KR102264329B1 - 지문인식 패키지 - Google Patents

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KR102264329B1
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Abstract

본 발명은 플레이트, 플레이트의 상부에 위치하는 회로기판, 회로기판의 상부에 위치하고 회로기판과 전기적으로 연결되는 센서칩 및 센서칩의 상면에 형성되어 인접한 지문을 인식하는 인식부를 포함하는 센서칩부, 센서칩부의 측부를 둘러싸면서 플레이트 및 회로기판의 상부에 위치하는 베젤부 및 플레이트, 회로기판, 센서칩부 및 베젤부가 이루는 공간을 수밀하게 밀봉하는 방수부를 포함하고, 방수부는 플레이트의 상면 또는 회로기판의 상면과 베젤부의 하면 사이를 수밀하게 밀봉하는 제1 방수부재 및 회로기판과 센서칩 사이의 공간을 외부로부터 수밀하게 밀봉하는 제2 방수부재를 포함하는 지문인식 패키지를 제공한다.

Description

지문인식 패키지{Fingerprint recognition package}
본 발명은 지문인식 패키지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플레이트, 센서칩부 및 베젤부가 이루는 내부 공간으로 물이 유입되는 것을 방지하여 회로기판을 보호하는 지문인식 패키지에 관한 것이다.
최근 스마트폰, 태블릿 컴퓨터 등을 포함하는 전자 장치는 다양한 기능을 복합적으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 스마트폰의 경우에 단순한 통화 및 SMS의 송수신뿐만 아니라 전자 금융, 전자 상거래 및 원격 의료 등의 다양한 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라 전자 장치에 있어서 고도화된 보안 시스템 및 개인인증 방법에 대한 요구가 증대되고 있다.
지문인식 기술은 생체인식 기술 중 하나로서, 종래에 통용되는 비밀번호 입력 방식 또는 패턴 입력 방식에 비해 보안성이 높다는 장점이 있다. 그러나 지문인식 기술을 적용하기 위해서는 감지하려는 지문의 패턴을 인식할 수 있는 지문인식 센서 칩이 탑재되어야 한다. 대한민국 등록특허공보 제10-1368262호(2014년 02월28일 공고)에는 이러한 형태의 지문인식 모듈이 개시되어 있다.
최근의 전자 장치는 종래보다 소형화되고 박형화된 폼팩터를 채용하는 추세이다. 더불어 종래보다 더욱 복합적인 기능을 지원하기 위해 다양한 전자소자 등이 탑재되고 있다. 또한, 사용자는 일상생활 또는 여가생활을 영위할 때 항상 전자 장치를 사용하게 되는데, 사용자의 실수로 전자 장치를 물에 빠뜨리거나 물에 닿는 일들이 빈번하게 일어나고 있다.
따라서 지문인식 센서 패키지에 있어서도 공간 활용성을 극대화할 수 있는 소형화되고 박형화된 크기를 가지면서 향상된 방수기능을 가지는 구조 및 제조 방법에 대한 요구가 증대되고 있다.
