KR102097179B1 - 지문센서 패키지 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 지문센서 패키지 중 서브스트레이트의 센싱 영역의 평탄도를 높임으로써 인식률을 높이고 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 지문센서 패키지 및 그 제조 방법이 개시된다.
일 예로, 서브스트레이트, 상기 서브스트레이트에 접속된 반도체 다이 및 상기 서브스트레이트에 접속된 도전성 범프를 포함하고, 상기 서브스트레이트는, 제 1 면 및 제 2 면을 포함하는 유전층; 상기 유전층의 제 1 면에 서로 이격되도록 형성되는 다수의 제 1 배선 패턴; 및 상기 유전층의 제 1 면을 덮는 보호층을 포함하고, 상기 제 1 배선 패턴은 상기 제 1 면으로부터 상기 유전층의 내측을 향하여 형성되는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지가 개시된다.

Description

지문센서 패키지 및 그 제조 방법 {PACKAGE OF FINGER PRINT SENSOR AND FABRICATING METHOD THEREOF}
본 발명은 지문센서 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 보안 및 기밀 유지를 위한 산업체 및 연구소를 비롯하여, 일반 가정 및 아파트 등의 출입통제, 금융권의 ATM 및 모바일 폰 등에서는 신원 확인을 위해 생체인식에 의한 인증기술이 적용되고 있다.
보안 인증을 위한 생체인식의 종류로서, 사람마다 서로 다른 지문, 홍채, 목소리, 얼굴, 혈관 등을 사용하고 있지만, 그 중에서도 지문 센싱은 편의성이나 보안성 등 여러 가지 이유로 현재 가장 많이 상용화되어 있다.
지문 센싱 방법은 크게 광학식 검출법과 반도체식 검출법이 있으며, 반도체식 검출법에는 온도 및 압력센서를 이용한 방식과 정전용량식 검출 방식 등이 있고, 또한 사용방법으로 분류되는 지문센싱 방식에는 지문 전체를 한번에 감지하는 방식과 지문을 스캔하여 지문의 일부분을 연속적으로 감지하는 방식이 있다.
본 발명은 지문센서 패키지 중 서브스트레이트의 센싱 영역의 평탄도를 높임으로써 인식률을 높이고 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 지문센서 패키지 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 지문센서 패키지는 서브스트레이트, 상기 서브스트레이트에 접속된 반도체 다이 및 상기 서브스트레이트에 접속된 도전성 범프를 포함하고, 상기 서브스트레이트는, 제 1 면 및 제 2 면을 포함하는 유전층; 상기 유전층의 제 1 면에 서로 이격되도록 형성되는 다수의 제 1 배선 패턴; 및 상기 유전층의 제 1 면을 덮는 보호층을 포함하고, 상기 제 1 배선 패턴은 상기 제 1 면으로부터 상기 유전층의 내측을 향하여 형성되고, 상기 제 1 배선 패턴의 외면과 상기 유전층의 제 1 면이 동일 평면상에 위치되고, 사용 시에 상기 제 1 배선 패턴이 지문을 인식하는 센싱 패턴 역할을 하며, 상기 보호층은 상기 유전층의 제 1 면과 상기 제1배선 패턴의 외면을 함께 덮되, 상기 보호층 중 상기 유전층의 제 1 면과 상기 제1배선 패턴의 외면을 향하는 내측면은 동일한 평면을 이루고 상기 유전층의 제 1 면과 상기 제1배선 패턴의 외면에 평행하다.
여기서, 상기 유전층은 상기 제 1 면으로부터 내부를 향하는 다수의 트렌치를 포함할 수 있다.
그리고 상기 트렌치에는 상기 제 1 배선 패턴이 위치할 수 있다.
또한, 상기 유전층의 제 2 면에 서로 이격되도록 형성되는 다수의 제 2 배선 패턴; 상기 제 1 배선 패턴과 제 2 배선 패턴을 전기적으로 연결시키는 다수의 도전성 비아; 및 상기 유전층의 제 2 면을 덮는 또 다른 보호층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 도전성 비아는 상기 유전층의 제 1 면 및 제 2 면을 관통하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 보호층을 덮는 코팅층이 더 형성될 수 있다.
