공정을 나타낸 예시도이다.
먼저, 도 1의 (a) 내지 (d)에서 보는 바와 같이, 종래의 지문센서 모듈은 지문센서 어셈블리(10)가 기판(11) 및 센서부(미도시)를 덮은 봉지부(12)로 구성된 상태에서 표면실장기술(SMT; Surface Mounting Technology)을 이용하여 지문센서 어셈블리(10)를 연결 어셈블리(20)에 실장하였다. 그리고, 지문센서 어셈블리(10)가 연결 어셈블리(20)에 실장된 이후에 봉지부(12)의 상면에 코팅층(13)을 형성하였다. 이러한 이유는 지문센서 어셈블리(10)와 연결 어셈블리(20)의 표면실장 공정이 230~250℃의 고온에서 이루어지기 때문에, 봉지부(12)에 코팅층(13)이 형성된 상태에서 표면실장 공정이 이루어지는 경우, 코팅층(13)에 균열(Crack)이 발생하거나, 색이 변하는 등의 문제점이 발생하기 때문이었다.
코팅층(13)이 마련된 후에는, 가공 툴(30)을 이용하여 코팅층(13)과 지문센서 어셈블리(10)의 외곽 형상에 대한 가공이 수행되고, 이후, 지문센서 어셈블리(10)를 하우징(40)에 결합하였다(도 1의 (e) 및 (f) 참조).
그러나, 이러한 공정으로 지문센서 모듈을 제조하는 경우, 연결 어셈블리에 실장된 지문센서 어셈블리 각각에 대해 개별적으로 코팅층을 형성해야 하기 때문에, 공정 시간이 늘어나게 되는 문제점이 있다.
또한, 지문센서 어셈블리가 연결 어셈블리에 실장된 상태에서 지문센서 어셈블리의 외형가공이 이루어지기 때문에, 상기 외형가공을 위해 지문센서 어셈블리를 고정하기 위한 지그 및 공정이 추가되어야 하는 문제점이 있다.
또한, 지문센서 어셈블리의 외형가공 공정은 기계가공을 포함할 수 있다. 따라서, 지문센서 어셈블리의 외형가공 시에 지문센서 어셈블리에 진동 등의 외력이 전달될 수 있기 때문에, 이러한 외력에 의해 지문센서 어셈블리와 연결 어셈블리의 전기적 결합이 훼손되거나 단락되는 등의 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 지문센서 어셈블리(10)를 하우징(40)에 결합하는 공정에서는 지문센서 어셈블리(10)가 하우징(40)과 미리 정해진 정위치에 결합되는 것이 중요하다. 즉, 지문센서 어셈블리(10)가 하우징(40)에서 미리 정해진 정위치보다 하측에 결합되는 경우, 사용자의 손가락 지문과의 거리가 멀어지게 되어 센싱 감도가 저하될 수 있다. 그리고, 지문센서 어셈블리(10)가 하우징(40)에서 미리 정해진 정위치보다 상측에 결합되는 경우, 지문센서 어셈블리(10)의 상부가 외부의 충격에 쉽게 노출될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 종래에는 코팅층(13)을 스프레이 공정으로 마련하였다. 즉, 봉지부(12)의 상면에 컬러층(미도시) 등의 복수의 층을 순차적으로 스프레이하여 마련하였다. 이 경우, 지문센서 어셈블리(10) 별로 코팅층(13)을 마련해야 하므로 공정이 길어지는 문제점이 있다. 또한, 코팅층(13)을 마련하는 공정 중에 문제가 발생할 경우 조치가 어려운 문제점이 있다. 예컨대, 지문센서 어셈블리(10)와 코팅층(13)을 분리하여 재작업하기 위한 시간 소요가 많고, 재작업 자체가 용이하기 않으며, 비용적인 측면에서도 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 제조공정이 단순화되고 생산효율이 향상되며, 개선된 코팅층을 얻을 수 있는 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 및 이를 이용한 지문센서 모듈의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 a) 베이스 기판과, 상기 베이스 기판의 상면에 실장되는 복수의 센서부와, 각각의 상기 센서부와 상기 베이스 기판을 전기적으로 연결하는 본딩 와이어와, 상기 베이스 기판의 상면에 마련되어 복수의 상기 센서부 및 복수의 상기 본딩 와이어를 덮는 봉지부와, 상기 베이스 기판의 하면에 상기 센서부의 위치에 대응되도록 상기 베이스 기판과 전기적으로 연결되는 제1커넥터를 가지는 지문센서 시트가 마련되는 단계; b) 상기 봉지부의 상면에 프라이머층이 마련되는 단계; c) 상기 프라이머층의 상면에 컬러층이 마련되는 단계; d) 상기 컬러층의 상면에 강화투명층이 마련되는 단계; 그리고 e) 하나의 상기 센서부 및 하나의 상기 제1커넥터가 포함되도록 상기 지문센서 시트, 상기 프라이머층, 상기 컬러층 및 상기 강화투명층을 커팅하여 얻어지는 복수의 지문센서 어셈블리를 가지는 어레이 시트를 얻는 단계를 포함하는 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 b) 단계는 상기 봉지부의 상면에 액상의 프라이머 물질이 인쇄되는 단계와, 상기 프라이머 물질이 건조 및 경화되어 상기 프라이머층으로 형성되는 단계를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 b) 단계는 상기 프라이머층이 플라즈마 처리되는 단계를 더 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 c) 단계는 상기 프라이머층의 상면에 액상의 컬러 물질이 인쇄되는 단계와, 인쇄된 상기 컬러 물질이 건조 및 경화되어 상기 컬러층으로 형성되는 단계와, 상기 컬러층이 대기압 플라즈마 처리되는 단계를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 d) 단계는 상기 컬러층의 상면에 유기화합물질로 이루어지는 액상의 강화투명물질이 인쇄되는 단계와, 상기 액상의 강화투명물질이 반건조되도록 하는 단계와, 반건조 상태의 상기 강화투명물질의 상면에 이형필름이 마련되고, 상기 이형필름에 가해지는 가압력에 의해 상기 반건조 상태의 상기 강화투명물질이 평탄화되는 단계와, 평탄화된 상기 강화투명물질이 경화되는 단계를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 강화투명물질이 경화되는 공정은 상기 이형필름을 통해서 상기 반건조 상태의 강화투명물질로 자외선(UV)이 조사되어 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 e) 단계는 상기 지문센서 시트의 상측에서 상기 강화투명층, 상기 컬러층, 상기 프라이머층 및 상기 봉지부를 제1커팅하는 단계와, 상기 지문센서 시트의 하측에서 상기 베이스 기판을 제2커팅하는 단계를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2커팅은 상기 베이스 기판의 상면 테두리가 상기 봉지부의 외측으로 노출되어 상기 베이스 기판 및 상기 봉지부가 단차 형성되도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2커팅은 상기 베이스 기판의 일부가 인접한 지문센서 어셈블리 각각이 서로 폭 방향으로 연결되도록 하는 연결부로 남겨지도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1커팅은 컴퓨터수치제어(CNC) 가공으로 이루어지고, 상기 제2커팅은 레이저 가공으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 a) 트레이 정렬 지그에 형성되는 복수의 정렬공 각각에 상부 및 하부가 개방 형성되는 트레이의 하부가 상측을 향하도록 상기 트레이가 위치되는 단계; b) 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법으로 얻어지는 각각의 지문센서 어셈블리가 대응되는 각각의 상기 트레이의 하부로 삽입되어 상기 지문센서 어셈블리의 강화투명층이 상기 트레이의 상부로 노출되도록, 어레이 시트가 상기 트레이에 안착되는 단계; c) 인접한 상기 지문센서 어셈블리 각각이 서로 폭 방향으로 연결되도록 하는 베이스 기판으로 형성되는 연결부를 제3커팅하는 단계; d) 상기 지문센서 어셈블리의 제1커넥터와 전기적으로 연결되고, 상기 트레이의 하부에서 상기 트레이의 내측 및 외측으로 연장되도록 연결 어셈블리가 마련되는 단계; 그리고 e) 상기 연결 어셈블리를 가압하여 상기 지문센서 어셈블리가 상기 트레이에 고정되도록 상기 트레이의 하부에 커버부를 마련하는 단계를 포함하는 지문센서 모듈의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 b) 단계에서, 상기 지문센서 어셈블리는 상기 베이스 기판의 상면 테두리가 상기 봉지부의 외측으로 노출되도록 형성되어 상기 베이스 기판 및 상기 봉지부가 단차지도록 형성되는 제1단차부가 상기 트레이의 상부에 형성되는 제2단차부에 결합되어 상기 트레이의 상부를 통해 빠져나가지 않도록 마련될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 b) 단계 및 상기 c) 단계의 사이에, 상기 제1커넥터는 노출되도록 상기 베이스 기판의 하면 전체에 제1접착부가 마련되는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1접착부에 상기 지문센서 어셈블리를 지지하는 지지부가 구비되는 단계가 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 지지부가 