KR20120137359A - 근접 센서 패키징 구조 및 이의 제작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 근접 센서 패키징 구조에 관련되며, 기판, 기판 위에 배치된 2개의 제1 전기 도전층들과 다수개의 제2 전기 도전층들을 포함한다. 이 기판은 각각 하단면과 내부 측벽에 의해 경계가 규정되는 제1 및 제2 그루브를 포함한다. 제1 전기 도전층 각각은 제1 그루브의 하단면에서부터, 제1 그루브의 내부 측벽을 따라 다른 제1 전기 도전층과 서로 반대 방향으로 기판의 외부 측벽까지 연장 형성된다. 제2 전기 도전층은 제1 전기 도전부 및 제2 전기 도전부를 포함한다. 제1 전기 도전부는 제2 그루브 하단면의 중앙 부근에 배치된다. 제2 전기 도전부는 제2 그루브의 하단면에서부터 그 내부 측벽을 따라 기판의 외부 측벽까지 연장되어 형성된다.

Description

근접 센서 패키징 구조 및 이의 제작 방법{Proximity sensor packaging structure and manufacturing method thereof}
본 발명은 근접 센서 패키징 구조와 이의 제작 방법에 관련된 것이다. 구체적으로는 본 발명은 센서 칩, 발광 칩을 포함하는 근접 센서 패키징 구조 및 이의 제작 방법에 관한 것이다.
최근 모바일 폰 및 휴대용 장치 등과 같은 더 많은 제품에 적외선(IR) 근접 센서가 장착되고 있다. 예를 들어, 이러한 제품들 중 하나로 IR 근접 센서를 이용한 디지털 카메라의 디스플레이 온/오프 스위치 제어부를 들 수 있다. 사용자의 눈과 같은 대상물이 IR 근접 센서의 측면에 있는 시각 창(뷰 파인더; viewing window) 근처에 있게 되면, IR 근접 센서는 대상물의 존재를 감지하고, 이에 응답하여, 디스플레이를 턴 오프 시키는 명령을 수행하여 디스플레이에 의해 소모되는 전력을 절약하게 한다.
도 1을 참조하면, 도 1은 종래의 근접 센서 패키징 구조의 도해를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 근접 센서 패키징 구조(10)는 종래의 근접 센서 패키징 구조(10)의 특정 거리(d) 안에 있는 대상물(12)을 감지하는데 이용된다. 종래의 근접 센서 패키징 구조(10)는 IR LED(Light emitting diode) 칩(14), 센서 칩(16), 인쇄 회로 보드(18) 및 투광 커버(20)를 포함한다. IR LED 칩(14)과 센서 칩(16)은 각각 인쇄 회로 보드(18) 위에 배치되고 외부와 전기적으로 연결된다. 종래의 근접 센서 패키징 구조(10)가 동작하기 시작하면, IR LED 칩(14)에서 생성되고 특정 신호를 갖는 빛이 확산 형태로 위쪽 방향으로 방출된 후 감지될 대상(12)에 의해 센서 칩(16)으로 반사된다. 센서 칩(16)은 특정 신호를 갖는 빛을 수신함으로써 대상물(12)이 가까이 있음을 감지한다. 한편, 인쇄 회로 보드(18)는 IR LED 칩(14)과 센서 칩(16) 사이에 배치되어 IR LED 칩(14)에 의해 방출되고 특정 신호를 갖는 빛이 센서 칩(16)으로 직접 수신되는 것을 방지하기 위한 격벽(파티션; 22)을 포함한다. 또한, 투광 커버(20)는 IR LED 칩(14), 센서 칩(16) 및 인쇄 회로 보드(18)를 보호하기 위해 그 위를 덮는다.
그러나 IR LED 칩에 의해 방출된 빛이 확산되고 투광 커버는 부분적으로 반사적인 성질이 있기 때문에 IR LED 칩에 의해 방출된 빛이 투광 커버를 투과할 때 이 빛의 일부는 투광 커버에 의해 반사되어 센서 칩으로 수신된다. 그 결과, 감지될 대상물에서 반사된 빛과 투광 커버에 의해 반사된 빛의 간섭으로 인한 센서 칩의 잘못된 감지 결과가 발생할 수 있다. 또한, IR LED 칩에서 나온 빛이 패키징 구조를 나가기도 전에 센서 칩에 의해 IR LED 칩에서 나온 빛이 감지되는 것을 방지하기 위해 IR LED 칩과 센서 칩은 종래의 근접 센서 패키징 구조 안에서 가능한 한 멀리 떨어져 있도록 배치되어야 하고 이는 종래 근접 센서 패키징 구조의 크기를 크게 해야 하는 손실을 가져온다. 이에 따라, 구성요소들의 크기를 축소하는 경향을 충족시키고 IR LED 칩에서 나온 빛과 투광 커버에 의해 반사된 빛의 간섭을 피하기 위해, IR 근접 센서의 구조를 개선하는 것이 산업계의 목표가 되어 왔다.