또한, 상기 코팅층은 하드 코팅액을 도포하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 코팅층은 아크릴 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 자외선 경화수지(UV Resin), 폴리우레탄 수지, 고분자 합성수지, 광중 합성수지, 고분자 폴리머 중 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 반도체 다이는 상기 서브스트레이트의 제 2 면과 대응되는 영역에 탑재될 수 있다.
또한, 상기 도전성 범프는 상기 제 2 배선 패턴과 전기적으로 접속될 수 있다.
본 발명에 따른 지문센서 패키지의 서브스트레이트의 제조 방법은 제 1 도전층을 준비하는 제 1 도전층 준비 단계; 상기 제 1 도전층을 패터닝하여 다수의 이격된 제 1 배선 패턴을 형성하는 제 1 배선 패턴 형성 단계; 상기 제 1 배선 패턴을 덮도록 유전층을 형성하는 유전층 형성 단계; 및 상기 제 1 배선 패턴과 유전층을 덮도록 보호층을 형성하는 보호층 형성 단계를 포함하고, 상기 제 1 배선 패턴은 상기 유전층의 제 1 면으로부터 내측을 향하여 위치하고, 상기 제 1 배선 패턴의 외면과 상기 유전층의 제 1 면이 동일 평면상에 위치되고, 사용 시에 상기 제 1 배선 패턴이 지문을 인식하는 센싱 패턴 역할을 하며, 상기 보호층은 상기 유전층의 제 1 면과 상기 제1배선 패턴의 외면을 함께 덮되, 상기 보호층 중 상기 유전층의 제 1 면과 상기 제1배선 패턴의 외면을 향하는 내측면은 동일한 평면을 이루고 상기 유전층의 제 1 면과 상기 제1배선 패턴의 외면에 평행하다.
그리고 상기 유전층 형성 단계 이후, 상기 유전층에 상기 제 1 배선 패턴이 노출되도록 비아 홀을 형성하는 비아 홀 형성 단계; 상기 비아 홀 및 상기 유전층의 제 1 면과 마주보는 제 2 면을 덮도록 도전성 비아 및 제 2 도전층을 형성하는 도전성 비아 및 제 2 도전층 형성 단계; 및 상기 제 2 도전층을 패터닝하여 다수의 이격된 제 2 배선 패턴을 형성하는 제 2 배선 패턴 형성 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 보호층 형성 단계는 상기 제 2 면을 덮는 또 다른 보호층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 보호층을 덮도록 하드 코팅액을 도포하여 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 코팅층은 아크릴 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 자외선 경화수지(UV Resin), 폴리우레탄 수지, 고분자 합성수지, 광중 합성수지, 고분자 폴리머 중 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의한 지문센서 패키지 및 그 제조 방법은 지문센서 패키지 중 서브스트레이트의 센싱 영역의 평탄도를 높임으로써 인식률을 높이고 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서 패키지 중 서브스트레이트의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서 패키지의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문센서 패키지의 단면도이다.
도 4는 도 1의 서브스트레이트에 형성된 제 1 배선 패턴을 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서 패키지 중 서브스트레이트의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6a 내지 도 6i는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서 패키지 중 서브스트레이트의 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.
본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서 패키지 중 서브스트레이트의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 서브스트레이트(100)는 제 1 배선 패턴(110), 유전층(120), 제 2 배선 패턴(130), 도전성 비아(135), 보호층(140a, 140b) 및 코팅층(150)을 포함한다.
상기 제 1 배선 패턴(110)은 상기 유전층(120)의 제 1 면(121)에 다수 개로 구비된다. 특히, 상기 제 1 배선 패턴(110)은 상기 유전층(120)의 제 1 면(121)으로부터 내부를 향하여 형성된다. 따라서, 상기 제 1 배선 패턴(110)은 상기 유전층(120)의 표면으로부터 돌출되지 않는다. 즉, 상기 제 1 배선 패턴(110)과 유전층(120)의 제 1 면(121)은 평평한 평면을 이룬다.
