KR20060114429A - Finger print sensing apparatus having directly contacted pixel array of image sonsor and contact emitting sensor - Google Patents

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KR20060114429A
KR20060114429A KR1020050036366A KR20050036366A KR20060114429A KR 20060114429 A KR20060114429 A KR 20060114429A KR 1020050036366 A KR1020050036366 A KR 1020050036366A KR 20050036366 A KR20050036366 A KR 20050036366A KR 20060114429 A KR20060114429 A KR 20060114429A
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light emitting
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contact
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KR1020050036366A
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홍지숙
조완희
권오봉
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매그나칩 반도체 유한회사
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/14Indirect aiming means
    • F41G3/16Sighting devices adapted for indirect laying of fire
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

A finger print sensing device having a pixel array of an image sensor directly contacted with a contact emitting sensor is provided to overcome refraction and difficulty in miniaturization by a lens inserted between the contact emitting sensor and the CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor. The contact emitting sensor(41) outputs different optical signals according to a ridge and a valley of a contacted fingerprint by using AC power. The image sensor(40) makes the pixel array directly contacted with a light output surface of the contact emitting sensor, and outputs an electric signal by receiving and converting the optical signal. Each adhesive layer(42,51) adheres the contact emitting sensor to the image sensor. A PCB(Printed Circuit Board)(47) mounts the image sensor. A lead attached to the PCB surrounds the contact emitting sensor and the image sensor to package the contact emitting sensor and the image sensor as a cavity type.

Description

이미지센서의 픽셀 어레이와 접촉발광센서가 직접 접촉된 지문감지장치{FINGER PRINT SENSING APPARATUS HAVING DIRECTLY CONTACTED PIXEL ARRAY OF IMAGE SONSOR AND CONTACT EMITTING SENSOR}FINGER PRINT SENSING APPARATUS HAVING DIRECTLY CONTACTED PIXEL ARRAY OF IMAGE SONSOR AND CONTACT EMITTING SENSOR}

도 1은 종래기술에 따른 지문인식장치를 개략적으로 도시한 도면.1 is a view schematically showing a fingerprint recognition device according to the prior art.

도 2는 도 1의 접촉발광센서를 보다 구체적으로 도시한 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view of the contact light emitting sensor of FIG. 1 in more detail. FIG.

도 3은 접촉발광센서에서 지문을 인식하는 상태를 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view showing a state in which a fingerprint is recognized by the touch light emitting sensor.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지문인식장치를 개략적으로 도시한 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view schematically showing a fingerprint recognition device according to an embodiment of the present invention.

도 5는 도 4의 지문감지장치를 보다 구체적으로 도시한 단면도로서, 패키지한 상태를 보여주는 단면도.FIG. 5 is a cross-sectional view of the fingerprint sensing device of FIG. 4 in more detail, showing a packaged state. FIG.

도 6은 도 5에 도시된 지문감지장치 평면도.6 is a plan view of the fingerprint sensing device shown in FIG.

도 7은 상기한 지문감지장치의 제조 과정을 개략적으로 도시한 플로우 챠트.7 is a flow chart schematically illustrating a manufacturing process of the fingerprint sensing device.

도 8은 도 4의 지문감지장치를 보다 구체적으로 도시한 단면도로서 다른 패키지 형태를 보여주는 단면도.FIG. 8 is a cross-sectional view of the fingerprint sensing device of FIG. 4 in more detail, showing another package form. FIG.

도 9은 도 5에 도시된 지문감지장치 평면도.9 is a plan view of the fingerprint sensing device shown in FIG.

도 10은 상기한 지문감지장치의 제조 과정을 개략적으로 도시한 플로우 챠 트.FIG. 10 is a flowchart schematically illustrating a manufacturing process of the fingerprint sensing device. FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

40 : 이미지센서 41 : 접촉발광센서40: image sensor 41: contact light emitting sensor

47 : PCB 기판 42,51,53 : 접착층47: PCB substrate 42, 51, 53: adhesive layer

49 : AC 전압제공부 50 : 캐비티형식의 패키지49: AC voltage supply unit 50: Cavity type package

52 : 리드프레임52: leadframe

본 발명은 지문인식장치에 관한 것으로, 특히 접촉발광소자와 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지센서를 이용한 지문인식장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fingerprint recognition device, and more particularly, to a fingerprint recognition device using a touch light emitting device and a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor.

현재 지문인식장치는 크게 렌즈나 프리즘을 이용하는 광학식과 반도체 응용기술을 이용하는 칩-베이스드(Chip-based) 센서로 양분되어 있지만, 그 비중이 칩 베이스드 센서 쪽으로 기울어가고 있는 상황이고 다른 센서들과 비교해 보았을 때 상당한 우위를 점하고 있다.Currently, the fingerprint recognition device is largely divided into a chip-based sensor using an optical and semiconductor application technology using a lens or a prism, but its weight is inclined toward the chip-based sensor. In comparison, they have a significant advantage.

