KR101885508B1 - 언더글래스 지문센서 패키지 및 그 제조방법 - Google Patents

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엑센도 주식회사
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Abstract

본 발명은 언더글래스 지문센서 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 색상을 구현하고 일체로 몰드된 지문센서 패키지를 제조하는 방법에 있어서, 글래스(30)를 금형에 로딩하는 단계(S10); 상기 글래스(30)가 로딩된 상기 금형에 성형수지를 공급하는 단계(S20); 상기 금형에 센서부(10)를 인입하고, 상기 글래스(30)과 상기 센서부(10)를 몰딩 성형하는 단계(S30); 및 상기 몰딩 성형하는 단계(S30) 후에 상기 금형에서 상기 지문센서 패키지를 분리하는 단계(S40)에 의하여 색상 구현이 가능하고, 몰딩 성형과 동시에 센서부, 패키지 및 글래스가 접합되어 제조공정이 간편하고, 각 부재 접합시 접합면에서 발생될 수 있는 불량률을 현저히 낮출 수 있는 언더글래스 지문센서 패키지를 제공한다.

Description

언더글래스 지문센서 패키지 및 그 제조방법 {UNDERGLASS FINGERPRINT SENSOR PACKAGE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 한번의 몰드성형으로 지문센서 표면에 글래스가 접합되어 제조공정이 간소화되고, 글래스 부착공정에서 발생될 수 있는 불량률을 개선할 수 있는 언더글래스 지문센서 패키지 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명을 통해 지문센서 표면 색상을 도료 도포없이, 유색 글래스 조립만으로 대응 가능하여, 도료 뭉침과 같은 코팅불량을 개선하고, 두께 균일도를 향상시켜 두께편차로 인한 특성불량 감소 및 제조공정까지 간소화할 수 있는 언더글래스 지문센서 패키지 및 그 제조방법이 제공된다.
더욱 구체적으로, 지문센서 패키지를 제조하는 방법에 있어서, 글래스(30)를 금형에 로딩하는 단계(S10); 상기 글래스(30)가 로딩된 상기 금형에 성형수지를 공급하는 단계(S20); 상기 금형에 센서부(10)를 인입하고, 상기 글래스(30)와 상기 센서부(10)를 몰딩 성형하는 단계(S30); 및 상기 몰딩 성형하는 단계(S30) 후에 상기 금형에서 상기 지문센서 패키지를 분리하는 단계(S40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 언더글래스 지문센서 패키지의 제조방법과 상기 방법을 통해 제조된 글래스 지문센서 패키지에 관한 것이다.
최근 스마트폰이나 태블릿 PC와 같은 휴대용 전자기기가 다양한 기능을 수행함에 따라 휴대용 전자기기의 높은 보안성이 요구되고 있다. 기존의 보안방식은 비밀번호를 입력하거나 사용자가 설정한 패턴(pattern) 형식을 이용하였지만, 보다 높은 보안 수준을 요구하는 현황에 따라 사용자만의 생체정보를 활용할 수 있는 새로운 보안방식이 적용되는데, 이를 위하여 지문 인식 센서를 활용한 보안방식이 각광받고 있다.
지문 인식 센서(Finger Scan Sensor)는 사람마다 고유의 특성 차이를 나타내는 손가락 지문을 인식하는 센서로서, 지문을 광학적으로 인식하는 방식은 상대적으로 위변조가 용이하다. 이러한 이류로 지문의 골과 융선을 따라 표면전류가 흐르게 하여 전류의 변화를 감지하는 무선주파수 장 감쇠방식(RF field attenuation, 이하 RF방식)을 주로 사용한다.
근래 RF방식의 지문 인식 센서는 각종 휴대용 전자기기에 적용하기 위해, 센서 칩, 베이스 및 몰드부 등으로 구성된 센서 패키지 형태로 제조되어진다.
