KR101993900B1 - 센서 패키지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 센서 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무색 투명의 폴리이미드 필름을 사용하여 보호층을 형성한 지문 센서 패키지에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 지문 센서 패키지는 센서 칩 상부의 보호층을 무색투명한 폴리이미드 필름을 사용함으로써, 지문 센서 패키지의 생산 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 지문 인식이 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

센서 패키지 {Sensor Package}
본 발명은 센서 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무색 투명의 폴리이미드 필름을 사용함으로써, 제조 비용을 절감하면서 효율적인 빛의 전달이 가능한 지문 센서 패키지에 관한 것이다.
지문 센서는 사람의 손가락 지문을 감지하는 센서로서, 최근에는 스마트 폰이나 태블릿 PC 등 휴대용 전자 기기의 보안성을 강화하기 위한 수단으로 널리 사용되고 있다. 이러한 지문 센서는 지문의 융선과 골을 광학적으로 인식하여 분석하는 광학 방식과 지문의 내측과 표면을 포함하는 골과 융선을 따라 표면 전류를 흐르게 하여 전류의 변화를 감지하는 RF 방식으로 구분할 수 있다. 이 중에서 광학 방식은 상대적으로 위조나 변조가 용이해서 최근에는 RF 방식의 지문 센서가 주로 사용되고 있다. RF 방식의 지문인식 모듈은 교류 전류를 이용하는 정전 방식으로서, 약 40khz ~ 150khz 대역의 교류 전류를 지문의 표면으로 출력하고 지문의 내측과 표면을 포함한 지문의 골과 융선을 따라 흐르는 표면 전류를 이용하여 지문의 형상을 판독하게 된다.
이러한 지문 센서를 전자 기기에 장착하기 위해서는 전자 부품이 포함된 인쇄회로 기판에 지문 센서를 패키지 형태로 실장하는 과정이 선행된다. 이 때 지문 센서 패키지의 상부에는 지문 센서 칩을 몰딩하고 있는 몰딩부의 색을 차단하고, 전자 기기의 색상과 지문 센서의 색상을 일치시키기 위해서 전자 기기의 색상에 대응되는 유색층을 구현해야 할 필요가 발생한다. 유색층 상부에는 지문 센서와 유색층을 보호하기 위한 보호층이 형성되는데, 보호층은 필름이나 유리, 이산화규소(SiO2), 사파이어, 플라스틱, 폴리머, 또는 이와 유사한 재질의 절연체나 유전 재질(dielectric material)로 구성될 수 있다. 이 때, 보호층은 유색층의 색상이 외부에서 인지될 수 있도록 투명한 재질로 형성될 필요가 있다.
공개특허공보 제 10-2015-0016028 호 (모바일 장치용 지문 센서 모듈 및 이의 제조 방법) 는 이러한 보호층을 사파이어 글라스로 구성하는 방법을 개시하고 있으며, 등록특허공보 제 10-1473175 호 (지문센서 모듈, 이를 구비한 휴대용 전자기기 및 그 제조방법) 는 세라믹을 이용하여 보호층을 형성하는 구조를 개시하고 있다. 그러나, 글라스 또는 세라믹은 투명 재질로 이루어져서 빛을 투과하는데 효율적이지만, 가공이 어렵고 가격이 비싸서 지문 센서 패키지의 가격을 상승시키는 문제가 있다.
공개특허공보 제 10-2015-0016028 호 (2015.02.11) 등록특허공보 제 10-1473175 호 (2014.12.16)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 무색 투명의 폴리이미드 필름을 센서 칩 상부의 보호필름으로 사용함으로써, 센서 패키지의 제조 비용을 절감하면서 효율적인 빛의 전달이 가능한 지문 센서 패키지를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 센서 패키지는 센서 칩 및 상기 센서 칩을 봉지하는 몰딩부를 포함하는 칩 패키지와, 상기 칩 패키지의 상부에 위치하는 무색투명한 접착제층과, 상기 접착제층의 상부에 위치하는 비전도 코팅층과, 상기 비전도 코팅층 상부에서 상기 유색층을 덮도록 형성되는 폴리이미드 필름과, 상기 폴리이미드 필름의 상면에 형성되는 경화성 코팅층과, 상기 칩 패키지와 상기 비전도 코팅층 사이에 위치하는 유색층을 포함할 수 있다.