상기 제 1 배선 패턴(110)은 구리(Cu) 또는 그 등가물로 이루어질 수 있으며, 지문을 인식하는 센싱 패턴(sensing pattern)의 역할을 한다. 특히, 상기 제 1 배선 패턴(110)은 손가락 끝이 상기 유전층(120)의 제 1 면(121)의 상부에서 미끄러지듯이 움직일 때 손가락의 스와이프 동작을 감지하여 지문을 포착하게 된다. 이 때, 상기 제 1 배선 패턴(110)의 외면과 상기 제 1 면(121)이 이루는 면은 대략 평면으로 형성되므로 센싱의 정확도가 향상되어 제품의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 제 1 배선 패턴(110)이 상기 유전층(120)의 내부를 향하여 형성되므로, 보다 미세한 패턴의 형성이 가능하다.
상기 유전층(120)은 제 1 면(121) 및 제 2 면(122)을 포함한다. 그리고 상기 제 1 면(121)에는 제 1 배선 패턴(110)이 형성되며, 제 2 면(122)에는 제 2 배선 패턴(130)이 형성된다. 특히, 상기 제 1 면(121)에는 내부를 향하는 다수의 트렌치가 형성되고, 상기 트렌치에 제 1 배선 패턴(110)이 위치한다. 상기 제 1, 2 면(121, 122)의 제 1, 2 배선 패턴(110, 130)은 각각 전기적으로 연결되어 있다. 상기 유전층(120)은 반경화 상태의 필름 몰드, 프리프레그(prepreg) 또는 ABF(Ajinomoto Build-up Film) 중 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있으나, 이것으로 본 발명을 한정하지는 않는다.
상기 제 2 배선 패턴(130)은 상기 유전층(120)의 제 2 면(122)에 다수 개로 구비된다. 이 때, 상기 제 2 배선 패턴(130)은 상기 유전층(120)의 제 2 면(122)으로부터 외부를 향하여 돌출되도록 형성되어 있다. 한편, 각각의 상기 제 2 배선 패턴(130)은 상기 도전성 비아(135)에 의해 다수의 상기 제 1 배선 패턴(110) 중 어느 하나와 전기적으로 연결되어 있다. 즉, 상기 도전성 비아(135)는 상기 유전층(120)의 제 1, 2 면(121, 122)을 관통하도록 형성되며, 상기 제 1, 2 배선 패턴(110, 130)을 전기적으로 연결시킨다. 상기 제 2 배선 패턴(130) 및 도전성 비아(135) 역시 상기 제 1 배선 패턴(110)과 동일하게 구리 또는 그 등가물로 이루어질 수 있다.
상기 보호층(140a, 140b)은 상기 유전층(120)의 제 1 면(121) 및 제 2 면(122)을 덮는다. 보다 구체적으로, 상기 보호층(140a, 140b)은 제 1 면(121)에 형성되는 제 1 보호층(140a) 및 제 2 면(122)에 형성되는 제 2 보호층(140b)을 포함한다. 상기 보호층(140a, 140b)은 고분자 수지로 형성되며, 상기 유전층(120) 및 제 1, 2 배선 패턴(110, 130)을 보호하는 역할을 한다.
상기 제 1 보호층(140a)은 상기 유전층(120)의 제 1 면(121)을 덮는다. 특히, 상기 제 1 보호층(140a)은 상기 제 1 배선 패턴(110) 및 제 1 면(121)을 함께 덮도록 형성된다. 따라서, 상기 제 1 보호층(140a)은 상기 제 1 배선 패턴(110) 및 제 1 면(121)이 이루는 면과 동일하게 그 외면이 평면으로 이루어진다. 상기 제 1 보호층(140a)에 의해 상기 제 1 배선 패턴(110) 및 제 1 면(121)이 외부 환경으로부터 보호될 수 있다.
상기 제 2 보호층(140b)은 상기 유전층(120)의 제 2 면(122)을 덮는다. 이 때, 상기 제 2 보호층(140b)은 상기 제 2 배선 패턴(130)들 사이의 이격된 공간을 채우도록 형성된다. 또는, 도시되지는 않았으나, 상기 제 2 보호층(140b)은 상기 이격된 공간뿐 아니라 상기 제 2 배선 패턴(130)의 일부를 덮도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 2 보호층(140b)은 상기 제 2 배선 패턴(130)의 일부만을 노출시키도록 형성될 수도 있다.