본 발명의 목적은 위에 언급되었던 문제점들을 해결하고, 근접 센서 패키징 구조의 센싱 능력을 향상하기 위한 근접 센서 패키징 구조 및 그 제작 방법을 제공하기 위한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은: 비-투광 기판, 상기 기판상에 배치된 2개의 제1 전기 도전층, 상기 기판 상에 배치된 다수개의 제2 전기 도전층, 발광 칩, 센서 칩 및 2개의 밀봉체를 포함하는 근접 센서 패키징 구조를 제공한다. 상기 기판은 제1 그루브 및 제2 그루브를 포함한다. 상기 제1 그루브 및 제2 그루브는 하단면과, 상기 하단면에서 상기 기판의 상단면으로 연장된 각각의 내부 측벽에 의해 경계가 규정된다. 상기 제1 전기 도전층들은 서로 전기적으로 절연된다. 상기 제1 전기 도전층들은 상기 제1 그루브의 하단면에서부터 상기 제1 그루브의 내부 측벽을 따라서, 그리고 서로 반대 방향으로, 상기 기판의 외부 측벽까지 연장 형성된다. 상기 제2 전기 도전층들은 서로 전기적으로 절연된다. 상기 제2 전기 도전층들은 제1 전기 도전부 및 제2 전기 도전부를 포함한다. 상기 제1 전기 도전부는 상기 제2 그루브의 하단면의 중앙 영역에 배치된다. 상기 제2 전기 도전부는 상기 제2 그루브의 하단면에서부터 상기 제2 그루브의 내부 측벽을 따라 상기 기반의 외부 측벽까지 연장 형성된다. 상기 발광 칩은 상기 제1 그루브 안에 배치되고 상기 제1 전기 도전층들 사이에서 전기적으로 연결된다. 상기 센서 칩은 상기 제2 그루브 안에 배치되고 상기 제2 전기 도전층들과 전기적으로 연결된다. 상기 밀봉체는 상기 발광 칩과 상기 센서 칩을 뒤덮어 배치된다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 근접 센서 패키징 구조의 제작 방법을 제공한다. 먼저, 기판이 제공된다. 상기 기판은 제1 그루브 및 제2 그루브를 포함한다. 상기 기판은 비-투광이다. 그런 다음, 다수개의 패턴화된 트렌치들이 상기 기판의 하나 또는 그 이상의 표면 위에 형성된다. 상기 패턴화된 트렌치들 내의 상기 기판의 부분들은 거친 표면을 갖는다. 그런 다음, 2개의 제1 전기 도전층들과 다수개의 제2 전기 도전층들이 패턴화된 트렌치들 안에 있는 기판의 부분들 위에 형성된다. 그런 다음, 발광 칩 및 센서 칩이 각각 제1 그루브와 제2 그루브 안에서 기판 위에 부착된다. 상기 발광 칩은 상기 제1 전기 도전층들 사이에서 전기적으로 연결되고, 상기 센서 칩은 상기 제2 전기 도전층들과 전기적으로 연결된다.
