KR102293938B1 - 지문인식 센서 패키지 - Google Patents

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KR102293938B1
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Abstract

본 발명은 지문인식 센서 패키지에 관한 것으로서, 베이스 기판, 상기 베이스 기판 위에 위치하는 지문인식 센서 모듈, 상기 지문인식 센서 모듈 위에 위치하는 광 전파부, 상기 광 전파부 아래에 지문인식 센서 모듈이 위치하지 않는 부분에 위치하는 광 확산부 및 상기 광 전파부 위에 위치하고 투광 영역과 차광 영역을 포함하는 선택적 투광부를 포함하고, 상기 광 확산부의 최하단은 상기 베이스 기판의 하면보다 상부에 위치한다.

Description

지문인식 센서 패키지{FINGERPRINT RECOGNITION SENSOR PACKAGE}
본 발명은 지문인식 센서 패키지에 관한 것이다.
기술 보호나 업무상의 비밀을 보호하기 위한 보안 장치가 널리 사용되고 있다. 보안 장치는 미리 정해진 사람만이 사용되는 패스워드(password)를 설정하게 되는데, 패스워드는 단순한 문자나 숫자를 이용하는 것에서 최근에는 지문이나 홍채와 같은 사람의 신체 정보를 이용하여 보안성을 향상시키고 있다.
지문을 이용하여 패스워드를 설정하는 지문인식 센서 패키지는 지문을 검출하기 위해, 손가락의 접촉 여부에 따른 커패시턴스(capacitance)를 이용하는 용량성 센서, 빛을 이용한 광학 센서 또는 초음파를 이용한 초음파 센서를 이용한다.
이러한 지문인식 센서 패키지는 출입문이나 보관함뿐만 아니라 스마트폰(smart phone)이나 웨어러블 기기(wearable device) 등과 같은 휴대 기기 및 각종 제품의 구동 스위치와 같이 다양한 분야와 장치에 사용된다.
따라서, 해당 기기나 장치의 보안성을 높여 지문이 등록되어 있지 않는 타인의 사용으로 인한 도난이나 도난으로 인한 사고 발생의 위험을 방지하고, 사용의 편리성을 높이고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2010-0099062(공개일자:10-2010-0099062, 발명의 명칭: 지문 감지 장치) 대한민국 공개특허 제10-2017-0104314(공개일자: 2017년 09월 15일, 발명의 명칭: 지문 감지 센서)
본 발명이 해결하려는 과제는 지문인식 센서 패키지에 정보의 표시가 이루어져 지문인식 센서 패키지의 심미성을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 지문인식 센서 패키지에 표시되는 정보의 출력 상태에 대한 균일성을 향상시키기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 지문인식 센서 패키지는 베이스 기판, 상기 베이스 기판 위에 위치하는 지문인식 센서 모듈, 상기 지문인식 센서 모듈 위에 위치하는 광 전파부, 상기 광 전파부 아래에 지문인식 센서 모듈이 위치하지 않는 부분에 위치하는 광 확산부 및 상기 광 전파부 위에 위치하고 투광 영역과 차광 영역을 포함하는 선택적 투광부를 포함하고, 상기 광 확산부의 최하단은 상기 베이스 기판의 하면보다 상부에 위치할 수 있다.
상기 광 전파부의 굴절률은 상기 광 확산부의 귤절률보다 클 수 있다.
상기 광 전파부는 유리로 이루어질 수 있고, 상기 광 확산부는 수지제로 이루어져 있다.
상기 지문인식 센서 모듈과 상기 광 전파부 사이에 위치하는 반사부를 더 포함할 수 있다.
상기 반사부는 상기 지문인식 센서 모듈의 상면 전체에 위치할 수 있다.
상기 반사부는 노출된 상기 베이스 기판의 면 및 노출된 지문인식 센서의 면에 추가로 위치할 수 있다.
상기 반사부는 상기 지문인식 센서 모듈의 상면 일부에 위치할 수 있다.
상기 반사부는 상기 지문인식 센서 모듈의 상면의 중심으로부터 25% 내지 75%에 위치할 수 있다.
상기 특징에 따른 지문인식 센서 패키지는 상기 광 전파부 하부에 위치하여 상기 지문인식 센서 모듈을 에워싸고 있는 격벽을 더 포함할 수 있고, 상기 광 확산부는 상기 광 전파부와 상기 격벽에 의해 형성되는 공간 내에 위치할 수 있다.
상기 광 확산부의 최하단은 상기 격벽의 하면보다 상부에 위치할 수 있다.
상기 특징에 따른 지문인식 센서 패키지는 상기 광 전파부와 상기 선택적 투광부 사이에 위치하고, 투광 재료로 이루어져 있는 투광층을 더 포함할 수 있다.
상기 광 전파부 및 상기 광 확산부 중 적어도 하나에 형광 물질이나 형광 비드를 함유할 수 있다.
상기 특징에 따른 지문인식 센서 패키지는 상기 광 확산부의 하면에 순차적으로 위치하는 반사부 및 차광부를 더 포함할 수 있다.
상기 반사부와 상기 차광부는 서로 다른 층으로 이루어질 수 있다.
상기 반사부와 상기 차광부는 하나의 사출물에 위치할 수 있다.
상기 사출물의 상단은 상기 베이스 기판의 상면보다 상부에 위치할 수 있다.
상기 특징에 따른 지문인식 센서 패키지는 상기 베이스 기판 위에 위치하는 발광소자를 더 포함할 수 있다.
상기 특징에 따른 지문인식 센서 패키지는 상기 베이스 기판과 광 전파부 사이 그리고 상기 지문인식 센서 모듈과 상기 광 전파부 사이에 위치하는 차광부를 더 포함할 수 있다.
상기 선택적 투광부는 형광 물질이나 형광 비드를 함유할 수 있다.
이러한 본 발명의 특징에 따르면, 빛을 반사하는 제1 반사부가 지문인식 센서 모듈 표면에 위치하므로, 지문인식 센서 모듈로 흡수되는 발광소자의 빛의 양이 크게 감소하므로, 투광 영역을 통해 외부로 출력되는 빛의 양은 크게 증가하게 된다.
더욱이, 제1 반사부가 베이스 기판의 표면에 추가로 위치하는 경우, 베이스 기판에 의해 흡수되는 빛의 양이 역시 줄어든다.
따라서, 지문인식 센서 모듈과 베이스 기판에 흡수되지 않고 제1 반사부에 의한 빛의 반사 동작으로 인해 차광부의 투광 영역을 통과하여 외부로 출력되는 빛의 양이 크게 증가한다.
따라서, 투광 영역으로 표시되는 정보의 선명도가 증가하여 본 발명의 지문인식 센서 패키지를 구비한 제품의 심미성이 향상된다.