상기 제 2 배선 패턴(130)은 상기 제 2 보호층(140b)에 의해 노출된 영역을 통해 다른 전자 소자들과 접속될 수 있다. 상기 제 2 보호층(140b)은 상기 유전층(120)의 제 2 면(122) 및 제 2 배선 패턴(130)을 외부 환경으로부터 보호한다. 또한, 상기 제 2 보호층(140b)은 다수의 상기 제 2 배선 패턴(130) 사이를 전기적으로 절연시킬뿐만 아니라, 이후 상기 제 2 배선 패턴(130)에 접속되는 전자 소자들 사이를 전기적으로 절연시킬 수 있다.
상기 코팅층(150)은 상기 제 1 보호층(140a)을 덮도록 형성된다. 상기 코팅층(150)은 상기 서브스트레이트(110)의 외면에 위치함으로써 외부로 직접적으로 노출되는 부분이다. 또한, 손가락의 센싱이 이루어질 때 손가락이 직접적으로 접촉되는 부분이다.
상기 코팅층(150)은 하드 코팅액을 도포하여 형성된 하드 코팅층으로써 상기 서브스트레이트(100)를 외부로부터 보호하는 역할을 한다. 또한, 상기 코팅층(150)은 상기 제 1 보호층(140a)과 동일하게 외면이 평탄한 면으로 이루어진다. 따라서, 지문 인식률이 높아짐으로써 센싱 정확도를 향상시킬 수 있다. 상기 코팅층(150)은 아크릴 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 자외선 경화수지(UV Resin), 폴리우레탄 수지, 고분자 합성수지, 광중 합성수지, 고분자 폴리머 중 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있으나, 이것으로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서 패키지의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서 패키지(200)는 서브스트레이트(100), 반도체 다이(210), 도전성 범프(220), 언더필(230) 및 도전성 범프(240)를 포함한다. 여기서, 상기 서브스트레이트(100)는 앞서 설명한 것과 동일하므로 중복 설명은 생략하도록 한다. 또한, 이하에서는 설명의 편의를 위해 도 1을 함께 참조하여 설명하도록 한다.
상기 반도체 다이(210)는 상기 서브스트레이트(100)의 제 2 면(122)과 대응되는 영역에 탑재된다. 보다 구체적으로, 상기 반도체 다이(210)는 상기 서브스트레이트(100)의 노출된 제 2 배선 패턴(130)과 접속된다. 상기 반도체 다이(210)는 ASIC 및 그 등가물일 수 있으나 이것으로 본 발명을 한정하지는 않는다.
상기 도전성 범프(220)는 솔더 범프, 카파 필라 또는 솔더 캡을 포함하는 카파 필라 중 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 도전성 범프(220)는 상기 반도체 다이(210)와 서브스트레이트(100)를 전기적으로 연결시킨다. 즉, 상기 반도체 다이(210)는 상기 도전성 범프(220)를 통해 서브스트레이트(100)의 제 2 배선 패턴(130)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 언더필(230)은 상기 반도체 다이(210) 및 이와 인접한 상기 서브스트레이트(100)의 일부 영역 사이에 충진된다. 상기 언더필(230)은 상기 서브스트레이트(100) 및 반도체 다이(210) 사이의 물리적/기구적 결합력을 향상시킬 뿐만 아니라, 서브스트레이트(100)와 반도체 다이(210)의 열팽창 계수 차이에 따른 응력으로부터 상기 서브스트레이트(100)와 반도체 다이(210)가 서로 분리되지 않도록 한다.
상기 도전성 범프(240)는 상기 서브스트레이트(100)의 제 2 면(122)과 대응되는 영역에 형성된다. 상기 도전성 범프(240)는 솔더 범프, 카파 필라, 솔더 볼 또는 볼 형태의 범프 중 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 도전성 범프(240)는 상기 서브스트레이트(100)의 노출된 제 2 배선 패턴(130)과 접속된다. 상기 도전성 범프(240)는 이후 또 다른 구성과 전기적으로 접속될 수 있다.
