KR101995375B1 - 지문 인식을 위하여 센서 ｐｃｂ를 이용하는 유연 센서 반도체 패키지 및 그 제조 방법 - Google Patents

지문 인식을 위하여 센서 ｐｃｂ를 이용하는 유연 센서 반도체 패키지 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 유연 센서 반도체 패키지는, 센서 노드를 통해서 센싱 신호를 생성하는 유연 센서 PCB, 상기 유연 센서 PCB의 제1표면에 접착 필름을 이용하여 상면이 적층되고, 상기 센싱 신호를 처리하는 초박형 유연 센서 신호 처리IC 다이, 상기 유연 센서 PCB와 상기 유연 센서 신호 처리IC 다이를 전기적으로 연결하는 플립 칩 본딩, 상기 유연 센서 신호 처리IC 다이를 보호하는 유연 봉지, 및 상기 유연 센서 PCB의 제2표면에 접착테이프를 이용하여 부착되는 유연 글라스를 포함하여 구성된다. 이와 같은 구성에 의하면, 이와 같은 구성에 의하면, 유연 패키지를 유연하지 않지만 일정한 반경으로 커브드(curved) 되는 모듈에 사용되거나, 혹은 유연하여 자유자재로 플렉스(flex) 되는 모듈에 사용될 수 있다.

Description

지문 인식을 위하여 센서 ＰＣＢ를 이용하는 유연 센서 반도체 패키지 및 그 제조 방법 {Device for flexible track pad semiconductor package having sensor PCB of smart phone and method for manufacturing the same}
본 발명은, 스마트 기기에 사용되는 지문 인식용 유연 센서 반도체 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 잠금 해제용 지문 인식 기능이 스마트 기기의 새로운 트렌드로 급부상하면서 지문 인식 기능을 가지는 스마트 기기가 신체에 적합하고 휴대가 간편하며 이동성을 보장하기 위하여 유연성을 요구함으로써, 유연하지 않지만 일정한 반경으로 라운드 되는 커브드 리지드 모듈(curved-rigid module)에 적용되거나, 혹은 밴드와 같이 유연하여 자유자재로 플렉스(flex) 되는 밴더블 모듈(bendable module)에 사용되는 유연 센서 반도체 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 커브드(curved) 되거나 휘어지는(flex) 특성이 요구되면서도 과도하게 휘거나 휘어진 후에 원상회복이 불가능한 경우에 대비하여, 중립면이나 곡률반경을 조절하는 접착형 응력 보상층(Compensation Adhesive Layor: CAL)을 제공하는 유연 센서 반도체 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 지문 인식용 센서는 인간의 손가락 지문을 감지하는 센서로서, 최근에는 휴대폰이나 태블릿 PC 등의 휴대용 전자기기에서 보안성을 강화하기 위한 수단으로 널리 사용되고 있다. 즉, 지문 인식용 센서를 통해 사용자 등록이나 인증 절차를 거치도록 함으로써, 휴대용 전자기기에 저장된 데이터를 보호하고, 보안 사고를 미연에 방지할 수 있다.
최근에는 지문 인식용 센서가 일반적인 입력 수단으로 점차 요구되고 있는 추세에 있으며, 그 예로써 스마트 기기에서는 커서와 같은 포인터의 조작을 수행하는 내비게이션 기능을 지문 인식용 센서에 통합하기도 한다. 그 외에도, 사용자로부터 정보를 입력받는 스위칭 기능을 지문 인식용 센서에 통합하기도 한다. 그렇다면, 지문 인식용 센서는 지문 인식 범위에 제한되지 않고 다양한 센서 기능을 포함하는 것으로 볼 수 있다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 의한 플래트 리지드(flat-rigid) 트랙패드 패키지(10)는, PCB(12), PCB(12) 상에 접착제(14)를 이용하여 적층되는 트랙패드 소자(16), PCB(12)와 트랙패드 소자(16)를 전기적으로 연결하는 도전 와이어(18), 트랙패드 소자(16)와 도전 와이어(18)를 보호하는 EMC 몰드(20), EMC 몰드(20)에 접착테이프(30c)를 이용하여 부착되고, 커버 글라스(30a)에 컬러 코팅막(30b)이 형성되는 글라스 아세이(30)를 포함한다.