현존하는 기술과 비교하여 본 발명에 의해 제공되는 기술적인 효과는 다음과 같다: 본 발명의 근접 센서 패키징 구조의 제작 방법은 기판 위에 전기적 도전층들이 직접 형성되고, 발광 칩과 센서 칩을 기판 위에 배치하여 발광 칩과 센서 칩이 동일한 패키징 구조 안에 패키징되어 근접 센서의 크기를 줄일 수 있다. 또한, 본 발명에 다른 근접 센서 패키징 구조의 기판이 비-투광임에 따라, 제1 그루브 안에 배치된, 발광 칩으로부터 방출된 빛이, 기판을 통과하여 제2 그루브 안에 배치된 센서 칩에 의해 잘못 감지되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 근접 센서 패키징 구조를 나타낸다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 근접 센서 패키징 구조의 제작 방법을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 근접 센서 패키징 구조의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 근접 센서 패키징 구조의 다른 구현 모습의 평면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 근접 센서 패키징 구조를 이용한 대상물의 감지를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 다른 근접 센서 패키징 구조의 평면도이다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 도 2 내지 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 근접 센서 패키징 구조의 제작 방법을 나타낸다. 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 근접 센서 패키징 구조의 사시도를 나타낸다. 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 기판(102)이 제공된다. 기판(102)는 제1 그루브(groove; 104) 및 제2 그루브(106)를 포함하며, 이들은 하단면(100a)과 이 하단면(100a)에서 기판(102)의 상단면으로 연장된 내부 측벽(100b)에 의해 그 경계가 규정된다. 일 실시예에서, 제1 그루브(104)는 그릇(bowl) 형태와 같은 포물선 형태의 그루브일 수 있지만, 이 형태로 모양이 한정되지는 않는다. 추가로, 기판(102)은 폴리이미드(polyimid), 열가소성 폴리에스테르(thermoplastic polyester), 다리결합 PBT(crosslinked PBT), 또는 액정 크리스탈 중합체(liquid crystal polymer) 등과 같은 합성 물질로 만들어진 비-투광이다. 상기 합성 물질은 레이저로 활성화되어 하나 또는 그 이상의 전기 도전층들이 연속되는 공정 과정에서 상기 합성 물질의 하나 또는 그 이상의 표면들 위에 형성될 수 있게 한다. 또한, 상기 합성 물질은, 티타늄 다이옥사이드(이산화 티타늄; titanium dioxide), 질화 알루미늄(aluminum nitride) 또는 지르코늄 다이옥사이드(ziconium dioxide) 등과 같은 도판트(dopant)를 포함한다. 레이저 조사에 의한 활성화에 의해, 이 도판트는 금속 촉매제(metal catalyst)가 된다. 일 실시예에서, 기판(102)을 형성하는 방법은 인젝션 몰딩(injection molding)일 수 있지만, 이 방법에 한정되지는 않는다. 다른 몰딩 공정이 기판(102)을 만드는데 이용될 수 있을 것이다.
그런 다음, 도 3에 도시된 바와 같이, 레이저 활성화 공정은 기판(102)의 표면 위로 레이저 빔을 직접 조사하여, 레이저에 의해 조사된 기판(102)의 표면의 일부를 침식시켜 다수개의 패턴화된 트렌치(trenches)들을 형성한다. 한편, 기판(102)의 표면 위에 있는 도판트들은 레이저에 의해 활성화되어 금속 촉매제(metal catalyst)가 된다. 일 실시예에서, 이 패턴화된 트렌치들(108)은 2개의 제1 패턴화된 트렌치들(108a)과 제2 패턴화된 트렌치(108b) 그리고 다수개의 제3 패턴화된 트렌치들(108c)로 나눠질 수 있다. 제1 패턴화된 트렌치들(108a)은 제1 그루브(104)의 하단면(100a)에서부터 제1 그루브(104)의 내부 측벽(100b)을 따라서, 그리고 서로 반대 방향으로, 기판(102)의 외부 측벽(102a)까지 이어진다. 제3 패턴화된 트렌치(108c)들은 제2 그루브(106)의 하단면(100a)에서부터 제2 그루브(106) 내부 측벽(100b)을 따라서, 기판(102)의 외부 측벽(102a)까지 이어진다. 제2 패턴화된 트렌치(108b)는 제2 그루브(106)의 하단면(100a)의 중앙 영역에 배치된다. 레이저 활성화는 패턴화된 트렌치들(108) 안에 위치한 기판(102)의 특정한 부분들에서, 기판(102)이 거친 표면을 갖게 하는 것을 야기함은 주목할 만하다.