구비되는 단계에서, 상기 제1커넥터는 상기 지지부에 형성되는 제2수용홀에 수용되어 외부로 노출될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 c) 단계에서 상기 제3커팅은 레이저 가공으로 이루어지고, 상기 제3커팅에 의해 상기 베이스 기판의 측면은 상기 트레이의 내측면 형상에 대응되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 c) 단계 및 상기 d) 단계의 사이에, 상기 지지부의 하면에 상기 지지부 및 상기 e) 단계에서 마련되는 상기 커버부를 접착하기 위한 제2접착부를 마련하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 e) 단계 이후에, 상기 트레이 및 상기 커버부가 밀착되는 부분에 하나 이상의 레이저 접합부가 마련되도록, 상기 트레이 및 상기 커버부가 밀착되는 부분을 레이저 접합하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 e) 단계 이후에, 상기 트레이의 상부에 노출되는 상기 지문센서 어셈블리의 상면을 덮도록 보호커버가 마련되는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 지문센서 어셈블리를 가지는 어레이 시트를 마련하고, 트레이 정렬 지그에 복수의 트레이를 위치시킨 후, 어레이 시트를 이용하여 한번에 복수의 지문센서 어셈블리를 트레이에 삽입할 수 있다. 또한, 제1접착부, 지지부, 제2접착부 및 연결 어셈블리의 각각의 공정이 복수의 지문센서 어셈블리에 대해 동시에 이루어질 수 있기 때문에, 공정시간을 줄이면서, 대량 생산이 가능할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래의 지문센서 모듈의 제조공정을 나타낸 예시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈의 분해사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 어셈블리를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 어셈블리를 나타낸 단면예시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 중, 지문센서 시트를 마련하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 중, 프라이머층을 마련하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 중, 컬러층을 마련하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 중, 강화투명층을 마련하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 중, 어레이 시트를 얻는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 중, 지문센서 시트를 마련하는 공정을 나타낸 예시도이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층을 가지는 지문센서 어셈블리를 제조하는 공정을 나타낸 예시도이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈을 나타낸 단면예시도이다.
도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 20 및 도 21은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조공정을 나타낸 예시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈의 분해사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 어셈블리를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 어셈블리를 나타낸 단면예시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 중, 지문센서 시트를 마련하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 중, 프라이머층을 마련하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 중, 컬러층을 마련하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 중, 강화투명층을 마련하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 중, 어레이 시트를 얻는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 중, 지문센서 시트를 마련하는 공정을 나타낸 예시도이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층을 가지는 지문센서 어셈블리를 제조하는 공정을 나타낸 예시도이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈을 나타낸 단면예시도이다.
도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 20 및 도 21은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조공정을 나타낸 예시도이다.
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(접속, 접촉, 결합)"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.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈을 나타낸 사시도인데, 도 2는 지문센서 모듈을 위에서 본 상태를 나타낸 것이고, 도 3은 지문센서 모듈을 아래에서 본 상태를 나타낸 것이다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈의 분해사시도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 어셈블리를 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 어셈블리를 나타낸 단면예시도이다.
도 2 내지 도 7에서 보는 바와 같이, 지문센서 모듈은 지문센서 어셈블리(100), 트레이(200), 연결 어셈블리(300) 그리고 커버부(400)를 포함할 수 있다.
그리고, 지문센서 어셈블리(100)는 지문센서(110), 제1커넥터(120), 프라이머층(131), 컬러층(132) 및 강화투명층(133)을 포함할 수 있다.
또한, 지문센서(110)는 베이스 기판(111), 센서부(112), 본딩 와이어(114) 및 봉지부(115)를 가질 수 있다.
베이스 기판(111)은 전기신호 정보가 전달되는 기판일 수 있다. 베이스 기판(111)은 예를 들면, 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)일 수 있다. 도시되지는 않았으나, 베이스 기판(111)에는 수지 사출 또는 표면실장기술(SMT)에 의해 리드 프레임이 부착될 수 있다.
센서부(112)는 베이스 기판(111) 상에 마련될 수 있다. 센서부(112)는 다이 접착 필름(DAF; Die Attach Film)(113)에 의해 베이스 기판(111)에 부착될 수 있다.
또한, 센서부(112)는 센싱 전극(미도시)을 포함할 수 있다. 센서부(112)는 강화투명층(133)에 접촉되는 사용자 손가락의 지문을 감지할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 센서부(112)는 사용자 손가락의 접근 여부나 그 움직임에 따른 정전용량의 변화를 감지하는 정전용량 방식의 지문센서일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 센서부(112)가 정전용량 방식으로 구현되는 경우, 상기 센싱 전극은 사용자 손가락과의 관계에서 정전용량을 형성할 수 있다. 상기 센싱 전극은 정전용량의 크기를 측정함으로써, 해당 전극 상부에서의 사용자 손가락의 지문에 따른 정전용량의 차이를 찾을 수 있다.
본딩 와이어(114)는 센서부(112) 및 베이스 기판(111)을 전기적으로 연결할 수 있다. 본딩 와이어(114)는 예를 들면, 골드 와이어(gold wire)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
봉지부(115)는 베이스 기판(111)의 상면에 마련되어 베이스 기판(111)의 상면과, 센서부(112) 및 본딩 와이어(114)를 덮음으로써, 각종 전기 부품들을 보호할 수 있다. 봉지부(115)는 예를 들면, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC: Epoxy Molding Compound)일 수 있다. 상기 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC)는 액상 형태일 수 있으며, 시간이 경과함에 따라 경화될 수 있다.
이하 설명에서 상부/상측 및 하부/하측의 표현은 설명의 편의상 도 4를 기준으로 한다.
