KR102204765B1 - 지문 센서와 버튼 조합들 및 그 제조 방법들 - Google Patents

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Abstract

본 출원에서, 다층 라미네이트 패키지의 제 1의 층의 제 1의 표면 상에 형성된 복수의 제 1의 타입의 신호 트레이스들; 상기 제 1의 층의 제 2의 표면 또는 상기 다층 라미네이트 패키지의 제 2의 층의 제 1의 표면 상에 형성된, 제 2의 타입의 적어도 하나의 신호 트레이스; 상기 제 1의 타입의 상기 신호 트레이스들 또는 상기 제 2의 타입의 상기 신호 트레이스들을, 상기 다층 라미네이트 패키지의 상기 제 1의 층, 상기 제 2의 층 또는 제 3의 층에 물리적으로 그리고 전기적으로 접속된 집적 회로에 포함된 각각의 상기 제 1 또는 제 2의 타입의 각각의 회로부에 전기적으로 접속시키는, 적어도 제 1의 층의 접속 비아들을 포함할 수도 있는 바이오메트릭 센서가 개시됨을 당업자가 이해할 것이다.

Description

지문 센서와 버튼 조합들 및 그 제조 방법들{FINGERPRINT SENSOR AND BUTTON COMBINATIONS AND METHODS OF MAKING SAME}
참고문헌
본 출원은 2013년 10월 9일자로 출원된 발명의 명칭이 Fingerprint Sensor and Button Combinations and Methods of Making Same인 미국 특허 가출원 제14/050,012호; 2012년 10월 14일자로 출원된 발명의 명칭이 Fingerprint Sensor Having Flip Chip Packaging인 미국 특허 가출원 제61/713,550호; 및 2013년 1월 18일자로 출원된 발명의 명칭이 Compact Button Configurations and Methods인 미국 특허 가출원 제61/754,287호를 우선권으로 주장하며, 이들의 내용들은 본원에 통합된다.
배경기술
예를 들면, 본 출원에 개시된 것들과 유사한 지문 센서들 및 이미져를 포함하는 바이오메트릭 센서들 및 이미져들은 종래 기술에 공지되어 있으며, 예를 들면, 2006년 8월 29일자로 발행된 Benkley에 의한 SWIPED APERTURE CAPACITIVE FINGERPRINT SENSING SYSTEMS AND METHODS에 대한 미국 특허 제7,099,496호; 2009년 12월 9일자로 발행된 Benkley에 의한 FINGER POSITION SENSING METHODS AND APPARATUS에 대한 미국특허 제7,463,756호; 2012년 4월 24일자로 발행된 Benkley에 의한 METHOD AND APPARATUS FOR FINGERPRINT MOTION TRACKING USING AN IN-LINE ARRAY FOR USE IN NAVIGATION APPLICATIONS에 대한 미국 특허 제 8,165,355호; 2010년 7월 6일자로 발행된 Benkley에 의한 FINGER SENSING ASSEMBLIES AND METHODS OF MAKING에 대한 미국 특허 제7,751,601호; 2011년 12월 15일자로 공개된 발명의 명칭이 FINGERPRINT SENSING CIRCUIT인 미국공개특허 제 US2011/0304001호; 2012년 7월 26일자로 공개된 발명의 명칭이 USER INPUT UTILIZING DUAL LINE SCANNER APPARATUS AND METHOD인 미국공개특허 제US2012/0189166호; 및 2012년 10월 11일자로 공개된 발명의 명칭이 PACKAGING FOR FINGERPRINT SENSOR AND METHOD OF MANUFACTURE인 미국공개특허 제US2012/0256280호에 개시된다. 이들 타입들의 센서들이 점점 더 많은 형태들의 휴대형/모바일 컴퓨팅/통신 디바이스들, 예컨대 셀폰들, 블랙베리, 및 다른 형태들의 PDA들 (personal digital assistants), 전자 패드들, 태블릿들, 노트북들 등 (총체적으로 "휴대형 컴퓨팅 디바이스) 에서 사용됨에 따라, 소형화, 특히 박형화이면서 내구성이 있는 센서 디바이스에 대한 요구가 제기되고 있다.
이러한 센서들은, 또한, 이러한 유저 휴대형/모바일 컴퓨팅/통신 디바이스들 안에 통합되어 왔고/왔거나 이들과 함께 통합되어 왔으며, 특히 유저 인증 또는 다른 사용들을 위해 바이오메트릭 데이터를 수집하는 것 이외의 유저 디바이스에 대한 몇몇 다른 기능을 수행하는 이러한 유저 디바이스 상의 버튼과 함께 통합될 수 있다. 따라서, 이러한 센서들이, 이렇게 내장/통합될 때, 다소 극한의 스트레스 조건들, 예로서, 낙하 테스팅과 같은 고장 테스팅 동안, 그리고 그 후의 실제 사용 동안 내구성이 있게 그리고 견딜 수 있게 되는 것이 중요해졌다. 본 출원은 종래 기술에서의 이러한 필요성의 여러 양태들을 다룬다.
지문 센싱 기술은 그 시작에서부터 바이오메트릭 인식 및 인증 프로세스들에 일대 혁신을 가져왔다. 대부분의 경우들에서, 쉽게 복제되거나 모방될 수 없는 방식으로 개인을 고유하게 식별하기 위해, 하나의 지문이 사용될 수 있다. 지문 이미지 데이터를 캡쳐하여 최소 사이즈의 디지털 파일로 저장하는 능력은 법 집행, 법의학, 및 정보 보안과 같은 분야들에서 방대한 이점들을 산출하였다.
그러나, 다양한 범위의 응용들에서 지문 센싱 기술의 광범위한 채택은 많은 장애들과 직면하게 되었다. 이들 장애들 중에는, 지문 이미지를 캡쳐하는 별개의 개별적인 장치에 대한 요구가 있다. 또한, 이러한 컴포넌트들은 최소 사이즈 또는 중량을 갖도록 설계되는 시스템들에서 사용하기에는 종종 비현실적이다. 핸드헬드형 디바이스들이 더 큰 범위의 기능성을 가지기 시작하고 더 폭넓게 사용됨에 따라, 이러한 디바이스들의 엔지니어들과 디자이너들은 사이즈와 비용을 최소화하면서 정교함과 사용 편의성을 최대화하는 방식들을 부단히 찾고 있다. 통상, 이러한 디바이스들은 핵심 기능에 필수적인 것으로 간주되는 입/출력 컴포넌트들, 예를 들면, 스크린, 및 제한된 버튼들의 세트만을 통합한다.
이들 이유들 때문에, 지문 기반의 인증 기술들은 이메일, 온라인 뱅킹, 및 소셜 네트워킹과 같은 가장 일반적인 정보 보안 어플리케이션들에서 사용자명과 패스워드 인증을 대체하지 못하고 있다. 역설적으로, 인터넷 유저들이 원격 컴퓨터 시스템들에 위임하는 민감한 정보의 양의 증가는, 패스워드 기반의 기술들보다 더 신뢰성이 있는 인증 프로시져에 대한 요구를 강화시켜 왔다.
따라서 내장형 지문 센싱 성능을 갖는 버튼 인터페이스를 구비하는 전자 디바이스가 지문 기반 인증의 채택을 증가시킬 것이다. 알 수 있는 바와 같이, 본 개시는, 지문 센서를 전자 디바이스 버튼 인터페이스에 통합시키는 것과 관련된 장애를 극복하는 그러한 시스템을 제공한다.
요약
본 출원에서, 다층 라미네이트 패키지의 제 1의 층의 제 1의 표면 상에 형성된 복수의 제 1의 타입의 신호 트레이스들; 상기 제 1의 층의 제 2의 표면 또는 상기 다층 라미네이트 패키지의 제 2의 층의 제 1의 표면 상에 형성된, 제 2의 타입의 적어도 하나의 신호 트레이스; 상기 제 1의 타입의 상기 신호 트레이스들 또는 상기 제 2의 타입의 상기 신호 트레이스들을, 상기 다층 라미네이트 패키지의 상기 제 1의 층, 상기 제 2의 층 또는 제 3의 층 중 하나의 층에 물리적으로 그리고 전기적으로 접속된 집적 회로에 포함된 각각의 상기 제 1 또는 제 2의 타입의 각각의 회로부에 전기적으로 접속시키는, 적어도 제 1의 층의 접속 비아들을 포함할 수도 있는 바이오메트릭 센서가 개시됨을 당업자가 이해할 것이다. 상기 제 1의 타입의 신호 트레이스는 구동 신호 트레이스들을 포함할 수도 있고 상기 제 2의 타입의 트레이스들은 적어도 하나의 수신 신호 트레이스를 포함할 수도 있거나 또는 상기 제 1의 타입의 트레이스들은 수신 신호 트레이스들을 포함할 수도 있고 상기 제 2의 타입의 트레이스들은 적어도 하나의 구동 신호 트레이스를 포함한다. 상기 제 2의 타입의 상기 적어도 하나의 트레이스는 상기 제 2의 타입의 하나의 트레이스를 포함할 수도 있고 상기 센서는 1차원 선형 어레이 용량성 갭 바이오메트릭 센서를 포함할 수도 있다. 상기 제 2의 타입의 상기 적어도 하나의 트레이스는 상기 제 2의 타입의 복수의 트레이스들을 포함할 수도 있고 상기 센서는 2차원 그리드 어레이 용량성 갭 바이오메트릭 센서를 포함할 수도 있다.