더욱이, 광 확산부로 인한 빛의 확산 동작으로 인하여, 외부로 출력되는 빛의 세기가 균일해져 외부로 출력되는 빛의 품질이 향상되므로, 제품의 심미성은 더욱 증가한다.
또한, 차광벽에 의해 지문인식 센서 패지의 측면을 통한 빛의 손실량이 감소하고, 차광 영역 하부에 위치한 제2 반사부로 인해, 빛을 차단하는 차광 영역에서의 빛 손실이 방지되어, 투광 영역으로 출력되는 빛의 양이 증가한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 지문인식 센서 패키지의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 지문인식 센서 패키지의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 잘라 얻어지는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 지문인식 센서 패키지의 광 전파부에서 이루어지는 내부 전반사에 의한 빛의 경로를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 한 실시예에 따른 지문인식 센서 패키지의 제조방법을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문인식 센서 패키지의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지문인식 센서 패키지의 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 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 지문인식 센서 패키지에 대해서 설명하도록 한다.
먼저, 도 1 내지 도 4를 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 지문인식 센서 패키지(1)를 설명한다.
도 1 내지 도 3에 도시한 것처럼, 본 예의 지문인식 센서 패키지(1)는 베이스 기판(base plate)(10), 베이스 기판(10)에 위치하는 지문인식 센서 모듈(20), 베이스 기판(10)에 위치하는 적어도 하나의 발광소자(30), 노출된 베이스 기판(10)과 노출된 지문인식 센서 모듈(20)의 표면 위에 위치하는 반사부(예, 제1 반사부)(41), 제1 반사부(41)를 구비한 베이스 기판(10)을 에워싸고 있는 격벽(50), 격벽(50)으로 에워싸여진 공간에 위치하는 광 확산부(60), 격벽(50)과 지문인식 센서 모듈(20) 위에 위치하는 광 전파부(70), 광 전파부(70) 위에 위치하는 투광층(55), 광 전파부(70) 위와 상기 투광층(55) 위에 위치하고 투광 영역(AR1)과 차광 영역(AR2)을 구비하고 있는 선택적 투광부(81), 선택적 투광부(81) 위에 위치하는 보호막(90), 광 확산부(60) 하부에 위치하는 반사부(예, 제2 반사부)(42), 그리고 제2 반사부(42)하부에 위치하는 차광부(82)를 구비한다.
본 예의 지문인식 센서 패키지(1)는 도 1 및 도 2에 도시한 것처럼 격벽(50) 외부에 위치하여 위의 구성요소(10-90)를 에워싸고 있는 베젤(bezel)(200)을 더 구비할 수 있다. 하지만, 이러한 베젤(200)는 도시의 편의를 위해 단면도에서는 생략된다.
베이스 기판(10)은 본 예의 지문인식 센서 패키지(1)의 바닥면을 이루는 부분일 수 있고, 경성 인쇄회로기판(HPCB)와 같은 인쇄회로기판(PCB), 세라믹 기판 또는 금속 기판 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 베이스 기판(10)은 그 위에 실장되어 있는 지문인식 센서 모듈(20) 및 발광소자(30)와 같은 전기전자 소자와 집적 회로 등의 전기적 및 물리적인 연결을 위해 절연층, 신호선 등을 위한 도체 패턴 및 패드(pad) 등을 구비할 수 있다.
예를 들어, 베이스 기판(10)의 상면에는 패드가 마련되어, 베이스 기판(10)은 지문인식 센서 모듈(20)과는 LGA(land grid array) 방식으로 전기적으로 연결되고, 발광소자(30)와는 와이어(wire)를 이용한 와이어 본딩 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다.
하지만, 지문인식 센서 모듈(20)과 발광소자(30)는 이러한 방식 이외에 다양한 방식으로 베이스 기판(10)과 전기적 및 물리적으로 연결될 수 있다.
또한, 베이스 기판(10)의 하면 즉, 지문인식 센서 모듈(20)이 실장되어 있는 상면의 반대편에서 위치하여 상면과 마주보고 있는 면에도 적어도 하나의 패드(미도시)가 마련되어 본 예의 지문인식 센서 패키지(1)에 전기 신호를 전달하거나 전력을 공급할 수 있다.
베이스 기판(10)의 상면에는 실장 영역이 마련되어 있고, 이 실장 영역에 지문인식 센서 모듈(20)과 발광소자(30) 등이 위치하게 된다. 베이스 기판(10)의 상면에 위치한 패드는 실장 영역이나 실장 영역 주변에 위치하여 실장 영역에 위치하고 있는 지문인식 센서 모듈(20) 및 발광소자(30)와 전기적 및 물리적으로 연결되어 있다.
지문인식 센서 모듈(20)은 선택적 투광부(81) 위에 접촉 대상물인 손가락의 지문을 감지하기 위한 것으로서, 하부 기판(21), 하부 기판(21) 위에 위치하는 지문인식 센서(22), 노출된 하부 기판(21)의 상면과 지문인식 센서(22)의 노출된 측면 및 상면에 위치하는 몰딩부(23)를 구비한다.
하부 기판(21)은 칩 다이(chip die)인 지문인식 센서(22)가 위치하는 기판으로서, 경성 인쇄회로기판(HPCB)와 같은 인쇄회로기판, 세라믹 기판 또는 금속 기판 등으로 이루어질 수 있다.
이러한 하부 기판(21)은 지문인식 센서(22) 및 베이스 기판(10)과의 전기적 및 물리적인 연결을 위해, 하부 기판(21)의 하면과 상면에는 각각 패드가 위치한다.
본 예에서, 지문인식 센서(22)는 다이 부착 필름(DAF, die attach film)을 이용하여 하부 기판(21) 위에 위치할 수 있다.
다이 부착 필름은 폴리이미드부와 폴리이드부의 하부면과 상부면에 각각 도포되어 있는 접착막을 구비한다.
따라서, 하부 기판(21)과 지문인식 센서(22)가 서로 중첩되게 위치하는 부분에 다이 부착 필름을 위치시킨 후, 열을 가하여 다이 부착 필름의 경화시킨다. 이러한 다이 부착 필름의 경화 동작에 의해, 다이 부착 필름의 하면과 상면의 접착막과 접해 있는 하부 기판(21)과 지문인식 센서(22)는 접착막의 해당 부분에 부착되게 된다.
하지만, 대안적인 예에서, 지문인식 센서(22)와 하부 기판(21)은 와이어 본딩, BGA(ball grid array), LGA, DIP(dual in-line package) 등과 같은 다양한 방식으로 연결될 수 있다.
하부 기판(21)과 베이스 기판(10)과의 전기적 및 물리적 연결 역시 와이어 본딩, BGA, LGA, DIP 등과 같은 다양한 방식으로 연결될 수 있다.