본딩 와이어(114) 및 봉지부(115)가 마련될 때, 베이스 기판(111) 및 센서부(112)에는 플라즈마 표면 처리가 더 이루어질 수 있다.
제1커넥터(120)는 베이스 기판(111)의 하면에 마련될 수 있으며, 베이스 기판(111)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1커넥터(120)는 보드투보드(B2B: Board to Board) 커넥터일 수 있다.
봉지부(115)의 상면에는 프라이머층(131)이 마련될 수 있다. 프라이머층(131)은 프라이머 물질이 인쇄된 후 경화되어 형성될 수 있다. 여기서, 상기 인쇄는 분사, 도포 및 스프레이를 이용한 방법을 포함할 수 있다. 봉지부(115)의 상면에 프라이머층(131)이 더욱 견고하게 마련될 수 있도록, 프라이머층(131)이 마련되기 전에, 봉지부(115)의 상면은 플라즈마 표면 처리가 될 수 있다.
컬러층(132)은 프라이머층(131)의 상면에 마련될 수 있으며, 컬러 구현 기능을 수행할 수 있다. 컬러층(132)은 액상의 컬러 물질이 인쇄된 후 경화되어 형성될 수 있다. 여기서, 상기 인쇄는 분사, 도포 및 스프레이를 이용한 방법을 포함할 수 있다. 그리고, 컬러층(132)은 도포된 컬러 물질이 경화되어 형성될 수 있는데, 예를 들면, 액상 또는 기상법을 이용하여 컬러를 형성할 수 있다. 또한, 컬러층(132)은 컬러가 형성된 필름이 부착되어 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 필름은 열전사 필름 및 부착형 열경화수지로 구성되는 필름을 포함할 수 있다.
강화투명층(133)은 유기화합물질로 이루어질 수 있다. 상기 유기화합물질은 레진(Resin) 계열의 고분자 물질을 합성 또는 혼합하는 것을 포함할 수 있다. 강화투명층(133)은 투명한 성질과 고경도 특성을 가질 수 있다. 강화투명층(133)이 유기화합물질로 이루어지는 경우, 강화투명층은 용제를 포함하는 용제타입일 수 있으며, 용제의 휘발 및 경화의 공정을 거쳐 경화되어 형성될 수 있다.
또한, 강화투명층(133)은 무용제타입일 수도 있으며, 예를 들면, 강화투명층(133)은 별도로 제작되는 필름의 형태일 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 강화투명층은 상기 컬러층의 별도 구성이 없이, 상기 강화투명층 자체가 컬러를 가질 수 있다. 이를 위해, 상기 강화투명층은 유기화합물질의 합성 시에 컬러 물질이 더 포함되어 형성될 수 있다.
그리고, 베이스 기판(111)과 봉지부(115)는 단차 형성될 수 있다. 구체적으로, 베이스 기판(111)의 상면 테두리(116)는 봉지부(115)의 외측으로 노출되도록 형성될 수 있다.
이를 위해, 봉지부(115)의 하면은 베이스 기판(111)의 상면의 면적보다 작은 면적으로 형성될 수 있으며, 봉지부(115)는 높이 방향에 수직한 단면적이 베이스 기판(111)의 높이 방향에 수직한 단면적보다 작게 형성될 수 있다. 이와 같이, 지문센서 어셈블리(100)가 베이스 기판(111) 및 봉지부(115) 간에 단차 형성되는 제1단차부(117)를 가짐에 따라, 지문센서 어셈블리(100)는 트레이(200)와 쉽게 결합위치가 결정될 수 있으며, 자세한 설명은 후술한다.
이하에서는 지문센서 어셈블리의 제조방법에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법을 나타낸 흐름도이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 중, 지문센서 시트를 마련하는 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 중, 프라이머층을 마련하는 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 중, 컬러층을 마련하는 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 중, 강화투명층을 마련하는 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 중, 어레이 시트를 얻는 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 14 및 도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 중, 지문센서 시트를 마련하는 공정을 나타낸 예시도이고, 도 16 및 도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 유기화합물을 이용한 강화투명층을 가지는 지문센서 어셈블리를 제조하는 공정을 나타낸 예시도이다.
도 8 내지 도 17에서 보는 바와 같이, 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법은 베이스 기판과, 상기 베이스 기판의 상면에 실장되는 복수의 센서부와, 각각의 상기 센서부와 상기 베이스 기판을 전기적으로 연결하는 본딩 와이어와, 상기 베이스 기판의 상면에 마련되어 복수의 상기 센서부 및 복수의 상기 본딩 와이어를 덮는 봉지부를 가지는 지문센서 시트가 마련되는 단계(S710)를 포함할 수 있다.
그리고, S710 단계는 단일의 베이스 기판(111)의 상면에 복수의 센서부(112)를 미리 정해진 간격으로 마련하는 단계(S711)를 가질 수 있다. 센서부(112)가 마련되기 전에 베이스 기판(111)은 플라즈마 표면 처리될 수 있다.
센서부(112)는 실리콘 다이(112a)와 실리콘 다이(112a)에 마련되는 센싱부(미도시)를 가질 수 있다. 센서부(112)는 다이 접착 필름(DAF)(113)이 부착된 상태로 캐리어 테이프(150)에 복수개가 마련되어 공급될 수 있다. 센서부(112)는 센서부(112)의 상부에 진공압(151)을 적용하는 이송장치(152)에 의해 캐리어 테이프(150)로부터 분리되어 이송된 후, 베이스 기판(111)에 부착될 수 있다. 캐리어 테이프(150)의 하측에는 이송장치(152)와 연동하여 작동하면서 캐리어 테이프(150)로부터 센서부(112)의 분리를 돕는 다이 이젝터(153)가 마련될 수 있다 또한, S710 단계에서, 캐리어 테이프(150)의 센서부(112)의 위치 및 베이스 기판(111)의 센서부(112)의 위치는 각각 카메라(154)에 의해 파악될 수 있다. 여기서, 카메라(154)는 전하결합소자(CCD) 카메라일 수 있다(도 15 참조).
그리고, S710 단계는 본딩 와이어(114)로 각각의 센서부(112)를 베이스 기판(111)에 전기적으로 연결하는 단계(S712)를 가질 수 있다. 본딩 와이어(114) 작업이 진행되기 전에, 센서부(112) 및 베이스 기판(111)은 플라즈마 표면 처리될 수 있다.
또한, S710 단계는 봉지부(115)로 복수의 센서부(112) 및 본딩 와이어(114)를 전체적으로 덮는 단계(S713)를 가질 수 있다. 봉지부(115)는 액상 상태의 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC)일 수 있으며, 시간이 경과함에 따라 경화될 수 있다.
그리고, S710 단계는 제1커넥터(120)가 센서부(112)의 위치에 대응되도록 베이스 기판(111)의 하부에 전기적으로 연결되는 단계(S714)를 가질 수 있다. 봉지부(115)의 형성 후, SMT 진행 및 제1커넥터(120)가 연결되는 것이 바람직하다.
이를 통해, 베이스 기판(111)에 실장된 복수의 센서부(112)가 봉지부(115)로 봉지된 지문센서 시트(110a)가 마련될 수 있다.