(특허문헌 1) KR10-1419600 B1
(특허문헌 2) KR10-2018-0106737 A
본 발명이 해결하려는 과제는, 종래기술에서 사용되던 별도의 베이스기판 없이 플레이트, 센서칩부 및 베젤부가 이루는 공간을 수밀하게 밀봉하는 지문인식 패키지를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 지문인식 패키지는, 플레이트, 상기 플레이트의 상부에 위치하는 회로기판, 상기 회로기판의 상부에 위치하고 상기 회로기판과 전기적으로 연결되는 센서칩 및 상기 센서칩의 상면에 형성되어 인접한 지문을 인식하는 인식부를 포함하는 센서칩부, 상기 센서칩부의 측부를 둘러싸면서 상기 플레이트 및 상기 회로기판의 상부에 위치하는 베젤부 및 상기 플레이트, 상기 회로기판, 상기 센서칩부 및 상기 베젤부가 이루는 공간을 수밀하게 밀봉하는 방수부를 포함하고, 상기 방수부는 상기 플레이트의 상면 또는 상기 회로기판의 상면과 상기 베젤부의 하면 사이를 수밀하게 밀봉하는 제1 방수부재 및 상기 회로기판과 상기 센서칩 사이의 공간을 외부로부터 수밀하게 밀봉하는 제2 방수부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 있어서, 상기 제2 방수부재는, 상기 센서칩부의 측부와 상기 베젤부의 내측부 사이에 위치하는 에폭시를 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 있어서, 상기 지문인식 패키지는, 상기 센서칩부의 하부에 형성되는 입력 단자와 상기 회로기판의 하부에 형성되는 신호 단자를 전기적으로 연결하는 연결부를 포함하고, 상기 제2 방수부재는, 상기 연결부를 둘러싸면서 상기 연결부와 인접한 상기 센서칩부의 하면 일부와 상기 회로기판의 상면 일부 사이에 위치하는 언더필을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 있어서, 상기 지문인식 패키지는, 상기 센서칩부의 하부에 형성되는 입력 단자와 상기 회로기판의 하부에 형성되는 신호 단자를 전기적으로 연결하는 연결부를 더 포함하고, 상기 제2 방수부재는, 상기 센서칩부의 측부와 상기 베젤부의 내측부를 수밀하게 밀봉하는 에폭시 및 상기 연결부를 둘러싸면서 상기 연결부와 인접한 상기 센서칩부의 하면 일부와 상기 회로기판의 상면 일부를 수밀하게 밀봉하는 언더필을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 플레이트는 상기 회로기판보다 크게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 방수부재는 쿠션감 있는 재질일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 방수부재는 상기 베젤부에 결합된 상측 제1 방수부재 및 상기 플레이트에 결합된 하측 제1 방수부재를 포함하고, 상기 상측 제1 방수부재 및 상기 제2 방수부재는 서로 밀착되어 결합되되, 상기 회로기판의 일부가 상기 상측 제1 방수부재와 상기 제2 방수부재 사이에 위치하여 상기 회로기판이 상기 지문인식 패키지의 내부에서 외부로 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 회로기판은 상기 센서칩부와 결합되는 결합부 및 상기 결합부에서 상기 지문인식 패키지의 외부로 연장되는 연장부를 포함하고, 상기 연장부는 상기 상측 제1 방수부재와 상기 제2 방수부재 사이에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 방수부재는 폐루프로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식 패키지는 종래기술에서 사용되던 별도의 베이스기판 없이 플레이트, 센서칩부 및 베젤부가 이루는 공간을 수밀하게 밀봉하여 방수기능을 향상시킴은 물론 베이스기판을 별도로 사용하지 않음으로 인한 생산비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식 패키지의 전체적인 형상을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에서 베젤부만 상부로 분리시킨 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 지문인식 패키지를 나타내는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 지문인식 패키지를 나타내는 도 1의 B-B'선에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 지문인식 패키지를 나타내는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 지문인식 패키지를 나타내는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 것이 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
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 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 지문인식 패키지에 대해서 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식 패키지의 전체적인 형상을 나타낸 사시도이다. 도 2는 도 1에서 베젤부만 상부로 분리시킨 사시도이다. 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 지문인식 패키지를 나타내는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다. 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 지문인식 패키지를 나타내는 도 1의 B-B'선에 따른 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식 패키지(100)는 플레이트(110), 회로기판(120), 센서칩부(130), 베젤부(140), 방수부(150) 및 연결부(160)를 포함한다.
또한, 본 예의 지문인식 패키지(100)는 표면실장기술(SMT : Surface Mounter Technology) 공정에 의해 제조될 수 있으며, 표면실장기술 공정은 공지기술에 해당하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
플레이트(110)는 회로기판(120)보다 크게 형성된다.
플레이트(110)의 재질은 스테인리스강이고, 플레이트(110)의 상면에는 회로기판(120)이 접하면서 적층됨에 따라 플레이트(110)와 접하는 회로기판(120)을 고정시킨다.
회로기판(120)은 플레이트(110)의 상부에 위치하고, 연성회로기판(FPCB : Flexible Printed Circuit Board)이며, 이러한 회로기판(120)은 결합부(121), 연장부(122) 및 신호 단자(123)를 포함한다.
결합부(121)은 연성회로기판으로서, 플레이트(110)의 상면에 적층되고 플레이트(110)에 의해 고정되며, 센서칩부(130)와 결합된다.