휴대 기능을 중시하는 현재의 추세라면 인증용 센서는 경박 단소한 센서가 필요하므로 접촉발광소자와 이미지센서를 이용한 지문인식장치가 널리 사용될 것으 로 보인다.If the current trend that focuses on the portable function, the authentication sensor requires a light and simple sensor, so the fingerprint recognition device using the contact light emitting device and the image sensor will be widely used.

도 1은 종래기술에 따른 지문인식장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a fingerprint recognition device according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래의 지문인식장치는 지문에 접촉되었을 때 접촉된 면을 통해 발광하는 접촉발광센서(12)와, 접촉발광센서(12)로부터 출력된 광(14)을 집광하는 렌즈(11)와, 렌즈를 통해 집광된 광(15)을 입력받아 광전 변환을 통해 이에 해당하는 전기신호를 출력하는 이미지센서(10)로 이루어진다.Referring to FIG. 1, a conventional fingerprint recognition device includes a lens for condensing light 14 output from a contact light emitting sensor 12 and a light emitting sensor 12 that emits light through a contact surface when a fingerprint is touched ( 11) and an image sensor 10 that receives the light 15 collected through the lens and outputs an electrical signal corresponding thereto through photoelectric conversion.

즉, 지문인식장치는 지문에 접촉되었을 때 접촉되는 부분에서 광을 출력하는 접촉발광센서(12)를 통해 사람마다 각기 다른 모양을 갖는 지문 융선(13)에 해당하는 광신호로 출력하며, 광신호를 렌즈(11)를 통해 집광하고, 집광된 광(15)을 이미지센서(10)로 받아들인다.That is, the fingerprint recognition device outputs an optical signal corresponding to the fingerprint ridge 13 having a different shape for each person through the contact light emitting sensor 12 which outputs light from the contacted portion when the fingerprint is contacted. Is collected through the lens 11 and the collected light 15 is received by the image sensor 10.

이미지센서(11)는 광전변환 과정을 통해 광신호에 해당하는 전기신호를 출력하게 되고, 이 전기신호를 통해 지문을 인식하게 된다.The image sensor 11 outputs an electrical signal corresponding to an optical signal through a photoelectric conversion process, and recognizes a fingerprint through the electrical signal.

도 2는 도 1의 접촉발광센서(12)를 보다 구체적으로 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the contact light emitting sensor 12 of FIG. 1 in more detail.

도 2를 참조하면, 접촉발광센서(12)는 사용자의 지문이 접촉되는 부분에 위치하는 보호층(22, Protecting layer)과, 접촉된 지문에 따라 접촉면에 해당하는 부분에서 선택적으로 광을 방출하기 위한 발광층(21, Emitting layer)과, 발광층(21)으로부터 출력되는 광을 하부로 출력하도록 투명한 재질로 이루어진 투명전극(20)과, 보호층(22)과 발광층(21)을 감싸는 절연층(23, Insulating layer)과, 접촉되는 손가락과 투명전극(20)을 통해 전류가 흐르도록 손가락 및 투명전극(20)에 교류 전원(25)을 연결시키는 전극(24a, 24b)으로 이루어진다.Referring to FIG. 2, the touch light emitting sensor 12 selectively emits light at a portion corresponding to a contact surface according to a protective layer 22 located at a portion where a user's fingerprint is in contact with the fingerprint. Emitting layer (21) for the purpose, the transparent electrode 20 made of a transparent material to output the light output from the light emitting layer 21 to the bottom, and the insulating layer 23 surrounding the protective layer 22 and the light emitting layer 21 And an electrode 24a and 24b connecting the alternating current power source 25 to the finger and the transparent electrode 20 so that a current flows through the contacting finger and the transparent electrode 20.

한편, 발광층(21)과 보호층(22) 사이에는 차광층과 유전층 등이 있으나, 여기서는 도면의 간략화를 위해 생략하였으며, 투명전극(20)은 통상 투명전극층과 투명기판으로 이루어진다.On the other hand, between the light emitting layer 21 and the protective layer 22, but there is a light shielding layer, a dielectric layer, etc., it is omitted here for the sake of simplicity, the transparent electrode 20 is usually composed of a transparent electrode layer and a transparent substrate.

상기한 구조를 갖는 접촉발광센서(12)는 교류전원(25)을 통해 교류가 인가된 상태에서 지문이 접촉되면 발광층(21)에서 광신호가 발생된다.The light emitting sensor 12 having the above-described structure generates an optical signal in the light emitting layer 21 when a fingerprint is touched while AC is applied through the AC power supply 25.