그리고, 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법은 봉지부(115)의 상면에 프라이머층(131)이 마련되는 단계(S720)를 포함할 수 있다. S720 단계는 액상의 프라이머 물질(131a)이 봉지부(115)의 상면에 인쇄되는 단계(S721)를 가질 수 있다. S721 단계에서, 액상의 프라이머 물질(131a)은 나노 스케일의 제1노즐(161)을 통해 분사될 수 있다. 제1노즐(161)에서 분사되는 액상의 프라이머 물질(131a)이 봉지부(115) 상에 정확히 도포되도록, 봉지부(115)의 상측에는 제1마스크(162)가 구비될 수 있다(도 16의 (b) 참조).
또한, S720 단계는 프라이머 물질(131a)이 건조 및 경화되어 프라이머층(131)으로 형성되는 단계(S722)를 가질 수 있다. S722 단계에서, 제1광원(163)으로부터 조사되어 제1윈도우(164)를 거친 광 및 제1챔버(165)의 내측으로 유입되는 제1공정가스(166)에 의해 액상의 프라이머 물질(131a)은 가열될 수 있다. 제1윈도우(5)는 석영(Quartz)으로 이루어질 수 있다. 더하여, 제1챔버(165)의 내부에는 제1고온계(Pyrometer)(167)가 구비될 수 있으며, 제1고온계(167)에서 측정되는 온도를 기초로 프라이머 물질(131a)의 가열 온도가 적절하게 관리될 수 있다(도 16의 (c) 참조). S720 단계는 프라이머층(131)이 플라즈마 처리되는 단계(S723)를 더 가질 수 있다.
유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법은 프라이머층의 상면에 컬러층이 마련되는 단계(S730)를 포함할 수 있다. 그리고, S730 단계는 프라이머층(131)의 상면에 액상의 컬러 물질(132a)이 인쇄되는 단계(S731)를 가질 수 있다. S731에서 컬러 물질(132a)은 컬러 잉크일 수 있으며, 나노 스케일의 제2노즐(168)을 통해 분사될 수 있다. 제2노즐(168)에서 분사되는 컬러 물질(132a)이 프라이머층(131) 상에 정확히 도포되도록, 프라이머층(131)의 상측에는 제2마스크(169)가 구비될 수 있다(도 16의 (e) 참조).
또한, S730 단계는 인쇄된 컬러 물질(132a)이 건조 및 경화되어 컬러층(132)으로 형성되는 단계(S732)를 가질 수 있다. S732 단계에서 제2광원(171)으로부터 조사되어 제2윈도우(172)를 거친 광 및 제2챔버(173)의 내측으로 유입되는 제2공정가스(174)에 의해 액상의 컬러 물질(132a)은 가열될 수 있다. 제2윈도우(172)는 석영(Quartz)으로 이루어질 수 있다. 더하여, 제2챔버(173)의 내부에는 제2고온계(175)가 구비될 수 있으며, 제2고온계(175)에서 측정되는 온도를 기초로 컬러 물질(132a)의 가열 온도가 적절하게 관리될 수 있다(도 16의 (f) 참조).
S730 단계는 컬러층(132)이 대기압 플라즈마 처리되는 단계(S733)를 가질 수 있다. S733 단계에서, 컬러층(132)은 제3챔버(176)의 내부에 설치되는 전극 사이에 전기장이 인가되고, 제3공정가스(177)가 제공됨으로써 제3챔버(176) 내부에 발생되는 플라즈마(178)에 의해 표면 처리될 수 있다.
유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법은 컬러층의 상면에 강화투명층이 마련되는 단계(S740)를 가질 수 있다. 그리고, S740 단계는 컬러층(132)의 상면에 유기화합물질로 이루어지는 액상의 강화투명물질(133a)이 인쇄되는 단계(S741)를 가질 수 있다. 상기 유기화합물질은 레진(Resin) 계열의 고분자 물질을 합성 또는 혼합한 것을 포함할 수 있다. S741 단계에서, 액상의 강화투명물질(133a)은 나노 스케일의 제3노즐(181)을 통해 분사될 수 있다. 제3노즐(181)에서 분사되는 강화투명물질(133a)이 컬러층(132) 상에 정확히 도포되도록, 컬러층(132)의 상측에는 제3마스크(182)가 구비될 수 있다(도 16의 (i) 참조).
그리고, S740 단계는 액상의 강화투명물질이 반건조되도록 하는 단계(S742)를 가질 수 있다. 액상의 강화투명물질(133a)은 용제를 포함하는 용제타입일 수 있으며, 상기 반건조는 용제가 완전히 휘발되어 경화되지 않을 정도로 건조된 상태를 의미할 수 있다. 한편, 강화투명층(133)은 무용제타입일 수도 있으며, 예를 들면, 강화투명층(133)은 별도로 제작되는 필름의 형태일 수도 있다. 강화투명층(133)이 무용제타입인 경우에도, 강화투명층(133)은 반건조되는 공정을 거칠 수 있다. S742 단계에서 제3광원(183)으로부터 조사되어 제3윈도우(184)를 거친 광 및 제4챔버(185)의 내측으로 유입되는 제4공정가스(186)에 의해 액상의 강화투명물질(133a)은 가열될 수 있다. 제3윈도우(184)는 석영(Quartz)으로 이루어질 수 있다. 더하여, 제4챔버(185)의 내부에는 제3고온계(187)가 구비될 수 있으며, 제3고온계(187)에서 측정되는 온도를 기초로 강화투명물질(133a)의 가열 온도는 적절하게 관리될 수 있다(도 17의 (k) 참조).
그리고, S740 단계는 반건조 상태의 강화투명물질의 상면에 이형필름(188)이 마련되고, 이형필름(188)에 가해지는 가압력에 의해 반건조 상태의 강화투명물질(133a)이 평탄화되는 단계(S743)를 가질 수 있다. S743 단계에서, 강화투명물질(133a)의 상측에는 이형필름(188)이 마련될 수 있으며, 이형필름(188)은 롤러(189)에 의해 가압될 수 있으며, 이를 통해, 강화투명물질(133a)은 평탄화될 수 있다(도 17의 (l) 참조). 여기서, 평탄화공정이 롤러(189)를 이용한 롤프레스(Roll Press)에 의해 이루어지는 것을 예로 설명했으나 반드시 이러한 공정으로 한정되는 것은 아니며, 프레스블록으로 반건조 상태의 강화투명물질을 전체적으로 가압하는 플랫프레스(Flat Press)에 의해 이루어질 수도 있다.
S740 단계는 평탄화된 상기 강화투명물질이 경화되는 단계(S744)를 가질 수 있다. S744 단계에서, 제4광원(191)은 자외선 엘이디(UV LED) 또는 UV-A 램프일 수 있다. UV-A는 315~400㎚의 파장을 가지는 자외선일 수 있다. UV-A 램프는 UV-A를 조사할 수 있으며, 자외선 엘이디가 사용되는 경우에도 UV-A가 조사될 수 있다. 제4광원(191)으로부터 조사되어 제4윈도우(192)를 거친 자외선 및 제5챔버(193)의 내측으로 유입되는 제5공정가스(194)에 의해 반건조 상태의 강화투명물질(133a)은 경화될 수 있다. 제4윈도우(192)는 석영(Quartz)으로 이루어질 수 있다. 더하여, 제5챔버(193)의 내부에는 제4고온계(195)가 구비될 수 있으며, 제4고온계(195)에서 측정되는 온도를 기초로 강화투명물질(133a)의 가열 온도는 적절하게 관리될 수 있다(도 17의 (m) 참조).