그러나 전술한 패키지(10)는 플래트 리지드 모듈(flat-rigid module)에 적합한 것으로, 유연하지 않지만 일정한 곡률반경으로 라운드 되는 커브드 리지드 모듈(curved-rigid module)에 적용될 수 없다. 특히 밴드와 같이 유연하여 자유자재로 양 방향 플렉스(flex) 되는 밴더블 모듈(bendable module)에는 더더욱 사용될 수 없다.
최근 스마트 워치와 같이 전자 제품의 이동성에 대한 요구가 증대됨에 따라 구부리거나 휠 수 있는 패키지 구조에 대한 관심이 증대되는 시점에서 제품의 플렉시블 특성이 절실히 요구된다.
KR공개특허 10-2015-0080812
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 일정한 곡률반경으로 라운드 되는 커브드 리지드 모듈(curved-rigid module)이나 밴드와 같이 유연하여 자유자재로 양 방향 플렉스(flex) 되는 밴더블 모듈(bendable module)에 적용될 수 있는 지문 인식을 위해 센서 PCB를 사용하는 유연 센서 반도체 패키지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 양 방향 과도하게 휘어지거나 휘어진 후에는 원상회복이 되지 않는 문제점을 해결하기 위하여 중립면 및 곡률반경을 제어하는 지문 인식을 위하여 센서 PCB를 이용하는 유연 센서 반도체 패키지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명의 유연 센서 반도체 패키지는, 센서 노드를 통해서 센싱 신호를 생성하는 유연 센서 PCB, 상기 유연 센서 PCB의 제1표면에 접착 필름을 이용하여 상면이 적층되고, 상기 센싱 신호를 처리하는 초박형 유연 센서 신호 처리IC 다이, 상기 유연 센서 PCB와 상기 유연 센서 신호 처리IC 다이를 전기적으로 연결하는 인터커넥터, 상기 유연 센서 신호 처리IC 다이를 보호하는 유연 봉지, 및 상기 유연 센서 PCB의 제2표면에 접착테이프를 이용하여 부착되는 유연 글라스를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명의 유연 센서 반도체 패키지의 제조 방법은, 유연 센서 PCB 제1표면에 상기 유연 센서 신호 처리IC 다이와 상기 수동 소자의 저면을 탑재하는 단계, 상기 유연 센서 PCB와 상기 유연 센서 신호 처리IC 다이를 전기적으로 연결하는 단계, 상기 유연 센서 신호 처리IC 다이 상면에 유연 봉지를 형성하는 단계, 및 상기 유연 PCB의 제2표면에 접착테이프를 이용하여 유연 글라스를 부착하고 라미네이팅 하는 단계를 포함한다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 플래트 리지드 모듈이나 커브드 플렉스 모듈에 모두 적용할 수 있어 신체에 휴대성을 요구하는 트렌드에 부응할 수 있다.
둘째, 능동 소자와 수동 소자를 하나의 유연 PCB 상에 탑재할 수 있어 다양한 기능의 부품을 실질적으로 하나의 패키지로 제품화를 원하는 소비자의 욕구를 충족한다.
셋째, 접착형 응력 보상층(CAL)을 이용하여 패키지의 곡률반경을 제어할 수 있어 양 방향으로 과도하게 휘어지는 패키지의 단점을 보완할 수 있고, 공정에서 초박형 패키지를 다루기 매우 편리하다.