지문인식 센서(22)는 선택적 투광부(81) 위의 손가락의 존재 여부에 따라 전기적인 신호를 생성하여 도시하지 않는 신호 처리 장치로 출력한다. 따라서 신호 처리 장치는 지문인식 센서(22)로부터 인가되는 신호를 이용하여, 선택적 투광부(81) 위에 위치하는 손가락의 지문을 감지할 수 있게 된다.
이러한 지문인식 센서(22)는 손가락의 존재 여부에 따라 변하는 커패시턴스를 이용하여 지문을 감지하는 용량성 센서이거나, 초음파 송신기와 초음파 수신기를 구비하여 수신된 초음파를 이용하여 지문을 감지하는 초음파 센서일 수 있다.
본 예의 지문인식 센서(22)는 이미 기술한 것처럼 칩 다이로서, 하부 기판(21)의 실장 영역에 실장된다.
몰딩부(23)는 하부 기판(21)과 지문인식 센서(22)를 외부 충격이나 이물질로부터 보호하기 위한 것으로서, EMC(epoxy molding compound)로 이루어질 수 있다.
따라서, 몰딩부(23)는 하부 기판(21)의 노출된 상면 및 지문인식 센서(20)의 측면과 상면을 덮고 있다.
발광소자(30)는 본 예의 지문인식 센서 패키지(1)에 글자나 문양으로 이루어진 정보의 표시를 위한 광원을 제공한다
따라서, 발광소자(30)는 선택적 투광부(81) 쪽으로 빛을 조사하여, 조사된 빛이 선택적 투광부(81)의 투광 영역(AR1)을 통해 외부로 출력됨에 따라 투광 영역(AR1)의 배치 상태에 따라 정해지는 글자나 문양의 표시가 이루어지도록 한다.
이러한 발광소자(30)는 정해진 색상의 빛을 조사하는 발광 다이오드(LED, light emitting diode)일 수 있다.
제1 반사부(41)는 빛의 반사가 이루어지는 반사 물질로 이루어져 있고, 발광소자(30)에서 출력되는 빛을 외부 쪽으로 반사시키므로 투광 영역(AR1)을 통과하여 외부로 출력되는 빛의 출력량을 증가시킨다.
이러한 제1 반사부(410)는 노출된 베이스 기판(10)의 표면과 노출된 지문인식 센서 모듈(20)의 표면에 반사 물질을 도포하여 형성될 수 있다. 이때, 제1 반사부(41)는 빛의 반사 효율을 높이기 위해 흰색을 띌 수 있다.
따라서, 제1 반사부(41)는, 도 3에 도시한 것처럼, 지문인식 센서 모듈(20)과 발광소자(30)가 위치하지 않고 노출된 베이스 기판(10)의 측면과 상면 그리고 지문인식 센서 모듈(20)의 측면과 상면 위에 위치한다.
하지만, 이에 한정되지 않고 대안적인 다른 예에서, 제1 반사부(41)는 노출된 베이스 기판(10) 위를 제외하고 지문인식 센서 모듈(20)의 노출된 표면, 즉, 측면과 상면에만 위치할 수 있다. 이런 경우, 제1 반사부(41)의 제조 공정이 단순화되어 지문인식 센서 패키지(1)의 제조 시간이 줄어들고, 제1 반사부(41)의 재료 절감이 이루어진다.
제1 반사부(41)를 이루는 반사 물질에는 금속 물질을 함유할 수 있고, 물리적 기상 증착 방법(PVD, physical vapor deposition), 비전도 증착(non-conductive vacuum metallization, NCVM) 공정이나 비전도 광학 코팅(non-conductive optical coating, NCOC) 공정이나 스퍼터링 공정(sputtering) 등으로 형성될 수 있다.
비전도 증착 공정의 경우, Al2O3, In(인듐), Ti3O5와 SiO2 재질로 형성된 산화막층이 복수 번 반복적으로 적층되어 형성될 수 있다.
이와 같이, 지문인식 센서 모듈(20)의 노출된 표면에 제1 반사부(41)가 위치함에 따라 지문인식 센서 모듈(20)로 흡수되는 발광소자(30)의 빛의 양이 크게 줄어든다.
즉, 일반적으로 지문인식 센서 모듈(20)의 몰딩부(23)를 구성하는 몰딩 재료는 주로 검은색과 같이 빛의 흡수가 잘 이루어지는 색상을 띠고 있다.
따라서, 본 예와 같은 제1 반사부(41)가 지문인식 센서 모듈(20)에 존재하지 않을 경우, 발광소자(30)에서 출력되는 빛의 상당량이 지문인식 센서 모듈(20)에 흡수되고, 이로 인해, 선택적 투광부(81)의 투광 영역(AR1)을 통해 외부로 출력되는 빛의 양은 크게 감소하게 된다.
하지만, 본 예와 같이, 지문인식 센서 모듈(20)의 표면에 제1 반사부(41)가 존재하면, 발광소자(30)에서 지문인식 센서 모듈(20) 쪽으로 입사되는 빛은 제1 반사부(41)에 의해 반사되므로 지문인식 센서 모듈(20)로의 흡수를 방지하게 된다.
따라서, 지문인식 센서 모듈(20)로 흡수되는 빛의 양이 크게 줄어들거나 방지되므로, 투광 영역(AR1)을 통해 외부로 출력되는 빛의 양은 크게 증가하게 된다.
더욱이, 제1 반사부(41)가 베이스 기판(10)의 표면에 추가로 형성되는 경우에는 베이스 기판(10)에 의해 흡수되는 빛의 양 역시 크게 줄어들어, 투광 영역(AR1)을 통해 외부로 출력되는 빛의 양은 더욱 증가하게 된다.
격벽(50)은 상부와 하부가 개방되어 있고 가운데 부분에 빈 공간을 구비하고 있으며, 격벽(50)의 평면 형상은 베이스 기판(10)의 평면 형상에 따라 정해질 수 있다. 본 예에서, 격벽(50)은 원통 형상을 가질 수 있다.
따라서, 격벽(50)의 가운데 빈 공간 내에 지문인식 센서 모듈(20)과 발광소자(30)를 실장하고 있는 베이스 기판(10)이 위치하여, 베이스 기판(10)은 격벽(50)으로 에워싸여져 있다.
이러한 격벽(50)은 격벽(50)으로 에워싸여진 내부 공간에 위치하는 광 확산부(60)의 형성 범위를 한정하기 위한 것이다.
따라서, 광 확산부(60)는, 도 3에 도시한 것처럼, 격벽(50)에 의해 한정된 내부 공간에만 위치한다.
광 확산부(60)는 발광소자(30)에서 출력되는 빛의 발광 효과를 높이기 위한 것이다.
도 3에 도시한 것처럼, 본 예의 광 확산부(60)는 노출된 제1 반사부(41)의 표면과 발광소자(30)의 표면을 완전히 덮고 있어, 광 확산부(60)의 하면 일부는 제1 반사부(41)과 발광소자(30)의 상면과 접해 있다.