상기 제 1의 층은 회로 보드층을 포함할 수도 있고 상기 제 2의 층은 상기 회로 보드층의 일측에 부착된 코어층을 포함할 수도 있다. 회로 보드층을 포함하는 제 3의 층이 상기 코어층의 다른 측에 부착될 수도 있다. 상기 바이오메트릭 센서는 상부의 손가락 센싱 측을 제외한 모든 측들에서 캡슐화될 수도 있고 기판에 부착될 수도 있다. 상기 바이오메트릭 센서는 모든 측들에서 캡슐화될 수도 있다. 상기 바이오메트릭 센서는, 몰딩 프로세스에 의해 패키지 주위에 형성된 몰딩 가능한 플라스틱 재료에 의해 캡슐화될 수도 있고, 몰딩 프로세스는 또한 에지부들 및 코너부들의 둥글게 몰딩된 캡슐화를 형성할 수도 있다. 상기 바이오메트릭 센서는 휴대형 전자 디바이스 상에 마운트된 바이오메트릭 센서를 포함할 수도 있고, 또한, 예를 들면, 상기 휴대형 컴퓨팅 디바이스의 하우징 내의 스위치의 엘리먼트들과 기계적으로 협업하여 상기 스위치를 동작시킬 수도 있다, 즉 스위치 동작 버튼으로서 작용할 수도 있다.
랩탑, 태블릿, 또는 스마트폰과 같은 전자 디바이스 또는 다른 휴대형 컴퓨팅 디바이스들 안으로 통합되기에 적합한 유저 인터페이스, 예컨대, 버튼뿐만 아니라 사용 방법들 및 제조 방법들이 개시된다. 인터페이스는 3mm 이하의 두께를 갖는 작은 프로파일을 갖는 하우징, 유저 디바이스 하우징 내에 끼워 맞춰지며 플렉시블 회로를 통해 인터페이스 외부의 칩과 통신하는 센서 트레이스들의 하나 이상의 세트들 위에 놓인 상부 층을 구비할 수 있다.
본 개시의 양태는 전자 디바이스 유저 인터페이스에 관한 것이다. 적절한 전자 디바이스 유저 인터페이스들은: 열린 상단 (open upper end) 을 정의하는 측벽들과 하면을 갖는 하우징; 센싱 측을 갖는 센서 인터페이스를 구비하며 타겟 바이오메트릭 파라미터를 센싱할 수 있는 바이오메트릭 센서로서, 상기 센서 인터페이스는 하우징의 열린 상단 내에 위치될 수 있는, 상기 바이오메트릭 센서; 센서 인터페이스의 센싱 측 상의 보호 코팅; 및 하우징 외부에 있으며 바이오메트릭 센서와 통신하는 집적 회로를 포함할 수 있다. 몇몇 양태들에서, 보호 코팅은 하우징의 하나 이상의 측벽들 전체에 또는 상기 하나 이상의 측벽들 도처로 연장한다.
또한, 바이오메트릭 센서는 플렉시블 회로 기판과 바이오메트릭 센서를 집적 회로에 접속시키는 적어도 하나의 전도성 트레이스를 더 포함할 수 있다. 플렉시블 회로 기판의 전도성 트레이스들은 하우징의 외부를 향해 면하는 플렉시블 회로 기판의 측과 하우징의 내부를 향해 면하는 플렉시블 회로 기판의 측 중 적어도 하나 상에 또한 위치될 수 있다. 몇몇 구성들에서, 디바이스는: 하우징의 하면과 보호 코팅 사이에 위치될 수 있는 포팅 재료 (potting material); 하우징의 측벽들로부터 보호 커버링의 바닥 위로 연장하는 베젤; 및 바이오메트릭 센서를 지지하기 위해 하우징에 부착될 수 있는 제거 가능한 바닥 플레이트;의 각각의 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 몇몇 구성들에서, 플렉시블 회로는 제거 가능한 바닥 플레이트 주위를 둘러쌀 수 있다. 또한, 점착성 포팅 재료가 바닥 플레이트와 보호 코팅 사이에 제공될 수 있다. 또 다른 양태들에서, 바이오메트릭 센서는 유저의 손가락으로부터 지문을 캡쳐할 수 있다.
본 개시의 또 다른 양태들은 전자 디바이스 유저 인터페이스를 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은: 센싱 측을 갖는 센서 인터페이스 및 플렉시블 회로와 통신하며 센서 인터페이스 상에 제공된 하나 이상의 전도성 트레이스들을 구비하는 바이오메트릭 센서를 제공하는 단계; 바이오메트릭 센서의 센싱 측에 보호 코팅을 배치하는 단계; 바이오메트릭 센서를 하우징에 삽입하는 단계; 및 하우징 외부에 바이오메트릭 센서와 통신하는 집적 회로를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 추가적인 단계는: 하우징의 하나 이상의 측벽들에 걸쳐 보호 코팅을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 바이오메트릭 센서는 플렉시블 기판을 구비하는 플렉시블 회로로 구성될 수 있고, 상기 방법은: 바이오메트릭 센서를 집적 회로에 연결시키는 적어도 하나의 전도성 트레이스를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또 다른 단계는 유저의 손가락에 인접한 플렉시블 기판의 측과 손가락으로부터 떨어져 면하는 플렉시블 기판의 측 중 적어도 하나 상에 플렉시블 회로의 하나 이상의 전도성 트레이스들을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 또 다른 단계들은: 하우징의 바닥부와 보호 코팅 사이에 점착제를 제공하는 단계; 보호 커버링의 적어도 에지부들 위에 베젤을 형성하는 단계; 바이오메트릭 센서를 둘러싸도록 하우징에 부착하는 바닥 플레이트를 제공하는 단계; 바닥 플레이트 주위에 플렉시블 회로를 형성하는 단계; 및 바닥 플레이트와 보호 코팅 사이에 점착제를 제공하는 단계;의 각각의 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 개시의 또 다른 양태는 전자 디바이스 유저 인터페이스를 사용하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은: 열린 상단을 정의하는 측벽들과 하면을 갖는 하우징, 센싱 측을 갖는 센서 인터페이스를 구비하며 타겟 바이오메트릭 파라미터를 센싱할 수 있는 바이오메트릭 센서로서, 상기 센서 인터페이스는 하우징의 열린 상단 내에 위치될 수 있는, 상기 바이오메트릭 센서, 센서 인터페이스의 센싱 측 상의 보호 코팅, 및 하우징 외부에 있으며 바이오메트릭 센서와 통신하는 집적 회로를 제공하는 단계; 및 손가락이 바이오메트릭 센서에 닿으면 유저의 손가락으로부터 지문을 캡쳐하는 단계를 포함할 수 있다.
참조에 의한 통합
본 명세서에서 언급된 모든 간행물들, 특허들, 특허 출원들은, 각각의 개개의 간행물, 특허, 또는 특허 출원이 구체적으로 그리고 개별적으로 참조로 통합된 것과 마찬가지의 정도로 본원에 참조에 의해 통합된다.
개시된 주제의 신규의 특징들은 첨부된 특허청구범위에서 상세히 명시된다. 개시된 주제의 원리들이 활용되고, 그 원리들이 예시화되고 사용될 수 있는 예시적인 구체예들을 설명하는 하기의 상세한 설명을 참조함으로써, 본 개시의 특징들 및 이점들을 더 잘 이해할 수 있을 것인데, 예시적인 구체예들에 수반하는 도면들에서:
도 1은 개시된 주제의 구체예들의 양태들에 따른 2차원 ("2D") 지문 센서 어레이 패키지/하우징의 내부의 일부를 개략적으로 도시하고;
도 2는 도 1의 일반적으로 라인 2-2를 따른 단면도의 일부를 개략적으로 도시하고;
도 3은 도 2의 단면도의 일부의 상세도를 도시하고;
도 4는 개시된 주제의 구체예들의 양태들에 따른 센서 캡슐화 어셈블리의 평면도를 도시하고;
도 5는, 개시된 주제의 구체예들에 따른, 모바일 통신 디바이스에 대한 센서 버튼 스위치 어셈블리의 단면도를 도시하고;
도 6은, 개시된 주제의 구체예들의 양태들에 따른, 센서 캡슐화 어셈블리의 사시도를 도시하고;
도 7은 도 6의 일부의 상세도를 도시하고;
도 8은, 개시된 주제의 구체예들의 양태들에 따른, 센서 라미네이트 패키지에서 몰딩된 캡슐화로의 변화의 실시형태의 단면도를 도시하고;
도 9는 도 5의 일부의 상세도를 도시하고;
도 10a 내지 도 10c는 지문 센서가 내부에 통합된 버튼의 구체예의 단면도를 도시하고;
도 11a 내지 도 11c는 지문 센서가 내부에 통합된 버튼의 다른 구체예의 단면도를 도시하고;
도 12는 지문 센서가 내부에 위치된 하우징의 사시도이고;
도 13a 및 도 13b는 본원에서 개시된 버튼 인터페이스들과 함께 사용하기에 적합한 지문 센서들을 예시하며; 그리고
도 14는 지문 센서가 내부에 통합된 버튼의 예시이다.
개시된 주제의 구체예들의 양태들에 따르면, 도 1에 개략적으로 예시된 바처럼, 센서 지지 하우징/패키지 (10) 가 개시된다. 센서 (10) 는, 바이오메트릭 센서, 예를 들면, 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 선형 1차원 (“1D”) 어레이 또는 2차원 그리드 (“2D”) 어레이 중 어느 하나로 형성된 복수의 픽셀 위치들을 갖는 지문 센서일 수도 있다. 예로써, 도 1에 도시된 바처럼, 2D 센서 어레이 (10) 는, 송신/구동 신호 수직 트레이스 (30) 및 일반적으로 직각의 수평 수신기 신호 트레이스 (32) 를 갖는, 그리드 (20) 를 형성할 수도 있다. 또한, 센서 (10) 는, 도 1에 있는 개략도의 상부에 송신/구동 신호 비아 (44) 를 포함하는 송신/구동 신호 비아 섹션 (40) 을 포함하고, 도 1의 좌측에 수신기/응답 신호 비아 (46) 를 포함하는 수신기 신호 비아 섹션 (42) 을 포함하는 것을 알 수 있다. 도 1의 개략도는 실축척이 아니며 수직 트레이스 (30) 또는 수평 트레이스 (32) 의 전부를 나타내는 것은 아니라는 것을 당업자라면 이해할 것이다. 보통 각각의 비아 (44) 들이 수직 트레이스 (30) 에 전기적으로 접속되고 각각의 비아들 (46) 이 수평 트레이스 (32) 에 접속되어, 실제로는 도 1에 예시된 것보다 더 많은 트레이스들 (30, 32) 이 존재한다는 것이 이해될 것이다.