그런 다음, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 무전해 도금 공정(electroless plating process)이 수행되고, 여기서 기판(102)은 금속 이온을 포함하는 화학 도금 용액 안에 넣어져, 패턴화된 트렌치(108) 안에서 기판(102) 일부에 있는 금속 이온들이 금속 촉매제에 의해 금속 원자로 감소하여 패턴화된 트렌치(108) 내에서 기판(102) 일부에 제1 도금층(110)이 형성되게 한다. 기판(102)의 거친 표면을 통해, 제1 도금층(110)은 기판(102)과의 강화된 접착력으로 상기 기판(102) 위에 설치된다. 그런 다음, 전기 도금(electroplating process) 공정이 수행되어 제1 도금층(110) 위에 제2 도금층(112)을 형성한다. 그런 다음, 또 다른 전기 도금 공정이 수행되어 제2 도금층(112) 위에 제3 도금층(114)을 형성하고 패턴화된 트렌치들 안에서 기판(102) 일부에 2개의 제1 전기 도전층(116)과 다수개의 제2 전기 도전층(118)을 형성한다. 제1 전기 도전층(116) 및 제2 전기 도전층(118) 각각은 제 도금층(110), 제2 도금층(112) 그리고 제3 도금층(114)으로 구성된다. 제1 전기 도전층(116)들은 서로 전기적으로 연결된다. 제1 전기 도전층(116) 각각은 각자의 레이저-활성화된 제1 패턴화된 트렌치(108a) 안에서 형성되고 이에 따라 각자의 제1 패턴화된 트랜치와 동일한 패턴을 갖는다. 즉, 제1 전기 도전층(116) 각각은 제1 그루브(104)의 하단면(100a)에서부터 제1 그루브(104)의 내부 측벽(100b)을 따라서, 그리고 서로 반대 방향으로, 기판(102)의 외부 측벽(102a)까지 연장되어 형성된다. 제2 전기 도전층(118)들은 서로 전기적으로 절연된다. 제2 전기 도전층(118)들은 제1 전기 도전부(118a)와 제2 전기 도전부(118b)를 포함한다. 제1 전기 도전부(118a)는 제2 패턴화된 트렌치(108b) 안에서 형성되고 이에 따라 제2 패턴화된 트렌치(108b)와 동일한 패턴을 갖는다. 즉, 제1 전기 도전부(118a)는 제2 그루브(106)의 하단면(100a)의 중앙 영역에 배치된다. 제2 전기 도전부(118b)는 제3 패턴화된 트렌치(108c) 안에 형성되고 이에 따라 제3 패턴화된 트렌치(108c)들과 동일한 패턴을 갖는다. 즉, 제2 전기 도전부(118b)는 제2 그루브(106)의 하단면(100a)에서부터, 제2 그루브(106)의 내부 측벽(100b)을 따라, 기판(102)의 외부 측벽(102a)까지 이어지도록 형성된다. 일 실시예에서, 제1 도금층(110)은 구리, 즉 금속 이온은 구리 이온으로 이루어져 있어, 제2 도금층(112) 및 제3 도금층(114)이 기판(102) 위에 배치되도록 돕는다. 제2 도금층(112)은 니켈로 이루어지고, 제3 도금층(114)은 금으로 이루어진다. 이것은 제1 도금층(110)이 주변(ambience)의 산소와 반응하여 산화되는 것을 막아주고, 연속적인 금속 와이어 용접과 칩 본딩을 돕는다. 그러나 제2 도금층(112) 및 제3 도금층(114)는 상술한 금속 재료로만 한정되지는 않는다. 제2 도금층(112)은 구리, 주석, 은, 백금, 금, 또는 이들의 결합으로 이루어질 수도 있다. 제3 도금층(114)은 주석, 은, 백금, 금, 또는 이들의 결합으로 이루어질 수도 있다. 도한, 본 발명은 제1 도금층(110)이 2개의 도금층으로 덮여지는 것에 한정되지 않는다. 본 발명은 한 번의 전기 도금 공정을 수행하여, 제1 도금층(110) 위에, 예를 들어 금과 같은, 제2 도금층(112)을 형성할 수도 있다. 다른 한편, 본 발명은 다수의 전기 도금 공정을 수행하여 제1 도금층(110) 위에, 예를 들어, 구리, 주석, 은, 백금, 금 또는 이들의 결합으로 다수개의 도금층들을 형성할 수도 있다. 제1 도금층(110) 위에 제2 도금층(112)을 형성하는 방법은 전기 도금 방법으로 한정되지 않으며, 스퍼터링(sputtering), 물리적 증기 증착(physical vapor deposition) 방법 등이 이용될 수도 있다.