한편, 지문센서를 각종 휴대용 전자기기에 적용함에 있어서, 지문센서를 전자기기와 대응되는 색상으로 구현하는 작업을 추가로 진행하여, 휴대용 전자기기의 심미감을 향상시키고 소비자의 기호를 충족시키고 있다.
상기와 같이 색상이 구현된 지문센서 패키지를 제조하는 방법과 관련하여, 등록특허공보 제10-1473175호에는 지문센서 모듈과 이를 구비한 휴대용 전자기기 및 그 제조방법이 기재되어 있다.
상기 선행기술의 청구항 6을 살펴보면 "a) 지문 이미지를 센싱하는 센싱부와 상기 센싱된 지문 이미지를 처리하는 센서회로부를 가지는 지문센서를 브라켓(310)의 내측에 수용하여 안착시키는 단계; 그리고 b) 상기 센싱부 상면에 대향하도록 상기 브라켓(310)에 형성된 접촉면(314) 상에 후가공층(500)을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 센싱부는 구동 전극 및 이미지 수신 전극을 가지고, 상기 센싱부는 상기 센서회로부와 함께 패키징되어 있으며, 상기 후가공층(500)은 프라이머층(502), 컬러도료층(503) 그리고 보호막층(504)을 포함하고, 상기 보호막층은 세라믹을 포함하는 세라믹 코팅층인 것"에 대하여 기재하고 있다.
이러한 선행기술은 후가공층을 형성하는 단계에서 색상을 구현하기 위해 컬러도료가 도포되는 컬러도료층이 존재하고, 센싱부와 컬러도료층을 용이하게 접합하기 위한 본딩제를 도포하는 프라이머층이 존재하며, 컬러도료층의 상부를 세라믹 도료를 도포하여 보호막층을 형성하게 된다.
그러나 총 3번에 걸친 도포작업으로 인해 제조 공정이 복잡하고, 후가공층의 각 표면층이 평탄하지 않을 수도 있다.
또한, 상기 선행기술의 문헌번호 [0037]에 기재된 바와 같이 "브라켓(310)은 몰드(mold)에 의해 형성되는 몰드품"으로 되는 것인데, 이는 지문센서가 안착되는 브라켓을 설계 의도와 동일한 크기로 구하는 것이 실질적으로 어렵기 때문에 제작자가 직접 원하는 크기의 브라켓을 별도로 제작하여야 하는 경우가 발생할 수 있다.
아울러 지문센서를 브라켓 내측에 안착시키는 작업과 브라켓의 상부에 맞춰 후가공층을 형성하는 작업이 추가로 진행되어야 하는데, 이는 작업 중 접합이 용이하지 않을 수도 있다.
따라서, 위와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 지문센서 패키지의 구조 및 제조공정을 간소화하고, 불량률을 낮추어 제작할 수 있는 지문센서 패키지 제조방법의 개발이 필요하다.
등록특허공보 제10-1473175호 (2014.12.16.공고)
본 발명은 위와 같은 요구에 부응하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 센서 몰딩 성형과 동시에 지문센서 표면에 글래스가 접합되어 제조공정이 간편하고, 글래스 접합면에서 발생될 수 있는 불량률을 현저히 낮출 수 있는 지문센서 패키지 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 컬러 도료를 도포하지 않고, 유색 글래스를 적용하여 다양한 표면 색상 구현이 용이하며, 접합 두께가 균일하여 두께 편차에 의한 특성불량을 감소시킬 수 있는 지문센서 패키지 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 언더글래스 지문센서 패키지는, 회로 기판(11)의 상면에 지문센서 칩(12)과 와이어(13)가 실장된 센서부(10); 상기 지문센서 칩(12)과 상기 와이어(13)를 인입하고, 상기 회로 기판(11)과 접합된 패키지(20); 및 상기 패키지(20) 상부에 접합되어 색상을 구현하는 글래스(30)를 포함하며, 상기 패키지(20) 성형시 상기 센서부(10)와 상기 글래스(30)가 동시에 몰딩되는 것을 특징으로 하는 언더글래스 지문센서 패키지를 제공함으로써 기술적 과제를 해결하고자 한다.