발광층(21)은 수많은 발광 입자(Emitting particle)가 그 내부에 존재한다. 즉, 발광층(21)은 호스트 물질(Host material)과 그 내부에 도핑된 원자들로 이루어지며, 도핑된 원자들이 자리한 부근에는 수많은 전자들이 트랩 레벨(Trap level)에 포획(Trap)되어 있다. 트랩 레벨은 전도대(Conduction band)와 가전자대(Valance band) 사이에서 전도대에 가까운 부분에 위치하고 있다.In the light emitting layer 21, a large number of emitting particles are present therein. That is, the emission layer 21 is formed of a host material and atoms doped therein, and in the vicinity of the doped atoms, numerous electrons are trapped at a trap level. The trap level is located near the conduction band between the conduction band and the valence band.

따라서, 전기장(Electric field)이 가해지면 전도대에 위치한 전자들이 에너지를 얻고 여기된 후, 트랩 레벨에 포획되어 기저 상태가 되면서 빛을 내보내게 된다.Thus, when an electric field is applied, the electrons in the conduction band gain energy, are excited, and then trapped at the trap level and emit light as the ground state.

도 3은 접촉발광센서에서 지문을 인식하는 상태를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a state in which a fingerprint is recognized by the touch light emitting sensor.

도 3을 참조하면, 발광층(21) 상부에 지문 융선(26)이 접촉되면, 그 융선을 따라 발광층(21)에 흐르는 전기장의 세기가 달라지며, 이에 비례하여 광신호(27) 또한 다르게 나타난다. 지문 융선(26)은 지문의 골(V)과 마루(E)로 이루어지는 바, 지문의 골(V)과 마루(E)의 분포가 사람에 따라 다르므로, 이러한 골(V)과 마루(E)에 따라 다르게 분포하는 전기장의 세기와 그에 비례하는 광신호(27)를 출력하게 된다.Referring to FIG. 3, when the fingerprint ridge 26 is in contact with the upper portion of the light emitting layer 21, the intensity of the electric field flowing through the light emitting layer 21 is changed along the ridge, and the optical signal 27 also appears differently in proportion thereto. Fingerprint ridge 26 is composed of the valleys (V) and the floor (E) of the fingerprint bar, because the distribution of the valleys (V) and floor (E) of the fingerprint varies from person to person, such valleys (V) and floor (E). ) And the optical signal 27 proportional to the intensity of the electric field distributed differently according to the output.

도 1의 구조에서 이미지센서(10)는 접촉발광센서(12)로부터 출력되고 렌즈(11)에 의해 집광된 광신호(15, 27)를 받아 전기신호를 변환하는 기능을 한다.In the structure of FIG. 1, the image sensor 10 receives a light signal 15, 27 output from the contact light emitting sensor 12 and collected by the lens 11, and converts an electric signal.

그러나, 도 1의 구조를 갖는 종래의 지문인식장치는, 이미지센서(10)와 접촉발광센서(12) 사이에 렌즈(11)가 삽입되어 있으므로, 렌즈(11)의 초점을 맞추는 것이 어렵다. 또한, 이격된 거리에 의해 빛의 회절이 발생할 수 있으며, 렌즈(11)의 높이 만큼 지문인식장치의 크기가 증가한다. However, in the conventional fingerprint recognition device having the structure of FIG. 1, since the lens 11 is inserted between the image sensor 10 and the contact light emitting sensor 12, it is difficult to focus the lens 11. In addition, light may be diffracted by the spaced distance, and the size of the fingerprint recognition device increases by the height of the lens 11.

따라서, 상기한 구조를 갖는 종래의 지문인식장치는 정확성과 크기의 소형화가 필수 조건인 휴대용 장치에서의 적용이 사실상 불가능하다. Therefore, the conventional fingerprint recognition device having the above-described structure is practically impossible to apply in a portable device where the miniaturization of accuracy and size is essential.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은 접촉발광센서와 이미지센서의 사이에 삽입된 렌즈로 인한 광의 회절과 소형화의 어려움을 극복할 수 있는 지문인식장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention proposed to solve the problems of the prior art as described above is to provide a fingerprint recognition device that can overcome the difficulty of diffraction and miniaturization of light due to the lens inserted between the contact light emitting sensor and the image sensor. have.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 교류전원에 의해 접촉되는 지문의 골과 마루에 따라 각각 다른 광신호를 출력하는 접촉발광센서; 상기 접촉발광센서의 광사출면과 픽셀 어레이가 직접 접촉되며, 상기 광신호를 입력받고 광전 변환을 통해 전기신호를 출력하기 위한 이미지센서; 상기 접촉발광센서와 상기 이미지센서를 접착시키기 위한 접착층; 상기 이미지센서와 접착된 PCB 기판; 및 상기 접촉발 광센서와 상기 이미지센서를 캐피티 형태로 패키지시키기 위해, 상기 접촉발광센서와 상기 이미지센서를 둘러싸면서 상기 PCB기판에 부착된 리드를 포함하는 지문감지장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a contact light emitting sensor for outputting different optical signals according to the valleys and the floor of the fingerprint contacted by the AC power source; An image sensor in direct contact with the light emitting surface of the contact light emitting sensor and a pixel array, for receiving the optical signal and outputting an electrical signal through photoelectric conversion; An adhesive layer for bonding the contact light emitting sensor to the image sensor; A PCB substrate bonded to the image sensor; And a lead attached to the PCB substrate while surrounding the contact light sensor and the image sensor to package the contact light sensor and the image sensor in the form of a cavity.