그런 다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 칩 본딩 공정이 수행된다. 도전성 접착제(electrically conductive adhesive (미도시))를 이용하여, 발광 칩(12)이 제1 그루브(104) 안에서 기판(102)에 부착되고, 센서 칩(122)이 제2 그루브(106) 안에서 기판(102)에 부착된다. 그런 다음, 와이어 용접 등과 같은, 전기 접속 공정이 수행되어, 다수개의 제1 금속 와이어(124)를 이용하여 발광 칩(120)을 제1 전기 도전층들(116) 사이에 전기적으로 연결하고 센서 칩(122)을 제2 전기 도전부(118b)에 전기적으로 연결한다. 그러나 본 발명은 칩 본딩과 와이어 본딩에 한정되지 않으며, 칩 본딩과 전기 접속을 동시에 하기 위해 플립 칩 공정이 수행될 수도 있다. 그런 다음, 접착 분배 공정(adhesive dispensing process)이 수행되어 센서 칩(122)과 발광 칩(120) 위에 배치되고 제1 금속 와이어(124)를 덮는 2개의 밀봉체(126)들을 형성하고, 이에 따라 발광 칩(120), 센서 칩(122) 그리고 제1 금속 와이어(124)가 외부 접촉으로 손상되는 것으로부터 방지한다. 이로써 본 발명에 따른 근접 센서 패키징 구조(100)를 완성한다. 일 실시예에서, 센서 칩(122)은 근접 센싱 장치(128) 및 필터 코팅층(130)을 포함한다. 근접 센싱 장치(128)는 발광 칩(120)으로부터 방출되고 특정 신호를 갖는 빛을 감지하도록 구성된다. 근접 센싱 장치(128)의 광 센싱 표면 위에 배치되는 필터 코팅층(130)은 적외선 등과 같은 발광 칩(122)에서 생성된 빛이 아닌 다른 빛들을 필터링시켜 적외선만이 투과될 수 있도록 구성된다. 이는 근접 센싱 장치(128)가 외부의 태양광으로부터의 간섭 없이 동작할 수 있게 한다. 또한, 일 실시예에서 밀봉체들(126)은 에폭시 수지(epoxy resin)와 같은 투광 콜로이드(colloid)로 만들어질 수 있다. 일 실시예에서, 발광 칩(120)은 적외선을 생성하는 LED 일 수 있지만, 여기에 한정되지 않고, 다른 파장을 생성하는 LED 일 수도 있다. 한편, 본 발명에 따른 센서 칩(122)은 근접 센싱 장치(128)에 한정되지 않고 통합 광 센싱 장치와 같은, 주변에서 광 농도를 감지하는 주변 광 센싱 장치(ambient light sensor device)를 더 포함할 수도 있다.
한편, 센서 칩(122)과 주변 광 센싱 장치는 분리될 수 있다. 도 7을 참조하면, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 근접 센서 패키징 구조의 평면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 실시예와 비교하면, 제1 전기 도전층들(116)과 제2 전기 도전층들(118)을 형성하는 공정 동안에, 근접 센서 패키징 구조(200)의 제작 방법은, 제2 전기 도전층(118)에서 제1 전기 도전층(116)의 반대편 쪽에 기판(102) 위에 2개의 제3 전기 도전층(202)를 형성하는 과정을 포함한다. 칩 본딩 공정에서, 본 실시예에 따른 방법은 제3 전기 도전층(202) 위에 주변 광 센서 칩(204)을 배치하는 과정을 더 포함한다. 전기 접속 공정에서, 본 실시예에 다른 방법은, 주변 광 센서 칩(204)과 제3 전기 도전층(202)을 제2 금속 와이어(206)를 통해 전기적으로 연결하는 과정을 더 포함한다. 센서 칩(122)이 필터 코팅층을 더 포함할 필요가 없고, 근접 센서 패키징 구조(200)의 밀봉체들(126)이 필터 물질들로 도핑되어 그 밀봉체(126)들이 센서 칩(122) 위에 부착된 필터링 봉합재(filtering encapsulant)가 되어 발광 칩에 의해 생성되지 않는 빛을 필터링할 수 있게 하는 것은 주목할 만하다. 본 실시예에서, 주변 광 센서 칩(204)은 센서 칩(122)을 기준으로 발광 칩(120)의 반대편에 배치된다. 그러나 본 발명은 이 예로 한정되지 않는다. 본 발명의 주변 광 센서 칩은 센서 칩과 발광 칩 사이에 배치될 수도 있다. 도 8을 참조하면, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 근접 센서 패키징 구조의 다른 구현 예를 나타낸 평면도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 제3 전기 도전층(202)은 제1 전기 도전층(116)과 제2 전기 도전층(118) 사이에 배치되고, 주변 광 센서 칩(204)은 제3 전기 도전층(202) 위에 배치되고 제3 전기 도전층과 전기적으로 연결된다.