또한, 위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 언더글래스 지문센서 패키지의 제조방법은, 글래스(30)를 금형에 로딩하는 단계(S10); 상기 글래스(30)가 로딩된 상기 금형에 성형수지를 공급하는 단계(S20); 상기 금형에 센서부(10)를 인입하고, 상기 글래스(30)와 상기 센서부(10)를 몰딩 성형하는 단계(S30); 상기 몰딩 성형하는 단계(S30) 후에 상기 금형에서 언더글래스 지문센서 패키지를 분리하는 단계(S40); 및 상기 지문센서 패키지를 분리하는 단계를 거친 뒤 칩 면적에 대응되도록 커팅하는 단계(S50); 를 포함하되, 상기 몰딩 성형 단계(S30)는 상기 글래스(30)의 상기 컬러 코팅층(31)과 상기 패키지(20) 상부가 부착되어, 상기 컬러 투영층(32)과 상기 패키지(20) 사이에 상기 컬러 코팅층(31)이 개재되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 언더글래스 지문센서 패키지 및 그 제조방법은, 몰딩 성형과 동시에 센서부, 패키지 및 글래스가 접합되어 제조공정이 간편하고, 각 부재 접합면에서 발생될 수 있는 불량률을 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 유색 글래스 부착으로 컬러 도료의 도포 없이도 지문센서 표면에 색상을 구현할 수 있다.
또한 본 발명은, 경도가 높은 글래스를 부착함으로써 지문센서 패키지의 내구성을 강화하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 일체로 몰드된 지문센서 패키지의 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 글래스의 구성 및 접합예를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 일체로 몰드된 지문센서 패키지의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 도 3의 제조방법의 흐름도를 도형화한 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 일체로 몰드된 지문센서 패키지의 제조방법의 다른 실시예를 나타낸 것이다.
도 6은 종래의 지문센서 패키지를 나타낸 것이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항, 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.
본 발명은 몰딩 성형과 동시에 패키지 표면에 글래스가 부착되어 제조공정이 간편하고, 글래스 부착면에서 발생될 수 있는 불량률을 낮출 수 있는 언더글래스 지문센서 패키지 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명은 컬러 도료를 도포하지 않고도 유색 글래스 부착을 통해 지문센서 패키지의 색상 구현이 가능하며, 접합 두께가 일정하고, 다수의 도료층을 구성하지 않아 구조 및 제조공정을 간소화하고 수율을 향상시키는 효과를 제공하는 데 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 실시예를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 언더글래스 지문센서 패키지의 구성을 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 언더글래스 지문센서 패키지는 센서부(10), 패키지(20) 및 글래스(30)으로 구성된다.
센서부(10)는 회로 기판(11)의 상면에 지문센서 칩(12)이 구비되고, 상기 지문센서 칩(12)과 연결된 와이어(13) 또한 회로 기판(11) 상면에 구비된다.
이러한 센서부(10)를 통해 사용자의 지문을 센싱할 수 있다.
패키지(20)는 내부에 센서부(10)가 안착되며, 센서부(10)를 보호하는 역할을 수행한다.
이러한 패키지(20)의 상면에는 글래스(30)가 부착된다.
이때, 패키지(20)와 글래스(30)의 부착방법은 글루(glue) 타입의 액체 접착제나, 필름(Film) 타입의 고체 접착부재를 통해 접합하는 방법이 아니고, 패키지(20)가 성형수지로 몰딩 성형됨과 동시에 금형 내에 있던 글래스(30)가 성형 수지를 통해 부착된다.
이는 이후에 설명되는 언더글래스 지문센서 패키지의 제조방법을 통해 자세히 설명하도록 한다.