또한, 본 발명은 교류전원에 의해 접촉되는 지문의 골과 마루에 따라 각각 다른 광신호를 출력하는 접촉발광센서; 상기 접촉발광센서의 광사출면과 픽셀 어레이가 직접 접촉되며, 상기 광신호를 입력받고 광전 변환을 통해 전기신호를 출력하기 위한 이미지센서; 상기 접촉발광센서와 상기 이미지센서를 접착시키기 위한 접착층; 상기 이미지센서의 하부에 배치된 리드 프레임; 및 상기 접촉발광센서와 상기 이미지센서를 캐피티 형태로 패키지시키기 위해, 상기 접촉발광센서와 상기 이미지센서를 둘러싸면서 상기 리드프레임에 부착된 리드를 포함하는 지문감지장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a contact light emitting sensor for outputting different optical signals according to the valley and the floor of the fingerprint that is contacted by the AC power source; An image sensor in direct contact with the light emitting surface of the contact light emitting sensor and a pixel array, for receiving the optical signal and outputting an electrical signal through photoelectric conversion; An adhesive layer for bonding the contact light emitting sensor to the image sensor; A lead frame disposed under the image sensor; And a lid attached to the lead frame while surrounding the contact light emitting sensor and the image sensor to package the contact light emitting sensor and the image sensor in the form of a cavity.

본 발명은 기존의 지문인식장치의 구조에서 이미지센서와 접촉발광센서 사이에 삽입되어 있는 렌즈를 제거하는 대신, 접촉발광센서와 이미지센서의 픽셀 어레이 부분이 집접 접촉되도록 배치함으로써, 렌즈로 인한 크기의 증가 문제와 접촉발광센서와 이미지센서의 이격으로 인한 빛의 회절 등에 의한 문제를 해결하고자 한다.According to the present invention, instead of removing the lens inserted between the image sensor and the contact light emitting sensor in the structure of the conventional fingerprint recognition device, the pixel array portion of the contact light emitting sensor and the image sensor is disposed to be in direct contact with each other. The problem of the increase and the diffraction of light due to the separation of the contact light emitting sensor and the image sensor is to be solved.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지문인식장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view schematically showing a fingerprint recognition device according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지문인식장치는 교류전원에 의해 접촉되는 지문의 골과 마루에 따라 각각 다른 광신호를 출력하는 접촉발광센서(41)와, 접촉발광센서(41)의 광사출면과 픽셀 어레이(400)가 직접 접촉되며, 광신호를 입력받고 광전 변환을 통해 전기신호를 출력하기 위한 이미지센서(40)와, 접촉발광센서(41)와 이미지센서(40)를 접착시키기 위한 접착층(42)을 구비하여 구성된다.Referring to Figure 4, the fingerprint recognition device according to an embodiment of the present invention, the contact light emitting sensor 41 and outputs a different light signal according to the valley and the floor of the fingerprint that is contacted by the AC power source, the contact light emitting sensor ( The light emitting surface of the 41 and the pixel array 400 is in direct contact with each other, the image sensor 40 for receiving an optical signal and outputting an electrical signal through photoelectric conversion, the contact light emitting sensor 41 and the image sensor 40 It comprises a bonding layer 42 for bonding the.

이미지센서(40)는 복수의 단위 픽셀로 이루어진 픽셀 어레이(400)와 픽셀 어레이(400)로부터 제공되는 전기 신호를 처리하기 위한 신호 처리부(43)로 이루어진다.The image sensor 40 includes a pixel array 400 including a plurality of unit pixels and a signal processor 43 for processing an electrical signal provided from the pixel array 400.