센싱되는 손가락의 폭의 방향에 수평 트레이스 (32) 가 있다고 가정하면, 그리드 (20) 는 정상적으로 그 방향에서 약 12 mm이고 대략 200개 트레이스 (32) 를 갖는다. 대개, 플레이스먼트 타입의 (placement type) 2D 센서 어레이 (10) 에 대해, 손가락의 길이 방향으로 정렬되는, 직각인 수직 트레이스 (30) 는 동일한 피치를 가지나, 더 많은 수, 예를 들면, 600개이지만, 도 1에서 개략적으로 그리드 (20) 는 정사각형으로 도시되어 있다. 또한, 업계에 잘 알려져 있는 바처럼, 전체 지문 이미지를 형성하기 위하여 재구성될 수 있는 스캐닝된 프레임들을 형성하는, 예를 들면, 66개 수평 트레이스들로부터의, 소위 프레임들을 센서가 캡쳐하는 스와이프 센서 (swipe sensor) 용과 같이, 예로써, 그리드 (20) 를 12 mm x 4 mm 그리드 어레이로 만드는데 충분한 수로서, 그리드 (20) 는 손가락의 폭에 걸쳐 200개 수평 트레이스 (32) 들을 가질 수 있고 수직 트레이스는 200개 미만일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 개시된 주제는, 수직 트레이스 (30) 는 많지만 수평 트레이스 (32) 는 하나만 있고, 수평 트레이스 (32) 는 보통 수직 트레이스 (30) 와 배타적으로 공면 (co-planer)은 아니고, 갭에 걸쳐 그 단일 플레이트에 면하는 많은 직각 송신기 플레이트 (30) 에 대한 수신기 플레이트 또는 많은 직각 수신기 플레이트 (30) 에 대한 송신기 플레이트의 역할을 하는, 예를 들면 1차원 선형 용량성 갭 어레이를 형성하는, 선형 1차원 용량성 갭 어레이의 패키징을 지원할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 본원의 다른 곳에서 논의된 바처럼, 2D 그리드 어레이에서 수평 트레이스 (32) 와 수직 트레이스 (30) 사이에 일반적으로 적어도 하나의 층 (그 층(들) 은 도 1에 미도시) 이 존재한다는 것이 이해될 것이다.
이제, 도 2 및 도 3을 보면, 일반적으로 도 1의 라인 2-2 를 따른, 제 1의 단면도 및 그의 확대도가 부분적으로 개략적으로 도시되어 있다. 도 2는, 약 100 μ±20μ의 두께를 갖는 코어층 (102), 코어층 (102) 의 어느 일측에 약 75μ±10μ의 두께를 갖는 상부 마이크로 인쇄 회로 보드 ("PCB") 라미네이트 층 (104), 및 약 75μ±10μ의 두께를 갖는 하부 마이크로 PCB 라미네이트 층 (106) 을 갖는 센서 지지 하우징/패키지 (100) 의 단면도를 나타낸다. 약 10μ±5μ의 두께를 갖는 투명 보호 유리 층 (120) 및 약 15μ±5μ의 두께를 갖는 불투명 잉크 강성(rigid) 보호층 (122) 이, 약 25μ±8μ의 두께를 갖는 상부 솔더 마스크 층 (130) 과 함께, 상부 마이크로 PCB 라미네이트 층 (104) 위에 배열된다. 약 25μ±8μ의 두께를 갖는 하부 솔더 마스크 층 (132) 이 하부 마이크로 PCB 라미네이트 층 (106) 아래에 놓인다. 이들 층들은 핀 그리드 어레이 (“PGA”) 패키지 (100) 를 형성하는 복합재 라미네이트를 형성하고, 그에 약 150μ±12μ의 두께를 갖는 집적 회로 다이 (140) 가, 약 70μ±10μ의 두께를 갖는 언더 필 층 (150) 을 사용하여 부착될 수도 있다.
상부 마이크로 PCB 라미네이트 톱 트레이스 (170) 가 상부 마이크로 PCB 라미네이트 층 (104) 에 부분적으로 그리고 상부 솔더 마스크 층 (130) 에 부분적으로 형성될 수도 있다. 상부 마이크로 PCB 라미네이트 층 보텀 트레이스 (172) 가 상부 마이크로 PCB 라미네이트 층 (104) 에 부분적으로 그리고 코어층 (102) 에 부분적으로 형성될 수도 있다. 하부 마이크로 PCB 라미네이트 층 톱 트레이스 (174) 가 하부 마이크로 PCB 라미네이트 층 (106) 에 부분적으로 그리고 코어층 (102) 에 부분적으로 형성될 수도 있다. 하부 마이크로 PCB 라미네이트 보텀 트레이스 (176) 가 하부 마이크로 PCB 라미네이트 층 (106) 에 부분적으로 그리고 하부 솔더 마스크 층 (132) 에 부분적으로 형성될 수도 있다.
예를 들면, 도 3에서 더 자세히 알 수 있는 바처럼, 다이 접속 패드 (190) 가 집적 회로 다이 (140) 의 후면에 형성될 수도 있고, 그들 각각에 다이 접속 스터드 (192) 를 부착시킬 수도 있고, 이는, 예를 들면, 나중에 제거될 수도 있는, 다이 (140) 의 후면 상의 마스크 층에 있는 개구를 통해, 다이 (140) 상에 형성될 수도 있다. 그 후에, 스터드 (192) 는 언더 필 층 (150) 에 둘러싸이고 각각의 다이 접속 패드 (190) 를 각각의 다이 접속 스터드 (192) 에 전기적으로 접속시키는 역할을 할 수도 있고, 이는 차례로 각각의 하부 마이크로 PCB 라미네이트 층 보텀 트레이스 (176) 에 하부 솔더 마스크 층 (132) 에 있는 개구 (134) 를 통해, 예를 들면, 각각의 스터드 (192) 상에서 성장되고 예를 들면 솔더로 형성될 수도 있는 범프 (194) 를 통해 접속된다.
예를 들면, 각각의 하부 마이크로 PCB 라미네이트 톱 트레이스 (174) 에 각각의 상부 마이크로 PCB 라미네이트 보텀 트레이스 (172) 를 접속시키는, 코어층 (102) 비아들 (180) 이 코어 층 (102) 을 통해, 예를 들면, 레이저 드릴링에 의해 형성될 수도 있다. 예를 들면, 각각의 상부 마이크로 PCB 라미네이트 보텀 트레이스 (172) 에 상부 마이크로 PCB 라미네이트 톱 트레이스 (170) 를 접속시키는, 상부 마이크로 PCB 라미네이트 층 비아 (182) 는, 유사하게 상부 마이크로 PCB 라미네이트 층 (104) 을 통해 형성될 수도 있다. 예를 들면, 각각의 하부 마이크로 PCB 라미네이트 층 보텀 트레이스 (176) 에 하부 마이크로 PCB 라미네이트 톱 트레이스 (174) 를 접속시키는, 하부 마이크로 PCB 라미네이트 층 비아 (184) 는, 유사하게 하부 마이크로 PCB 층 (106) 을 통해 형성될 수도 있다.
다이 (140) 를 형성하는 웨이퍼 기판 상에 성장된 다이 콘택트 플레이트 (190) 는 알루미늄 (“Al”), 구리 (“Cu”) 또는 금 (“Au”) 과 같은 임의의 적합한 전도성 재료로 제조될 수도 있는 한편, 콘택트 스터드 (192) 는 또한 적합한 전도성 재료, 예를 들면, Cu로부터 제조될 수도 있다. 콘택트 범프 (194) 는 예를 들면 솔더로 제조되고 콘택트 포스트 (192) 의 상부에서, 그것들이 형성된 후 또는 마스킹 재료가 다이 (140) 의 후면을 여전히 덮는 동안, 성장될 수도 있고, 하부 솔더 마스크 층 (132) 에 형성된 개구 (178) 를 통하여 연장될 수도 있다.
볼 그리드 어레이 (“BGA”) 솔더 볼들 (200) 은 하부 솔더 마스크 층 (132) 에 있는 개구 (178) 를 통해 연장되고 하부 마이크로 PCB 라미네이트 층 보텀 트레이스 (176) 와 전기 접촉하여, 예를 들면, 패키지 (100) 를 센서/이미져 (10) 의 다른 전기 컴포넌트들에, 예를 들면, 도 5 및 도 9에 도시된 바처럼, 패키지/하우징 (100) 이 마운트되는, 플렉시블 또는 강성 기판 (예를 들면, 210) 상의 트레이스를 통해 접속시킬 수도 있다.