연장부(122)는 연성회로기판으로서, 결합부(121)의 일측으로 연장되고, 결합부(121)에서 본 발명의 지문인식 패키지(100)의 외부로 연장된다.
연장부(122)는 상측 제1 방수부재(151)와 제2 방수부재(151) 사이에 위치할 수 있다. 결합부(121)와 달리 플레이트(110)와 접하여 고정되는 부분이 아니므로 신축성 있게 구부러질 수 있다. 상기한 구조에 따라 연장부(122)의 끝단은 전기적으로 연결시키고자 하는 전자장치에 유연하게 연결시킬 수 있다.
전술한 플레이트(110)와 회로기판(120)은 이종재질로 구성된다.
신호 단자(123)는 결합부(121)의 상면에 형성되고 결합부(121)의 외부로 노출되도록 위치한다. 또한 신호 단자(123)는 소정거리 이격되도록 다수로 배열된다.
센서칩부(130)는 센서칩(131), 인식부(132) 및 입력 단자(133)를 포함한다.센서칩(131)은 회로기판(120)의 상부에 위치하고 회로기판(120)과 전기적으로 연결된다. 이를 위해 센서칩(131)의 하면에는 센서칩(131)의 외부로 노출되는 입력 단자(133)가 형성되고, 연결부(160)가 신호 단자(123)와 입력 단자(133)를 연결함에 따라 센서칩(131)과 결합부(121)는 전기적으로 연결된다.
인식부(132)는 센서칩(131)을 상면에 박막 형태로 얇게 형성되어 인접한 지문을 인식한다. 인식부(132)는 강인한 센서 표면에 비교적 저렴한 가격의 광학식 센서, 센서의 크기가 작고 대량 주문시 매우 저렴한 열감지식 센서, 표면이 강화 코팅 처리되어 있고 영상 품질이 우수한 축전식 센서, 표면이 오염된 지문에 강한 특성을 지니는 전기장식 센서 중 어느 하나를 선택하여 적용할 수 있다.
입력 단자(133)는 센서칩(131)의 하면에 형성되고 센서칩(131)의 외부로 노출되도록 위치하며, 소정거리 이격되도록 다수로 배열된다. 이때, 입력 단자(133)는 신호 단자(123)의 수직한 상부에 위치하도록 상응하여 형성되는 것이 바람직하며, 이러한 입력 단자(133)는 인식부(132)에서 인식된 지문정보를 받아서 신호 단자(123)로 전송하는 역할을 한다.
베젤부(140)는 센서칩부(130)의 측부를 둘러싸면서 플레이트(110) 및 회로기판(120)의 상부에 위치할 수 있다.
방수부(150)는 플레이트(110), 회로기판(120), 센서칩부(130) 및 베젤부(140)가 이루는 공간을 수밀하게 밀봉한다.
적어도 수밀하게 밀봉된다는 것은 수밀하면서 동시에 기밀하게 밀봉되어 물과 공기 모두 통과되지 않는다는 것일 수도 있고, 수밀하되 기밀하지는 않아 통기가 가능하다는 것일 수도 있다. 수밀한 밀봉의 경우, 물 등의 액체는 통과하지 않지만 공기는 통과하는 것이 가능할 수 있다.
방수 테이프는 재질에 따라 수밀하면서 기밀하게 밀봉할 수 있고, 또한, 수밀하되 기밀하지 않게 밀봉할 수도 있다.
기밀하게 밀봉되는 것은 공기가 통과하지 않는 수준으로 밀봉되는 것을 의미한다. 이는 물 등의 액체가 통과하지 않는 수준으로 밀봉되는 것인 수밀(水密)한 밀봉보다 더욱 치밀하게 밀봉되는 것에 해당한다.
이러한 방수부(150)는 제1 방수부재(151) 및 제2 방수부재를 포함한다. 제1 방수부재(151)는 고어텍스(Gore-Tex, 등록상표) 재질로 형성된 방수 테이프일 수 있다. 제1 방수부재(151)는 플레이트(110)의 상면 또는 회로기판(120)의 상면과 베젤부(140)의 하면 사이를 수밀하게 밀봉한다.
제1 방수부재(151)는 한 쌍으로 이루어지고, 쿠션감 있는 재질일 수 있다. 또한, 제1 방수부재(151)는 폐루프로 이루어진다.