상기한 구성을 갖는 지문인식장치는 지문에 접촉되었을 때 접촉되는 부분에서 광을 출력하는 접촉발광센서(41)를 통해 사람마다 각기 다른 모양을 갖는 지문 융선(44)을 읽어들인 다음, 지문 융선(44)에 해당하는 광신호를 출력하고, 접촉발광센서(41)의 광사출면과 픽셀 어레이(400)가 직접 접촉된 이미지센서(40)는 광신호를 받아들인 후, 광전변환 과정을 통해 광신호에 해당하는 전기신호를 출력하게 되고, 이 전기 신호를 통해 지문을 인식하게 된다.The fingerprint recognition device having the above-described configuration reads a fingerprint ridge 44 having a different shape for each person through a contact light emitting sensor 41 which outputs light at the portion in contact when the fingerprint is contacted, and then the fingerprint ridge ( The image sensor 40 outputs an optical signal corresponding to 44 and the light emitting surface of the contact light emitting sensor 41 and the pixel array 400 directly receive the optical signal, and then receives the optical signal through a photoelectric conversion process. An electrical signal corresponding to the output is output, and the fingerprint is recognized through the electrical signal.

본 발명에서는 접촉발광센서(41)의 광사출면과 픽셀 어레이(400)가 직접 접촉되도록 하여 접촉발광센서(41)와 픽셀 어레이(400) 사이레 배치되던 렌즈를 제거 함으로써, 렌즈로 인한 부피 증가 문제을 해결할 수 있다.According to the present invention, the light emitting surface of the touch light emitting sensor 41 and the pixel array 400 are in direct contact with each other, thereby removing the lens disposed between the touch light emitting sensor 41 and the pixel array 400, thereby increasing the volume increase problem due to the lens. I can solve it.

또한, 접촉발광센서(41)의 광사출면과 픽셀 어레이(400)가 직접 접촉되므로, 둘 사이의 공간이 없으므로 빛의 회절로 인한 문제점을 해결할 수 있다.In addition, since the light emitting surface of the contact light emitting sensor 41 and the pixel array 400 are in direct contact with each other, there is no space between the two, thereby solving the problem due to diffraction of light.

도 5는 도 4의 지문감지장치를 보다 구체적으로 도시한 단면도로서, 패키지한 상태를 보여주는 단면도.FIG. 5 is a cross-sectional view of the fingerprint sensing device of FIG. 4 in more detail, showing a packaged state. FIG.

도 5를 참조하면, PCB 기판(47)상에 이미지센서(40)가 배치되어 있고, 이미지센서(40) 상에는 접착층(42)을 매개로 이미지센서(40)의 픽셀 어레이 부분과 직저 접촉된 접촉발광센서(41)가 배치되어 있다.Referring to FIG. 5, an image sensor 40 is disposed on a PCB board 47, and the image sensor 40 is in direct contact with the pixel array portion of the image sensor 40 via an adhesive layer 42. The light emission sensor 41 is arrange | positioned.

이미지센서(40)와 접촉발광센서(41) 측면의 전극은 각각 와이어 본딩(46) 되어 있으며, 접촉발광센서(41)의 전극은 교류 전원(49)과 상부의 전극(45a)을 통해 상호 연결되어 있으며, 상부의 전극(45a) 측면의 접촉발광센서(41) 상부면에는 지문 접촉이 이루어지도록 오픈부(48)가 형성되어 있다. 전극은 모두 메탈라인을 통해 형성된다. The electrodes on the side of the image sensor 40 and the contact light emitting sensor 41 are wire bonded 46, and the electrodes of the contact light emitting sensor 41 are interconnected through an AC power supply 49 and the upper electrode 45a. The open part 48 is formed on the upper surface of the contact light emitting sensor 41 on the side of the upper electrode 45a so as to make fingerprint contact. The electrodes are all formed through metal lines.

한편, 이미지센서(40)와 접촉발광센서(41)는 캐비티(Cabity) 형태의 패키지(50)에 둘러쌓여 있다. 캐비티(Cabity) 형태의 패키지와 PCB 기판은 접착물질(51)에 의해 접착되어 있다. 캐비티(Cabity) 형태의 패키지는 내부를 몰딩하지 않고 빈 공간으로 비워두는 방식의 패키지를 말한다. On the other hand, the image sensor 40 and the contact light emitting sensor 41 is surrounded by the package 50 of the cavity (Cabity) form. The cavity-type package and the PCB substrate are bonded by the adhesive material 51. A cavity type package refers to a package in which an empty space is left without molding the inside.

본 실시예에 따른 지문감지장치는 리드프레임과 몰딩형태의 패키지를 사용하지 않고, 내부가 비워져 있는 캐비티 형태의 패키지와 PCB 기판에 바로 접착되는 방식을 사용한다. PCB 기판에 바로 접착되기 때문에 리드 프레임을 사용하지 않고 바로 PCB 기판과 신호를 주고받을 수 있는 장점이 있으며, 소형으로 제조될 수 있는 장점이 있다.The fingerprint sensing device according to the present embodiment does not use a package of a lead frame and a molding type, but uses a method of directly adhering to a cavity-type package and a PCB substrate which are empty inside. Since it is directly bonded to the PCB substrate, there is an advantage that can directly send and receive signals with the PCB substrate without using a lead frame, there is an advantage that can be manufactured in a small size.