이제 도 5를 보면, 예로써, 센서 캡슐화 어셈블리 (202) 가 도시되어 있다. 도 5에 예시된 바처럼, 플렉스 기판 (flex substrate; 210) 은 적합한 플렉시블 및 유전체 재료, 이를테면 Kapton®와 같은 폴리이미드 필름으로부터 제조될 수 있다. 도 4의 상면도는, 도 5 및 도 9의 단면도에 더 자세히 도시된 바처럼, 패키지/하우징 (100) 을 캡슐화하는 캡슐화 재료 (220) 를 도시하고, 몰드 컴파운드 (Mold Compound) 또는 임의의 수의 잘 알려진 몰딩 컴파운드와 같은 캡슐화 재료 (220) 는, 패키지/하우징 (100) 을 둘러싸고 BGA 솔더 볼 (200) 둘레 안에 충전되며, 이는 예를 들면, 플렉스 재료 (210) 상의 트레이스(들) (208) 에 전기 접촉할 수도 있다.
이제 도 5를 보면, 모바일 디바이스 바이오메트릭 센서 및 스위치 조합 (300) 의 구체예의 예가 단면도로 도시되어 있다. 모바일 디바이스 바이오메트릭 센서 및 스위치 조합 (300) 은 모바일 디바이스 하우징 (302) 에 있는 개구 (304) 내에 끼워져, 하우징의 캡슐화 재료 (220) 에 의해 형성된 상부 센서 표면 (222) 이 일반적으로 모바일 디바이스 하우징 (302) 의 외부 표면과 같은 높이를 이루도록 한다. 캡슐화된 센서 패키지/ 하우징 (100) 은, 도 9에 도시된 바처럼, 예를 들면, 방수 테이프 (320) 로, 모바일 디바이스 방수 고무 시일 부재 (310) 에 부착될 수도 있는 플렉시블 기판 (210) 상에 마운트될 수도 있다. 센서 디바이스 패키지/하우징은 도 9에 예시된 바처럼 감싸는 (encasing) 재료에 전체적으로 감싸질 수도 있거나, 또는 도 5 및 도 7에 도시된 바처럼, 투명 유리 층 (120) 및 상부 경성의 (hard) 불투명 코팅 층 (122) 이 캡슐화 재료 (220) 에 있는 개구 (230) 를 통해 노출되어 지문 센싱을 용이하게 할 수도 있다. 도 6 내지 도 8에 도시된 바처럼, 또는 캡슐화 재료 (220) 와 같은 재료로 제조될 수도 있는 몰딩된 프레임/스페이서 (240) 가 캡슐화 프로세스에서 몰딩될 수도 있다. 스페이서/프레임 (240) 은 플랜지 (280) 를 가질 수도 있고 개구 (302) 상의 캡슐화된 패키지/하우징 (100) 을 유지하는 기능을 할 수도 있다. 도 8은, 예를 들면, 캡슐화 재료 (220) 에 의해 둘러싸이고 원래 잉크로서 도포되어 경화된 강성 재료 (222) 의 상대적 박층에 의해 피복되는, 센서 캡슐화 어셈블리 내부의 예시적인 패키지/하우징 (100) 의 일부의 단면도를 도시한다.
플렉스 스트립 (210) 에의 패키지/하우징 (100) 의 마운트는, 손가락 또는 다른 오브젝트가 하우징의 상부에 가압될 때, 패키지 (100) 가, 디프레션 부재 (322) 및 변형 콘택트 (332) 를 포함할 수도 있는 돔 스위치 (330) 와 같은 하부 기계 스위치를 동작시키기에 충분히 이동할 수 있도록 하는 충분한 가요성 (flexibility) 을 전체 어셈블리에 부여할 수도 있다. 스위치 (330) 는 모바일 디바이스의 몸체 내의 회로 보드 (350) 상의 회로 (미도시) 에 접속될 수도 있다. 토글링 2 포지션 엘리먼트 (332) 는, 디프레션 부재 (322) 가 2 포지션 엘리먼트내로 이동할 때, 그것이 비접촉 돔 포지션으로 "클릭 (click)" 하고 패키지/하우징 상의 압력이 제거될 때 스위치 (330) 가 열리도록, 스위치 (330) 의 다른 콘택트를 형성할 수도 있다. 디프레싱 엘리먼트가 2 포지션 엘리먼트 (332) 와 접촉하게 다시 이동될 때, 그것은 접촉 포지션으로 다시 "클릭" 되고 패키지/하우징 (100) 으로부터 압력이 제거될 때 스위치 (330) 는 닫힌 상태로 남는다. 회로 보드 (350) 에 맞물리는 (engaging) 한 쌍의 스톱 (352) 이 플렉스 재료가 심하게 벤딩하여 상대적으로 강성의 패키지/하우징 (100) 을 손상시키지 않도록 보장할 수 있다. 하방 압력이 하우징/패키지 (100) 에 가해질 때, 플렉시블 스트립 (210) 의 저부에 부착된 인터포져 플레이트 (interposer plate; 360) 는 디프레션 부재 (322) 를 이동시키는 기능을 할 수 있다.
스페이서 (240) 는 라운드형 에지부 (250) 로 형성되어, 사용자의 손가락을 보호할 수도 있다. 도 6 내지 도 8에 더 자세히 도시된 바처럼, 분리형 스페이서 (240) 대신에, 캡슐화 재료는 초기에 패키지/하우징 (100) 둘레에 몰딩되어, 예를 들면, 몰딩된 캡슐화부의 라운드형 상부 주위 (250), 라운드형 코너 (260), 비스듬한 측벽 (252), 및 플랜지 (280) 를 형성할 수도 있다. 도 4의 프로세스의 변형에서, 몰딩된 캡슐화 재료 (220) 는, 센서 (10) 및 IC (140) 를 시스템의 다른 컴포넌트들에 전기적으로 접속시키는 기능을 할 수도 있는, 트레이스 연장부 (284) 를 갖도록 형성된 플렉시블 재료 기판 (210) 상의 트레이스들에 어택 (attack) 된 패키지 하우징 (100) 상에 형성될 수도 있다.
개시된 주제의 구체예들의 양태에 따르면, 개시된 다층 라미네이트 기판 기술은, 모바일 디바이스의 사용자를 바이오메트릭적으로 인증하기 위한 매우 내구성있는 패키지/하우징 구성을 갖고 또한 예를 들면 모바일 디바이스를 온 및 오프하기 위한 모바일 디바이스 기계 스위치의 부분으로서의 사용에 적합한 지문 센서를 형성하기 위하여 채용되었다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 센서는, 통상적으로 적어도 정상적인 인간 손가락만큼의 폭의 1 치수 (dimension) 를 갖는, 다양한 형상 및 크기들의 1D 또는 2D 그리드 어레이로 형성될 수도 있다. 예로써, 그리드는 상대적으로 강성의 그리고 강한, 예를 들면, 보강된 코어층의 대향 측면들 상의 라미네이트 층들에서 상단 층의 대향하는 측면들 상에 전도성 리드들을 형성하는 트레이스들에 의해 형성될 수 있다. 전기 구동 회로는 라미네이트 층의 일 측면 상의 트레이스들에 접속될 수도 있고 픽업/응답 회로는 상부 라미네이트 층의 대향 측면 상의 트레이스들에 접속될 수도 있으며, 송신 구동 트레이스들은 통상적으로 센서의 센싱 표면, 즉 상부 라미네이트 층의 톱 표면 (top surface) 에 더 가깝게 형성된다.
표기된 바처럼, 이 톱 표면 (톱은 지문 획득 동안 손가락에 가장 가까운 표면을 의미한다) 은 보통 송신기 트레이스로서 구성되고, (손가락으로부터 가장 멀리 떨어져 있는) 층의 반대 측면 상의 다른 금속 트레이스는 보통 수신기 응답 신호 트레이스로서 구성된다. 업계에 잘 알려져 있는 바처럼, 1D 또는 2D 어레이로 형성된 트레이스들은, 대개, 주어진 픽셀 위치의 부근의 지문 밸리 (valley) 또는 리지 (ridge) 의 존재 사이의 용량성 차이에 기인하여 센서 (10) 상부 근처 손가락을 통한 양자의 용량성 커플링의 변화에 기인하여, 손가락의 존재가 송신된 신호에 대한 수신 신호 응답의 변화를 형성하는 픽셀 위치들을 구성한다. 이들 변화들이 센싱되어, 지문 이미지를 집적 회로 내에서 부분적으로 또는 전체적으로 생성하는데, 이는 또한, 구동 신호를 생성하고 그리드 (10) 에서 구동 신호 트레이스로의 그들의 인가 시기를 맞춘다.
또한, 패키지/하우징의 높이는, 예를 들면 상이한 높이 요건들을 따르기 위하여, BGA 크기에 기초하여 상이할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 패키지/하우징 크기는, 예를 들면, 센싱 선형 어레이 또는 그리드 어레이 영역, 예를 들면, 손가락의 폭 방향에 걸쳐 약 122 mm 및 손가락의 길이 방향에서 그 이상에 대응할 수 있다. 패키지 몸체는, 예를 들면, 라운드 버튼을 형성하기 위하여 필요한 하우징 내부의 임베딩되거나 또는 상부에 센서를 하우징하기 위해 설계된 구체예들에서, 예를 들면, 정사각형일 수 있다. 패키지는 일부 또는 전부의 측면들이, 예를 들면, 아래로 약 100μ 깊이까지의 베벨 컷 패키지 에지로 형성될 수도 있고, 이는 예를 들면, 본원의 다른 곳에서 논의되어 있는 바처럼 하나의 동작에서 형성되는 복수의 패키지/하우징으로부터 개개의 패키지/하우징의 2 패스 싱귤레이션 (two pass singulation) 으로 형성될 수도 있다.