이와 같이 하여, 본 발명의 실시예에 따른 지문센서 패키지는 서브스트레이트(100)의 센싱이 일어나는 영역이 평면으로 이루어짐으로써 인식의 정확도가 향상될 수 있다. 즉, 서브스트레이트(100)에서 센싱 패턴 역할을 하는 제 1 배선 패턴(110)이 제 1 면(121)으로부터 내측을 향하여 형성됨으로써 평탄도가 향상되고, 제품의 품질 향상이 가능하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문센서 패키지의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문센서 패키지(300)는 앞선 실시예에 따른 지문센서 패키지(200), FPC(310), 하우징(320a, 320b) 및 인캡슐란트(330)를 포함한다. 여기서, 상기 지문센서 패키지(200)는 앞서 설명한 것과 동일하므로 중복 설명은 생략하도록 한다. 또한, 설명의 편의를 위해 앞서 설명한 지문센서 패키지(200)는 이하에서 디바이스(200)로 지칭하도록 한다. 더불어, 이하에서는 도 1 및 도 2를 함께 참조하여 설명하도록 한다.
상기 FPC(Flexible Printed Circuit)(310)는 상기 디바이스(200)의 도전성 범프(240)에 접속된다. 따라서, 상기 디바이스(200)에 의해 인식된 지문에 대한 전기적 신호가 도전성 범프(240)를 통해 상기 FPC(310)로 전달될 수 있다. 또한, 상기 FPC(310)는 지문센서 패키지(300) 외부의 또 다른 구성들(미도시)과 전기적으로 연결되어 지문인식 기능을 수행할 수 있다.
상기 하우징(320a, 320b)은 하부 하우징(320a) 및 상부 하우징(320b)을 포함한다. 상기 하우징(320a, 320b)은 상기 지문센서 패키지(300)를 감쌈으로써 내부 소자들을 보호할 수 있다. 즉, 상기 하우징(320a, 320b)은 상기 디바이스(200) 및 FPC(310)를 내부에 수용함으로써, 이들을 외부 환경으로부터 보호한다.
상기 인캡슐란트(330)는 서브스트레이트(도 1 및 도 2 참조), 상기 서브스트레이트에 탑재된 반도체 다이(210) 및 상기 서브스트레이트와 도전성 범프(240)에 의하여 접속되는 FPC(310)를 몰딩한다. 상기 서브스트레이트, 반도체 다이(210) 및 FPC(310)는 상기 인캡슐란트(330)에 의하여 몰딩되어 하나의 패키지를 이룬다. 또한, 상기 서브스트레이트, 반도체 다이(210) 및 FPC(310)는 상기 인캡슐란트(330)에 의하여 감싸짐으로써 열이나 수분, 충격 등의 외부 환경으로부터 패키지를 보호한다. 상기 인캡슐란트(330)는 실리콘 수지, 에폭시 수지 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 여기서 그 재질을 한정하지는 않는다.
한편, 도 3을 참조하면, 상기 지문센서 패키지(300)는 하우징(320a, 320b)에 의해 감싸짐과 동시에, 센싱 패턴(제 1 배선 패턴, 도 1 참조)이 형성된 영역은 코팅층(150)에 의하여 보호된다. 상기 코팅층(150)에 의해 상기 서브스트레이트의 다수의 배선 패턴들이 보호될 수 있으며, 제품의 수명 특성 및 품질이 향상될 수 있다.
한편, 이러한 지문센서 패키지는, 예를 들면 휴대폰과 같은 전자기기에 적용될 수 있다. 특히, 휴대폰의 홈 버튼에 적용되어 지문 인식에 의해 사용자를 인식하고 다양한 기능을 수행하도록 적용될 수 있다.