도 6은 도 5에 도시된 지문감지장치 평면도이다.FIG. 6 is a plan view of the fingerprint sensing device shown in FIG. 5.

도 6을 참조하면, 최하부에 PCB기판(47)이 위치하고 있고, 그 상부에 이미지센서(40)와 접촉발광소자(41)가 와이어 본딩(46)을 통해 각각 패드 및 전극 등과 접속되어 있으며, 접촉발광소자(41)의 최상부는 오픈부(48)가 형성되어 있다.Referring to FIG. 6, a PCB substrate 47 is positioned at the bottom thereof, and an image sensor 40 and a contact light emitting element 41 are connected to a pad, an electrode, etc. through wire bonding 46, and contacted thereon. The upper portion of the light emitting element 41 is formed with an open portion 48.

도 7은 상기한 지문감지장치의 제조 과정을 개략적으로 도시한 플로우 챠트로서, 이를 참조하여 지문감지장치의 제조 과정을 살펴본다.FIG. 7 is a flow chart schematically illustrating the manufacturing process of the fingerprint sensing device, and looks at the manufacturing process of the fingerprint sensing device with reference to the flowchart.

먼저, 다이 본딩(S701)을 실시한다. 이 때 PCB기판과 시모스 이미지센서를 부착하게 된다.First, die bonding (S701) is performed. At this time, PCB substrate and CMOS image sensor are attached.

이어서, 접착층을 이용하여 이미지센서의 픽셀 어레이와 접촉발광센서를 직접 접착시킨다(S702). Subsequently, the pixel array of the image sensor and the contact light emitting sensor are directly adhered using the adhesive layer (S702).

이어서, 와이어 본딩(S703)을 실시하고, 캐비티형 패키지를 만들기 위한 리드(Lid)를 부착하고(S704), 교류 전원이 인가될 수 있도록 메탈라인과 접촉발광센서를 연결한다.(S705)Subsequently, wire bonding is performed (S703), a lead (Lid) for making a cavity-type package is attached (S704), and the metal line and the contact light emitting sensor are connected to each other so that AC power can be applied (S705).

전술한 바와 같이 이루어지는 본 발명은, 기존의 지문인식장치의 구조에서 이미지센서와 접촉발광센서 사이에 삽입되어 있는 렌즈를 제거하는 대신, 접촉발광센서와 이미지센서의 픽셀 어레이 부분이 집접 접촉되도록 배치함으로써, 렌즈로 인한 크기의 증가 문제와 접촉발광센서와 이미지센서의 이격으로 인한 빛의 회절 등에 의한 문제를 해결할 수 있음을 실시예를 통해 알아보았다.According to the present invention made as described above, instead of removing the lens inserted between the image sensor and the contact light emitting sensor in the structure of the conventional fingerprint recognition device, by placing the pixel array portion of the contact light emitting sensor and the image sensor in direct contact In the present invention, the problem of the size increase due to the lens and the light diffraction due to the separation between the contact light emitting sensor and the image sensor can be solved through the examples.

전술한 실시예에서는 패키지를 할때에 리드프레임을 사용하지 않고 바로 PCB 기판에 부착하는 방법을 제시하였는데, 본 발명에서는 리드프레임을 사용하되, 일반적인 패키지에서 사용하는 몰딩방법을 사용하지 않고, 캐비티형태의 패키지를 사용하는 방법을 추가로 제시한다.In the above-described embodiment, a method of directly attaching to a PCB substrate without using a lead frame when packaging is provided. In the present invention, a lead frame is used, but without using a molding method used in a general package, and a cavity type. Further suggest how to use the package.

도 8은 도 4의 지문감지장치를 보다 구체적으로 도시한 단면도로서 다른 패키지 형태를 보여주는 단면도이다.FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the fingerprint sensing device of FIG. 4 in more detail, and showing another package form.

도 8을 참조하면, 본 발명에서 추가로 제안하는 지문감지장치는 리드프레임(52)상에 이미지센서(40)가 배치되어 있고, 이미지센서(40) 상에는 접착층(42)을 매개로 이미지센서(40)의 픽셀 어레이 부분과 직저 접촉된 접촉발광센서(41)가 배치되어 있다.Referring to FIG. 8, in the fingerprint sensor further proposed in the present invention, the image sensor 40 is disposed on the lead frame 52, and the image sensor 40 is formed on the image sensor 40 via the adhesive layer 42. A contact light emitting sensor 41 in direct contact with the pixel array portion of 40 is disposed.