또한, 도 3에 도시한 것처럼, 광 확산부(60)의 상면은 광 전파부(70)와 접해 있고, 하면의 나머지 부분은 제2 반사부(42)와 접해 있다.
도 3에 도시한 광 확산부(60)의 하면은 평탄면이 아니라 오목부와 볼록부가 있는 울퉁불퉁한 면이 비평탄면일 수 있다. 이 때, 광 확산부(60)의 최하단의 높이는 격벽(50)의 하면 높이보다 높게 위치하며, 또한 베이스 기판(10)의 하면 높이보다 역시 높다.
이러한 광 확산부(60)는 광 확산 기능을 갖는 광 확산 수지제(resin), 광 확산 에폭시(epoxy), 에폭시 비드, 실리콘 등의 투명한 재료로 이루어져 있고, 몰딩 공정을 통해 형성될 수 있다. 광 확산부(60)는 빛의 투과 여부에 상관없이 서로 다른 굴절률의 차이로 인해 발광소자(30)에서 출력되는 빛을 외부로 출력할 수 있는 재료로 이루어져도 무관하다. 또한, 광 확산부(60)는 형광 물질이나 형광 비드를 함유할 수도 있다.
광 확산부(60)는 또한 빛의 투과가 이루어지는 투광성 재료로 이루어져 발광소자(30)에서 조사되는 빛이 광 전파부(70) 쪽으로 손실없이 조사될 수 있도록 한다.
따라서, 발광소자(30)에서 출력되는 빛은 광 확산부(60)에 의해 고르게 확산되어 일정한 밝기를 갖고 광 전파부(70) 쪽으로 조사된다.
광 전파부(70)는 격벽(50)과 광 확산부(60) 및 제1 반사부(41)가 위치하는 지문인식 센서 모듈(20) 위에 위치한다. 따라서, 광 전파부(70)는 격벽(50)과 대면하고 있는 가장자리 부분, 지문인식 센서 모듈(20)과 대면하고 있는 가운데 부분, 그리고 가장자리 부분과 가운데 부분 사이에 위치하는 중간 부분을 구비할 수 있다.
이때, 광 전파부(70)와 격벽(50)의 접합 및 광 전파부(70)와 지문인식 센서 모듈(20) 상부에 위치한 제1 반사부(41)의 접합을 위해, 투명한 수지제(투명한 에폭시)와 같은 접착제나 접착 테이프 등으로 이루어진 접착부(B11, B12)가 광 전파부(70)와 격벽(50)의 사이 및 광 전파부(70)와 지문인식 센서 모듈(20) 상부에 위치한 제1 반사부(41) 사이에 각각 위치할 수 있다.
이러한 접착부(B11, B12) 중 적어도 하나(예, B12)는 광 확산부(60)와 동일한 재료(예, 투명한 에폭시)로 이루어질 수 있다.
이때, 광 전파부(70)의 폭이나 지름은 그 하부에 위치하는 베이스 기판(10)의 폭이나 지름보다 크다.
따라서, 광 확산부(60)는 광 전파부(70)와 격벽(50)이 부착된 베이스 기판(10)을 뒤집어 위치시킬 경우, 즉, 광 전파부(70)가 하부에 위치하고 베이스 기판(10)이 상부에 위치할 때, 광 전파부(70)와 격벽(50)으로 에워싸여진 공간 속에 채워져 위치하게 된다. 이러한 광 확산부(60)의 제조 방법은 다음에 상세히 설명한다.
이러한 광 전파부(70)는 빛이 통과하는 투명한 재료로 이루어져 있고, 한 예로 유리, 투명한 세라믹, 투명한 하드 필름(hard film), 유리 비드(glass bead)를 함유한 투명한 재료 등으로 이루어져 있는 유리판일 수 있다. 광 전파부(70)는 형광 물질이나 형광 비드를 함유할 수 있다.
본 예의 경우, 광 확산부(60)와 광 전파부(70) 모두 형광 물질이나 형광 비드를 함유할 수 있지만, 이들 중(60, 70) 중 하나만이 형광 물질이나 형광 비드를 함유할 수 있다.
본 예에서, 광 전파부(70)의 굴절률은 광 확산부(60)와 상이하여 광 전파부(70)를 통한 빛의 흐름성 즉, 빛의 전파성이 양호할 수 있도록 한다. 이때, 광 전파부(70)의 굴절률은 광 확산부(60)의 굴절률보다 클 수 있다.
도 4에 도시한 것처럼, 발광소자(30)에서 출력되어 광 확산부(60)를 통과한 빛은 광 전파부(70)으로 입사된 후 내부 전반사(total internal reflection)가 되어 광 전파부(70) 전체로 확산된다.
즉, 발광소자(30)에서 광 전파부(70) 쪽으로 조사된 빛은 발광소자(30)와 인접하게 대면하고 있는 광 전파부(70)의 중간 부분에서부터 사방으로 조사되어 광 전파부(70)로 입사되고, 광 전파부(70) 내부로 입사된 빛은 광 전파부(70)내에서의 내부 전반사 동작에 의해 광 전파부(70) 전체로 이동하면서 퍼지게 된다.
따라서, 광 전파부(70)를 통과한 빛은 발광소자(30)와 비교적 인접해 있는 중간 부분뿐만 아니라 그 주변부, 예를 들어, 지문인식 센서 모듈(20)이 하부에 위치하고 있는 가운데 부분과 가장자리 부분에도 균일하게 퍼져, 투명한 광 전파부(70)에서 출력되는 빛의 양 역시 광 전파부(70)의 위치에 크게 상관없이 균일하게 유지된다.
따라서, 표시되는 글자나 문양을 표시하는 빛의 양 역시 균일해져, 표시되는 글자나 문양의 질이 향상되고 시인성 역시 좋아진다.
광 전파부(70)와 선택적 투광부(81) 사이에 위치하는 투광충(55)은 광 전파부(70)를 통과한 빛을 투과시키기 위한 층으로 빛의 투과가 이루어지는 투광 재료로 이루어진다. 이러한 투광층(55)은 흰색의 색상을 가질 수 있다.
투광부(55) 위에 위치한 선택적 투광부(81)는 원하는 글자나 문양(예, ENGINE, START 및 STOP) 등을 외부로 출력하기 위한 것으로서, 빛의 차단이 이루어지는 물질로 이루어져 있고 검은색을 띄고 있다. 따라서, 선택적 투광부(81)는 원하는 글자나 문양에 해당하는 부분은 선택적 투광부(81) 구성하는 재료가 존재하지 않는 부분으로서, 이 부분이 빛의 투과가 이루어지는 투광 영역(AR1)이 되며, 선택적 투광부(81)의 재료가 존재하여 투광 영역(AR1)을 에워싸고 있는 부분은 차광 영역(AR2)이 된다.