도 4는 도 1의 서브스트레이트에 형성된 제 1 배선 패턴을 도시한 평면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 서브스트레이트의 상부에는 다수의 제 1 배선 패턴, 즉 센싱 패턴들이 형성되어 있으며, 이러한 센싱 패턴들에 의하여 지문인식 동작이 이루어질 수 있다. 물론, 도 4에 도시된 패턴은 본 발명을 설명하기 위한 일예일 뿐이며, 이것으로 본 발명을 한정하지는 않는다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서 패키지 중 서브스트레이트의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 6a 내지 도 6i는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서 패키지의 서브스트레이트의 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서 패키지 중 서브스트레이트의 제조 방법은 제 1 도전층 준비 단계(S1), 제 1 배선 패턴 형성 단계(S2), 유전층 형성 단계(S3), 비아 홀 형성 단계(S4), 도전성 비아 및 제 2 도전층 형성 단계(S5), 제 2 배선 패턴 형성 단계(S6), 캐리어 제거 단계(S7), 보호층 형성 단계(S8) 및 코팅층 형성 단계(S9)를 포함한다. 이하에서는 도 6a 내지 도 6i를 함께 참조하여 본 발명에 따른 지문센서 패키지의 서브스트레이트의 제조 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 5 및 도 6a를 참조하면, 캐리어(10)의 서로 마주보는 양면에 제 1 도전층(110')을 구비하는 제 1 도전층 준비 단계(S1)가 이루어진다. 여기서, 상기 제 1 도전층(110')은 구리 또는 그 등가물로 이루어질 수 있다. 한편, 도면에서는 캐리어(10)의 상하면 각각에 제 1 도전층(110')이 하나씩 구비된 것으로 도시되었으나, 캐리어(10)의 길이가 보다 길게 형성되어 각각의 면에 다수의 제 1 도전층(110')이 위치할 수도 있다.
한편, 상기 제 1 도전층(110')을 캐리어(10)의 양면에 구비함으로써 한쪽 면에만 제 1 도전층(110')을 구비하여 서브스트레이트를 제조하는 것보다 2배의 생산성을 얻을 수 있다. 상기 캐리어(10)의 상하면에 위치한 각각의 제 1 도전층(110')은 동일한 제조 방법을 거치므로 이하에서는 중복된 설명은 생략하도록 한다.
도 5 및 도 6b를 참조하면, 상기 제 1 도전층(110')을 패터닝하여 다수의 이격된 제 1 배선 패턴(110)을 형성하는 제 1 배선 패턴 형성 단계(S2)가 이루어진다. 즉, 상기 제 1 도전층(110')에 통상의 사진 식각 공정을 수행하여 일정 패턴 형태의 제 1 배선 패턴(110)을 형성한다. 이 때, 다수의 상기 제 1 배선 패턴(110)들은 서로 이격되어 그 사이에 이격된 공간(110a)이 존재하게 된다.
도 5 및 도 6c를 참조하면, 상기 제 1 배선 패턴(110)을 덮도록 유전층(120)을 형성하는 유전층 형성 단계(S3)가 이루어진다. 여기서, 상기 유전층(120)은 상기 제 1 배선 패턴(110)들 사이의 이격된 공간(130a)을 채우게 된다. 따라서, 상기 제 1 배선 패턴(110)은 상기 유전층(120)에 의하여 서로 이격되는 동시에 전기적으로 절연될 수 있다.
또한, 상기 제 1 배선 패턴(110) 및 유전층(120)이 상기 캐리어(10)의 동일 평면 상에 위치하게 되므로, 이후 상기 제 1 배선 패턴(110)과 유전층(120)은 평탄한 면을 이루게 된다. 즉, 상기 제 1 배선 패턴(110)은 상기 유전층(120)의 제 1 면(121)으로부터 돌출되지 않는다. 다시 말해서, 상기 제 1 배선 패턴(110)은 상기 유전층(120)의 제 1 면(121)으로부터 내측을 향하여 위치하게 된다.
도 5 및 도 6d를 참조하면, 상기 제 1 배선 패턴(110)의 일부가 노출되도록 상기 유전층(120)을 관통하는 비아 홀(120a)을 형성하는 비아 홀 형성 단계(S4)가 이루어진다. 상기 비아 홀 형성 단계는 레이저, 드릴, 화학적 식각 등을 통해 상기 유전층(120)에 홀(hole)을 형성함으로써 이루어질 수 있다. 또한, 상기 비아 홀(120a)은 상기 유전층(120)의 제 1 면(121) 및 제 2 면(122)을 관통하게 된다.
도 5 및 도 6e를 참조하면, 상기 비아 홀(121) 및 유전층(120)의 제 2 면(122)을 덮도록 도전성 비아(135) 및 제 2 도전층(130')을 형성하는 도전성 비아 및 제 2 도전층 형성 단계(S5)가 이루어진다. 즉, 상기 비아 홀(121)에 구리 또는 그 등가물을 채워넣음으로써 도전성 비아(135)를 형성한다. 또한, 상기 유전층(120)의 제 2 면(122)에 구리 또는 그 등가물로 이루어진 제 2 도전층(130')을 형성한다.