이미지센서(40)와 접촉발광센서(41) 측면의 전극(45b)은 각각 와이어 본딩(46) 되어 있으며, 접촉발광센서(41)의 전극은 교류 전원(49)과 상부의 전극을 통해 상호 연결되어 있으며, 상부의 전극 측면의 접촉발광센서(41) 상부면에는 지문 접촉이 이루어지도록 오픈부(48)가 형성되어 있다. 전극은 모두 메탈라인을 통해 형성된다. The electrode 45b on the side of the image sensor 40 and the contact light emitting sensor 41 is wire-bonded 46, and the electrodes of the contact light emitting sensor 41 are interconnected through the AC power source 49 and the upper electrode. An open portion 48 is formed on the upper surface of the contact light emitting sensor 41 of the upper electrode side to allow fingerprint contact. The electrodes are all formed through metal lines.

한편, 이미지센서(40)와 접촉발광센서(41)는 캐비티(Cabity) 형태의 패키지(50)에 둘러쌓여 있다. 캐비티(Cabity) 형태의 패키지는 접착물질(53)에 의해 접착되어 있다. 캐비티(Cabity) 형태의 패키지는 내부를 몰딩하지 않고 빈 공간으로 비워두는 방식의 패키지를 말한다. On the other hand, the image sensor 40 and the contact light emitting sensor 41 is surrounded by the package 50 of the cavity (Cabity) form. The package in the form of a cavity is bonded by an adhesive material 53. A cavity type package refers to a package in which an empty space is left without molding the inside.

본 실시예에 따른 지문감지장치는 몰딩형태의 패키지를 사용하지 않고, 내부가 비워져 있는 캐비티 형태의 패키지와 리드프레임 방식을 사용한다.The fingerprint sensing device according to the present exemplary embodiment uses a cavity-type package and a lead frame method without using a molded package, but a cavity inside.

도 9은 도 5에 도시된 지문감지장치 평면도이다.9 is a plan view of the fingerprint sensing device shown in FIG.

도 9를 참조하면, 최하부에 리드프레임(52)이 위치하고 있고, 그 상부에 이미지센서(40)와 접촉발광소자(41)가 와이어 본딩(46)을 통해 각각 패드 및 전극 등과 접속되어 있으며, 접촉발광소자(41)의 최상부는 오픈부(48)가 형성되어 있다.Referring to FIG. 9, the lead frame 52 is positioned at the bottom thereof, and the image sensor 40 and the contact light emitting device 41 are connected to the pad, the electrode, and the like through the wire bonding 46, respectively. The upper portion of the light emitting element 41 is formed with an open portion 48.

도 10은 상기한 지문감지장치의 제조 과정을 개략적으로 도시한 플로우 챠트로서, 이를 참조하여 지문감지장치의 제조 과정을 살펴본다.FIG. 10 is a flow chart schematically illustrating the manufacturing process of the fingerprint sensing device, and looks at the manufacturing process of the fingerprint sensing device with reference thereto.

먼저, 다이 본딩을 실시한다. 이 때 리드프레임과 시모스 이미지센서를 부착하게 된다.First, die bonding is performed. At this time, the lead frame and CMOS image sensor are attached.

이어서, 접착층을 이용하여 이미지센서의 픽셀 어레이와 접촉발광센서를 직접 접착시킨다. Subsequently, the adhesive layer is used to directly adhere the pixel array of the image sensor to the contact light emitting sensor.

이어서, 와이어 본딩을 실시하고, 캐비티형 패키지를 만들기 위한 리드(Lid)를 부착하고(S704), 교류 전원이 인가될 수 있도록 메탈라인과 접촉발광센서를 연결한다.(S705)Subsequently, wire bonding is performed, and a lead Lid for making a cavity-type package is attached (S704), and the metal line and the contact light emitting sensor are connected so that AC power can be applied (S705).

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. Although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

예컨대, 상술한 실시예에서 적용된 이미지센서로는 CMOS 이미지센서와 CCD 및 모든 이미지센서를 적용할 수 있다.For example, a CMOS image sensor, a CCD, and all image sensors may be used as the image sensor applied in the above-described embodiment.

상술한 본 발명은, 지문감지장치의 사이즈를 줄여 휴대 장치에 적용할 수 있도록 함과 동시에 회절 등으로 인한 특성 열화를 줄일 수 있어 그 성능을 높이는 효과가 있다.The present invention described above has the effect of reducing the size of the fingerprint sensing device to be applied to a portable device and at the same time reducing the deterioration of characteristics due to diffraction or the like, thereby improving its performance.