따라서, 투광 영역(AR1)을 통과하는 빛에 의해 선택적 투광부(81)의 배치에 따라 정해지는 글씨나 문양이 표시된다.
이러한 투광층(55)과 선택적 투광부(81)를 형성하기 위해, 광 전파부(70)의 상면 전체에 빛의 투과가 이루어지는 흰색의 투광 물질을 인쇄하여 투광층(55)을 형성하고, 투광층(55) 위에 빛이 투과되지 않고 차단되는 검은색의 차광 물질을 인쇄하여 차광막을 형성한다.
그런 다음, 레이저 빔이나 마스크(mask)를 이용한 원하는 부분에 위치하고 있는 차광 물질을 제거하여 차광막에 원하는 문양이나 글자를 표시함에 따라, 차광 물질이 제거된 투광 영역(AR1)을 구비한 선택적 투광부(81)가 형성된다.
이때, 투광층(55)과 선택적 투광부(81)는 모두 실크 인쇄법(silk print)을 이용해 형성될 수 있다.
보호막(90)은 그 하부에 위치한 선택적 투광부(81)와 노출된 투광층(55)을 보호하기 위한 막이다.
이러한 보호막(90)은 외부로 노출되어 있어, 보호막(90)의 해당 면 즉, 노출면에 접촉 대상물인 손가락이 접촉되면 지문 인식 센서(22)에 의한 지문 인식 동작이 이루어진다.
본 예의 보호막(90)은 발광소자(30)에서 출력되는 빛이 투과될 수 있게 투명하며, 외부의 충격과 환경변화 그리고 흠집 등에 강한 재료로 이루어진다.
이러한 보호막(90)은 예를 들어, 투명한 플라스틱이나 유리 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 보호막(90)는 자외선(UV)의 조사에 따라 경화 동작이 이루어지고 무광인 재료로 이루어질 수 있다.
또한, 보호막(90)은 필름 형태로 이루어질 수 있다.
보호막(90)은 선택적 투광부(81)의 제2 층(812) 위에 위치함에 따라 손가락의 터치 동작이 이루어지지 않거나 손가락의 터치 부분이 아닌 투광 영역(AR1)에서는, 보호막(90)과 제1 층(811) 사이에 공기층(air gap)이 위치할 수 있다.
이처럼, 공기층으로 인해, 보호막(90)의 위치에 따라 유전율 변화나 매질의 변화가 발생할 수 있고, 이러한 변화는 지문인식을 위한 신호의 크기에 영향을 줄 수 있다.
하지만, 이들(81, 90)의 두께가 지문 인식에 악영향을 줄만큼 두껍지 않아 투광 영역(AR1)의 존재로 인한 유전율 변화나 매질 변화가 지문인식 센서(22)의 지문 인식 동작에는 영향을 미치지 않는다.
또한, 대안적인 예로서, 이러한 공기층은 플라스틱 수지 등으로 채워질 수 있고, 이런 경우, 공기층으로 인한 지문 감지 효율 감소 우려는 해소될 수 있다.
보호막(90)은 필름의 부착 동작이 아닌 적층 공정 등을 통해 형성될 수 있다. 이런 경우, 보호막(90)은 선택적 투광부(812)의 상면뿐만 아니라 투광 영역(AR1)을 통해 노출된 투광층(55) 위에도 위치하여, 투광 영역(AR1) 속에 보호막(90)이 채워져 공기층의 형성이 방지될 수 있다.
이러한 보호막(90)에 의해, 외부 환경으로부터 선택적 투광부(81)와 투광층(55)이 보호되어 선택적 투광부(81)와 투광층(55)의 수명이 증가한다. 또한, 지문 인식을 위한 손가락이 선택적 투광부(81)가 아닌 보호막(90)에 직접 접촉되어 지문 인식이 이루어지므로, 반복되는 지문 인식 동작에 의한 선택적 투광부(81)의 손상이 감소한다.
광 확산부(60)의 노출된 하면에 위치하고 있는 제2 반사부(42)는 제1 반사부(41)과 동일하게 광 확산부(60)를 통과하여 지문인식 센서 패키지(1)의 하부 쪽으로 출력되는 빛을 지문인식 센서 패키지(1)의 상부 쪽으로 반사시키기 위한 것이다.
따라서, 제2 반사부(42) 역시 제1 반사부(41)과 동일한 재료로 이루어질 수 있다.
차광부(82)는 지문인식 센서 패키지(1)의 하부에서부터 지문인식 센서 패키지(1) 내부로 외부 빛이 유입되는 것을 방지하기 위한 것이다.
차광부(82)는 선택적 투광부(81)와 같이 빛의 투과를 방지하는 차광 물질로 이루어져 있다. 차광부(82)는 또한 검은색을 띌 수 있다.
다음, 도 5a 내지 도 5f를 참고로 하여, 이러한 구조를 갖는 지문인식 센서 패키지(1)를 제조하는 방법을 설명한다.
먼저, 도 5a에 도시한 것처럼, 베이스 기판(10) 위에 지문인식 센서 모듈(20)과 발광소자(30)를 실장한 후, 해당 위치에 제1 반사부(41)를 형성한다. 이때 제1 반사부(41)는 흰색의 반사 물질을 인쇄한 후 경화시켜 형성될 수 있다.
다음, 도 5b에 도시한 것처럼, 지문인식 센서 모듈(20)의 상면에 투명한 접착 테이프(B11)를 이용하여 광 전파부(70)를 위치시킨 후 부착한다.
다음, 광 전파부(70)가 부착된 베이스 기판(10)을, 도 5c에 도시한 것처럼, 180도 회전시켜, 광 전파부(70)와 베이스 기판(10)의 위치를 상하 반전시킨다. 이로 인해, 광 전파부(70)는 하부에 위치하고 베이스 기판(10)은 상부에 위치하게 된다. 이런 상태에서, 광 전파부(70)의 가장자리부에 격벽(50)을 위치시킨 후 접착제(B12)를 이용하여 광 전파부(70)에 부착한다.
이러한 격벽(50)의 부착 동작에 의해, 하부는 광 전파부(70)로 막혀 있고 측부는 격벽(50)으로 막혀 있는 빈 공간(S60)이 형성된다.
다음, 도 5d를 참고로 하면, 빈 공간(S60) 속으로 투명한 에폭시 등을 투입한 후 경화시켜 빈 공간 속에 위치하는 광 확산부(60)를 형성한다.
이때, 에폭시의 투입량은 격벽(50)을 넘지 않도록 하며 또한 베이스 기판(10)이 상부에 위치하는 상태에서 베이스 기판(10)의 상면을 넘지 않도록 조정하여, 에폭시가 외부로 넘쳐 흐르는 것을 방지한다. 이러한 에폭시 투입량에 따라 도 3에서처럼, 광 확산부(50)의 최하단의 높이는 격벽(50)과 베이스 기판(10)의 하면의 높이보다 높게 된다.