도 1은 종래 기술에 의한 플래트 리지드 타입 지문 인식용 센서 반도체 패키지의 구성을 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 스마트 기기에 있어서 리지드 커브드 타입 지문 인식용 센서 모듈의 구성을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 지문 인식용 유연 센서 반도체 패키지의 구성을 각각 나타내는 단면도.
도 4a 내지 도 4c는 도 3의 유연 센서 반도체 패키지의 제조 공정을 각각 나타내는 단면도들.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해 질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 지문 인식용 유연 센서 반도체 패키지의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 커브드 스마트 기기의 지문 인식용 센서 모듈이 평면도로 도시되고, 도 3은 도 2의 지문 인식용 센서 모듈에 적용되는 유연 센서 반도체 패키지의 구성이 단면도로 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 스마트 기기(S)의 전면 하부 버튼에는 지문 인식용 센서 모듈(F)이 탑재될 수 있다. 지문 인식용 센서 모듈(F)은 지문 인식용 유연 센서 반도체 패키지(100)와, 패키지(100)를 지지하고 스마트 기기(S) 본체와 전기적으로 연결시켜 주는 연결수단(가령, 연성 PCB 케이블) 등을 포함할 수 있다. 특히 스마트 기기(S)의 사양에 따라 지문 인식용 센서 패키지(100)의 하부에는 홈 돔 버튼(Home Dome Button)이 설치될 수 있다.
이러한 스마트 기기(S)는, 스마트폰(smart phone), PDA(personal digital assistant), 핸드헬드(handheld) PC, 핸드폰 기타 이와 유사한 기능의 스마트 기기로서 휴대가 가능한 모든 형태의 전자 기기를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 경우 스마트 기기(S)는 유연하지 않지만, 일정한 반경으로 커브드(curved) 되거나 혹은 라운드(rounded) 되는 모듈에 사용될 수 있다. 스마트 기기(S) 자체가 신체에 적합하게 상하로 라운드(rounded) 되는 경우 지문 인식용 센서 모듈(F) 또한 라운드(rounded) 될 수 있다. 다른 경우 스마트 기기(S) 자체는 플래트(flat) 하지만, 핑거가 접촉하는 버튼 영역만 커브드(curved) 하게 설계할 수 있다.
또한, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 본 발명의 지문 인식용 유연 센서 반도체 패키지(100)는 플렉스(flex) 모듈에 사용될 수 있다. 가령, 스마트 워치(Smart Watch)에 지문 인식 기능을 탑재하되, 본체가 수용할 수 있는 기능과 용량에 한계가 있으면서 지문 인식 장치를 유효 면적이 상대적으로 넓은 밴드에 설치할 수 있다. 이때, 위아래로 자유자재로 휘어지는 밴드에 지문 인식용 유연 센서 반도체 패키지(100)를 설치하려면, 유연성이 전제되어야 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 지문 인식을 위한 유연 센서 반도체 패키지(100)는, 안테나 기타 센서 노드를 포함하여 센싱 신호를 생성하는 유연 센서 PCB(110), 유연 센서 PCB(110)의 제1표면에 접착 필름(112)을 이용하여 적층되고 상기 센싱 신호를 처리하는 초박형 유연 센서 신호IC 다이(120), 유연 센서 PCB(110)와 유연 센서 신호 처리IC 다이(120)를 전기적으로 연결하는 인터커넥터(가령, 플립 칩 본딩), 유연 센서 신호 처리IC 다이(120)를 보호하는 유연 봉지(flex encapsulation)(140), 유연 센서 PCB(110) 제2표면에 접착테이프(150c)를 이용하여 부착되는 유연 글라스(150)를 포함한다.
유연 센서 PCB(110)는 일 방향으로 굴곡(rounded)되거나 양 방향으로 구부려(bended)질 수 있다. 이를 위하여 유연 센서 PCB(110)는 폴리머 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 폴리이미드(PI), 폴리에스터(polyester), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 테플론(Teflon), 혹은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 포함할 수 있다.