상기 유색층은 상기 칩 패키지와 상기 접착제층 사이에 위치할 수 있다.
상기 유색층은 상기 접착제층과 상기 비전도 코팅층 사이에 위치할 수 있다.
상기 폴리이미드 필름은 무색투명하고, 상기 유색층의 색은 상기 접착제층 및 상기 폴리이미드 필름을 통과하여 외부로 투과될 수 있다.
상기 유색층은 불투명하게 형성되어 상기 칩 패키지의 상면의 색이 비치는 것을 차단할 수 있다.
상기 유색층은 상기 칩 패키지의 상면에 도포된 유색의 잉크층 또는 유색의 에폭시 재질일 수 있다.
상기 접착제층은 다이 부착 필름(die attach film)일 수 있다.
상기 폴리이미드 필름의 두께는 상기 유색층 및 상기 접착제층의 두께의 합보다 더 두껍게 형성될 수 있다.
상기 폴리이미드 필름의 두께는 50 ~ 60 ㎛로 형성될 수 있다.
상기 유색층 및 상기 접착제층의 두께의 합은 30 ~ 40 ㎛로 형성될 수 있다.
상기 폴리이미드 필름은 전광선 투과율이 88% 이상이고, 황색도가 3 이하인 무색 투명성을 가질 수 있다.
상기 폴리이미드 필름은 필름 두께 50 ~ 100 ㎛를 기준으로 UV 분광계로 측정시 380 ~ 780 ㎚에서의 전광선 투과율이 85% 이상이고, 필름 두께 50 ~ 100 ㎛를 기준으로 황색도가 15 이하일 수 있다.
상기 폴리이미드 필름은 필름 두께 50 ~ 100 ㎛를 기준으로 UV 분광계로 측정시 551 ~ 780 ㎚에서 전광선 투과율이 88% 이상이고, 550 ㎚에서 전광선 투과율이 88% 이상, 500 ㎚에서 전광선 투과율이 85% 이상, 420 ㎚에서 전광선 투과율이 50% 이상일 수 있다.
상기 폴리이미드 필름은 방향족 디안하이드라이드와 방향족 디아민 또는 방향족 디이소시아네이트를 용액중합하여 폴리아믹산 유도체를 제조한 후, 고온에서 폐환 탈수시켜서 이미드화하여 제조될 수 있다.
상기 칩 패키지는 하면에 전기적 신호를 입출력할 수 있는 도전성 패드가 형성되는 LGA(Land Grid Array) 타입일 수 있다.
상기 센서 칩은 상기 폴리이미드 필름의 상부에 위치하는 지문의 패턴을 인식할 수 있는 지문인식 센서 칩일 수 있다.
상기 지문인식 센서 칩의 전기적 신호는 상기 지문인식 센서 칩의 송신단에서 출력되어 상기 유색층, 상기 접착제층 및 상기 폴리이미드 필름을 통과하여 상기 지문까지 도달하고, 상기 지문에서 생성된 수신 신호는 상기 폴리이미드 필름, 상기 접착제층 및 상기 유색층을 통과하여 상기 지문인식 센서 칩의 수신단까지 도달할 수 있다.
상기 비전도 코팅층은 주석 또는 주석-인듐 박막으로 형성될 수 있다.
상기 비전도 코팅층은 NCVM (Non-Conductive Vacuum Metallization) 또는 NCOC (Non-Conductive Optical Coating) 방법으로 형성될 수 있다.
상기 경화성 코팅층은 사파이어, 산화 지르코늄 또는 도자기로 제조될 수 있다.