하지만, 대안적인 예에서, 별도의 접착부를 이용하여 광 전파부(70)에 제1 반사부(41)가 형성된 지문인식 센서 모듈(20)과 격벽(50)을 각각 접합시키는 대신, 제1 반사부(41)가 형성된 지문인식 센서 모듈(20)과 격벽(50) 중 적어도 하나를 광 전파부(70)에 접착시키지 않고 위치시킨 후 바로 투명한 에폭시를 해당 빈 공간 내에 주입한 후 경화시켜 광 확산부(60)의 형성 동작과 함께 광 전파부(70)에 지문인식 센서 모듈(20)과 격벽(50) 중 적어도 하나의 접착 동작을 동시에 행할 수 있다. 이런 경우, 접착부(B11, B12) 중 적어도 하나는 결국 광 확산부(60)의 일부가 된다. 따라서, 격벽(50)와 지문인식 센서 모듈(20) 중 적어도 하나를 광 전파부(70)에 접착시키는 공정이 생략된다.
또 다른 대안적인 예에서, 광 전파부(70)의 해당 위치에 자외선(UV)의 조사 시 경화되는 물질, 예를 들어 UV 경화제를 도포하고 도포된 UV 경화제 위에 지문인식 센서 모듈(20)을 위치시킨 후 자외선을 조사하여 광 전파부(70) 위에 지문인식 센서 모듈(20)을 1차적으로 접합시킨다. 그런 다음, 광 전파부(70)의 해당 위치에 UV 경화제를 도포한 후 그 위에 격벽(50)을 위치시킨 후 역시 자외선을 조사하여 광 전파부(70) 위에 격벽(50)을 1차적으로 접합시킨다. 이때, 지문인식 센서 모듈(20)과 격벽(50)의 접합 순서는 변경될 수 있다. UV 경화제는 투명한 UV 경화성 접착 수지제로 이루어질 수 있다.
그런 다음, 해당 공간 내에 투명한 에폭시를 주입한 후 경화시켜 광 확산부(60)의 형성 동작과 지문인식 센서 모듈(20) 및 격벽(50)의 최종 접합 동작을 동시에 할 수 있다.
또 다른 대안적인 예에서, UV 경화제를 이용하여 지문인식 센서 모듈(20)과 격벽(50)의 접합 동작 및 광 확산부(60)의 형성을 할 수 있다. 이때, 지문인식 센서 모듈(20)과 격벽(50)의 접합 동작은 위에 기술한 것처럼 순차적으로 접합할 수 있다.
예를 들어, 광 전파부(70)의 해당 위치에 UV 경화제를 도포하여 지문인식 센서 모듈(20)과 격벽(50)을 위치시킨 후 자외선을 조사하여 광 전파부(70) 위에 지문인식 센서 모듈(20)과 격벽(50)을 접합시킨 후, 해당 공간 내에 UV 경화제를 주입한 후 자외선을 조사하여 광 확산부(60)의 형성 동작을 할 수 있다.
이러한 대안적인 예들의 경우, 광 전파부(70)에 지문인식 센서 모듈(20)과 격벽(50) 중 적어도 하나의 접합 동작을 단순화시키므로, 지문인식 센서 패키지(1)의 제조 시간이 줄어드는 효과가 발생한다.
이러한 과정을 통해 광 확산부(50)가 형성되면, 광 확산부(50)의 노출된 면 위에 반사 물질(예, 흰색의 반사 에폭시)를 도포한 후 경화시켜 제2 반사부(42)를 형성하고, 제2 반사부(42) 위에 차광 물질(예, 검은색의 차폐 에폭시)를 도포한 후 경화시켜 차광부(82)를 형성한다(도 5e).
다음, 도 5f에 도시한 것처럼, 광 확산부(50)와 베이스 기판(10)의 위치를 다시 180도 상하 반전시킨 후, 상부에 위치하는 광 확산부(70) 위에 실크 인쇄 동작을 통해 투광층(55)과 선택적 투광부(81)를 위한 차광막 차례로 형성한다. 그런 다음, 차광막의 원하는 부분을 제거하여 원하는 글자나 문양을 차광막(812)에 표기하여 선택적 투광부(81)를 형성한다.
마지막으로 선택적 투광부부(81) 위에 보호막(90)을 적층하여 본 예의 지문인식 센서 패키지(1)를 완성한다(도 3 참고).
다음, 도 6 및 도 7을 참고로 하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문인식 센서 패키지(1a, 1b)를 설명한다. 도 6 및 도 7에서, 도 1 내지 도 3의 지문인식 센서 패키지(1)와 동일한 구조로 갖고 있고 같은 기능을 수행하는 구성요소에 대하서는 도 1 내지 도 3과 동일한 도면 부호를 부여하고, 그에 대한 자세한 설명도 생략한다.
먼저, 도 6을 참고로 하여, 본 예에 따른 지문인식 센서 패키지(1a)를 설명한다.
도 6에 도시한 지문인식 센서 패키지(1a)는 도 1 내지 도 3에 도시한 지문인식 센서 패키지(1)과 유사한 구조를 갖고 있다.
즉, 본 예의 지문인식 센서 패키지(1a)는 베이스 기판 (10), 베이스 기판(10)에 위치하는 지문인식 센서 모듈(20), 베이스 기판(10)에 위치하는 적어도 하나의 발광소자(30), 베이스 기판(10)과 지문인식 센서 모듈(20) 위에 제1 반사부(41a), 제1 반사부(41)을 구비한 베이스 기판(10)을 에워싸고 있는 격벽(50), 격벽(50)으로 에워싸여진 공간에 위치하는 광 확산부(60), 격벽(50)과 지문인식 센서 모듈(20) 위에 위치하는 광 전파부(70), 광 전파부(70) 위에 위치하는 투광층(55), 투광층(55) 및 광 전파부(70) 위에 위치하고 투광 영역(AR1)와 차광 영역(AR2)을 구비하고 있는 선택적 투광부(81), 선택적 투광부(81) 위에 위치하는 보호막(90), 광 확산부(60) 하부에 위치하는 제2 반사부(42a) 및 차광부(82a)를 구비한다.
하지만, 본 예의 지문인식 센서 패키지(1a)는 도 1 내지 도 3의 지문인식 센서 패키지(1)과 비교할 때, 제1 반사부(41a), 제2 반사부(42a) 및 차광부(82a)가 상이하다.
즉, 지문인식 센서 패키지(1)의 경우, 제1 반사부(41)는 지문인식 센서 모듈(20)의 몰딩부(23) 상면 전체에 위치하고 있는 것에 비해, 본 예의 제1 반사부(41a)는 몰딩부(23)의 상면 일부에만 위치한다.
