KR102027528B1 - 센서칩 패키지 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 센서칩 패키지는 기판, 기판의 일면 위에 위치하는 센서칩, 센서칩을 봉지하는 몰딩층, 몰딩층의 측면에 위치하는 베젤부, 기판의 타면에 위치하는 스티프너를 포함하고, 베젤부는 상기 베젤부로부터 확장되며 상기 스티프너와 전기적으로 연결되어 있는 확장 베젤을 포함한다.

Description

센서칩 패키지{SENSOR CHIP PACKAGE}

본 발명은 센서칩 패키지에 관한 것으로, 특히 지문 인식용 센서칩 패키지에 관한 것이다.

최근 들어, 스마트폰 및 태블릿 PC 등을 포함한 각종 휴대용 전자 기기를 통해서, 전자 금용, 전자 상거래 등의 이용이 증가하고, 사용자의 많은 개인 정보가 휴대용 전자 기기에 저장되고 있다. 이러한 정보들은 범죄에 노출될 경우 막대가 피해가 발생하므로, 높은 보안성이 요구되고 있다.

종래의 비밀번호 방식 또는 특정 패턴 그리기보다 현재는 생체정보를 측정하는 기능을 가지는 생체인식 센서를 휴대용 전자 기기에 장착하려는 추세가 늘고 있다. 생체 정보로는 지문, 손들의 혈관, 목소리, 홍채 등이 있으며 이 중 지문 센서가 가장 보편적이다.

지문 센서는 인체의 손가락 지문을 감지하는 것으로, 주변 부품이나 구조를 포함하는 센서칩 패키지 형태로 제작될 수 있고, 물리적인 기능키에 일체화되어 구현될 수 있어, 각종 전자기기에 효과적으로 장착될 수 있다.

지문 인식용 센서칩 패키지는 지문 인식 센서를 포함하는 센서칩, 센서칩을 보호하기 위한 몰딩층, 몰딩층을 감싸는 베젤부를 포함한다.

베젤부는 금속으로 형성되며 정전기로 인한 손상을 줄이고, 전자기파 간섭을 차단하기 위해서, 기판의 접지 단자에 연결된다. 이때, 베젤부는 접지 단자에 직접 표면 실장(surface mounter technology, SMT)하거나 에폭시를 이용하여 고정될 수 있다.

그러나 알루미늄 재질의 경우 표면 실장이 용이하지 않고 크기가 작은 접지 단자에 연결해야 하므로, 불량이 발생할 수 있다. 또한, 에폭시의 경우 경화공정을 필요로 하여 생산 비용이 증가하고, 결합성도 떨어진다.

따라서, 본 발명은 베젤부를 용이하게 접지시킬 수 있는 센서칩 패키지를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 센서칩 패키지는 기판, 기판의 일면 위에 위치하는 센서칩, 센서칩을 봉지하는 몰딩층, 몰딩층의 측면을 둘러싸는 베젤부, 기판의 타면에 위치하는 스티프너를 포함하고, 베젤부는 상기 베젤부로부터 확장되며 상기 스티프너와 전기적으로 연결되어 있는 확장 베젤을 포함한다.

상기 스티프너는 상기 기판과 중첩하는 제1 부분과 상기 기판을 초과하여 위치하며 상기 확장 베젤과 연결되는 제2 부분을 가지고, 확장 베젤은 상기 제2 부분에 레이저 용접으로 고정될 수 있다.

상기 확장 베젤의 단부는 상기 제2 부분의 상면과 접촉할 수 있다.

상기 확장 베젤은 절곡되어 상기 확장 베젤의 일면과 상기 제2 부분의 상면이 접촉할 수 있다.

상기 확장 베젤은 절곡되어 상기 확장 베젤의 일면과 상기 제2 부분의 단부가 접촉할 수 있다.

상기 스티프너 및 상기 베젤부는 금속으로 이루어질 수 있다.

상기 스티프너는 상기 기판의 접지 단자와 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 몰딩층 위에 위치하는 보호층을 더 포함할 수 있다.

상기 센서칩은 지문 인식용 셉서칩일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서와 같이 베젤부를 형성하면, 베젤부를 접지 단자에 직접 연결 시키지 않으면서도 용이하게 접지시킬 수 있다.

따라서, 베젤부의 접지 공정이 간소화됨으로써 센서칩 패키지의 생산성을 향상시키며 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서칩 패키지의 단면도이다.
도 2 내지 4는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 센서칩 패키지의 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

그러면 본 발명의 일 실시예에 따른 센서칩 패키지에 대하여 도면을 참고로 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서칩 패키지의 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서칩 패키지(100)는 기판(10), 기판(10)의 일면 위에 위치하는 센서칩(20), 센서칩(20)을 봉지하는 몰딩층(30), 몰딩층(30)의 측면에 위치하는 베젤부(40), 기판(10)의 타면에 위치하는 스티프너(50)를 포함한다.