그리고, 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법은 하나의 센서부(112) 및 하나의 제1커넥터(120)가 포함되도록 지문센서 시트(110a), 프라이머층(131), 컬러층(132) 및 강화투명층(133)을 커팅하여 얻어지는 복수의 지문센서 어셈블리(100)를 가지는 어레이 시트(110b)를 얻는 단계(S750)를 가질 수 있다.
S750 단계는 지문센서 시트(110a)의 상측에서 강화투명층(133), 컬러층(132), 프라이머층(131) 및 봉지부(115)를 제1커팅하는 단계(S751)를 가질 수 있다. S751 단계에서, 상기 제1커팅은 절삭 툴(196)을 이용한 기계가공에 의해 이루어질 수 있으며, 상기 기계가공은 컴퓨터수치제어(CNC) 가공일 수 있다.
그리고, S750 단계는 지문센서 시트(110a)의 하측에서 베이스 기판(111)을 제2커팅하는 단계(S752)를 가질 수 있다. S752 단계에서, 상기 제2커팅은 레이저 장치(197)를 이용한 레이저(198) 가공으로 이루어질 수 있다. 상기 제2커팅은 베이스 기판(111)이 제1커팅에 의해 형성되는 봉지부(115), 프라이머층(131), 컬러층(132) 및 강화투명층(133)보다 넓은 면적을 가지도록 이루어질 수 있다. 이를 통해, S750 단계를 거치면, 베이스 기판(111)의 상면 테두리(116)가 봉지부(115)의 외측으로 노출되어 베이스 기판(111) 및 봉지부(115)가 단차 형성되는 제1단차부(117)가 형성될 수 있다(도 17의 (n) 및 (o) 참조).
또한, 상기 제2커팅은 베이스 기판(111)의 일부가 인접한 지문센서 어셈블리(100) 각각이 서로 폭 방향으로 연결되도록 하는 연결부(111a)로 남겨지도록 이루어질 수 있다. 즉, 제2커팅은 베이스 기판(111)이 지문센서 어셈블리(100)의 최종적인 형상을 이루도록 베이스 기판(111)을 전체적으로 커팅하되, 인접한 지문센서 어셈블리(100)가 폭 방향으로 연결되도록 베이스 기판(111)의 일부에 대해서는 연결부(111a)가 형성되도록 커팅이 이루어질 수 있다. 이를 통해, 어레이 시트(110b)는 폭 방향으로 연결되는 복수의 지문센서 어셈블리(100)를 가질 수 있다(도 17의 (p) 참조).
본 발명에서는, 베이스 기판(111)의 하면에 제1커넥터(120)가 마련되는 지문센서 시트(110a)를 마련하기 때문에, 후술할 연결 어셈블리(300)와의 전기적 연결 공정이 상온에서 진행될 수 있다. 그리고, 지문센서 시트(110a) 상태에서 프라이머층(131), 컬러층(132) 및 강화투명층(133)을 마련하는 공정이 수행될 수 있다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈을 나타낸 단면예시도인데, 이하에서는 도 18과 함께, 도 2 내지 도 4를 포함하여 설명한다.
트레이(200)는 상부 및 하부가 개방 형성될 수 있다. 그리고, 트레이(200)는 트레이(200)의 상부로 강화투명층(133)의 상면이 노출되도록 내측에 지문센서 어셈블리(100)를 수용할 수 있다.
구체적으로, 트레이(200)의 상부의 내주면에는 지문센서 어셈블리의 제1단차부(117)에 대응되는 형상의 제2단차부(201)가 형성될 수 있다.
이에 따라, 지문센서 어셈블리(100)가 트레이(200)에 결합될 때, 지문센서 어셈블리(100)의 제1단차부(117)가 트레이(200)의 제2단차부(201)에 걸리게 되면서 지문센서 어셈블리(100)는 트레이(200)의 상부를 통해 빠져나가지 않도록 결합될 수 있다.
연결 어셈블리(300)는 지문센서 어셈블리(100)의 제1커넥터(120)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 트레이(200)의 하부에서 트레이(200)의 내측 및 외측으로 연장되게 마련될 수 있다.
연결 어셈블리(300)는 유연기판(301)과, 유연기판(301)의 일단부에 구비되어 제1커넥터(120)와 전기적으로 연결되는 제2커넥터(302)을 가질 수 있다. 또한, 연결 어셈블리(300)는 유연기판(301)의 타단부에 구비되는 제3커넥터(303)를 가질 수 있으며, 제3커넥터(303)는 전자기기의 메인기판에 전기적으로 연결될 수 있다.
커버부(400)는 트레이(200)의 하부를 밀폐하도록 마련될 수 있다. 또한, 커버부(400)는 트레이(200)의 하부에 마련되어 연결 어셈블리(300)를 가압하여 지문센서 어셈블리(100)가 트레이(200)에 고정되도록 할 수 있다. 즉, 커버부(400)는 트레이(200)의 하부에 마련되어 지문센서 어셈블리(100)를 트레이(200)의 상측으로 가압할 수 있으며, 이때, 지문센서 어셈블리(100)는 제1단차부(117)가 제2단차부(201)에 걸린 상태가 되기 때문에, 지문센서 어셈블리(100)는 트레이(200)의 내부에 견고하게 고정될 수 있다.
트레이(200)의 하부에는 제1단차홈(202) 및 제2단차홈(203)이 형성될 수 있다. 제1단차홈(202)은 어레이 시트(110b, 도 17의 (p) 참조)의 지문센서 어셈블리(100, 도 17의 (p) 참조)를 연결하는 연결부(111a, 도 17의 (p) 참조)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 제2단차홈(203)은 커버부(400)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있으며, 제2단차홈(203)에는 커버부(400)가 삽입 결합될 수 있다. 제2단차홈(203)은 커버부(400)가 결합완료 시에 커버부(400)의 하면이 트레이(200)의 하면과 동일해지도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 지문센서 모듈이 전자기기에 장착 시, 장착성이 좋아질 수 있다. 커버부(400) 및 트레이(200)가 밀착되는 부분에는 하나 이상의 레이저 접합부(410)가 형성될 수 있으며, 이를 통해, 커버부(400) 및 트레이(200)는 견고하게 결합될 수 있다.
커버부(400)는 하면에 돔(401)을 가질 수 있으며, 지문센서 모듈이 전자기기에 장착되면, 돔(401)은 돔 스위치 기능을 수행할 수 있다.
그리고, 지문센서 모듈은 지지부(500)를 포함할 수 있다. 지지부(500)는 지문센서 어셈블리(100) 및 커버부(400)의 사이에 구비될 수 있다.
지지부(500)는 지문센서 어셈블리(100) 및 커버부(400)의 사이의 공간을 채우도록 형성될 수 있다. 지지부(500)는 지문센서 어셈블리(100) 및 커버부(400)의 사이에서 지문센서 어셈블리(100)를 지지할 수 있으며, 중격을 흡수할 수 있다.