도 5 및 도 6f를 참조하면, 상기 제 2 도전층(130')을 패터닝하여 다수의 이격된 제 2 배선 패턴(130)을 형성하는 제 2 배선 패턴 형성 단계(S6)가 이루어진다. 즉, 상기 제 2 도전층(130')에 통상의 사진 식각 공정을 수행하여 일정 패턴 형태의 제 2 배선 패턴(130)을 형성한다. 이 때, 다수의 상기 제 2 배선 패턴(130)들은 서로 이격되어 그 사이에 이격된 공간(130a)이 존재하게 된다.
도 5 및 도 6g를 참조하면, 상기 캐리어(10)를 제거하여 개별적인 서브스트레이트를 얻는 캐리어 제거 단계(S7)가 이루어진다.
도 5 및 도 6h를 참조하면, 상기 배선 패턴(110, 130) 및 유전층(120)을 덮도록 보호층(140a, 140b)을 형성하는 보호층 형성 단계(S8)가 이루어진다. 여기서, 상기 보호층(140a, 140b)은 상기 유전층(120)의 제 1 면(121)에 형성되는 제 1 보호층(140a) 및 제 2 면(122)에 형성되는 제 2 보호층(140b)을 포함한다. 한편, 도 8h에 도시된 서브스트레이트는 도 8g에 도시된 서브스트레이트와 상하가 서로 반대로 뒤집어져서 도시되었다.
상기 제 1 보호층(140a)은 상기 유전층(120)의 제 1 면(121)과 제 1 배선 패턴(110)을 함께 덮도록 형성된다. 상기 제 1 보호층(140a)은 상기 유전층(120) 및 제 1 배선 패턴(110)을 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 한다. 상기 제 1 면(121) 및 제 1 배선 패턴(110)이 대략 평면을 이루므로, 상기 제 1 보호층(140a) 역시 평면으로 이루어진다.
상기 제 2 보호층(140b)은 상기 유전층(120)의 제 2 면(122)을 덮는다. 이 때, 상기 제 2 보호층(140b)은 상기 제 2 배선 패턴(130)들 사이의 이격된 공간(130a)을 채우게 된다. 한편, 도시되지는 않았으나 상기 제 2 보호층(140b)은 상기 제 2 배선 패턴(130)의 일부만을 노출시키도록 형성될 수도 있다. 상기 제 2 보호층(140b)은 다수의 상기 제 2 배선 패턴(130) 사이를 전기적으로 절연시킬뿐 아니라, 이후 상기 제 2 배선 패턴(130)에 접속되는 또 다른 전자 소자들을 서로 전기적으로 절연시킨다.
도 5 및 도 6i를 참조하면, 상기 제 1 보호층(140)을 덮도록 코팅층(150)을 형성하는 코팅층 형성 단계(S9)가 이루어진다. 보다 구체적으로, 상기 코팅층(150)은 상기 제 1 보호층(140)의 상부에 하드 코팅액을 도포함으로써 형성될 수 있다. 상기 코팅층(150)은 서브스트레이트(100)의 가장 외면에 위치함으로써 상기 서브스트레이트(100)를 외부로부터 보호한다. 상기 코팅층(150)은 상기 제 1 보호층(140)과 마찬가지로 평면으로 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 지문센서 패키지 및 그 제조 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 서브스트레이트 110; 제 1 배선 패턴
120; 유전층 130; 제 2 배선 패턴
135; 도전성 비아 140a, 140b; 보호층
150; 코팅층 200; 지문센서 패키지
210; 반도체 다이 240; 도전성 범프
300; 지문센서 패키지 310; FPC
320a, 320b; 하우징 330; 인캡슐란트

Claims (18)

  1. 서브스트레이트, 상기 서브스트레이트에 접속된 반도체 다이 및 상기 서브스트레이트에 접속된 도전성 범프를 포함하고,
    상기 서브스트레이트는,
    제 1 면 및 제 2 면을 포함하는 유전층;
    상기 유전층의 제 1 면에 서로 이격되도록 형성되는 다수의 제 1 배선 패턴; 및
    상기 유전층의 제 1 면을 덮는 보호층을 포함하고,
    상기 제 1 배선 패턴은 상기 제 1 면으로부터 상기 유전층의 내측을 향하여 형성되고,
    상기 제 1 배선 패턴의 외면과 상기 유전층의 제 1 면이 동일 평면상에 위치되고, 사용 시에 상기 제 1 배선 패턴이 지문을 인식하는 센싱 패턴 역할을 하며,
    상기 보호층은 상기 유전층의 제 1 면과 상기 제1배선 패턴의 외면을 함께 덮되, 상기 보호층 중 상기 유전층의 제 1 면과 상기 제1배선 패턴의 외면을 향하는 내측면은 동일한 평면을 이루고 상기 유전층의 제 1 면과 상기 제1배선 패턴의 외면에 평행한 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유전층은 상기 제 1 면으로부터 내부를 향하는 다수의 트렌치를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 트렌치에는 상기 제 1 배선 패턴이 위치하는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유전층의 제 2 면에 서로 이격되도록 형성되는 다수의 제 2 배선 패턴;