글래스(30)는 지문센서 패키지가 적용되는 휴대용 전자기기와 동일한 색상을 구현하는 유리 재질로, 글래스(30)의 재질 자체가 구현할 색상을 가지고 있어, 글래스(30)를 통해 제작자가 의도한 색상을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 글래스(30) 대신 세라믹(ceramic)이나 필름(Film)을 사용할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 글래스의 구성 및 부착예를 나타낸 것이다.
도 2의 (a)를 보면, 글래스(30)는 구현할 색상이 코팅(coating)된 컬러 코팅 층(31) 및 컬러 코팅 층(31)에 일면이 접합되며, 상기 색상이 투영될 수 있는 투영층(32)으로 구성된다.
이때, 컬러 코팅층(31)과 투영층(32)은 각각의 글래스로 서로 부착된 것 일수 있으나, 투영층(32)의 일면에 색상이 프린팅 된 면을 컬러 코팅층(31)으로 나눈 것으로 보는 것이 상당하다.
도 2의 (b)를 살펴보면 알 수 있듯이, 패키지(20)와 부착된 글래스(30)의 부착면은 컬러 코팅층(31)에 해당한다.
이는 컬러 코팅층(31)이 외부로 노출될 경우 코팅이 벗겨지는 등 손상을 입을 수 있기 때문에 컬러 코팅층(31)을 패키지(20)에 부착시키고, 무색의 투영층(32)이 외부로 향하게 함으로써 색상을 장기간 구현하기 위함이다.
또한, 글래스(30)가 패키지(20) 상면에 부착됨으로써, 색상 구현 효과 외에도 패키지(20)를 보호할 수 있다는 효과를 지닌다.
예를 들어, 기존의 지문센서 패키지의 경우 컬러 도료층 및 지문센서를 보호하기 위해 UV 벌크나 세라믹 입자가 들어간 코팅액을 컬러 도료 위에 도포한다.
그러나 상기와 같은 공정은 코팅액이 경화되기까지의 경화 시간이 추가로 소요되며, 코팅액을 일정한 두께로 도포하기 어렵기 때문에 코팅액이 경화된 후에는 별도의 연마공정을 통해 표면을 평탄화하는 작업을 추가로 진행하게 된다.
반면, 본 발명에서는 원하는 색상을 구현할 수 있고, 패키지(20)를 보호할 수 있는 경도를 갖는 글래스(30)를 적용함으로써 별도의 도료층 및 보호층이 필요없고, 그에 따라 제조 공정 및 시간도 간소화된다는 효과를 지닌다.
이러한 언더글래스 지문센서 패키지를 제조하는 방법을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 언더글래스 지문센서 패키지의 제조방법을 나타낸 흐름도이며, 도 4는 도 3의 흐름도를 도형화한 순서도이다.
먼저, 글래스(30)를 금형에 로딩하는 단계(S10)를 가진다(도 4의 a 참조).
이때, 글래스(30)가 도 2의 (a)와 같이 컬러 코팅층(31)을 가지고 있다면 컬러 코팅층(31)이 상면이 되도록 로딩하며, 로딩되는 금형의 내부는 제작자가 원하는 크기의 제조센서모듈을 제조할 수 있도록 설정된 패키지의 너비 및 높이에 대응되는 금형을 사용하도록 한다.
이후, 글래스(30)가 로딩된 금형에 성형수지를 공급하는 단계(S20)를 수행한다(도 4의 b 참조).
금형에 글래스(30) 및 성형수지가 로딩되면 센서부(10)를 인입한 뒤 글래스(30)과 센서부를 몰딩하는 단계(S30)를 수행한다(도 4의 c 참조).
이때 몰딩은 고온 고압으로 진행되며, 성형수지가 녹아 글래스(30)의 일면으로 달라 붙게되고, 이후에 성형수지가 경화되어 패키지(20)를 형성됨과 동시에 패키지(20)의 일면과 글래스(30)가 부착된다.