그리고, 지문센서 어셈블리(100) 및 지지부(500)의 사이에는 제1접착부(210)가 마련될 수 있다. 구체적으로, 제1접착부(210)는 베이스 기판(111)의 하면에 마련될 수 있다. 제1접착부(210)는 유브이(UV), 열경화성 에폭시(Thermoset Epoxy) 중 하나 이상으로 이루어질 수 있다. 제1접착부(210)는 베이스 기판(111) 및 지지부(500)를 접착하는 기능과 함께, 트레이(200)와 지문센서 어셈블리(100)의 사이로 물 등이 유입되는 것을 방지하는 방수 기능을 할 수 있다. 제1접착부(210)의 중앙에는 제1수용홀(211)이 형성될 수 있으며, 제1커넥터(120)는 제1수용홀(211)을 관통하여 구비될 수 있다.
또한, 지지부(500)는 제2수용홀(501)을 가질 수 있으며, 제2수용홀(501)에는 제1커넥터(120)가 수용될 수 있다. 제1커넥터(120)는 제2수용홀(501)을 통해 외부로 노출될 수 있다.
그리고, 지지부(500) 및 커버부(400)의 사이에는 제2접착부(510)가 마련될 수 있다. 제2접착부(510)는 지지부(500) 및 커버부(400)를 접착하기 위한 접착력을 제공할 수 있다. 제2접착부(510)의 중앙에는 제3수용홀(511)이 형성될 수 있으며, 제1커넥터(120)는 제3수용홀(511)을 관통하여 외측으로 노출될 수 있다. 제2접착부(510)는 제1접착부(210)와 동일한 것일 수 있다. 제2접착부(510)는 접착기능과 함께, 지지부(500)와 커버부(400)의 사이를 통해 제1커넥터(120) 및 제2커넥터(302)로 물 등이 유입되는 것을 방지하는 방수 기능을 할 수 있다.
지문센서 모듈은 보호커버(600)를 더 포함할 수 있다. 보호커버(600)는 트레이(200)의 상부에 마련될 수 있으며, 강화투명층(133)의 상면을 덮어 보호할 수 있다.
이하에서는 지문센서 모듈의 제조방법에 대해 설명한다.
도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도이고, 도 20 및 도 21은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조공정을 나타낸 예시도이다.
도 19 내지 도 21에서 보는 바와 같이, 지문센서 모듈의 제조방법은 트레이 정렬 지그(250)에 형성되는 복수의 정렬공(251) 각각에 상부 및 하부가 개방 형성되는 트레이(200)의 하부가 상측을 향하도록, 트레이(200)가 위치되는 단계(S810)를 포함할 수 있다. S810 단계에서, 정렬공(251)은 어레이 시트(110b)의 지문센서 어셈블리(100)의 형성 간격에 대응되도록 형성될 수 있다. 따라서, 정렬공(251)에 트레이(200)가 위치되면, 트레이(200)도 어레이 시트(110b)의 지문센서 어셈블리(100)의 형성 간격에 대응되도록 위치될 수 있다(도 20의 (a) 내지 (c) 참조).
그리고, 지문센서 모듈의 제조방법은 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법으로 얻어지는 각각의 지문센서 어셈블리(100)가 대응되는 각각의 트레이(200)의 하부로 삽입되어 지문센서 어셈블리(100)의 강화투명층(133)이 트레이(200)의 상부로 노출되도록, 어레이 시트(110b)가 트레이(200)에 안착되는 단계(S820)를 포함할 수 있다. 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법으로 지문센서 어셈블리(100)를 가지는 어레이 시트(110b)를 얻는 내용에 대해서는 전술하였으므로, 설명을 생략한다.
S820 단계에서, 어레이 시트(110b)는 제1커넥터(120)가 상측을 향하도록 된 상태에서, 강화투명층(133)이 트레이(200)의 하부로 삽입되도록 트레이(200)에 안착될 수 있다. 이때, 지문센서 어셈블리(100)를 연결하는 연결부(111a)는 트레이(200)의 하부에 형성되는 제1단차홈(202)에 안착될 수 있으며, 이를 통해, 어레이 시트(110b)는 트레이 정렬 지그(250)에 위치되는 트레이(200)에 결합된 상태가 유지될 수 있다(도 20의 (d) 및 (e) 참조).
또한, S820 단계에서, 지문센서 어셈블리(100)는 제1단차부(117)가 트레이(200)의 상부에 형성되는 제2단차부(201)에 결합되어 트레이(200)의 상부를 통해 빠져나가지 않도록 마련될 수 있다. 지문센서 어셈블리(100)는 강화투명층(133)의 상면이 트레이(200)의 상부와 동일한 평면상에 위치되도록 결합될 수 있다.
그리고, 지문센서 모듈의 제조방법은 S820 단계 이후에, 제1커넥터(120)가 노출되도록 베이스 기판(111)의 하면 전체에 제1접착부(210)가 마련되는 단계(S825)를 포함할 수 있다. S825 단계에서, 제1접착부(210)의 중앙에는 제1수용홀(211)이 형성될 수 있으며, 제1커넥터(120)는 제1수용홀(211)을 관통하여 구비될 수 있다. 제1접착부(210)는 유브이(UV), 열경화성 에폭시(Thermoset Epoxy) 중 하나 이상으로 이루어질 수 있다. 제1접착부(210)가 마련되는 공정은 어레이 시트(110b)의 모든 지문센서 어셈블리(100)에 대해 동시에 진행될 수 있다.
그리고, 지문센서 모듈의 제조방법은 제1접착부(210)에 지문센서 어셈블리(100)를 지지하는 지지부(500)가 구비되는 단계(S826)를 포함할 수 있다. S826 단계에서, 지지부(500)는 중앙에 관통 형성되는 제2수용홀(501)을 가질 수 있으며, 지지부(500)가 제1접착부(210)에 접착될 때, 제1커넥터(120)는 제2수용홀(501)의 내측에 수용될 수 있다. 제2수용홀(501)은 관통 형성된 상태이기 때문에, 제1커넥터(120)는 제2수용홀(501)을 통해 외측으로 노출될 수 있다(도 20의 (g) 및 (h) 참조). 지지부(500)가 마련되는 공정은 어레이 시트(110b)의 모든 지문센서 어셈블리(100)에 대해 동시에 진행될 수 있다.
그리고, 지문센서 모듈의 제조방법은 인접한 지문센서 어셈블리(100) 각각이 서로 폭 방향으로 연결되도록 하는 베이스 기판(111)으로 형성되는 연결부(111a)를 제3커팅(111b)하는 단계(S830)를 포함할 수 있다. S830 단계에서, 제3커팅(111b)은 레이저 가공으로 이루어지고, 제3커팅에 의해 베이스 기판(111)의 측면은 트레이(200)의 내측면 형상에 대응되도록 형성될 수 있다. S830 단계를 거치면 지문센서 어셈블리(100)는 개별적으로 트레이(200)에 안착된 상태가 될 수 있다. 연결부(111a)를 제3커팅하는 공정은 어레이 시트(110b)의 모든 지문센서 어셈블리(100)에 대해 동시에 진행될 수 있다(도 21의 (i) 및 (j) 참조).