기판(10)은 회로기판(printed circuit board, PCB) 또는 연성회로기판(flexible printed circuit board, FPCB)일 수 있다.

기판(10)은 센서칩(20)과 센서칩(20)으로부터 획득된 정보를 필요로 하는 장치와 연결하기 위한 것으로, 접지 단자(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 기판(10)은 센서칩 패키지(100)가 설치되는 전자 기기의 형태에 따라서 다양한 형태일 수 있다.

센서칩(20)은 기판(10) 위에 실장되며 솔더 볼(solder ball) 또는 와이어 본딩 등의 방식으로 기판(10)의 신호선들과 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 센서칩(20)은 지문 인식용 센서칩일 수 있으며, 정전용량식, 광학식, 초음파 방식, 열감지 방지, 비접촉 방식 등 공지의 방법으로 제작된 지문 센서를 포함할 수 있다.

센서칩(20)은 센서로부터 전달되는 지문 정보를 입력 받는 입력부 및 지문 정보를 전자 기기로 출력하는 출력부를 포함할 수 있다.

몰딩층(30)은 센서칩(20)을 기판(10)에 고정시키며, 센서칩(20)을 외부 충격 및 환경으로부터 보호한다. 몰딩층(30)은 센서칩(20)을 덮어 봉지하므로, 센서칩 패키지(100)의 전체적인 형상이 결정될 수 있다. 몰딩층(30)은 비유전율이 3.2 이상의 물질일 수 있으며, 예를 들어 에폭시 몰딩 컴파운드(epoxy molding compound)로 형성될 수 있다.

지문 정보는 몰딩층(30)을 통과하여 센서칩(20)에 전달되므로, 정확한 지문 정보를 전달하기 위해서 센서칩(20) 상부에 형성된 몰딩층(30)은 센서칩(20)의 상면에 균일한 두께로 얇게 형성될 수 있다. 따라서, 몰딩층(30)은 상면의 두께를 균일하게 유지하고 평탄도를 높이기 위해서, 연마 등의 후가공 공정으로 가공될 수 있다.

베젤부(40)는 몰딩층(30)의 측면을 둘러싸도록 형성되어, 몰딩층(30)이 노출되는 개구부를 가질 수 있다. 기판(10)에 대해서 대략 수직한 방향으로 설치되며, 베젤부(40)는 몰딩층(30)의 측면과 접촉하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 일정거리 이격될 수 있다.

베젤부(40)는 도전성을 가지는 금속, 예를 들어 알루미늄 또는 스테인레스 스틸 등의 재질로 형성될 수 있다.

베젤부(40)는 베젤부로부터 기판(10)의 아래를 향해서, 확장된 확장 베젤(41)을 가질 수 있다. 확장 베젤(41)의 베젤부(40)로부터 절곡되어, 확장 베젤(41)의 일면이 기판(10)의 단부(斷部)와 접촉할 수 있다. 이때, 단부는 절단된 부분으로, 절단된 면, 즉 단면을 포함하는 것으로 이하에서, 단부와 접촉한다는 것은 단면과 접촉하는 것을 포함한다.

스티프너(stiffener)(50)는 연성 재질의 기판(10)을 지지하여 기판(10)의 형태가 유지될 수 있도록 한다. 이때, 스티프너(50)는 기판(10)의 접지 단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 스티프너(50)는 도전성을 가지는 금속으로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 알루미늄 또는 스테인레스 스틸로 이루어질 수 있다.

스티프너(50)는 센서칩(20)과 대응하도록 기판(10)의 하면에 위치할 수 있으며, 기판(10)과 중첩하는 제1 부분(5)과 기판(10) 밖으로 확장된 제2 부분(7)을 포함한다.

한편, 확장 베젤(41)의 단부는 제2 부분(7)의 상면과 접촉(A)하며, 레이저 용접에 의해서 스티프너에 전기적으로 연결되며, 고정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서와 같이 확장 베젤(41)을 형성하면, 베젤부는 접지 단자가 아닌 접지 단자와 연결된 스티프너(50)를 통해서 접지될 수 있다. 이처럼, 접지 단자와 연결된 스티프너에 확장 베젤을 연결함으로써, 확장 베젤을 접지 단자에 직접 연결하기 위한 표면 실장 방식이나 시간이 오래 걸리는 에폭시를 사용하지 않으면서도 레이저 용접을 이용하여 용이하게 베젤부를 접지시킬 수 있다.