이러한 센서 노드는 RF 센싱 신호를 송신하는 송신 모듈, 및 센싱 신호를 수신하는 수신 모듈을 포함할 수 있다. 각 모듈은 유연 내부 배선 패턴을 통하여 상호 연결된다.
유연 센서 신호 처리IC 다이(120)는, 도면에는 도시되어 있지 않지만 유연 센서 PCB(110)에서 생성되는 센싱 신호를 처리한다. 이러한 유연 센서 신호 처리IC 다이(120)는 지문 인식용 반도체 소자로서 특별히 제한되지 않는다. 가령, 센서 신호를 처리하는 ROIC(Readout integrated circuit) 혹은 ASIC(Application specific integrated circuit)를 포함할 수 있다.
본 발명의 지문 인식용 유연 센서 반도체 패키지(100)에 의하면, 핑거의 지문 형상에 따른 정전기를 감지하고, 이를 입력 신호로 지문 인증을 실시할 수 있다. 가령, 핑거에는 산과 골의 조합으로 되는 지문이 있고, 그 굴곡(산과 골의 높이차)으로 인한 정전 용량 차이를 이용하여 산과 골의 형상 정보를 출력하고 이를 이미지화 하거나 기준 정보와 비교하여 지문 인증을 실시 할 수 있다.
이와 같은 소자들은 실리콘(Si) 웨이퍼 상에 집적되되, 휘어질 수 있도록 웨이퍼의 두께는 수십 마이크로미터를 넘지 않는 것으로 한다. 유연 센서 신호 처리IC 다이(120)는 접착 필름(112)을 이용하여 하나 이상의 칩이 스택(stack) 되는 구조를 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에 의하면 패키지(100)의 유연성을 보장하기 위하여 전술한 다이와 후술할 보상 필름의 두께를 합하여 80 마이크로미터를 넘지 않을 수 있다.
이때 접착 필름(112)은, 비전도성 접착제(NCA) 이거나 이방성 전도성 접착제(anisotropic conductive adhesive: ACA)를 포함할 수 있다. 가령, 유연 센서 신호 처리IC 다이(120)는 유연 센서 PCB(110) 상에 인터커넥터에 의하여 전기적으로 연결되는 경우 이방성 전도성 필름 혹은 접착제가 사용될 수 있다. 다른 경우 유연 센서 신호 처리IC 다이(120)는 와이어 본딩에 의하여 전기적으로 연결되는 경우에는 비전도성 필름(NCA or NCF)에 의하여 연결될 수 있다.
다만, 접착 필름(112)은, 접착력이 우수한 고분자 물질을 포함할 수 있다. 즉, 유연 센서 PCB(110)가 굽어지거나 휘어지더라도, 유연 센서 PCB(110)와 유연 센서 신호 처리IC 다이(120) 사이에 박리 현상이 발생되지 않아야 하기 때문이다. 따라서 안정적인 결합을 위하여 통상의 PCB 기판에 사용되는 접착제와 비교하여 접착력이 우수한 물질이 요구된다.
가령, 접착 필름(112)은 강성 접착 물질로 구성되어, 휘거나 굽어지더라도 특히 스트레스가 집중될 수 있는 유연 센서 신호 처리IC 다이(120)의 에지에 강한 결합력을 제공함으로써 스트레스를 분산시킬 수 있다.
이러한 강성 접착 물질에는 에폭시를 포함한다. 에폭시 강성 접착 물질은 에폭시 레진, 경화제, 희석제, 혹은 솔벤트 등을 포함할 수 있다. 그 밖에 전도성에 따라 금속이 혼합될 수 있다. 혹은 에폭시보다 더 강력한 폴리이미드가 사용될 수 있다.