센서 칩과 발광 칩의 상대적 위치뿐만 아니라 감지될 대상물과 본 발명에 따른 근접 센서 패키징 구조 사이의 위치 관계를 좀 더 잘 이해하기 위해서 도 9를 참조하자. 도 9는 본 발명에 따른 근접 센서 패키징 구조가 다른 거리에 있는 대상물을 감지할 때의 센서 칩과 발광 칩 사이의 상대적 위치를 나타낸다. 도 9에 도시된 바와 같이, 대상물(132)이 근접 센서 패키징 구조(100)로 그 사이의 거리가 제1 거리(d1)인 지점으로 접근할 때, 발광 칩(120)은, 제1 광 경로(134)를 따라 제1 특정 각도로 방출되고 특정 신호를 갖는, 빛을 생성하고, 이 빛은 대상물(132)에 의해 발광 칩(120)에서 제2 거리(d2)만큼 떨어진 위치에 있는 센서 칩(122)으로 반사된다. 대상물(132)이 근접 센서 패키징 구조(100)로 두 사이의 거리가 제3 거리(d3)만큼인 지점으로 더욱 접근하면, 발광 칩(120)에 의해 생성된 빛은 제2 광 경로(136)을 따라 제 1 특정 각도로 방출되고 대상물(132)에 의해 발광 칩(120)에서 제4 거리(d4) 만큼 떨어진 거리에 있는 센서 칩(122)으로 반사된다. 용기(bowl) 구조의 초점 방향을 변화시킴으로써, 생성된 빛은 다른 각도로 방출될 수 있다. 대상물(132)이 근접 센서 패키징 구조(100)로 둘 사이의 거리가 제1 거리(d1)인 지점으로 접근할 때, 발광 칩(120)에서 생성된 빛이 제3 광 경로(138)를 따라 제2 특정 각도로 방출되어 대상물(132)에 의해 발광 칩(120)에서 제4 거리(d4)만큼 떨어진 센서 칩(120)으로 반사된다. 따라서, 용기(bowl) 구조의 초점 방향의 변화 또는 센서 칩(122)과 발광 칩(120) 사이의 거리를 변화시키면 근접 센서 구조(100)와 대상물(132) 사이의 감지 거리를 조절할 수 있다. 또한, 주변 광 센서 칩의 위치는 센서 칩과 발광 칩의 위치가 결정된 뒤에 결정될 수 있다.
한편, 본 발명의 기판 및 전기 도전층들은 상술한 실시예들로 한정되지 않는다. 도 10을 참조하면, 도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 근접 센서 패키징 구조의 평면도를 나타낸다. 도 10에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예와 비교하여, 이 실시예에서는 근접 센서 패키징 구조(250)의 기판(102)이 제1 그루브(104)의 한쪽 측면에 배치된 제3 그루브(252)를 더 포함한다. 제3 그루브(252)는 제1 그루브(104)의 내부 측벽(100b)에서부터 기판(102)의 상단면으로 연장 형성되어 제1 그루브(104)와 연결된다. 또한, 제3 그루브(252)는 하단면(100a), 상기 하단면(100a)에서부터 기판(102)의 상단면으로 이어진 내부 측벽(100b)에 의해 경계가 규정된다. 한편, 제1 전기 도전층들(116) 중 하나는 제1 그루브(104) 내에 배치되고 내부 측벽(100b)과 하단면(100a)을 완전히 덮는다. 제1 전기 도전층들(116) 중 다른 하나는 제3 그루브(252) 내에 배치된다. 제1 그루브(104)의 내부 측벽(100b)과 하단면(100a)을 완전히 덮는 제1 전기 도전층들(116) 중 하나는 제1 그루브(104) 내의 발광 칩(120)을 위한 반사 층이 되어, 발광 칩(120)에 의해 생성되고 센서 칩(122)에 의해 감지되는 광 신호를 증폭시킬 수 있도록 발광 칩(120)에서 방출되는 광선을 좀 더 효율적으로 초점을 맞출 수 있게 할 수 있다는 점은 주목할 만하다. 또한, 제3 그루브(252)의 깊이는 제1 그루브(104)의 깊이보다 얕게 하여 제1 그루브(104)의 용기 구조가 제3 그루브(252) 때문에 초점 집중(focusing)이 안되게 하는 것을 막게 한다.