그리고, 지문센서 모듈의 제조방법은 지지부(500)의 하면에 제2접착부(510)를 마련하는 단계(S835)를 포함할 수 있다. 제2접착부는 제3수용홀(511)을 가질 수 있으며, 제1커넥터(120)는 제3수용홀(511)을 통해 외측으로 노출될 수 있다(도 21의 (k) 참조). 제2접착부(510)가 마련되는 공정은 어레이 시트(110b)의 모든 지문센서 어셈블리(100)에 대해 동시에 진행될 수 있다.
또한, 지문센서 모듈의 제조방법은 지문센서 어셈블리(100)의 제1커넥터(120)와 전기적으로 연결되고, 트레이(200)의 하부에서 트레이(200)의 내측 및 외측으로 연장되도록 연결 어셈블리(300)가 마련되는 단계(S840)를 포함할 수 있다. S840 단계에서, 연결 어셈블리(300)의 유연기판(301)의 일단부에 구비되는 제2커넥터(302, 도 4 참조))는 제1커넥터(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 연결 어셈블리(300)의 유연기판(301)은 트레이(200)의 외측으로 연장될 수 있으며, 유연기판(301)의 타단부에 구비되는 제3커넥터(303)는 전자기기의 메인 기판에 전기적으로 연결될 수 있다(도 21의 (l) 참조).
그리고, 지문센서 모듈의 제조방법은 연결 어셈블리(300)를 가압하여 지문센서 어셈블리(100)가 트레이(200)에 고정되도록 트레이(200)의 하부에 커버부(400)를 마련하는 단계(S850)를 포함할 수 있다. S850 단계에서, 커버부(400)는 트레이(200)의 하부에 커버부(400)에 대응되는 형상으로 형성되는 제2단차홈(203)에 삽입 결합될 수 있다. 그리고, 커버부(400)가 제2단차홈(203)에 결합완료 시에 커버부(400)의 하면(402)은 트레이(200)의 하면(204)과 동일 평면상에 위치될 수 있다. 커버부(400)는 제2커넥터(302)를 가압할 수 있으며, 제2커넥터(302)가 제1커넥터(120)를 가압함에 따라 지문센서 어셈블리(100)가 트레이(200)의 상부 방향으로 가압되도록 하여 트레이(200)와 단차 결합된 지문센서 어셈블리(100)가 트레이(200)와 견고하게 고정될 수 있도록 할 수 있다. 또한, 커버부(400)는 제2접착부(510)에 의해 지지부(500)에 접착될 수 있으며, 제2접착부(510)는 접착력과 함께, 커버부(400) 및 지지부(500)의 사이를 통해 제1커넥터(120) 및 제2커넥터(302)로 물 등의 유입을 막는 방수 기능을 가질 수 있다. 커버부(400)는 하면에 돔(401)을 가질 수 있으며, 지문센서 모듈이 전자기기에 장착되면, 돔(401)은 돔 스위치 기능을 수행할 수 있다(도 21의 (m) 및 (n) 참조).
또한, 지문센서 모듈의 제조방법은 S850 단계 이후에, 트레이(200) 및 커버부(400)가 밀착되는 부분에 하나 이상의 레이저 접합부(410)가 마련되도록, 트레이(200) 및 커버부(400)가 밀착되는 부분을 레이저(199)를 이용하여 접합하는 단계(S860)를 포함할 수 있다. 이를 통해, 커버부(400) 및 트레이(200)는 견고하게 결합될 수 있다(도 21의 (o) 참조).
그리고, 지문센서 모듈의 제조방법은 트레이(200)의 상부에 노출되는 지문센서 어셈블리(100)의 상면을 덮도록 보호커버(600)가 마련되는 단계(S870)를 더 포함할 수 있다. 보호커버(600)는 강화투명층(133)뿐만 아니라, 트레이(200)의 상부도 같이 덮도록 마련될 수 있으며, 지문센서 어셈블리(100)의 상면을 덮어 보호할 수 있다(도 21의 (p) 및 (q) 참조).
본 발명에 따르면, 복수의 지문센서 어셈블리(100)를 가지는 어레이 시트(110b)를 마련하고, 트레이 정렬 지그(250)에 복수의 트레이(200)를 위치시킨 후, 어레이 시트(110b)를 이용하여 한번에 복수의 지문센서 어셈블리(100)를 트레이(200)에 삽입할 수 있다. 또한, 제1접착부(210), 지지부(500), 제2접착부(510) 및 연결 어셈블리(300)의 각각의 공정이 복수의 지문센서 어셈블리에 대해 동시에 이루어질 수 있기 때문에, 공정시간을 줄이면서, 대량 생산이 가능할 수 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 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 지문센서 어셈블리
110: 지문센서
110a: 지문센서 시트
110b: 어레이 시트
111: 베이스 기판
111a: 연결부
111b: 제3커팅
115: 봉지부
120: 제1커넥터
131: 프라이머층
132: 컬러층
133: 강화투명층
200: 트레이
202: 제1단차홈
250: 트레이 정렬 지그
300: 연결 어셈블리
400: 커버부
410: 레이저 접합부
500: 지지부
600: 보호커버
110: 지문센서
110a: 지문센서 시트
110b: 어레이 시트
111: 베이스 기판
111a: 연결부
111b: 제3커팅
115: 봉지부
120: 제1커넥터
131: 프라이머층
132: 컬러층
133: 강화투명층
200: 트레이
202: 제1단차홈
250: 트레이 정렬 지그
300: 연결 어셈블리
400: 커버부
410: 레이저 접합부
500: 지지부
600: 보호커버
Claims (19)
- a) 베이스 기판과, 상기 베이스 기판의 상면에 실장되는 복수의 센서부와, 각각의 상기 센서부와 상기 베이스 기판을 전기적으로 연결하는 본딩 와이어와, 상기 베이스 기판의 상면에 마련되어 복수의 상기 센서부 및 복수의 상기 본딩 와이어를 덮는 봉지부와, 상기 베이스 기판의 하면에 상기 센서부의 위치에 대응되도록 상기 베이스 기판과 전기적으로 연결되는 제1커넥터를 가지는 지문센서 시트가 마련되는 단계;
b) 상기 봉지부의 상면에 프라이머층이 마련되는 단계;
c) 상기 프라이머층의 상면에 컬러층이 마련되는 단계;
d) 상기 컬러층의 상면에 강화투명층이 마련되는 단계; 그리고
e) 하나의 상기 센서부 및 하나의 상기 제1커넥터가 포함되도록 상기 지문센서 시트, 상기 프라이머층, 상기 컬러층 및 상기 강화투명층을 커팅하여 얻어지는 복수의 지문센서 어셈블리를 가지는 어레이 시트를 얻는 단계를 포함하며,
상기 제1커넥터는,
유연기판, 상기 유연기판의 일단부에 구비되는 제2커넥터 및 상기 유연기판의 타단부에 구비되어 전자기기의 메인기판에 전기적으로 연결되는 제3커넥터를 갖는 연결 어셈블리의 상기 제2커넥터와 전기적으로 연결될 수 있도록 마련되며,
상기 제1커넥터와 상기 제2커넥터는 상온에서 연결되도록 마련됨으로써, 상기 프라이머층, 상기 컬러층 및 상기 강화투명층은 지문센서 시트 상태에서 마련되고,
코팅층이 형성된 상기 지문센서 시트 상태에서, 상기 센서부 및 상기 제1커넥터가 각각 포함되도록 커팅공정이 수행되는 것을 특징으로 하는 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법. - 제1항에 있어서,
상기 b) 단계는
상기 봉지부의 상면에 액상의 프라이머 물질이 인쇄되는 단계와,
상기 프라이머 물질이 건조 및 경화되어 상기 프라이머층으로 형성되는 단계를 가지는 것을 특징으로 하는 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법. - 제2항에 있어서,
상기 b) 단계는 상기 프라이머층이 플라즈마 처리되는 단계를 더 가지는 것을 특징으로 하는 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법. - 제1항에 있어서,
상기 c) 단계는
상기 프라이머층의 상면에 액상의 컬러 물질이 인쇄되는 단계와,
인쇄된 상기 컬러 물질이 건조 및 경화되어 상기 컬러층으로 형성되는 단계와,
상기 컬러층이 대기압 플라즈마 처리되는 단계를 가지는 것을 특징으로 하는 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법. - 제1항에 있어서,
상기 d) 단계는
상기 컬러층의 상면에 유기화합물질로 이루어지는 액상의 강화투명물질이 인쇄되는 단계와,