몰딩되는 센서부(10)는 회로 기판(11) 상면에 구비되는 지문센서 칩(13) 및 와이어(12)가 금형 내부로 인입되도록 하며, 별도의 고정부재(40)를 통해 회로 기판(11)과 금형이 달라붙지 않고 원하는 높이로 패키지(20)가 형성될 수 있도록 한다.
몰딩하는 단계(S30)가 수행된 후, 성형수지가 패키지(20)로 경화된 후에는 패키지(20) 성형을 마친 지문센서 패키지를 금형에서 분리하는 단계(S40)를 수행한다.
상기 단계를 수행하면 패키지(20)의 상면이 글래스(30)와 부착되어 언더글래스 지문센서 패키지를 제조할 수 있다.
이때, 휴대용 전자기기에 원활히 적용하기 위해서 제작자는 패키지(20)의 크기와 동일하도록 회로 기판(11)을 커팅할 필요가 있다. 이를 첨부된 도면 중 도 5를 통해 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 언더그래스 지문센서 패키지의 제조방법의 다른 실시예를 나타낸 것이다.
패키지(20) 성형을 마친 지문센서를 금형에서 분리하는 단계(S40)를 거친뒤, 칩(13) 면적에 대응되도록 커팅하는 단계(S50)를 추가로 수행한다.(도 5의 a 참조).
칩(13) 면적으로 커팅된 언더글래스 지문센서 패키지는 전자기기 회로에 조립되어 사용할 수 있다.
한편, 상기에서 도 1 내지 5를 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명의 도 1 내지 5의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.
10: 센서부 11: 회로기판
12: 지문센서 칩 13: 와이어
20: 패키지 30: 글래스
31: 컬러 코팅층 32: 투영층

Claims (3)

  1. 지문센서 패키지에 있어서,
    회로 기판(11)의 상면에 지문센서 칩(12)과 와이어(13)가 실장된 센서부(10);
    상기 지문센서 칩(12)과 상기 와이어(13)를 인입하고, 상기 회로 기판(11)과 접합된 패키지(20); 및
    상기 패키지(20) 상부에 접합되어 색상을 구현하는 글래스(30)를 포함하며,
    상기 패키지(20)는 성형시 상기 센서부(10) 몰딩과 상기 글래스(30) 부착을 동시에 진행하여서 되며, 상기 패키지(20)가 성형수지로 몰딩 성형됨과 동시에 금형 내에 있던 글래스(30)가 성형수지를 통해 부착되도록 하고,
    상기 글래스(30)는,
    상기 색상이 코팅된 컬러 코팅층(31); 및
    상기 컬러 코팅층(31)에 일면이 접합되며, 상기 색상이 투영될 수 있는 투영층(32)으로 구성되며,
    상기 컬러 코팅층(31)과 상기 패키지(20) 상부가 부착되는 것을 특징으로 하는 언더글래스 지문센서 패키지.
  2. 삭제
  3. 제1항의 언더글래스 지문센서 패키지를 제조하는 방법에 있어서,
    글래스(30)를 금형에 로딩하는 단계(S10);
    상기 글래스(30)가 로딩된 상기 금형에 성형수지를 공급하는 단계(S20);
    상기 금형에 센서부(10)를 인입하고, 상기 글래스(30)과 상기 센서부(10)를 몰딩 성형하는 단계(S30);
    상기 금형에서 상기 지문센서 패키지를 분리하는 단계(S40); 및
    상기 지문센서 패키지를 분리하는 단계를 거친 뒤 칩 면적에 대응되도록 커팅하는 단계(S50);
    를 포함하되,
    상기 몰딩 성형 단계(S30)는
    상기 글래스(30)의 상기 컬러 코팅층(31)과 상기 패키지(20) 상부가 부착되어,
    상기 투영층(32)과 상기 패키지(20) 사이에 상기 컬러 코팅층(31)이 개재되는 것을 특징으로 하는 언더글래스 지문센서 패키지의 제조방법.
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Citations (4)

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