Claims (6)

교류전원에 의해 접촉되는 지문의 골과 마루에 따라 각각 다른 광신호를 출력하는 접촉발광센서;A contact light emitting sensor for outputting different optical signals according to the valleys and the floors of the fingerprint contacted by the AC power; 상기 접촉발광센서의 광사출면과 픽셀 어레이가 직접 접촉되며, 상기 광신호를 입력받고 광전 변환을 통해 전기신호를 출력하기 위한 이미지센서;An image sensor in direct contact with the light emitting surface of the contact light emitting sensor and a pixel array, for receiving the optical signal and outputting an electrical signal through photoelectric conversion; 상기 접촉발광센서와 상기 이미지센서를 접착시키기 위한 접착층;An adhesive layer for bonding the contact light emitting sensor to the image sensor; 상기 이미지센서와 접착된 PCB 기판; 및A PCB substrate bonded to the image sensor; And 상기 접촉발광센서와 상기 이미지센서를 캐피티 형태로 패키지시키기 위해, 상기 접촉발광센서와 상기 이미지센서를 둘러싸면서 상기 PCB기판에 부착된 리드를 포함하는 지문감지장치.And a lid attached to the PCB substrate while surrounding the contact light emitting sensor and the image sensor to package the contact light emitting sensor and the image sensor in the form of a cavity. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 접촉발광센서는 그 최상부는 지문 접촉을 위한 오픈부를 갖는 것을 특징으로 하는 지문감지장치.The touch light emitting sensor is a fingerprint sensing device, characterized in that the top portion has an open portion for fingerprint contact. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 접촉발광센서는 와이어 본딩을 통해 교류전원과 연결된 것을 특징으로 하는 지문감지장치.The touch light emitting sensor is a fingerprint sensing device, characterized in that connected to the AC power through the wire bonding. 교류전원에 의해 접촉되는 지문의 골과 마루에 따라 각각 다른 광신호를 출력하는 접촉발광센서;A contact light emitting sensor for outputting different optical signals according to the valleys and the floors of the fingerprint contacted by the AC power; 상기 접촉발광센서의 광사출면과 픽셀 어레이가 직접 접촉되며, 상기 광신호를 입력받고 광전 변환을 통해 전기신호를 출력하기 위한 이미지센서;An image sensor in direct contact with the light emitting surface of the contact light emitting sensor and a pixel array, for receiving the optical signal and outputting an electrical signal through photoelectric conversion; 상기 접촉발광센서와 상기 이미지센서를 접착시키기 위한 접착층;An adhesive layer for bonding the contact light emitting sensor to the image sensor; 상기 이미지센서의 하부에 배치된 리드 프레임; 및A lead frame disposed under the image sensor; And 상기 접촉발광센서와 상기 이미지센서를 캐피티 형태로 패키지시키기 위해, 상기 접촉발광센서와 상기 이미지센서를 둘러싸면서 상기 리드프레임에 부착된 리드A lead attached to the lead frame surrounding the contact light emitting sensor and the image sensor to package the contact light emitting sensor and the image sensor in the form of a cavity; 를 포함하는 지문감지장치.Fingerprint sensing device comprising a. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 접촉발광센서는 그 최상부는 지문 접촉을 위한 오픈부를 갖는 것을 특징으로 하는 지문감지장치.The touch light emitting sensor is a fingerprint sensing device, characterized in that the top portion has an open portion for fingerprint contact. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 상기 접촉발광센서는 와이어 본딩을 통해 교류전원과 연결된 것을 특징으로 하는 지문감지장치.The touch light emitting sensor is a fingerprint sensing device, characterized in that connected to the AC power through the wire bonding.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014065511A1 (en) * 2012-10-24 2014-05-01 크루셜텍 주식회사 Fingerprint sensor package, and portable electronic device including same
KR20160048643A (en) * 2014-10-24 2016-05-04 주식회사 비욘드아이즈 Image sensor for finger-print
KR20170001043A (en) 2015-06-25 2017-01-04 주식회사 엔에프디 Method for fabricating fingerprint recognition device
WO2017065346A1 (en) * 2015-10-15 2017-04-20 주식회사 티엠테크 Fingerprint recognition module, method for manufacturing fingerprint recognition module, vehicle operation control system using fingerprint recognition module
KR101954776B1 (en) * 2018-10-05 2019-03-06 주식회사 시큐어티앤에스 Fingerprint recognition apparatus of one chip by using les and cis

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014065511A1 (en) * 2012-10-24 2014-05-01 크루셜텍 주식회사 Fingerprint sensor package, and portable electronic device including same
KR20160048643A (en) * 2014-10-24 2016-05-04 주식회사 비욘드아이즈 Image sensor for finger-print
KR20170001043A (en) 2015-06-25 2017-01-04 주식회사 엔에프디 Method for fabricating fingerprint recognition device
WO2017065346A1 (en) * 2015-10-15 2017-04-20 주식회사 티엠테크 Fingerprint recognition module, method for manufacturing fingerprint recognition module, vehicle operation control system using fingerprint recognition module
KR101954776B1 (en) * 2018-10-05 2019-03-06 주식회사 시큐어티앤에스 Fingerprint recognition apparatus of one chip by using les and cis

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