또한, 베젤부와 스티프너를 동일한 금속으로 형성할 경우, 더욱 견고하게 결합시켜 저항을 감소시킬 수 있다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 센서칩 패키지의 단면도이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 다른 실시예는 도 1에 도시된 일 실시예와 비교하여 대부분 동일하므로, 반복되는 설명은 생략하고 다른 부분에 대해서만 구체적으로 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서칩 패키지(102)는 기판(10), 기판(10)의 일면 위에 위치하는 센서칩(20), 센서칩(20)을 봉지하는 몰딩층(30), 몰딩층(30)의 측면에 위치하는 베젤부(40), 기판(10)의 타면에 위치하는 스티프너(50)를 포함한다.

또한, 센서칩 패키지(102)는 몰딩층(30) 위에 형성된 보호층(60)을 더 포함할 수 있다.

보호층(60)은 외부 충격 및 스크래치, 찍힘 등의 자극에 의해서 몰딩층(30)의 표면이 손상되는 것을 방지한다. 따라서, 보호층은 외부 충격 및 자극에 강해야 하므로, 2 내지 4H의 경도를 가지는 물질일 수 있다.

보호층(60)과 몰딩층(30) 사이에는 유색층(62)이 형성될 수 있다. 유색층(62)은 센서칩 패키지(102)의 미적 기능을 향상시키기 위한 것으로, 다양한 색을 가질 뿐 아니라, 헤어라인, 패턴, 문자, 무광효과, 유광효과, 질감 등을 표현할 수 있다.

이때, 보호층(60)은 유색층(62)의 색이 보여질 수 있도록 투명한 물질로 이루어질 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서칩 패키지(104, 106)는 기판(10), 기판(10)의 일면 위에 위치하는 센서칩(20), 센서칩(20)을 봉지하는 몰딩층(30), 몰딩층(30)의 측면에 위치하는 베젤부(40), 기판(10)의 타면에 위치하는 스티프너(50)를 포함한다.

도 1과 달리, 도 3 및 도 4의 확장 베젤(43, 45)은 적어도 1회 이상 절곡될 수 있다.

구체적으로, 도 3의 확장 베젤(43)은 절곡되어 확장 베젤(43)의 일면과 스티프너(50)의 제2 부분(7)의 상면이 접촉하고, 레이저 용접될 수 있다.

또한, 도 4의 확장 베젤(45)은 반복 절곡되어 확장 베젤(45)의 일면은 스티프너(50)의 제2 부분(7)의 상면뿐 아니라, 단부와 접촉하고, 레이저 용접될 수 있다.

도 3 및 도 4에서와 같이, 확장 베젤(43, 45)을 절곡하면 제2 부분(7)과의 접촉 면적이 증가하여 저항이 감소하고, 정전기 등이 유입될 때 신속하게 접지시킬 수 있다.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

10: 기판 20: 센서칩
30: 몰딩층 40: 베젤부
41, 43, 45: 확장 베젤
50: 스티프너 60: 보호층
62: 유색층

Claims (9)

1. 기판;
   상기 기판의 일면 위에 위치하는 센서칩;
   상기 센서칩을 봉지하는 몰딩층;
   상기 몰딩층의 측면을 둘러싸는 베젤부;
   상기 기판의 타면에 위치하는 스티프너를 포함하고,
   상기 베젤부는 상기 베젤부로부터 확장되며 상기 스티프너와 전기적으로 연결되어 있는 확장 베젤을 포함하고,
   상기 스티프너는 상기 기판과 중첩하는 제1 부분과 상기 기판을 초과하여 위치하며 상기 확장 베젤과 연결되는 제2 부분을 가지고,
   상기 확장 베젤은 상기 제2 부분에 레이저 용접으로 고정되어 있는 센서칩 패키지.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 확장 베젤의 단부는 상기 제2 부분의 상면과 접촉하는 센서칩 패키지.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 확장 베젤은 절곡되어 상기 확장 베젤의 일면과 상기 제2 부분의 상면이 접촉하는 센서칩 패키지.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 확장 베젤은 절곡되어 상기 확장 베젤의 일면과 상기 제2 부분의 단부가 접촉하는 센서칩 패키지.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 스티프너 및 상기 베젤부는 금속으로 이루어지는 센서칩 패키지.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 스티프너는 상기 기판의 접지 단자와 전기적으로 연결되어 있는 센서칩 패키지.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 몰딩층 위에 위치하는 보호층을 더 포함하는 센서칩 패키지.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 센서칩은 지문 인식용 센서칩인 센서칩 패키지.

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