상기 경화성 코팅층은 사파이어, 산화 지르코늄 또는 다이아몬드형 탄소를 포함하는 제 1 층과, 질화 알루미늄이 포함되는 제 2 층으로 구성될 수 있다.
상기 경화성 코팅층의 두께는 100 μm 내지 500 μm 일 수 있다.
상기 센서 패키지는 경화성 코팅층의 상부에 형성되는 기능 코팅층을 더 포함할 수 있다.
상기 기능 코팅층은 지문 방지(anti-fingerprint) 층, 오염 방지 (anti-smudge) 층, 빛 굴절 차단(anti-glare) 층, 또는 반사광 방지(anti-reflection) 층일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 지문 센서 패키지는 센서 칩 상부의 보호층을 무색투명한 폴리이미드 필름을 사용함으로써, 지문 센서 패키지의 생산 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 지문 인식이 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센서 패키지의 단면도,
도 2는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 센서 패키지의 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지문 센서 패키지에 있어서, 칩 패키지의 예시 단면도이다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정한 성격, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 그 밖의 다른 특정한 성격이나, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다. 한편, 본 발명의 지문 센서 패키지는 사용자의 지문을 인식할 수 있는 지문 인식 센서를 포함하는 경우를 예로 들어서 설명하지만, 지문 인식 센서 이외에 압력 센서, 광학 센서 등 다양한 종류의 센서에 대해서도 본 발명의 패키지 기술을 적용하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지문 센서 패키지의 단면도를 나타낸 것이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 지문 센서 패키지(100)는 칩 패키지(110), 유색층(120), 접착제층(130), 비전도 코팅층(150), 폴리이미드 필름(140), 경화성 코팅층(160), 및 기능 코팅층(170)을 포함할 수 있다.
칩 패키지(110)는 지문 센서 칩과, 지문 센서 칩을 봉지하는 몰딩부를 포함할 수 있다. 칩 패키지(110)의 구성은 아래에서 좀 더 자세히 설명하도록 한다.
유색층(120)은 칩 패키지(110)의 상면에 위치하며, 불투명하게 형성되어 칩 패키지(110)의 상면의 색이 비치는 것을 차단한다. 유색층(120)은 칩 패키지(110)의 상면에 유색의 잉크층 또는 유색의 에폭시 재질을 도포함으로써 형성할 수 있다.
유색층(120)의 상부에는 무색의 투명한 접착제층(130)이 형성될 수 있다. 접착제층(130)은 다이 부착 필름(die attach film)으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 다이 부착 필름은 상부의 폴리이미드 필름(140)을 하부의 유색층(120)에 부착시키는데 이용될 수 있다. 다이 부착 필름은 상부에 폴리이미드 필름(140)이 부착된 상태에서 열이 인가되면, 경화 과정을 통해 상부의 폴리이미드 필름(140)과 하부의 유색층(120)을 결합시키는 역할을 한다. 이러한 다이 부착 필름은 접착제의 역할과 함께, 지문 센서 패키지의 기능적 부분을 담당할 수도 있다. 접착제층(130)은 유색층(120)의 색상이 외부에 투과될 수 있도록 무색투명한 재질의 필름으로 형성될 수 있다.
접착제층(130)과 폴리이미드 필름(140) 사이에는 비전도 코팅층(150)이 추가될 수 있다. 비전도 코팅층(150)은 센서 칩의 신호가 방해를 덜 받도록 함으로써 신호 끊김 현상을 방지할 수 있고, 금속 질감과 외형적 광채를 제공할 수 있다. 또한, 전자 기기의 사용 과정에서 흠집이 발생하는 것을 억제할 수 있는 효과가 있다. 비전도 코팅층(150)은 주석(Sn) 이나 주석(Sn)-인듐(In) 박막을 이용하여 NCVM (Non-Conductive Vacuum Metallization) 또는 NCOC (Non-Conductive Optical Coating) 방법에 의해 형성될 수 있다. NCOC의 경우, Ti3O5와 SiO2 재질로 형성된 산화막층이 반복적으로 적층되어 형성될 수 있다. 예를 들어, Ti3O5와 SiO2 재질의 산화막층이 6번 내지 8번 정도 반복적으로 적층되어 NCOC를 형성할 수 있다.