이때, 제1 반사부(41a)는 도 6에 도시한 것처럼 몰딩부(23)의 상면 가운데에서 방사 형태로 가장자리 쪽으로 정해진 거리만큼 위치할 수 있다. 따라서, 제1 반사부(41a)는 주로 지문인식 센서(22)와 대면하고 있는 몰딩부(23)의 가운데 부분에 위치할 수 있다. 이러한 제1 반사부(41a)는 흰색의 반사 물질로 이루어져 있고, 실크 인쇄법을 통해 형성될 수 있다
도 1 내지 도 3의 경우, 제1 반사부(41)는 몰딩부(23)의 상면, 즉 지문인식 센서 모듈(20)의 상면 전체(100%)에 위치하지만, 본 예의 제1 반사부(41a)는 몰딩부(23)의 상면(즉, 지문인식 센서 모듈(20)의 상면)의 중심으로부터 약 25% 내지 75%에 위치할 수 있다.
이러한 제1 반사부(41a)에 의해, 노출된 베이스 기판(11)의 표면, 노출된 발광소자(30)의 표면 및 노출된 지문인식 센서 모듈(20)의 측면은 광 확산부(60)와 바로 접해 있다.
이와 같이, 제1 반사부(41a)가 지문인식 센서 모듈(20)의 몰딩부(23) 상면 전체에 위치하는 대신, 일부에만 흰색을 띄며 위치한 경우, 외부에서의 지문인식 센서 모듈(20)의 비침 현상이 크게 감소한다.
즉, 지문인식 센서 모듈(20)에서 지문인식 센서(22)의 비침의 우려가 있는 해당 부분은 흰색으로 막혀 있고 그렇지 않은 부분은 투명한 재료로 채워지므로, 발광소자(30)에서 출력되는 빛은 좀 더 용이하게 발광소자(30)와 멀리 이격되어 있는 부분까지 용이하게 퍼지게 된다.
이로 따라, 몰딩부(23) 상면 전체가 흰색의 제1 반사부(41)로 덮여는 것에 비해, 몰딩부(23) 상면에서 외부로 출력되는 빛의 양이 증가하고 증가된 빛의 양이 지문인식 센서(22)의 비침 정도를 감쇄시키는 효과를 발휘하게 된다.
또한, 제2 반사부(82a)의 상단 높이는 도 1 내지 도 3의 지문인식 센서 패키지(1)와 달리 베이스 기판(11)의 상면 높이보다 높게 위치한다.
본 예에서, 제2 반사부(42a)와 차광부(82a)는 하나의 사출물인 차광부용 사출물로 이루어질 수 있다. 따라서, 이런 경우, 차광부용 사출물의 상단은 베이스 기판의 상면보다 높은 상부에 위치하게 된다.
이때, 차광부용 사출물은 빛이 투과되지 않은 색(예, 검은색)을 띄고 있고, 그 형상은 격벽(50)과 베이스 기판(10) 사이의 공간에 삽입될 수 있는 링 형상을 가질 수 있다.
이러한 차광부용 사출물의 원하는 부분(예, 사출물의 상부)에 스프레이(spray) 등을 이용하여 흰색의 반사 물질을 도포한다. 따라서, 반사 물질이 도포된 부분은 제2 반사부(42a)가 되고 그렇지 않은 부분은 차광부(82a)가 된다.
이러한 지문인식 센서 패키지(1a)의 형성 방법은 이미 도 5a 내지 도 5c에 도시한 것처럼, 광 전파부(70) 위에 격벽(50)과 몰딩부(23) 상면의 해당 부분에 제1 반사부(41a)가 위치한 지문인식 센서 모듈(20)을 접합시킨 후, 해당 공간에 투명한 에폭시를 주입한다.
다음, 해당 위치에 흰색의 반사 물질이 도포된 차광부용 사출물을 격벽(50)과 베이스 기판(10) 사이의 공간을 통해 주입된 에폭시 위에 위치시킨 후 압력을 가해 주입된 에폭시가 해당 공간 내에 균일하고 빈틈없이 위치하도록 한다.
그런 다음, 에폭시의 경화 동작을 통해 광 확산부(70)가 형성되고 광확부(70)에 부착된 제2 반사부(42a)와 차광부(82a)가 형성된다.
이러한 제2 반사부(42a)와 차광부(82a)는 도 1 내지 도 3의 지문인식 센서 패키지(1)에도 당연히 적용된다.
이와 같이, 서로 다른 두 개의 층으로 이루어진 제2 반사부(42)와 차광부(82) 대신, 하나의 사출물을 이용하여 제2 반사부(42a)와 차광부(82a)의 형성이 이루어지므로, 지문인식 센서 패키지(1a)의 제조 시간이 단축된다.
또한, 광 확산부(60)를 위한 에폭시 주입 후 차광부용 사출물에 압력이 가해 주입된 에폭시의 분포를 균일하게 하므로, 광 확산부(60)의 성능이 향상되며 주입되는 에폭시의 양 역시 절감된다.
이후의 공정은 도 5e 및 도 5f를 참고로 하여 설명한 것과 동일한 방법으로 투광층(55), 선택적 투광부(81)와 보호막(90)을 형성하여 지문인식 센서 패키지(1a)를 완성한다.
다음 도 7를 참고로 하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지문인식 센서 패키지(1b)를 설명한다.
도 7에 도시한 지문인식 센서 패키지(1b) 역시 도 1 내지 도 3에 도시한 지문인식 센서 패키지(1)과 유사하게 베이스 기판 (10), 베이스 기판(10)에 위치하는 지문인식 센서 모듈(20), 베이스 기판(10)에 위치하는 적어도 하나의 발광소자(30), 베이스 기판(10)을 에워싸고 있는 격벽(50), 격벽(50)으로 에워싸여진 공간에 위치하는 광 확산부(60), 격벽(50)과 지문인식 센서 모듈(20) 위에 위치하는 광 전파부(70), 광 전파부(70) 위에 위치하고 투광 영역(AR1)을 구비하고 있는 선택적 투광부(81a), 선택적 투광부(81a) 위에 위치하는 보호막(90), 광 확산부(60) 하부에 위치하는 제2 반사부(42) 및 차광부(82)를 구비한다.
하지만, 본 예의 지문인식 센서 패키지(1b)는 발광소자(30)를 구비하고 있지 않으며, 베이스 기판(10)과 지문인식 센서 모듈(20) 위에 제1 반사부(41) 대신 차광 물질로 이루어진 차광부(83)를 구비한다.
또한, 광 전파부(70) 위에 위치하는 선택적 투광부(81a)는 선택적 투광부(81a)가 존재하는 부분(즉, 차광 부분)과 선택적 투광부(81a)가 존재하지 않는 부분(즉, 투광 부분)이 존재하지만, 선택적 투광부(81a)의 재료는 형광 물질을 함유하거나 형광 비드(fluorescence bead)를 함유한다
차광부(83)는 검은색을 띌 수 있다. 이처럼, 형광 동작을 통해 정보를 출력하는 선택적 투광부(81a) 하부에 검은색의 차광부(83)가 위치하므로, 선택적 투광부(81a)를 통해 표시되는 글자나 문양의 선명도가 향상된다.