한편, 유연 센서 PCB(110)와 유연 센서 신호 처리IC 다이(120) 사이에는 두께 혹은 재질에 의하여 중립면을 유지하는 접착형 응력 보상층(compensation adhesive layer: CAL)(160)을 더 포함할 수 있다. 접착형 응력 보상층(160)은, 중립면을 조절을 위한 PI 보상 필름(160a)과, 보상 필름을 유연 센서 신호 처리IC 다이(120)와 일체화하는 점착 필름(160b)으로 구성될 수 있다.
예컨대, 유연 센서 반도체 패키지(100)가 위 혹은 아래로 휘어지면 단면의 일부는 인장 응력이 가해지면서 늘어나고, 나머지 일부는 압축 응력이 작용하면서 압축된다. 따라서 단면에는 응력이 인장에서 압축으로 바뀌는 응력이 제로(zero)가 되는 특정 영역이 존재하는데, 이 영역을 중립면이라고 한다. 따라서 소정 두께의 PI 보상 필름(160a)은 이러한 중립면을 위 혹은 아래로 조절하게 된다. 본 발명의 경우 PI 보상 필름(160a)으로 인하여 중립면이 높이지면서 응력이 제로가 된다.
이러한 중립면은 재료의 탄성계수에 의해 변경되는데, 보상 필름(160a)은 폴리이미드(PI) 필름을 사용함으로써, 유연 봉지(140)의 탄성계수보다 큰 경질의 재료가 사용될 수 있다. 또한, 중립면은 패키지의 기하학적인 형상에 의하여 결정된다. 따라서 유연 센서 PCB(110)로부터 유연 센서 신호 처리IC 다이(120)의 높이를 높여주게 된다.
유연 센서 PCB(110) 제1표면에는 초박형 유연 센서 신호 처리IC 다이(120) 말고도, 유연 센서 신호 처리IC 다이(120)를 지원하는 여러 가지 반도체 소자 및 수동 소자(170)가 더 설치될 수 있다. 이하 능동 소자라고 하더라도 유연 패키지를 구성하는 센서 이외의 모든 소자를 편의상 수동 소자라 칭한다.
특히 유연 센서 신호 처리IC 다이(120) 이외의 센서 노드는 유연 센서 PCB(110)에 탑재되기 때문에 유연 센서 신호 처리IC 다이(120)의 사이즈가 상대적으로 작아지고, 유연 봉지(140)에 의하여 보호될 수 있는 부품 수용 공간이 커질 수밖에 없다.
가령, 스마트 기기(S)가 소형화되고 고성능화되면서 요구되는 소비 전력이 증가하고 공급 전원을 특별히 관리할 필요가 높아지면서 여러 가지 소자가 함께 패키지 되기도 한다. 따라서 수동 소자(170)는 저항, 콘덴서, 다이오드를 포함하여 지문 인식을 위한 유연 센서 반도체 패키지(100)의 전원 공급을 위한 전력 관리 반도체 칩(Power Management Integrated Circuit: PMIC), 전류 변화를 안정화시키는 파워 인덕터(Power Inductor) 혹은 콘트롤러 등의 각종 모듈을 포함할 수 있다.
인터커넥터는, 도면에 도시되어 있지 않지만 플립 칩 본딩과 같은 접속 수단에 의하여 유연 센서 PCB(110) 제1표면의 기판 패드(substrate pad)와 유연 센서 신호 처리IC 다이(120) 상의 칩 패드(chip pad)를 전기적으로 연결한다.
유연 봉지(140)는 자유자재로 굽어지거나 휘어지는 연성 재질로 형성될 수 있다. 유연 봉지(140)는 응력(stress)을 제공할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 폴리머(polymer)나 고무(rubber) 또는 탄성중합체(elastomer)를 포함할 수 있다. 또는 폴리이미드(poly imide)를 포함할 수 있다.
예컨대, 유연 센서 반도체 패키지(100)를 굴곡지게 하거나 휘더라도 신축 가능하고, 신축에 따른 응력이 발생하더라도 응력에 의한 손상이 방지되어야 한다. 특히 휘어질 때 유연 센서 PCB(110) 상에 형성되는 유연 배선 패턴이 절단되거나 유연 센서 신호 처리IC 다이(120)가 유연 센서 PCB(110)로부터 분리되면 콘택 패일(contact fail)로 인하여 더 이상 기능을 할 수 없다.