PCB 또는 플렉스 인터포져 (flex interposer) 는, 패키지/하우징이 기계 스위치 버튼을 액츄에이트하는 부분인 하우징을 만드는데 필요할 수도 있다. 예를 들면, 몰딩 지그에 플렉스 스트립(들) 을 배치하는 것에 의해, 버튼들이 제조될 수도 있다. 예를 들어, 버튼 하우징은, 예를 들면, 칩 포맷의 로우 (row) 에서, 예를 들면, 플렉스 스트립 상에 배치된 플립칩을 둘러싸는 몰드 컴파운드로, 다층 플립칩 하우징/패키지 내에 형성된 바이오메트릭 센서 둘레에 몰딩될 수도 있다. 플렉스 스트립은, 예를 들면, 약 80μ-120μ의 두께를 갖는 기판을 형성할 수도 있다. 몰드 재료의 톱 부분은, 예를 들면, 약 50μ의 두께를 가질 수도 있고 약 1mm의 바닥 몰드 두께를 가질 수도 있다.
개시된 주제의 구체예들의 양태에 따르면, 예로써, 본원에 설명된 바처럼, 플립칩 라미네이트 패키지를 기판에 마운트하는 것에 의해, 예를 들면, 본원의 다른 곳에서 논의된 바처럼, 플렉시블 또는 강성일 수도 있는 베이스 기판, 예를 들면, PCB 또는 마이크로 라미네이트 층 PCB를 갖는, 단일 측면의 몰딩된 패키지/하우징이 형성될 수도 있다. 그 후에, 어셈블리, 기판 및 플립칩 라미네이트 패키지는 대개 캡슐화 재료 내부에 전체적으로 배치될 수 있고 이는 그 후에 원하는 크기 및 형상으로, 예를 들면, 몰딩가능한 캡슐화 재료, 이를테면 잘 알려진 몰딩 컴파운드, 플라스틱, 수지 등의 사용에 의해 몰딩될 수도 있다. 몰딩 재료는 플립칩 패키지 아래 및/또는 주변 (perimeter) 둘레 및/또는 패키지의 표면 상에 충전되어 몰딩된 버튼을 형성하는데 사용될 수도 있다. 그러한 몰딩된 버튼은 단독으로 바이오메트릭 센서 엘리먼트로 이용되어 손가락 존재 및/또는 표면 움직임을 센싱하고, 응답하여, 버튼으로서 작동하거나 또는 플렉스 기판과 같은 플렉시블 또는 PCB 와 같은 강성 재료로부터 제조되는 바와 같은 인터포져와 조합되어, 예를 들면, 바이오메트릭, 즉 손가락이 아래로 센서 영역을 누르고 따라서 전체 패키지/하우징을 누를 때 인접 기계 스위치와 상호작용할 수도 있다.
플립칩 패키지가 부착되고, 인젝션 (injection) /트랜스퍼 (transfer) /압축 몰딩의 사용 등에 의해 캡슐화된 기판/인터포져는 센싱 측면상에 상대적으로 박형이거나 또는 심지어 비존재하거나, 또는 플립칩 패키지에서 실제 센싱 트레이스들의 표면으로부터 원하는 센싱 거리를 확립하도록 선택 및 조정되는 캡슐화 두께를 포함할 수도 있다. 센싱 거리는 정확한 데이터 캡쳐에 중요할 수 있다. 개시된 주제의 구체예들의 양태에 따른 하나의 옵션으로서, 패키지의 센싱 측면은, 표면, 충격 또는 습기 손상으로부터 손상 영역을 보호하기 위하여 캡슐화될 수 있다. 이것은, 예로써, 단일 몰딩 단계로, 톱 최소 두께에 적절한 필러 (filler) 크기를 갖는 재료들을 사용하여, 행해질 수 있다. 일 예에서 플립칩 패키지 상의 최소 두께는 예를 들면, 30-50μ일 수 있다. 재료의 이 박층은, 예를 들면 몰딩 컴파운드에서 15μ 이하의 필러 크기를 갖는 것인, 미세한 필러의 사용을 필요로 한다.
다른 예에서, 어셈블리는 또한 상부 센서 표면을 예외로 하여 모든 측면들 상에서 캡슐화될 수 있다. 그러한 경우, 예를 들면, 센서 표면이 캡슐화되지 않는 경우에, 그것은, 보호 코팅, 예를 들면, 다른 곳에 표기된 바처럼 경화됨에 따라 단단해지는 스프레이 잉크 코팅, 및/또는 유리 또는 다른 투명 플라스틱 코팅을, 예를 들면, 제 2의 몰딩 단계에 의해, 도포하는 것에 의해 보호될 수 있다. 노출된 플립칩 라미네이트 기판 및/또는 캡슐화 영역의 표면에의 보호 코팅/코팅들이 고려된다.
제 3의 옵션에서 다른 변형이 버튼 기판 상의 어셈블리 및 추가 캡슐화 전에 플립칩 패키지의 표면에 보호 코팅/코팅들을 추가할 수도 있다. 그러한 캡슐화 몰딩 프로세스는, 몰드 크기 및 형상의 변화에 의해 단일 플립칩 패키지/하우징에 대해 폭넓게 다양한 버튼 크기 및 형상의 커스텀화 (customization) 를 허용할 수 있다. 그러한 캡슐화 몰딩 프로세스 및 재료들은 또한, 표준 라미네이트 패키지 기술들로 용이하게 달성될 수 없는 반경 코너부 및 에지부들을 허용할 수 있다.
개시된 주제의 구체예들의 양태들에 따르면, 예를 들면 자동차 통신 디바이스 시장을 위한 저비용 커스텀화가능 지문 센서 버튼이 제조될 수 있다. 패키지/하우징 몸체는 예를 들면, 10.5mm×4.0 mm일 수도 있다. 패키지 하우징은 플렉시블 기판 상에 그리고 기판 상 또는 경성 PCB 또는 모바일 폰 보드 상 어딘 가에 지지 컴포넌트들을 갖게 마운트될 수도 있다. 또한, 플립칩 패키지 하우징이 마더보드에 마운트되며 특정 다른 컴포넌트들이 또한 그렇게 마운트될 수 있다.
다층 라미네이트 패키지의 제 1의 층의 제 1의 표면 상에 형성된 복수의 제 1의 타입의 신호 트레이스; 다층 라미네이트 패키지의 제 2의 층의 제 1의 표면 상에 또는 제 1의 층의 제 2의 표면 상에 형성된 적어도 하나의 제 2의 타입의 트레이스; 및 다층 라미네이트 패키지의 제 1의 층, 제 2의 층 또는 제 3의 층 중 하나에 물리적으로 그리고 전기적으로 접속된 집적 회로에 포함된 각각의 제 1 또는 제 2의 타입의 각각의 회로에 제 1의 타입의 신호 트레이스들 또는 제 2의 타입의 신호 트레이스들을 전기적으로 접속시키는 적어도 제 1의 층의 접속 비아들을 포함할 수도 있는 바이오메트릭 센서가 본원에 개시된다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 제 1의 타입의 신호 트레이스는 구동 신호 트레이스들을 포함할 수도 있고 제 2의 타입의 트레이스들은 적어도 하나의 수신 신호 트레이스를 포함할 수도 있거나 또는 제 1의 타입의 트레이스들은 수신 신호 트레이스를 포함하고 제 2의 타입의 트레이스들은 적어도 하나의 구동 신호 트레이스를 포함한다. 적어도 하나의 제 2의 타입의 트레이스는 제 2의 타입의 1개 트레이스를 포함할 수도 있고 센서는 1차원 선형 어레이 용량성 갭 바이오메트릭 센서를 포함할 수도 있다. 적어도 하나의 제 2의 타입의 트레이스는 복수의 제 2의 타입의 트레이스를 포함할 수도 있고 센서는 2차원 어레이 용량성 바이오메트릭 센서를 포함할 수도 있다.
제 1의 층은 회로 보드층을 포함할 수도 있고, 제 2의 층은 회로 보드층의 일 측에 부착된 코어 층을 포함할 수도 있다. 회로 보드층을 포함하는 제 3의 층이 코어 층의 다른 측에 부착될 수도 있다. 바이오메트릭 센서는 상단 손가락 센싱 측을 제외한 모든 측들에서 캡슐화될 수도 있고, 기판에 부착될 수도 있다. 바이오메트릭 센서는 모든 측들에서 캡슐화될 수도 있다. 바이오메트릭 센서는 몰딩 프로세스에 의해 패키지 주위에 형성된 몰딩가능한 플라스틱 재료에 의해 캡슐화될 수도 있고, 이는 또한 둥근 에지부들 및 코너부들로 몰딩된 캡슐화를 형성할 수도 있다. 바이오메트릭 센서는 휴대형 전자 디바이스 상에 마운트된 바이오메트릭 센서를 포함할 수도 있고, 또한 휴대형 컴퓨팅 디바이스 내부의 스위치의 엘리먼트들과 기계적으로 협업하여 스위치를 작동시킬 수도 있다.
칩 온 플렉스 (COF; Chip On Flex) 지문 센서 (1130) 와 같은 일차원 (1D) 또는 이차원 (2D) 바이오메트릭 센서 (1130) 가 통합된 버튼 (1100) 의 구체예의 단면도인 도 10a 로 이제 돌아간다. 버튼 (1100) 은 상면 (1102) 및 하면 (1104) 을 가질 수 있고, 그리고 예를 들어 상면 (1112) 및 하면 (1114) 을 갖는 필름 상단 층 (1110) 또는 유리 또는 적합한 하드 코트를 제공하도록 구성가능할 수도 있는데, 필름 상단 층은 2개 이상의 측들 상에 하우징 (1120) 에 의해 둘러싸일 수 있다. 이러한 구성에서, 상단 층 (1110) 의 에지부들은, 하우징 (1120) 내부에 상단 층 (1110) 을 보유하는 림 (rim) 과 같은, 베젤 (1122; bezel) 에 의해 에워싸일 수 있다. 상단 층 (1110) 의 상면 (1112) 은, 사용자의 손가락으로부터의 바이오메트릭 정보의 캡처 및 디바이스의 사용 동안 손가락에 대한 인터페이스로서 작용할 수 있다. 상단 층 (1110) 은 바이오메트릭 센서 (1130) 에 대한 보호를 제공하도록 구성될 수 있다. 상단 층 (1110) 은, 또한 장식적 식별을 제공할 수도 있는 상이한 재료들 및/또는 컬러들로 구성될 수 있다. 또한, 상단 층 (1110) 은, 예컨대 플렉시블 회로 기판 (1130) 상에 형성된 센서 트레이서 엘리먼트들에 기계적 보호를 제공하는 하드 재료로부터 형성될 수 있다. 하우징 (1120) 의 바닥부는 또한 버튼 어셈블리 (1110) 에 대한 기계적 지지를 제공할 수 있다.