요약하면, 본 발명에 따른 근접 센서 패키징 구조의 제작 방법은 레이저에 의해 직접 형성되는 기판 위에 전기 도전층들을 직접 형성하고, 기판의 표면을 거칠게 함으로써 기판 위에 전기 도전층들을 설치한다. 그런 다음 발광 칩과 센서 칩이 근접 센서의 크기를 줄이기 위해 동일한 패키징 구조 안에 패키징될 수 있도록 기판 위에 배치된다. 또한, 본 발명에 따른 근접 센서 패키징 구조의 기판의 비-투광 특성에 의해, 발광 칩에서 방출된 빛이 기판을 통과하여 센서 칩에 의해 잘못 감지되는 것을 방지한다. 반사성을 증가시키기 위해 그릇 모양의 제1 그루브의 측벽과 하단면을 제1 전기 도전층들로 부분적으로 또는 완전하게 덮게 하여, 제1 그루브 내에 배치된 발광 칩에서 방출된 광선이 그릇(bowl) 구조에 의해 집중(focusing)될 수 있고 이에 따라 감지될 대상물에 의해 반사되고 센서 칩에 의해 감지될 빛의 신호 강도를 증가시킬 수 있다. 또한, 그릇 형태의 반사 층이 빛을 집중시킴에 따라, 투광 커버에 의한 방출된 빛 일부의 반사뿐만 아니라 감지될 대상물에 의해서 반사되지 않은 광 신호를 센서 칩이 수신하는 것을 방지할 수 있고, 발광 칩으로부터 나와 센서 칩에 의해 수신되는 광 신호도 증가시킬 수 있다. 이것은 근접 센서 패키징 구조의 센싱 능력을 향상시킨다.
상술한 설명은 본 발명의 바람직한 실시예들을 위해 기술된 것이다. 본 발명의 특허 범위에 기초하여 다양한 변화가 변조가 본 발명의 범위 내에서 이루어질 수 있다.

Claims (17)

  1. 근접 센서 패키징 구조에 있어서,
    비-투광이며 제1 그루브 및 제2 그루브를 포함하는 기판으로, 상기 제1 그루브 및 제2 그루브 각각은 하단면과 상기 기판의 하단면에서부터 상단면으로 연장 형성된 각 내부 측벽에 의해 경계가 규정되는, 기판;
    상기 기판 위에 배치된 2개의 제1 전기 도전층들로, 이들은 서로 전기적으로 절연되어 있고, 제1 전기 도전층들 각각은 상기 제1 그루브의 하단면에서부터, 상기 제1 그루브의 내부 측벽을 따라, 다른 제1 전기 도전층과 서로 반대편 방향으로 상기 기판의 외부 측벽까지 연장 형성되는 2개의 제1 전기 도전층;
    상기 기판 위에 배치되고 각각 서로 전기적으로 절연되는 다수개의 제2 전기 도전층들로, 상기 제2 전기 도전층은 제1 전기 도전부 및 제2 전기 도전부를 포함하며, 상기 제1 전기 도전부는 상기 제2 그루브의 중앙 영역에 배치되고, 상기 제2 전기 도전부는 상기 제2 그루브의 하단면에서부터 상기 제2 그루브의 내부 측벽을 따라 상기 기판의 외부 측벽까지 연장 형성되는 다수개의 제2 전기 도전층;
    상기 제1 그루브 내에 배치되고 상기 제1 전기 도전층들과 전기적으로 연결된 발광 칩;
    상기 제2 그루브 내의 상기 제2 전기 도전층의 상기 제1 전기 도전부 위에 배치되고 상기 제2 전기 도전층들과 전기적으로 연결된 센서 칩; 및
    상기 발광 칩과 상기 센서 칩 각각 위에 배치된 2개의 밀봉체를 포함하는 것을 특징으로 하는 근접 센서 패키징 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은, 레이저 조사에 의한 활성화에 의해 상기 기판의 하나 또는 그 이상의 표면 위에 상기 제1 및 제2 전기 도전층들을 형성하도록 구성되는 복합 재료(composite material)로 구성되는 것을 특징으로 하는 근접 센서 패키징 구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기판은, 상기 제1 그루브의 내부 측벽에서부터 상기 기판의 상단면까지 연장 형성된 제3 그루브를 더 포함하고, 상기 제1 전기 도전층들 중 하나는 상기 제1 그루브 내에 배치되고 상기 제1 전기 도전층들 중 다른 하나는 상기 제3 그루브 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 근접 센서 패키징 구조.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 전기 도전층들은 상기 제1 그루브의 내부 측벽과 하단면을 완전하게 덮는 것을 특징으로 하는 근접 센서 패키징 구조.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제3 그루브의 깊이는 상기 제1 그루브의 깊이보다 얕은 것을 특징으로 하는 근접 센서 패키징 구조.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 칩은 근접 센싱 장치와 상기 근접 센싱 장치 위에 배치된 필터 코팅층을 포함하고, 상기 센서 칩을 덮도록 배치된 상기 밀봉체는 투광 콜로이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 근접 센서 패키징 구조.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 센서 칩을 덮도록 배치된 상기 밀봉체는 필터링 봉합재(filtering encapsulant)를 포함하는 것을 특징으로 하는 근접 센서 패키징 구조.