유연 글라스(150)는, 커버 글라스(150a)의 일면에 컬러 코팅되는 컬러 코팅막(150b)을 포함한다. 컬러 코팅막(150b)의 이면에는 전술한 접착테이프(150c)가 형성된다. 컬러 코팅막(150b)은, 컬러막, 및 보호막을 포함할 수 있다. 이러한 컬러막은 컬러 필름이 부착되거나 컬러 잉크가 인쇄될 수 있다. 이와 같이 컬러막이 형성됨으로써, 다양한 색상 구현이 가능하다.
커버 글라스(I50a)는 사파이어(sapphire) 혹은 강화 글라스를 포함할 수 있다. 반드시 글라스가 아니어도 된다. 다만 유연성을 위하여 그 두께를 수백마이크로미터 이하로 설계 할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 지문 인식용 유연 센서 반도체 패키지의 제조 방법을 설명한다.
도 4a를 참조하면, 유연 센서 PCB(110) 상에 능동 소자와 수동 소자를 탑재한다. 접착 필름(112)을 이용하여 유연 센서 PCB(110) 제1표면에 유연 센서 신호 처리IC 다이(120) 및 수동 소자(170)를 각각 부착한다. 유연 센서 신호 처리IC 다이(120)와 수동 소자(170)의 상면에는 미리 접착형 응력 보상층(160)이 탑재될 수 있다.
이때, 유연 센서 신호 처리IC 다이(120)의 저면 일측의 칩 패드(chip pad) 상에 인터커넥터를 이용하여 유연 PCB 기판(110)의 기판 패드(substrate pad)와 전기적으로 연결한다.
도 4b를 참조하면, 유연 센서 신호 처리IC 다이(120)와 수동 소자(170)를 보호하는 유연 봉지(140)를 실시한다. 연성 봉지(140)는, 휘어지거나 구부려지는 재질로 형성되는데, 응력을 제공할 수 있는 물질을 포함하며, 폴리머 재질(polymer)이거나 아니면 고무 재질(rubber)을 포함할 수 있다. 특히 폴리이미드(poly imide)를 포함할 수 있다.
도 4c를 참조하면, 유연 봉지(140)를 완성한 후 유연 글라스(150)를 부착하기 위하여 유연 PCB 기판(110)의 제2표면이 유연 글라스(150) 측으로 향하도록 배치한다. 유연 봉지(140) 상에 유연 글라스(150)를 부착하는데, 유연 봉지(140)와 유연 글라스(150)의 접착테이프(150c)가 잘 부착되도록 소프트 롤(soft roll)(도면부호 없음)을 이용하여 라미네이팅(laminating) 공정을 실시한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 지문 인식 기능을 가지는 모듈에서 유연하지 않지만 일정하게 휘어지는 것을 요구하는 경우 스트립 타입 유연 PCB 상에 초박형 유연 반도체 다이를 적층하고 유연 몰드를 이용하여 커버하며, 초박형 유연 글라스를 부착함으로써, 1차로 제품에 유연성을 제공하며, 중립면을 조절하는 응력 보상층을 유연 반도체 다이에 부착하여 2차로 양방향 과도한 휨(warpage) 현상을 해결하는 구성을 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
100: 유연 센서 반도체 패키지 110: 유연 센서 PCB
120: 유연 센서 신호 처리IC 다이 140: 유연 봉지
150: 유연 글라스 160: 접착형 응력 보상층
170: 수동 소자

Claims (10)

  1. 센서 노드를 통해서 센싱 신호를 생성하는 유연 센서 PCB;
    상기 유연 센서 PCB의 제1표면에 접착 필름을 이용하여 상면이 적층되고, 상기 센싱 신호를 처리하는 초박형 유연 센서 신호 처리IC 다이;
    상기 유연 센서 PCB와 상기 유연 센서 신호 처리IC 다이를 전기적으로 연결하는 인터커넥터;
    상기 유연 센서 신호 처리IC 다이의 저면에는 두께를 이용하여 중립면을 위아래로 조정하여 패키지의 곡률반경을 제어하는 접착형 응력 보상층; 및
    상기 유연 센서 신호 처리IC 다이, 및 상기 접착형 응력 보상층을 보호하는 유연 봉지를 포함하고,
    상기 접착형 응력 보상층은 상기 유연 봉지보다 경질의 보상 필름과, 상기 보상 필름을 상기 유연 센서 신호 처리IC 다이와 일체화하는 점착 필름을 포함하며,