하우징 (1120) 은, 알루미늄 및 티탄과 같은 금속들뿐만 아니라, 높은 충격 강도에 의해 특징지어지는 임의의 열가소성을 포함하는, 예를 들어 폴리카보네이트 (PC), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 (ABS) 또는 다른 적합한 재료로부터 형성될 수 있다. 하우징 (1120) 은 베이스 (1124), 및 (이차원 단면에서) 평행한 측벽들 (1126) 을 갖도록 구성될 수 있고, 어퍼처 (1128) 가 제공될 수 있는데, 센서 (1130) 의 플렉시블 회로 기판 (1132) 이 어퍼처 (1128) 를 통과하여, 하우징 (1120) 으로부터 떨어져 위치될 수 있는 집적 회로 (1134) 에 접속한다.
상단 층 (1110) 은 유리, 또는 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 등을 포함하는, 유리에 대한 분쇄 (shatter) 내성 치환기들과 같은 임의의 다른 적합한 재료로부터 형성될 수 있다. 바이오메트릭 센서 엘리먼트 기판 (1130) 은, 예를 들어 집적 회로 칩 (1134) 과 전기 통신하는 금속 트레이스들을 갖는 플렉시블 필름 기판 (1132) 의 상단 상에 플렉스 회로 금속 트레이서 엘리먼트들로 형성된 플렉시블 회로 기판으로부터 형성될 수 있다. 집적 회로 칩 (1134) 은 재료들의 스택의 일부를 형성할 필요가 없으므로, 그 구성에서는 버튼 (1100) 의 기계적 동작 또는 센서/손가락 인터페이스에 대한 기계적 기능성을 제공할 수 없다. 어퍼처 내의 점착제 또는 포팅 (potting) 재료 (1140), 이를테면 열경화성 플라스틱 또는 실리콘 고무 겔이 제공될 수 있는데, 점착제 또는 포팅 재료는 센서 플렉시블 회로 기판 (1130) 의 위치결정을 안정화 및/또는 보장하여, 사용 동안 사용자에 의해 맞물려지는 하우징 (1120) 의 바닥부 (1124) 와 상단 층 (1110) 사이의 위치에 센서 (1130) 를 형성한다. 점착제 또는 포팅 재료 (1140) 는 어셈블리 방법에 따라 상이한 영역들 또는 층들로 이루어질 수 있다.
추가적으로, 점착제 또는 포팅 재료 (1140) 는 또한 버튼 (1100) 의 필요한 특성들 및 어셈블리 방법에 따라 다수의 점착제들 또는 포팅 재료들로 이루어질 수도 있다. 폼 팩터 (form factor) 의 치수들은 제 1의 이차원 양태에서, 900 mm2 이하, 400 mm2 이하, 225 mm2 이하, 100 mm2 이하일 수 있다. 몇몇 구체예들에 있어서, 폼 팩터의 두께는 2　mm 이하이거나, 또는 보다 바람직하게는 1.5 mm 이다. 다른 구체예들은 1 mm 이하의 폼 팩터 두께를 가질 수 있다.
개구 내의 포팅 재료 (1140) 는 센서 (1130) 에 대한 기계적 지지를 제공하도록 선택될 수 있다. 버튼 (1100) 의 내충격은, 얇은 점착제 두께 및/또는 전체에 걸쳐 높은 경도 (모듈러스) 를 유지함으로써 향상될 수 있다. 또한, 발생할 수도 있는 열 팽창, 습도 팽창 및 일반적인 내구성 문제들을 회피하기 위해서 실리콘 집적 회로 (IC) 칩 (1134) 은 이 포팅 구역에 포함되지 않을 수도 있다. 다시 말해, 플렉시블 기판 (1138) 은, 예컨대 도 14 에 도시된 바와 같이, 버튼 (1100) 아래로부터 펼쳐질 수 있다.
당업자에 의해 이해되듯이, 바이오메트릭 센서들은 예를 들어, 지문 센서, 속도 센서, 그리고 지문 센서 및 속도 센서에 전기적으로 접속될 수 있는 집적 회로를 포함할 수 있다. 바이오메트릭 센서들은 예를 들어 지문의 하나 이상의 파라미터들을 캡처하도록 적응 및 구성된 센서들을 더 포함할 수 있다. 이미지 센서 및 속도 센서의 전도성 트레이스들 (도 10a 에 도시하지 않음) 이, 버튼 (1100) 의 상면 (1112) 에 대면하는 플렉시블 회로 기판 (1130) 의 측 상에 에칭되거나 또는 다른 방식으로 형성될 수 있다. 또한, 트레이스들이 위에 (및 그리하여 상단 층 (1110) 에서 가까운 기판 (1132) 의 상면 (1136) 상에) 있거나 또는 트레이스들이 아래에 (및 그리하여 상단 층 (1110) 에서 먼 기판의 하면 (1138) 상에) 있도록, 트레이스들은 플렉시블 기판 (1130) 상에 위치될 수 있다. 몇몇 구성들에 있어서, 플렉스 기판 (1132) 상의 플렉스 회로 (1130) 은, 상면 (1336) 및 하면 (1138) 둘다 상에, 플렉스 (1130) 의 폭 감소를 가능하게 하고 또한 전체 패키지 사이즈를 감소시키는 기능성 (즉, 형성된 트레이스들) 을 갖도록 구성가능할 수도 있다. 또한, 버튼 (1100) 은 기계적 기능 스위치 또는 기계적 고정 버튼 중 일부일 수 있다. 추가적으로, 버튼 (1100) 은 바이오메트릭 센싱 (지문 센싱), 내비게이션 (navigation) 또는 터치 센싱을 위해 사용될 수 있다.
도 10a 을 검토할 때에 이해되듯이, IC 칩 (1134) 은 재료들의 스택 내부에 위치될 필요가 없다. IC 칩 (1134) 이 버튼을 형성하는 재료들의 스택으로부터 떨어져 위치되는 경우, 버튼 (1100) 은 더욱 콤팩트한 프로파일 및 더 낮은 높이를 달성할 수 있어서, 버튼 (1100) 이 스마트 폰 또는 터치 패드와 같은 전자 디바이스 내에 더욱 적응적으로 통합되게 한다. 추가적으로, 이 구성은 특성들 (예컨대, 커버, 점착제 재료, 하우징) 이 기능성 및 내구성에 대해 튜닝되도록 한다.
플렉스 (1136) 의 상단 측에 전도성 트레이스들이 위치되는 구성들에 있어서, 센서들의 전기적 절연 및 기계적 보호를 제공하기 위해 이미지 센서 및 속도 센서에 걸쳐, 보호 코팅이 플렉스 기판 (1132) 자체의 상면 (1136) 에 적용될 수 있다. 대안적으로, 이미지 센서의 전도성 트레이스들이 기판 (1132) 의 저부 측 (1138) 상에 형성될 수 있으며, 여기서 플렉스 회로 (1130) 의 기판 (1132) 은 보호 코팅으로서 작용하고, 플렉스 회로 (1130) 자체의 상면 (1136) 에 적용되는 하드 코팅을 이용하여 더욱 개선될 수 있다.
지문 센서 구성들에 관한 더욱 상세한 사항들은, 예를 들어 FINGERPRINT SENSING ASSEMBLIES AND METHODS OF MAKING 에 대한 Benkley III 에 의한 미국 특허 7,751,601; SWIPED APERTURE CAPACITIVE FINGERPRINT SENSING SYSTEMS AND METHODS 에 대한 Benkley III 에 의한 미국 특허 7,099,496; FINGER POSITION SENSING METHODS AND APPARATUS 에 대한 Benkley III 에 의한 미국 특허 7,463,756; ELECTRONIC FINGERPRINT SENSOR WITH DIFFERENTIAL NOISE CANCELLATION 에 대해 Erhart 등에 의한 미국 특허 7,460,697; SWIPED APERTURE CAPACITIVE FINGERPRINT SENSING SYSTEMS AND METHODS 에 대해 Benkley III 에 의한 미국 특허 7,146,024; COMBINED FINGERPRINT ACQUISITION AND CONTROL DEVICE 에 대한 Senior 에 의한 미국 특허 6,400,836; 및 COMBINED FINGERPRINT ACQUISITION AND CONTROL DEVICE 에 대한 Bolle 에 의한 미국 특허 6,941,001 에 포함되어 있다. 당업자에 의해 이해되듯이, 센서는 1D 스와이프 센서, 2D 터치 센서, 2D 모션 센서, 전극들의 2개 층들을 갖는 2D 센서, 전극들의 단일 층을 갖는 2D 센서, 플렉스 기판 (1130) 기판의 양측에 전극들을 갖는 2D 센서일 수 있다. 또한, 센서를 형성하기 위해 다수의 전도체 재료들이 사용될 수 있으며, 그리하여 상이한 층들이 상이한 재료들로 이루어져서 상이한 이유들 때문에 상이한 결과들을 달성한다.