폴리이미드 필름(140)은 비전도 코팅층(150) 상부에서 유색층(120)을 덮도록 형성될 수 있다. 폴리이미드 필름(140)은 접착제층(130)과 마찬가지로, 유색층(120)의 색상이 외부에 투과될 수 있도록 무색투명한 재질로 이루어진다.
예를 들어, 폴리이미드 필름은 전광선 투과율이 88% 이상, YI(Yellow Index) 값(황색도)이 3 이하인 무색 투명성을 가질 수 있다. 또는, 필름 두께 50 ~ 100 ㎛를 기준으로 UV 분광계로 측정시 380 ~ 780 ㎚에서의 전광선 투과율이 85% 이상일 수 있으며, 필름 두께 50 ~ 100 ㎛를 기준으로 황색도가 15 이하일 수 있다. 또는, 필름 두께 50 ~ 100 ㎛를 기준으로 UV 분광계로 측정시 551 ~ 780 ㎚에서 전광선 투과율이 88% 이상이고, 550 ㎚에서 전광선 투과율이 88% 이상, 500 ㎚에서 전광선 투과율이 85% 이상, 420 ㎚에서 전광선 투과율이 50% 이상의 특성을 나타낼 수 있다. 이를 위해, 방향족 디안하이드라이드와 방향족 디아민 또는 방향족 디이소시아네이트를 용액중합하여 폴리아믹산 유도체를 제조한 후, 고온에서 폐환 탈수시켜서 이미드화하여 제조되는 고내열 폴리이미드 수지로 이루어질 수 있다.
이러한 폴리이미드 필름(140)은 내열성이 우수하기 때문에, 일정 두께로 형성하는 경우에 본 발명의 지문 센서 패키지(100)가 전자 기기에 실장되는 과정에서 열에 의해 용융되는 것을 예방할 수 있다. 이 때, 폴리이미드 필름(140)의 두께는 유색층(120)의 두께와 접착제층(130)의 두께를 합한 것보다 더 두껍게 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 유색층(120)과 접착제층(130)의 두께 합을 30 ~ 40 ㎛로 형성하는 경우에, 폴리이미드 필름(140)은 50 ~ 60 ㎛의 두께로 형성하는 것이 효과적이다.
폴리이미드 필름(140)의 상면에는 경화성 코팅층(160)이 형성될 수 있다. 경화성 코팅층(160)은 단일 재료를 사용하여 제조될 수도 있고, 복수의 재료를 사용하는 이중 층 이상으로 제조될 수도 있다. 예를 들어, 경화성 코팅층(160)은 사파이어, 산화 지르코늄, 도자기, 질화 알루미늄 또는 다이아몬드형 탄소로 제조될 수 있다. 이러한 경화성 코팅층(160)의 두께는 100 μm 내지 500 μm 사이에서 형성될 수 있다. 경화성 코팅층(160)을 이중층으로 형성하는 경우, 상층은 150 μm의 사파이어로 형성하고, 하층은 300 μm의 질화 알루미늄으로 형성할 수 있다. 경화성 코팅층(160)을 이중층으로 구성하는 경우에는 가격을 절감할 수 있으면서 충분히 높은 경도와 유전 강도를 유지할 수 있는 장점이 있다. 경화성 코팅층(160)은 폴리이미드 필름(140)보다 높은 강도의 재질로 구성하는데, 바람직하게는 2H 또는 4H 이상의 표면강도를 가지는 것이 효과적이다.
기능 코팅층(170)은 사용자의 손가락에 대하여 다양한 촉감을 제공하거나, 지문 방지(anti-fingerprint), 또는 오염 방지 (anti-smudge)를 위하여 추가적으로 형성될 수 있다. 기능 코팅층(170)은 그 밖에, 빛 굴절 차단(anti-glare) 또는 반사광 방지(anti-reflection) 목적으로 형성될 수도 있다.