    상기 보상 필름은 폴리이미드 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 지문 인식용 유연 센서 반도체 패키지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유연 센서 PCB는, 일 방향으로 라운드(round) 되거나 양 방향으로 굽은(bend) 폴리머 재질로 형성되고,
    상기 센서 노드는, 상기 센싱 신호를 송신하는 송신 모듈, 및 상기 센싱 신호를 수신하는 수신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 지문 인식용 유연 센서 반도체 패키지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 패키지는, 유연하지 않지만 일정한 반경으로 커브드(curved) 되는 모듈에 사용되거나, 혹은 유연하여 자유자재로 플렉스(flex) 되는 모듈에 사용되는 것을 특징으로 하는 지문 인식용 유연 센서 반도체 패키지.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착 필름은, 비전도성 접착제(NCA)이거나 이방성 전도성 접착제(ACA)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문 인식용 유연 센서 반도체 패키지.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 접착 필름은, 상기 유연 센서 신호 처리IC 다이가 휘거나 굽어지더라도 유연 센서 PCB로부터 박리되지 않도록 강성 접착 물질로 구성되고,
    상기 강성 접착 물질은 적어도 스트레스가 집중되는 상기 유연 센서 신호 처리IC 다이의 에지에 제공되며, 에폭시 혹은 폴리이미드를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문 인식용 유연 센서 반도체 패키지.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 유연 센서 PCB의 제1표면에 상기 접착 필름을 이용하여 탑재되고, 상기 유연 봉지에 의하여 커버되는 수동 소자를 더 포함하고,
    상기 수동 소자는, 저항, 콘덴서, 다이오드, 상기 유연 센서 신호 처리IC 다이의 전원 공급을 위한 전력 관리 반도체 칩(PMIC), 전류 변화를 안정화시키는 파워 인덕터, 혹은 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문 인식용 유연 센서 반도체 패키지.
  9. 유연 센서 신호 처리IC 다이와 수동 소자의 상면에 접착형 응력 보상층을 부착하는 단계;
    유연 센서 PCB 제1표면에 상기 유연 센서 신호 처리IC 다이와 수동 소자의 저면을 탑재하는 단계;
    상기 유연 센서 PCB와 상기 유연 센서 신호 처리IC 다이를 전기적으로 연결하는 단계;
    상기 유연 센서 신호 처리IC 다이 상면에 유연 봉지를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 접착형 응력 보상층은 상기 유연 봉지의 탄성 계수보다 경질인 폴리이미드 필름을 포함하며,
    상기 접착형 응력 보상층은 두께를 이용하여 중립면을 위아래로 조정하여 패키지의 곡률반경을 제어하는 것을 특징으로 하는 지문 인식용 유연 센서 반도체 패키지 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 유연 센서 신호 처리IC 다이와 상기 수동 소자를 상기 유연 센서 PCB에 탑재하기 전에, 접착형 응력 보상층을 상기 유연 센서 신호 처리IC 다이 및 수동 소자의 상면에 부착하는 단계를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 지문 인식용 유연 센서 반도체 패키지 제조 방법.
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