버튼 (1100) 은 투명한 인터페이스, 불투명한 상단 코트, 또는 마스크 층을 가지도록 구성가능할 수 있고, 상면 재료가 시각적으로 투명하지 않도록 형성될 수 있다. 추가적으로, 상면은 다양한 촉각적 인터페이스들, 예컨대 거친 또는 매끈한 인터페이스들을 제공하도록 구성가능할 수 있다. "지문방지 및/또는 얼룩방지" ("AF") 및/또는 하드 코팅이 적용될 수 있다.
도 10b 는 COF 지문 센서와 같은 1D 또는 2D 바이오메트릭 센서가 통합된 버튼 (1100') 의 다른 구성의 단면도이다. 이 구체예에 있어서, 유리, 또는 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 를 포함하는, 유리에 대한 분쇄 내성 치환기들과 같은 임의의 다른 적합한 재료로부터 형성된 상단 층 (1110') 은, 하우징 (1120') 의 측부들 (1126') 의 전부 또는 일부의 상단 상에 적어도 부분적으로 연장한다.
도 10c 는 COF 지문 센서와 같은 1D 또는　2D 바이오메트릭 센서를 통합한 버튼 (1100") 의 다른 구성의 단면도이다. 이 구체예에 있어서, 상단 층 (1110") 은, 하우징 (1120') 의 적어도 일 측부 (1126") 에 걸쳐 상단 층 (1110") 을 연장하고 그리고 하우징 (1120") 의 적어도 일 측부 (1126") 를 적어도 부분적으로 둘러싸서, 오버 몰딩된다. 이 상단 층 (1100") 은 오버 몰딩, 습식 코팅 또는 임의의 적합한 방법에 의해 형성될 수도 있다.
도 11a 는 바이오메트릭 센서 (2130) 를 통합한 버튼 (2100) 의 다른 구성의 단면도이다. 버튼 (2100) 은, 예를 들어 하우징 (2120) 에 의해 둘러싸이는 유리 또는 적합한 하드 코트 또는 필름 상단 층 (2110) 을 제공하도록 구성가능하다. 하우징 (2120) 은 폴리카보네이트 (PC), 또는 알루미늄과 같은 금속들을 포함하지만 그것에 한정되지 않는 다른 적합한 재료로부터 형성될 수 있다. 바이오메트릭 센서　(2130) 는 예를 들어, 집적 회로 (2134) 와 전기 통신하고 있는 플렉시블 회로 기판 (2132) 으로 구성될 수 있다. 이 구성은 점착제 또는 포팅 재료 (2140) 를 갖도록 예시되는데, 점착제 또는 포팅 재료는 제조 방법에 따라 필요할 수도 있고 또는 필요하지 않을 수도 있다. 플렉시블 회로 (2132) 는, 하우징 (2120) 내부에 끼워 맞춰질 수 있고, 예를 들어, 제자리로 클리핑할 수 있는 인서트 플레이트 또는 지지체 (2160) 에 대해 고착 및/또는 안정화된다. 이 구성에 있어서, 플렉시블 회로 (2132) 은 인서트 또는 플레이트 (2160) 주위를 휘감고 그 후 플렉스/플레이트 조합이 하우징 (2120) 내에 클리핑될 수 있다. 다른 예에 있어서, 인서트 또는 플레이트가 하우징 (2120) 내에 클리핑될 수 있고 그 후 플렉스 기판 (2132) 이 플레이트 (2160) 주위를 휘감을 수 있다. 추가적으로, 플렉스 회로 (2130) 가 제자리에 클리핑되는 대신에 끼워 맞춰지는 경우에, 플레이트 (2160) 는 점착제, 예컨대, 개구를 충전하는 점착제 (2140) 를 사용하여 하우징 (2120) 내부의 위치에 배치될 수도 있다. 점착제 및/또는 포팅 재료들이 또한 선택적으로 사용될 수도 있다. 몇몇 구성들에서는, 유리, 하드 코트 또는 하드 필름이 센서 플렉시블 회로 (2130) 플렉시블 기판 (2132) 에 직접 본딩될 수 있고, 또는 점착제로 그렇게 본딩될 수 있다.
도 11b 는 지문 센서 (2130') 를 통합한 버튼 (2100') 의 다른 구체예의 단면도이다. 센서 IC (2134') 와 전기 통신하는 인서트 또는 플레이트 (2160') 주위를 휘감은 센서 엘리먼트들 (2130') 을 갖는 플렉시블 기판 (2132') 을 포함하는 버튼 (2100') 은, 예를 들어 하우징 (2120') 의 측부들 (2126') 의 전부 또는 일부의 상단 상에 적어도 부분적으로 연장하는 상단 층 (2110') 을 제공하도록 구성가능하다.
도 11c 는 지문 센서 (2130") 를 통합한 버튼 (2100') 의 다른 구체예의 단면도이다. 센서 IC (2134") 와 전기 통신하는 인서트 또는 플레이트 (2160") 주위를 휘감은 센서 엘리먼트들 (2130") 을 갖는 플렉시블 기판 (2132") 을 포함하는 버튼 (2100") 은, 예컨대 측벽들 (2126") 의 양측 상에 2112" 에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 하우징의 적어도 일 측부를 적어도 부분적으로 둘러싸고 하우징의 적어도 일 측부에 걸쳐 연장하는 상단 층 (2110") 을 제공하도록 구성가능하다. 이 상단 층 (2110") 은 오버 몰딩, 습식 코팅 또는 임의의 적합한 방법에 의해 형성될 수도 있다.
도 12 는 지문 센서 (3130) 를 가진 하우징 (3120) 을 갖는 버튼 (3100) 의 사시도이다.
도 13a 및 도 13b 는 본 명세서에 개시된 버튼 인터페이스들에 사용하기에 적합한 지문 센서들 (130) 을 도시한다. 적합한 1D 센서들은 90 내지 300개의 픽셀들, 보다 바람직하게는 114 내지 200개의 픽셀들을 소유한다. 적합한 2D 센서들은 90 내지 300개의 픽셀들 × 90 내지 300개의 픽셀들의 범위, 보다 바람직하게는 114 내지 200개의 픽셀들 × 114 내지 200개의 픽셀들의 범위 내의 픽셀 어레이들을 소유한다. 사이즈는 최광의 길이에 걸쳐 8 내지 30 mm 이고, 보다 바람직하게는 6 내지 20 mm 이다. 도 13a 는 플렉스 상의 2D 터치 센서 레이아웃 (4130) 의 예를 도시하고; 도 13b 는 플렉스 상의 1D 터치 센서 레이아웃 (4130') 의 예를 도시한다.
도 14 는 지문 센서를 통합한 버튼 (5100) 의 상면도를 나타내는 도면이다. 버튼 (5100) 은 도시된 바와 같이 알약 (pill) 형상 프로파일을 갖지만, 구현으로부터 요구되는 바에 따라 정사각형 또는 원형일 수 있다. 1D 또는 2D 인 바이오메트릭 센서 엘리먼트들 (5130) 은 하우징 (5120) 의 일부분 내에 위치될 수 있고, 상단 층 (5110) (하우징 (5120) 과 동일한 프로파일) 에 부착되도록 위치될 수 있다. 플렉시블 기판 (5132) 이 예를 들어 플레이트 (도시하지 않음) 주위를 휘감을 수 있도록 플렉시블 기판 (5132) 은 내장 센서로부터 연장할 수 있고, 또는 다른 방식으로 하우징 (5120) 내부에 끼워 맞춰지도록 구성될 수 있다. 센서/버튼 (5100) 의 동작을 제어하는 집적 회로 (5134) 는 플렉시블 기판 (5132) 의 대향 단부 상에 있고 센서/버튼 (5100) 에서의 센서 엘리먼트들과 전기 통신한다.
II. 사용 방법들
버튼 인터페이스들은 호스트 전자 디바이스에 수용될 수도 있고, 그리고 오브젝트 이미지 캡처와, 호스트 디바이스의 활성화, 호스트 디바이스 기능의 활성화 및 호스트 디바이스에 대한 입력 중 적어도 하나의 양자를 수행하도록 구성될 수도 있다. 버튼 인터페이스들은, 사용자로 하여금, 적어도 하나의 구동 라인 및 적어도 하나의 픽업 라인의 교차를 통해 오브젝트 이미지 데이터를 제공함과 동시에 스위치 접촉을 허용하도록 구성된 버튼 인터페이스들을 더 포함할 수도 있다. 오브젝트는 지문 이미지를 센싱하도록 구성된 버튼 인터페이스들 및 손가락일 수도 있다. 상기 기재된 버튼 인터페이스들은 또한, 기능 버튼 (예컨대, 온/오프) 을 생성하고, 내비게이션 기능성을 제공하고, 및/또는 바이오메트릭 센싱 (이를테면 지문 센싱) 을 제공하도록 사용될 수 있다.
III. 제조 방법
일 제조 예에 있어서, 버튼은 하기에 따라 제조된다:
● 예를 들어 인접한 라미네이트 재료들을 레이저 절단함으로써 플렉스를 싱귤레이트한다.
● 플렉스 싱귤레이트 이전, 플렉스 싱귤레이트 이후 또는 최종 버튼 어셈블리 이후에 플렉스에 대한 ACF 부착 접속이 수행될 수도 있다.
● 예를 들어 캐스트 또는 머신을 사용하여 하우징을 형성한다.
● 플렉스 센서에 ACF 보드를 제공한다.
● 하우징에 플렉스를 본딩한다.
● 필요에 따라 하우징을 어셈블리한다.
● 플렉스 구역 상에만 또는 하우징 상에만 또는 플렉스 및 하우징 양자에 상단 층을 형성한다. 상단 층은 다른 재료들 중에서 점착제로 본딩된 하드 필름 또는 경화형 습식 코트 또는 캐스트일 수 있다.