이러한 기능 코팅층(170)은 발수 또는 발유성의 코팅층을 형성하는 방법으로 구성할 수 있으며, 수분 및 유분에 대한 접촉각이 높아 표면에 지방질이 부착되어도 용이하게 제거가 가능한 장점이 있다. 이러한 발수 또는 발유성의 코팅층은 진공 증착법, 또는 침지, 인쇄, 분사 등의 습식 코팅법에 의하여 형성될 수 있다.
본 발명의 지문 센서 패키지(100)는 무색 투명한 접착체층(130)을 형성하기 때문에, 칩 패키지(110)의 상부에 접착제층(130)을 형성하고, 그 상부에 유색층(120)을 형성하는 구조로 이루어질 수 있다.
도 2는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 지문 센서 패키지의 단면도를 나타낸 것이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 지문 센서 패키지(100)는 칩 패키지(110)와, 그 상부에 순차적으로 접착제층(130), 유색층(120), 폴리이미드 필름(140), 경화성 코팅층(160), 및 기능 코팅층(170)이 형성될 수 있다.
이 때, 칩 패키지(110)와 접착제층(130), 유색층(120), 폴리이미드 필름(140), 경화성 코팅층(160) 및 기능 코팅층(170)의 재질이나 그 두께는 도 1과 동일한 구조를 형성한다.
다만, 접착제층(130)은 상부의 유색층(120)을 하부의 칩 패키지(110)에 부착시키는데 이용되며, 접착제의 역할과 함께, 지문 센서 패키지의 기능적 부분을 담당할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지문 센서 패키지에 있어서, 칩 패키지의 예시 단면도를 나타낸 것이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 칩 패키지(110)는 베이스 기판(112), 센서 칩(114), 및 몰딩부(118)를 포함할 수 있다.
베이스 기판(112)은 칩 패키지(110)의 하부에 형성된다. 베이스 기판(112)에는 지문 센서 칩(114)을 포함하여, 여러 가지 수동 소자들이 실장될 수 있다. 베이스 기판(112)은 지문 센서 패키지(100)가 장착되는 전자 기기로부터 전기 신호를 입력 받고, 지문 센서 패키지(100)에서 생성된 전기 신호를 다시 지문 센서 패키지(100)가 장착된 전자 기기로 전달한다. 베이스 기판(112)은 연성을 가지는 인쇄 회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)으로 형성될 수 있으며, 폴리이미드 또는 PET(PolyEthylene Terephthalate) 등의 절연 재질의 필름으로 이루어질 수 있다.
베이스 기판(112)의 상부 중 일면에는 센서 칩(114)이 위치된다. 센서 칩(114)은 폴리이미드 필름(140)의 상부에 손가락이 위치하는 경우에, 손가락 지문의 패턴을 인식한다. 센서 칩(114)에서 출력되는 전기적 신호는 유색층(120), 접착제층(130) 및 폴리이미드 필름(140)을 통과하여 손가락 지문까지 도달하고, 지문에서 생성된 수신 신호는 다시 폴리이미드 필름(140), 접착제층(130), 및 유색층(120)을 통과하여 센서 칩(114)으로 전달된다.
이 때, 센서 칩(114)의 상면에는 베이스 기판(112)와의 전기적 연결을 위한 도전성 와이어(116)가 형성될 수 있다.