제1 방수부재(151)는 베젤부(140)에 결합된 상측 제1 방수부재(151) 및 플레이트(110)에 결합된 하측 제1 방수부재(151)를 포함한다.
또한, 상측 제1 방수부재 및 제2 방수부재는 서로 밀착되어 결합되되, 회로기판(120)의 일부가 상측 제1 방수부재와 제2 방수부재 사이에 위치하여 회로기판(120)이 지문인식 패키지(100)의 내부에서 외부로 연장될 수 있다.
상측 제1 방수부재(151)는 베젤부(140)의 하면 테두리에 밀착되면서 연장부(122)와 인접한 결합부(121)의 상면에 밀착된다.
또한, 하측 제1 방수부재(151)는 플레이트(110)의 상부 테두리에 밀착되면서 어느 하나의 제1 방수부재와 밀착되며, 한 쌍의 제1 방수부재(151)는 결합부(120), 플레이트(110) 및 베젤부(140)를 수밀하게 밀봉한다.
제2 방수부재는 회로기판(120)과 센서칩(131) 사이의 공간을 외부로부터 수밀하게 밀봉하며, 이러한 제2 방수부재는 에폭시(152a)를 포함하지 않고 언더필(152b)을 포함한다.
언더필(152b)은 센서칩부(130)의 하부에 형성되는 입력 단자와 회로기판(120)의 하부에 형성되는 신호 단자를 전기적으로 연결하는 연결부(160)를 둘러싸면서 연결부(160)와 인접한 센서칩부(130)의 하면 일부와 회로기판(120)의 상면 일부 사이에 위치한다.
연결부(160)는 센서칩부(130)의 하부에 형성되는 입력 단자(133)와 회로기판(120)의 하부에 형성되는 신호 단자(123)를 전기적으로 연결하며, 일반적으로 널리 사용되는 납일 수 있다.
이하, 도 1, 2와 함께 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식 패키지(100)에 대해서 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 지문인식 패키지를 나타내는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 지문인식 패키지(100)는 플레이트(110), 회로기판(120), 센서칩부(130), 베젤부(140), 방수부(150) 및 연결부(160)를 포함한다.
본 예에서 방수부(150)는 제1 방수부재(151) 및 제2 방수부재를 포함하고, 제2 방수부재는 언더필(152b)을 포함하지 않고 에폭시(152a)를 포함한다.
에폭시(152a)는 센서칩부(130)의 측부와 베젤부(140)의 내측부 사이에 위치한다. 보다 상세하게 에폭시(152a)는 센서칩부(130)의 둘레로 베젤부(140)가 결합된 상태에서 센서칩부(130)와 베젤부(140) 사이 공간에 주입된 후 일정 시간이 지남에 따라 경화됨에 따라 센서칩부(130)와 베젤부(140)를 수밀하게 밀봉한다.
상기한 에폭시(152a)가 센서칩부(130)와 베젤부(140)를 수밀하게 밀봉함에 따라 회로기판(120)과 센서칩부(130)가 전기적으로 연결된 부분이 물의 침투로 인한 쇼트를 방지한다.
이하, 도 1, 2와 함께 도 6을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 지문인식 패키지(100)에 대해서 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 지문인식 패키지를 나타내는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 지문인식 패키지(100)는 플레이트(110), 회로기판(120), 센서칩부(130), 베젤부(140), 방수부(150) 및 연결부(160)를 포함한다.
본 예에서 방수부(150)는 제1 방수부재(151) 및 제2 방수부재(152)를 포함하며, 제2 방수부재(152)는 에폭시(152a) 및 언더필(152b)을 포함한다.
본 예에서는 에폭시(152a)와 언더필(152b)이 모두 형성되어 플레이트(110), 센서칩부(130) 및 베젤부(140)를 수밀하게 밀봉시킴에 따라 회로기판(120)과 센서칩부(130)가 전기적으로 연결되는 부분을 제1 실시예 및 제2 실시예보다 안전할 수 있다.