상기 액상의 강화투명물질이 반건조되도록 하는 단계와,
반건조 상태의 상기 강화투명물질의 상면에 이형필름이 마련되고, 상기 이형필름에 가해지는 가압력에 의해 상기 반건조 상태의 상기 강화투명물질이 평탄화되는 단계와,
평탄화된 상기 강화투명물질이 경화되는 단계를 가지는 것을 특징으로 하는 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법. - 제5항에 있어서,
상기 강화투명물질이 경화되는 공정은 상기 이형필름을 통해서 상기 반건조 상태의 강화투명물질로 자외선(UV)이 조사되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법. - 제1항에 있어서,
상기 e) 단계는
상기 지문센서 시트의 상측에서 상기 강화투명층, 상기 컬러층, 상기 프라이머층 및 상기 봉지부를 제1커팅하는 단계와,
상기 지문센서 시트의 하측에서 상기 베이스 기판을 제2커팅하는 단계를 가지는 것을 특징으로 하는 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법. - 제7항에 있어서,
상기 제2커팅은 상기 베이스 기판의 상면 테두리가 상기 봉지부의 외측으로 노출되어 상기 베이스 기판 및 상기 봉지부가 단차 형성되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법. - 제7항에 있어서,
상기 제2커팅은 상기 베이스 기판의 일부가 인접한 지문센서 어셈블리 각각이 서로 폭 방향으로 연결되도록 하는 연결부로 남겨지도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법. - 제7항에 있어서,
상기 제1커팅은 컴퓨터수치제어(CNC) 가공으로 이루어지고, 상기 제2커팅은 레이저 가공으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법. - a) 트레이 정렬 지그에 형성되는 복수의 정렬공 각각에 상부 및 하부가 개방 형성되는 트레이의 하부가 상측을 향하도록 상기 트레이가 위치되는 단계;
b) 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 따르는 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법으로 얻어지는 각각의 지문센서 어셈블리가 대응되는 각각의 상기 트레이의 하부로 삽입되어 상기 지문센서 어셈블리의 강화투명층이 상기 트레이의 상부로 노출되도록, 어레이 시트가 상기 트레이에 안착되는 단계;
c) 인접한 상기 지문센서 어셈블리 각각이 서로 폭 방향으로 연결되도록 하는 베이스 기판으로 형성되는 연결부를 제3커팅하는 단계;
d) 상기 지문센서 어셈블리의 제1커넥터와 전기적으로 연결되고, 상기 트레이의 하부에서 상기 트레이의 내측 및 외측으로 연장되도록 연결 어셈블리가 마련되는 단계; 그리고
e) 상기 연결 어셈블리를 가압하여 상기 지문센서 어셈블리가 상기 트레이에 고정되도록 상기 트레이의 하부에 커버부를 마련하는 단계를 포함하는 지문센서 모듈의 제조방법. - 제11항에 있어서,
상기 b) 단계에서,
상기 지문센서 어셈블리는 상기 베이스 기판의 상면 테두리가 상기 봉지부의 외측으로 노출되도록 형성되어 상기 베이스 기판 및 상기 봉지부가 단차지도록 형성되는 제1단차부가 상기 트레이의 상부에 형성되는 제2단차부에 결합되어 상기 트레이의 상부를 통해 빠져나가지 않도록 마련되는 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈의 제조방법. - 제11항에 있어서,
상기 b) 단계 및 상기 c) 단계의 사이에, 상기 제1커넥터는 노출되도록 상기 베이스 기판의 하면 전체에 제1접착부가 마련되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈의 제조방법. - 제13항에 있어서,
상기 제1접착부에 상기 지문센서 어셈블리를 지지하는 지지부가 구비되는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈의 제조방법. - 제14항에 있어서,
상기 지지부가 구비되는 단계에서, 상기 제1커넥터는 상기 지지부에 형성되는 제2수용홀에 수용되어 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈의 제조방법. - 제11항에 있어서,
상기 c) 단계에서 상기 제3커팅은 레이저 가공으로 이루어지고, 상기 제3커팅에 의해 상기 베이스 기판의 측면은 상기 트레이의 내측면 형상에 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈의 제조방법. - 제14항에 있어서,
상기 c) 단계 및 상기 d) 단계의 사이에,
상기 지지부의 하면에 상기 지지부 및 상기 e) 단계에서 마련되는 상기 커버부를 접착하기 위한 제2접착부를 마련하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈의 제조방법. - 제11항에 있어서,
상기 e) 단계 이후에,
상기 트레이 및 상기 커버부가 밀착되는 부분에 하나 이상의 레이저 접합부가 마련되도록, 상기 트레이 및 상기 커버부가 밀착되는 부분을 레이저 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈의 제조방법. - 제11항에 있어서,
상기 e) 단계 이후에, 상기 트레이의 상부에 노출되는 상기 지문센서 어셈블리의 상면을 덮도록 보호커버가 마련되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170054662A KR101838137B1 (ko) | 2017-04-27 | 2017-04-27 | 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 및 이를 이용한 지문센서 모듈의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170054662A KR101838137B1 (ko) | 2017-04-27 | 2017-04-27 | 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 및 이를 이용한 지문센서 모듈의 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101838137B1 true KR101838137B1 (ko) | 2018-03-15 |
Family
ID=61659859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170054662A KR101838137B1 (ko) | 2017-04-27 | 2017-04-27 | 유기화합물을 이용한 강화투명층 코팅방법 및 이를 이용한 지문센서 모듈의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101838137B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190131265A (ko) * | 2018-05-16 | 2019-11-26 | 주식회사 엠씨넥스 | 전사필름 반제품 제조방법 및 전사필름 반제품이 부착되는 반도체 봉지재 제조방법 |
-
2017
- 2017-04-27 KR KR1020170054662A patent/KR101838137B1/ko active IP Right Grant
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190131265A (ko) * | 2018-05-16 | 2019-11-26 | 주식회사 엠씨넥스 | 전사필름 반제품 제조방법 및 전사필름 반제품이 부착되는 반도체 봉지재 제조방법 |
| KR102168728B1 (ko) * | 2018-05-16 | 2020-10-22 | 주식회사 엠씨넥스 | 전사필름 반제품 제조방법 및 전사필름 반제품이 부착되는 반도체 봉지재 제조방법 |
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