몰딩부(118)는 센서 칩(114)의 상면에서 베이스 기판(112)의 상면에 위치한 구성을 봉지한다. 구체적으로 몰딩부(118)는 베이스 기판(112)과 베이스 기판(112)의 상면에 위치하는 센서 칩(114), 및 도전성 와이어(116)를 봉지한다. 몰딩부(118)는 비도전성이면서 내열성 및 내화학성이 우수한 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 몰딩부(118)는 예를 들어, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC, Epoxy Molding Compound) 또는 에폭시 등의 재질로 형성될 수 있다. 에폭시 몰딩 컴파운드는 다른 수지재보다 상대적으로 비유전율이 높아서 인식하려는 지문으로부터 센서 칩(114)까지 신호의 전달에 용이하다. 몰딩부(118)는 베이스 기판(112)의 상면을 초과하지 않도록 형성되면서, 센서 칩(114) 및 도전성 와이어(116)를 봉지하도록 형성된다. 이러한 몰딩부(118)는 일정한 두께로 도포한 이후 상면을 연마함으로써 원하는 두께로 가공하는 방법으로 형성된다. 이는 몰딩부(118)가 지나치게 두꺼운 경우에, 센서 칩(114)과 인식하려는 지문 사이에 전달되는 전기적 신호의 송수신에 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 몰딩부(118)는 도전성 와이어(118)가 노출되지 않는 범위 내에서 센서 칩(114)의 상부 표면으로부터 300㎛ 이하의 두께가 되도록 형성되는 것이 바람직하다.
베이스 기판(112)은 하면에 전기적 신호를 입력 또는 출력할 수 있는 복수의 도전성 패드(113)를 포함하는 LGA(Land Grid Array) 패키지로 이루어질 수 있다. LGA 패키지는 베이스 기판(112)의 하면에 칩 전극을 일정한 배열의 격자 형태로 형성한 것이다. LGA 패키지는 칩 패키지(110)가 외부의 회로와 전기적으로 연결될 수 있는 경로를 형성한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 센서 패키지 110: 칩 패키지
112: 베이스 기판 113: 도전성 패드
114: 센서 칩 116: 도전성 와이어
118: 몰딩부 120: 유색층
130: 접착제층 140: 폴리이미드 필름
150: 비전도 코팅층 160: 경화성 코팅층
170: 기능 코팅층

Claims (24)

  1. 센서 칩 및 상기 센서 칩을 봉지하는 몰딩부를 포함하는 칩 패키지;
    상기 칩 패키지의 상부에 위치하는 무색투명한 접착제층;
    상기 접착제층의 상부에 위치하는 비전도 코팅층;
    상기 비전도 코팅층 상부에 위치하는 폴리이미드 필름;
    상기 폴리이미드 필름의 상면에 형성되는 경화성 코팅층;
    상기 칩 패키지와 상기 비전도 코팅층 사이에 위치하는 유색층; 및
    상기 경화성 코팅층의 상부에 형성되는 기능 코팅층
    을 포함하고,
    상기 기능 코팅층은 지문 방지(anti-fingerprint)층, 오염 방지(anti-smudge), 빛 굴절 차단(anti-glare) 층, 또는 반사광 방지(anti-reflection)층인
    센서 패키지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유색층은 상기 칩 패키지와 상기 접착제층 사이에 위치하는 센서 패키지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유색층은 상기 접착제층과 상기 비전도 코팅층 사이에 위치하는 센서 패키지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리이미드 필름은 무색투명하고,
    상기 유색층의 색은 상기 접착제층 및 상기 폴리이미드 필름을 통과하여 외부로 투과되는 센서 패키지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유색층은 불투명하게 형성되어 상기 칩 패키지의 상면의 색이 비치는 것을 차단하는 센서 패키지.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유색층은 상기 칩 패키지의 상면에 도포된 유색의 잉크층 또는 유색의 에폭시 재질인 센서 패키지.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착제층은 다이 부착 필름(die attach film)인 센서 패키지.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리이미드 필름의 두께는 상기 유색층 및 상기 접착제층의 두께의 합보다 더 두껍게 형성되는 센서 패키지.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 폴리이미드 필름의 두께는 50 ~ 60 ㎛로 형성되는 센서 패키지.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 유색층 및 상기 접착제층의 두께의 합은 30 ~ 40 ㎛로 형성되는 센서 패키지.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리이미드 필름은 전광선 투과율이 88% 이상이고, 황색도가 3 이하인 무색 투명성을 가지는 센서 패키지.