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 위에 배치되고 상기 제1 전기 도전층들과 상기 제2 전기 도전층들 사이에 배치된 2개의 제3 전기 도전층들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근접 센서 패키징 구조.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제3 전기 도전층 위에 배치되고 상기 제3 전기 도전층들과 전기적으로 연결된 주변 광 센서 칩을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근접 센서 패키징 구조.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 위에 배치되고 상기 제2 전기 도전층을 기준으로 상기 제1 전기 도전층들이 있는 위치의 맞은편에 있는 2개의 제3 전기 도전층들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근접 센서 패키징 구조.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제3 전기 도전층들 위에 배치되고 상기 제3 전기 도전층들과 전기적으로 연결된 주변 광 센서 칩을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근접 센서 패키징 구조.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 칩은 발광 다이오드(LED) 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 근접 센서 패키징 구조.
  13. 근접 센서 패키징 구조의 제작 방법에 있어서,
    비-투광이며, 제1 그루브 및 제2 그루브를 포함하는 기판을 제공하는 단계;
    상기 기판의 하나 또는 그 이상의 표면에 다수개의 패턴화된 트렌치들을 형성하는 단계로, 상기 각 패턴화된 트렌치들 내의 상기 기판의 각 부분은 거친 표면을 갖도록 하는 패턴화된 트렌치들을 제공하는 단계;
    상기 패턴화된 트렌치들 내의 상기 기판의 부분들 위에 2개의 제1 전기 도전층들과 다수개의 제2 전기 도전층들을 형성하는 단계;
    상기 제1 그루브와 상기 제2 그루브 내에 각각 발광 칩과 센서 칩을 부착하는 단계;
    상기 발광 칩을 상기 제1 전기 도전층들 사이에 전기적으로 연결시키는 단계; 및
    상기 센서 칩을 상기 제2 전기 도전층들과 전기적으로 연결시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 근접 센서 패키징 구조 제작 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판은 레이저 조사에 의한 활성화에 의해 상기 기판의 하나 또는 그 이상의 표면 위에 상기 제1 및 제2 전기 도전층들을 형성하도록 구성되는 복합 재료(composite material)로 구성되는 것을 특징으로 하는 근접 센서 패키징 구조 제작 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판의 하나 또는 그 이상의 표면 위에 다수개의 패턴화된 트렌치를 형성하는 단계는 레이저 조사로 상기 기판의 상기 하나 또는 그 이상의 표면을 활성화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 근접 센서 패키징 구조 제작 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 2개의 제1 전기 도전층들 및 상기 다수개의 제2 전기 도전층들을 형성하는 단계는,
    상기 패턴화된 트렌치 내에 있는 상기 기판의 일부 위에 제1 도금층을 형성하기 위한 화학 도금 공정을 수행하는 단계; 및
    상기 제1 도금층 위에 하나 이상의 제2 도금층을 형성하기 위한 전기 도금 공정을 수행하는 단계로, 상기 제1 및 제2 전기 도전층은 상기 제1 도금층 및 상기 제2 도금층 위에 구성되는, 전기 도금 공정 수행 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 근접 센서 패키징 구조 제작 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 근접 센서 패키징 구조 제작 방법은,
    상기 발광 칩을 상기 제1 전기 도전층들 사이에 전기적으로 연결하고, 상기 센서 칩을 상기 제2 전기 도전층들과 전기적으로 연결하는 단계 이후에,
    상기 발광 칩과 상기 센서 칩을 각각 덮어 배치되는 2개의 밀봉체들을 형성하기 위한 접착 분배 공정(adhesive dispensing process)을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근접 센서 패키징 구조 제작 방법.
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