● 이전에 접속되지 않은 경우에 플렉스에 ACF 부착 접속
다른 제조 예에 있어서, 버튼은 하기에 따라 제조된다:
● 플렉스를 싱귤레이트한다.
● 플렉스 싱귤레이트 이전, 플렉스 싱귤레이트 이후 또는 최종 버튼 어셈블리 이후에 플렉스에 대한 ACF 부착 접속이 수행될 수도 있다.
● 플렉스 구역 상에 상단 층을 형성한다. 상단 층은 다른 재료들 중에서 점착제로 본딩된 하드 필름 또는 경화형 습식 코트 또는 캐스트일 수 있다. 상단 층을 제공하는 것은 플렉스 싱귤레이트 이전에 수행될 수도 있다.
● 하우징에 플렉스를 본딩한다.
● 필요에 따라 하우징을 어셈블리한다.
● 이전에 접속되지 않은 경우에 플렉스에 ACF 부착 접속
또 다른 제조 예에 있어서, 버튼은 하기에 따라 제조된다:
● 플렉스를 싱귤레이트한다.
● 플렉스 싱귤레이트 이전, 플렉스 싱귤레이트 이후 또는 최종 버튼 어셈블리 이후에 플렉스에 대한 ACF 부착 접속이 수행될 수도 있다.
● 하우징에 상단 층을 형성한다. 상단 층은 다른 재료들 중에서 점착제로 본딩된 하드 필름 또는 경화형 습식 코트 또는 캐스트일 수 있다.
● 상단 층 및/또는 하우징에 플렉스를 본딩한다.
● 에폭시를 사용한 충전 및/또는 제자리에 플레이트 본딩에 의해 플렉스 뒤에 지지체를 형성한다.
● 이전에 접속되지 않은 경우에 플렉스에 ACF 부착 접속
제 4 제조 예에 있어서, 버튼은 하기에 따라 제조된다:
● 플렉스를 싱귤레이트한다.
● 플렉스 싱귤레이트 이전, 플렉스 싱귤레이트 이후 또는 최종 버튼 어셈블리 이후에 플렉스에 대한 ACF 부착 접속이 수행될 수도 있다.
● 하우징의 저부 플레이트에 플렉스를 부착한다.
● 하우징에 플레이트/플렉스 조합을 부착한다.
● 하우징에 상단 층을 형성한다.
● 필요에 따라 점착제 또는 포팅 재료를 사용하여 체적을 충전한다.
● 이전에 접속되지 않은 경우에 플렉스에 ACF 부착 접속
이 제조 프로세스는 몰딩 화합물들 및/또는 층들을 통해 이미지 캡처를 최적화하면서 진보된 제조 기법들을 이용하여 버튼 제조 프로세스를 간략화하도록 구성가능하다.
본 발명의 바람직한 구체예들에 대해 본 명세서에 나타내고 기재하지만, 이러한 구체예들은 예로서만 제공된다는 것이 당업자에게는 분명할 것이다. 본 발명으로부터 벗어나지 않는 한 당업자는 다양한 변경들, 변화들, 및 치환들을 이제 수행할 것이다. 본 명세서에 기재된 본 발명의 구체예들에 대한 다양한 대안들이 본 발명을 실시할 때에 이용될 수도 있음을 이해해야 한다. 하기 청구항들은 본 발명의 범위를 정의하며, 이들 청구항들의 범위 내의 방법들 및 구조들 그리고 그들의 등가물들이 이로써 커버되도록 의도된다.

Claims (21)

  1. 바이오메트릭 센서로서,
    다층 라미네이트 패키지의 제 1의 층의 제 1의 표면 상에 형성된 복수의 제 1의 타입의 신호 트레이스들;
    상기 다층 라미네이트 패키지의 제 2의 층의 제 1의 표면 상에 형성된 제 2의 타입의 적어도 하나의 신호 트레이스; 및
    상기 제 1의 타입의 상기 신호 트레이스들 또는 상기 제 2의 타입의 상기 신호 트레이스들을, 상기 다층 라미네이트 패키지의 상기 제 1의 층, 상기 제 2의 층 또는 제 3의 층 중 하나의 층에 물리적으로 그리고 전기적으로 접속된 집적 회로에 포함된 각각의 제 1 또는 제 2의 타입의 각각의 회로부에 전기적으로 접속시키는, 적어도 상기 제 1의 층의 접속 비아들을 포함하고,
    상기 제 1의 층은 회로 보드층을 포함하고 상기 제 2의 층은 상기 회로 보드층의 일측에 부착된 코어층을 포함하는, 바이오메트릭 센서.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1의 타입의 신호 트레이스는 구동 신호 트레이스들을 포함하고 상기 제 2의 타입의 신호 트레이스들은 적어도 하나의 수신 신호 트레이스를 포함하거나 또는 상기 제 1의 타입의 신호 트레이스들은 수신 신호 트레이스들을 포함하고 상기 제 2의 타입의 신호 트레이스들은 적어도 하나의 구동 신호 트레이스를 포함하는, 바이오메트릭 센서.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2의 타입의 상기 적어도 하나의 신호 트레이스는 상기 제 2의 타입의 하나의 트레이스를 포함하고 상기 바이오메트릭 센서는 1차원 선형 어레이 용량성 갭 바이오메트릭 센서를 포함하는, 바이오메트릭 센서.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2의 타입의 상기 적어도 하나의 신호 트레이스는 상기 제 2의 타입의 복수의 트레이스들을 포함하고 상기 바이오메트릭 센서는 2차원 어레이 용량성 바이오메트릭 센서를 포함하는, 바이오메트릭 센서.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 코어층의 다른 측에 부착된 회로 보드층을 포함하는 제 3의 층을 더 포함하는, 바이오메트릭 센서.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 바이오메트릭 센서는 상부의 손가락 센싱 측을 제외한 모든 측들에서 캡슐화되어 기판에 부착되는, 바이오메트릭 센서.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 바이오메트릭 센서는 모든 측들에서 캡슐화되는, 바이오메트릭 센서.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 바이오메트릭 센서는, 몰딩 프로세스에 의해 상기 패키지 주위에 형성된 몰딩 가능한 플라스틱 재료에 의해 캡슐화되는, 바이오메트릭 센서.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 몰딩 프로세스는 에지부들 및 코너부들이 둥글게 몰딩된 캡슐화를 형성하는, 바이오메트릭 센서.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 바이오메트릭 센서는 휴대형 전자 디바이스 상에 마운트된 바이오메트릭 센서를 포함하는, 바이오메트릭 센서.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 바이오메트릭 센서는 상기 휴대형 전자 디바이스 내의 스위치의 엘리먼트들과 기계적으로 협업하여 상기 스위치를 동작시키는, 바이오메트릭 센서.
  12. 바이오메트릭 센서를 동작시키는 방법으로서,
    다층 라미네이트 패키지의 제 1의 층의 제 1의 표면 상에 형성된 복수의 제 1의 타입의 신호 트레이스들을 제공하는 단계;
    상기 다층 라미네이트 패키지의 제 2의 층의 제 1의 표면 상에 형성된 제 2의 타입의 적어도 하나의 신호 트레이스를 제공하는 단계; 및
    상기 제 1의 타입의 상기 신호 트레이스들 또는 상기 제 2의 타입의 상기 신호 트레이스들을, 상기 다층 라미네이트 패키지의 상기 제 1의 층, 상기 제 2의 층 또는 제 3의 층 중 하나의 층에 물리적으로 그리고 전기적으로 접속된 집적 회로에 포함된 각각의 제 1 또는 제 2의 타입의 각각의 회로부에 전기적으로 접속시키는 접속 비아들을 적어도 상기 제 1의 층에 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1의 층은 회로 보드층을 포함하고 상기 제 2의 층은 상기 회로 보드층의 일측에 부착된 코어층을 포함하는, 바이오메트릭 센서를 동작시키는 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제 1의 타입의 신호 트레이스는 구동 신호 트레이스들을 포함하고 상기 제 2의 타입의 신호 트레이스들은 적어도 하나의 수신 신호 트레이스를 포함하거나 또는 상기 제 1의 타입의 신호 트레이스들은 수신 신호 트레이스들을 포함하고 상기 제 2의 타입의 신호 트레이스들은 적어도 하나의 구동 신호 트레이스를 포함하는, 바이오메트릭 센서를 동작시키는 방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 제 2의 타입의 상기 적어도 하나의 신호 트레이스는 상기 제 2의 타입의 복수의 트레이스들을 포함하고 상기 바이오메트릭 센서는 2차원 어레이 용량성 바이오메트릭 센서를 포함하는, 바이오메트릭 센서를 동작시키는 방법.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 코어층의 다른 측에 부착된 회로 보드층을 포함하는 제 3의 층을 더 포함하는, 바이오메트릭 센서를 동작시키는 방법.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 바이오메트릭 센서는 상부의 손가락 센싱 측을 제외한 모든 측들에서 캡슐화되어 기판에 부착되는, 바이오메트릭 센서를 동작시키는 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 바이오메트릭 센서는 모든 측들에서 캡슐화되는, 바이오메트릭 센서를 동작시키는 방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 바이오메트릭 센서는, 몰딩 프로세스에 의해 상기 패키지 주위에 형성된 몰딩 가능한 플라스틱 재료에 의해 캡슐화되는, 바이오메트릭 센서를 동작시키는 방법.
  19. 제 12항에 있어서,
    상기 제 2의 타입의 상기 적어도 하나의 신호 트레이스는 상기 제 2의 타입의 하나의 트레이스를 포함하고 상기 바이오메트릭 센서는 1차원 선형 어레이 용량성 갭 바이오메트릭 센서를 포함하는, 바이오메트릭 센서를 동작시키는 방법.
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