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리이미드 필름은 필름 두께 50 ~ 100 ㎛를 기준으로 UV 분광계로 측정시 380 ~ 780 ㎚에서의 전광선 투과율이 85% 이상이고, 필름 두께 50 ~ 100 ㎛를 기준으로 황색도가 15 이하인 센서 패키지.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리이미드 필름은 필름 두께 50 ~ 100 ㎛를 기준으로 UV 분광계로 측정시 551 ~ 780 ㎚에서 전광선 투과율이 88% 이상이고, 550 ㎚에서 전광선 투과율이 88% 이상, 500 ㎚에서 전광선 투과율이 85% 이상, 420 ㎚에서 전광선 투과율이 50% 이상인 센서 패키지.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리이미드 필름은 방향족 디안하이드라이드와 방향족 디아민 또는 방향족 디이소시아네이트를 용액중합하여 폴리아믹산 유도체를 제조한 후, 고온에서 폐환 탈수시켜서 이미드화하여 제조되는 센서 패키지.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 칩 패키지는 하면에 전기적 신호를 입출력할 수 있는 도전성 패드가 형성되는 LGA(Land Grid Array) 타입인 센서 패키지.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 칩은 상기 폴리이미드 필름의 상부에 위치하는 지문의 패턴을 인식할 수 있는 지문인식 센서 칩인 센서 패키지.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 지문인식 센서 칩의 전기적 신호는 상기 지문인식 센서 칩의 송신단에서 출력되어 상기 유색층, 상기 접착제층 및 상기 폴리이미드 필름을 통과하여 상기 지문까지 도달하고, 상기 지문에서 생성된 수신 신호는 상기 폴리이미드 필름, 상기 접착제층 및 상기 유색층을 통과하여 상기 지문인식 센서 칩의 수신단까지 도달하는 센서 패키지.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 비전도 코팅층은 주석 또는 주석-인듐 박막으로 형성되는 센서 패키지.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 비전도 코팅층은 NCVM (Non-Conductive Vacuum Metallization) 또는 NCOC (Non-Conductive Optical Coating) 방법으로 형성되는 센서 패키지.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 경화성 코팅층은 사파이어, 산화 지르코늄, 도자기, 질화 알루미늄 또는 다이아몬드형 탄소로 제조되는 센서 패키지.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 경화성 코팅층은 2H 또는 4H 이상의 표면강도를 가지는 센서 패키지.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 경화성 코팅층의 두께는 100 μm 내지 500 μm 인 센서 패키지.
  23. 삭제
  24. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102221720B1 (ko) * 2019-05-07 2021-03-02 크루셜텍(주) 멀티 컬러 레이어를 포함하는 지문센서 모듈 및 이의 제조방법
KR102534452B1 (ko) * 2021-04-26 2023-05-26 (주)파트론 지문인식 센서 패키지

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016118683A1 (en) * 2015-01-23 2016-07-28 Corning Incorporated Coated substrate for use in sensors

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005166925A (ja) * 2003-12-02 2005-06-23 Tokyo Seimitsu Co Ltd ウェーハ加工方法およびウェーハ加工装置
KR101473175B1 (ko) 2012-11-20 2014-12-16 크루셜텍 (주) 지문센서 모듈, 이를 구비한 휴대용 전자기기 및 그 제조방법
KR20150016028A (ko) 2013-08-02 2015-02-11 주식회사 아이피시티 모바일 장치용 지문 센서 모듈 및 이의 제조 방법
KR20160055592A (ko) * 2014-11-10 2016-05-18 (주)파트론 지문인식 센서 패키지 및 그 제조 방법
KR20160110091A (ko) * 2015-03-09 2016-09-21 크루셜텍 (주) 지문센서 패키지 및 이의 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016118683A1 (en) * 2015-01-23 2016-07-28 Corning Incorporated Coated substrate for use in sensors

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