이상, 본 발명의 지문인식 패키지의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 지문인식 패키지
110: 플레이트
120: 회로기판
121: 결합부
122: 연장부
123: 신호 단자
130: 센서칩부
131: 센서칩
132: 인식부
133: 입력 단자
140: 베젤부
150: 방수부
151: 제1 방수부재
152: 제2 방수부재
152a: 에폭시
152b: 언더필
160: 연결부

Claims (9)

  1. 플레이트;
    상기 플레이트의 상부에 위치하는 회로기판;
    상기 회로기판의 상부에 위치하고 상기 회로기판과 전기적으로 연결되는 센서칩 및 상기 센서칩의 상면에 형성되어 인접한 지문을 인식하는 인식부를 포함하는 센서칩부;
    상기 센서칩부의 측부를 둘러싸면서 상기 플레이트 및 상기 회로기판의 상부에 위치하는 베젤부;
    상기 센서칩부의 하부에 형성되는 입력 단자와 상기 회로기판의 하부에 형성되는 신호 단자를 전기적으로 연결하는 연결부; 및
    상기 플레이트, 상기 회로기판, 상기 센서칩부 및 상기 베젤부가 이루는 공간을 수밀하게 밀봉하는 방수부;를 포함하고,
    상기 방수부는 상기 플레이트의 상면 또는 상기 회로기판의 상면과 상기 베젤부의 하면 사이를 수밀하게 밀봉하는 제1 방수부재 및 상기 회로기판과 상기 센서칩 사이의 공간을 외부로부터 수밀하게 밀봉하는 제2 방수부재를 포함하고,
    상기 제2 방수부재는, 상기 연결부를 둘러싸면서 상기 연결부와 인접한 상기 센서칩부의 하면 일부와 상기 회로기판의 상면 일부 사이에 위치하는 언더필;을 더 포함하는 지문인식 패키지.
  2. 플레이트;
    상기 플레이트의 상부에 위치하는 회로기판;
    상기 회로기판의 상부에 위치하고 상기 회로기판과 전기적으로 연결되는 센서칩 및 상기 센서칩의 상면에 형성되어 인접한 지문을 인식하는 인식부를 포함하는 센서칩부;
    상기 센서칩부의 측부를 둘러싸면서 상기 플레이트 및 상기 회로기판의 상부에 위치하는 베젤부; 및
    상기 플레이트, 상기 회로기판, 상기 센서칩부 및 상기 베젤부가 이루는 공간을 수밀하게 밀봉하는 방수부;를 포함하고,
    상기 방수부는 상기 플레이트의 상면 또는 상기 회로기판의 상면과 상기 베젤부의 하면 사이를 수밀하게 밀봉하는 제1 방수부재 및 상기 회로기판과 상기 센서칩 사이의 공간을 외부로부터 수밀하게 밀봉하는 제2 방수부재를 포함하고,
    상기 제1 방수부재는 상기 베젤부에 결합된 상측 제1 방수부재 및 상기 플레이트에 결합된 하측 제1 방수부재를 포함하고,
    상기 상측 제1 방수부재 및 상기 제2 방수부재는 서로 밀착되어 결합되되, 상기 회로기판의 일부가 상기 상측 제1 방수부재와 상기 제2 방수부재 사이에 위치하여 상기 회로기판이 상기 플레이트 및 상기 베젤부가 형성하는 내부공간에서 외부공간으로 연장되는
    지문인식 패키지.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 제2 방수부재는, 상기 센서칩부의 측부와 상기 베젤부의 내측부 사이에 위치하는 에폭시;를 포함하는,
    지문인식 패키지.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 방수부재는,
    상기 센서칩부의 측부와 상기 베젤부의 내측부를 수밀하게 밀봉하는 에폭시;를 포함하는,
    지문인식 패키지.
  5. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 플레이트는 상기 회로기판보다 크게 형성되는
    지문인식 패키지.
  6. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 제1 방수부재는 쿠션 재질인 지문인식 패키지.
  7. 삭제
  8. 제2 항에 있어서,
    상기 회로기판은 상기 센서칩부와 결합되는 결합부 및 상기 결합부의 일측으로 연장되되 상기 플레이트 및 상기 베젤부가 형성하는 내부공간에서 외부공간으로 연장되는 연장부를 포함하고,
    상기 연장부는 상기 상측 제1 방수부재와 상기 제2 방수부재 사이에 위치하는
    지문인식 패키지.
  9. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 제1 방수부재는 폐루프로 이루어진
    지문인식 패키지.
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