도 7에서 보호막(90)은 선택적 투광부(81a) 위뿐만 아니라 노출된 광 전파부(70) 위에 위치하지만, 선택적 투광부(81a) 위에만 위치할 수 있다.
이러한 본 예의 지문인식 센서 패키지(1b)는 내부에 발광소자(30)를 구비하지 않으므로, 외부에서 조사되는 빛에 의해 원하는 글자나 문양이 출력된다. 즉, 실내에 위치한 실내등이 점등되거나 외부로부터 빛이 유입되면 선택적 투광부(81a)는 선택적 투광부(81a)로 유입되는 빛을 흡수하여 자체 발광하게 되고, 이로 인해 선택적 투광부(81a)로 설계된 글자나 문양이 외부로 선명하게 표시된다.
이런 경우, 발광소자(30)가 생략되므로, 지문인식 센서 패키지(1b)의 제작 비용이 감소한다.
하지만, 본 예와 달리, 대안적인 예의 지문인식 센서 패키지(1b)에서 발광소자(30)는 존재할 수 있고, 이런 경우, 선택적 투광부(81)는 외부광 뿐만 아니라 발광소자(30)에서 출력되는 빛을 흡수하여 해당 색상의 빛을 발광하게 되므로, 선택적 투광부(81)를 통해 표시되는 정보는 밝기와 선명도가 크게 향상된다.
본 예의 지문인식 센서 패키지(1b)의 제작을 위해, 베이스 기판(10)에 지문인식 센서 모듈(20)을 실장한 후, 노출된 베이스 기판(10)과 지문인식 센서 모듈(20) 위에 차광부(83)를 실크 인쇄 등을 통해 형성한다.
그런 다음, 도 5a 내지 도 5e와 동일하게 지문인식 센서 모듈(20) 위에 광 전파부(70)를 설치하고 광 전파부(70) 위에 격벽(50)을 설치한 후, 광 전파부(70)와 격벽(50)에 의해 형성된 내부 공간에 투명한 에폭시를 주입한 후 경화시켜 광 확산부(50)하고, 제2 반사부(42)와 차광부(82)를 형성한다.
다음, 베이스 기판(10)의 위치를 180도 상하 반전시킨 후, 광 전파부(70) 상면 위에 형광 물질이나 형광 비드가 함유된 재료를 원하는 형태로 도포한 후 건조시켜 광 전파부(70) 위에 선택적 투광부(81a)를 형성한다.
마지막으로, 선택적 투광부(81a)와 노출된 광 전파부(70) 위에 보호막(90)을 도포하여 지문인식 센서 패키지(1b)를 완성한다.
이러한 지문인식 센서 패키지(1b)의 반사부(42)와 및 차광부(82)는 도 6에 도시한 반사부(42a)와 및 차광부(82a)로 대체될 수 있고, 반사부(42a)와 및 차광부(82a)의 제조 방법은 도 5e를 참고로 하여 설명한 것과 동일하다.
이상, 본 발명의 지문인식 센서 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.
1, 1a, 1b: 지문인식 센서 패키지 10: 베이스 기판
20: 지문인식 센서 모듈 21: 하부 기판
22: 지문인식 센서 23: 몰딩부
30: 발광소자 41, 41a: 제1 반사부
50: 격벽 55: 투광층
60: 광 확산부 70: 광 전파부
81, 81a: 선택적 투광부 82, 82a, 83: 차광부90: 보호막
110: 형광부 AR1: 투광영역
AR2: 차광영역

Claims (19)

  1. 베이스 기판;
    상기 베이스 기판 위에 위치하는 지문인식 센서 모듈;
    상기 지문인식 센서 모듈 위에 위치하는 광 전파부;
    상기 광 전파부 아래에 지문인식 센서 모듈이 위치하지 않는 부분에 위치하는 광 확산부;
    상기 광 전파부 위에 위치하고 투광 영역과 차광 영역을 포함하는 선택적 투광부;
    상기 광 확산부의 하면에 위치하는 반사부; 및
    상기 반사부의 하부에 위치하는 차광부
    를 포함하고,
    상기 광 확산부의 최하단은 상기 베이스 기판의 하면보다 상부에 위치하는 지문인식 센서 패키지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 광 전파부의 굴절률은 상기 광 확산부의 귤절률보다 큰 지문인식 센서 패키지.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 광 전파부는 유리로 이루어져 있고,
    상기 광 확산부는 수지제로 이루어져 있는 지문인식 센서 패키지.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 지문인식 센서 모듈과 상기 광 전파부 사이에 위치하는 반사부를 더 포함하는 지문인식 센서 패키지.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 지문인식 센서 모듈의 상면 전체에 위치하는 지문인식 센서 패키지.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 반사부는 노출된 상기 베이스 기판의 면 및 노출된 지문인식 센서의 면에 추가로 위치하는 지문인식 센서 패키지.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 지문인식 센서 모듈의 상면 일부에 위치하는 지문인식 센서 패키지.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 지문인식 센서 모듈의 상면의 중심으로부터 25% 내지 75%에 위치하는 지문인식 센서 패키지.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 광 전파부 하부에 위치하여 상기 지문인식 센서 모듈을 에워싸고 있는 격벽
    을 더 포함하고,
    상기 광 확산부는 상기 광 전파부와 상기 격벽에 의해 형성되는 공간 내에 위치하는 지문인식 센서 패키지.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 광 확산부의 최하단은 상기 격벽의 하면보다 상부에 위치하는 지문인식 센서 패키지.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 광 전파부와 상기 선택적 투광부 사이에 위치하고, 투광 재료로 이루어져 있는 투광층을 더 포함하는 지문인식 센서 패키지.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 광 전파부 및 상기 광 확산부 중 적어도 하나에 형광 물질이나 형광 비드를 함유하는 지문인식 센서 패키지.
  13. 삭제
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 반사부와 상기 차광부는 서로 다른 층으로 이루어져 있는 지문인식 센서 패키지.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 반사부와 상기 차광부는 하나의 사출물에 위치하는 지문인식 센서 패키지.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 사출물의 상단은 상기 베이스 기판의 상면보다 상부에 위치하는 센서 패키지.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스 기판 위에 위치하는 발광소자를 더 포함하는 지문인식 센서 패키지.
  18. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스 기판과 광 전파부 사이 그리고 상기 지문인식 센서 모듈과 상기 광 전파부 사이에 위치하는 차광부를 더 포함하는 지문인식 센서 패키지.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 선택적 투광부는 형광 물질이나 형광 비드를 함유하는 지문인식 센서 패키지.

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