    상기 제 1 배선 패턴과 제 2 배선 패턴을 전기적으로 연결시키는 다수의 도전성 비아; 및
    상기 유전층의 제 2 면을 덮는 또 다른 보호층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 도전성 비아는 상기 유전층의 제 1 면 및 제 2 면을 관통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호층을 덮는 코팅층이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 코팅층은 하드 코팅액을 도포하여 형성되는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 코팅층은 아크릴 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 자외선 경화수지(UV Resin), 폴리우레탄 수지, 고분자 합성수지, 광중 합성수지, 고분자 폴리머 중 선택된 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 다이는 상기 서브스트레이트의 제 2 면과 대응되는 영역에 탑재되는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 도전성 범프는 상기 제 2 배선 패턴과 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지.
  13. 제 1 도전층을 준비하는 제 1 도전층 준비 단계;
    상기 제 1 도전층을 패터닝하여 다수의 이격된 제 1 배선 패턴을 형성하는 제 1 배선 패턴 형성 단계;
    상기 제 1 배선 패턴을 덮도록 유전층을 형성하는 유전층 형성 단계; 및
    상기 제 1 배선 패턴과 유전층을 덮도록 보호층을 형성하는 보호층 형성 단계를 포함하고,
    상기 제 1 배선 패턴은 상기 유전층의 제 1 면으로부터 내측을 향하여 위치하고,
    상기 제 1 배선 패턴의 외면과 상기 유전층의 제 1 면이 동일 평면상에 위치되고, 사용 시에 상기 제 1 배선 패턴이 지문을 인식하는 센싱 패턴 역할을 하며,
    상기 보호층은 상기 유전층의 제 1 면과 상기 제1배선 패턴의 외면을 함께 덮되, 상기 보호층 중 상기 유전층의 제 1 면과 상기 제1배선 패턴의 외면을 향하는 내측면은 동일한 평면을 이루고 상기 유전층의 제 1 면과 상기 제1배선 패턴의 외면에 평행한 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지의 서브스트레이트의 제조 방법.
  14. 삭제
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 유전층 형성 단계 이후,
    상기 유전층에 상기 제 1 배선 패턴이 노출되도록 비아 홀을 형성하는 비아 홀 형성 단계;
    상기 비아 홀 및 상기 유전층의 제 1 면과 마주보는 제 2 면을 덮도록 도전성 비아 및 제 2 도전층을 형성하는 도전성 비아 및 제 2 도전층 형성 단계; 및
    상기 제 2 도전층을 패터닝하여 다수의 이격된 제 2 배선 패턴을 형성하는 제 2 배선 패턴 형성 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지의 서브스트레이트의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 보호층 형성 단계는 상기 제 2 면을 덮는 또 다른 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지의 서브스트레이트의 제조 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 보호층을 덮도록 하드 코팅액을 도포하여 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지의 서브스트레이트의 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 코팅층은 아크릴 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 자외선 경화수지(UV Resin), 폴리우레탄 수지, 고분자 합성수지, 광중 합성수지, 고분자 폴리머 중 선택된 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지문센서 패키지의 서브스트레이트의 제조 방법.
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