KR20140076712A - 지문인식모듈 및 그 제조방법 - Google Patents

지문인식모듈 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 몰딩부재의 일면이 연마되어 형성되는 지문인식모듈 및 그 제조방법에 관한 것으로, 기판, IC칩 및 몰딩부재를 포함하는 지문인식모듈로서, 상기 기판은 입출력단자부 및 기판 본딩패드를 구비하고, 상기 IC칩은 일면이 상기 기판의 일면에 부착되고, 상기 기판 본딩패드와 연결되는 IC칩 본딩패드를 구비하고, 상기 몰딩부재는 상기 IC칩의 일면의 반대면을 덮도록 형성되고, 상기 IC칩의 일면의 반대면을 덮는 상기 몰딩부재의 일면은 연마되어 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 지문인식모듈 및 그 제조방법에 따르면, 입출력부와 인식하려는 지문 사이에 정전용량을 용이하게 조절할 수 있으면서 그 제조방법에 있어서 제조단가를 낮출 수 있고 수율을 높일 수 있다.

Description

지문인식모듈 및 그 제조방법{FINGERPRINT SENSING MODULE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 지문인식모듈 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 몰딩부재의 일면이 연마되어 형성되는 지문인식모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다.
모바일 기기를 이용한 금융 업무처리가 대중화됨에 따라 더욱 향상된 방법의 모바일 기기의 보안 방법에 대한 요구가 증대되고 있다. 기존 비밀번호나 패턴키 방식은 이러한 향상된 보안 수준을 만족시키는데 한계가 있어, 최근 다양한 생체인식 인증 방법을 이용한 보안 방법이 개발되고 있다. 그 중 모바일 기기에 탑재될 수 있을 정도로 소형화되고 저비용으로 구현이 가능한 방법 중 하나가 지문인식을 통한 보안 방법이다.
이러한 지문입력 방식은 지문의 융선과 골을 광학적으로 인식하여 분석하는 광학 방식과 지문의 내측과 표면을 포함한 골과 융선을 따라 표면전류가 흐르게 하여 전류의 변화를 감지하는 커패시턴스 방식으로 구분될 수 있다. 이 중 광학 방식은 상대적으로 위변조가 용이해 최근에는 커패시턴스 방식이 각광받고 있다.
커패시턴스 방식의 한 종류로 RF방식이 있다. RF방식의 지문인식모듈은 교류 전류를 이용하는 정전식 방식으로 신호 생성부와 신호처리부를 포함하는 IC칩을 구비한 구조를 갖는다. RF방식의 지문인식모듈은 출력부에서 수khz~수백khz 대역의 교류 전류를 지문의 표면으로 출력하고 지문의 내측과 표면을 포함한 지문의 골과 융선을 따라 표면전류가 흐르게 되는데 이때 골과 융선의 굴곡에 따른 전기장의 세기를 이용하여 수신부에서 지문의 형상을 읽는 방법을 사용한다.
이러한 RF방식의 지문인식모듈은 외부 충격 및 스크레치로부터 보호를 하기 위하여 지문인식 센서를 몰딩하는 방법을 사용한다. 그러나 지문인식 센서와 손가락 사이의 몰딩부재는 일정한 수준 이상의 정전용량을 유지해야 한다. 몰딩부재의 정전용량이 일정한 수준 이하인 경우에는 신호의 송신과 수신의 세기가 약해지므로 지문 인식의 신뢰성에 문제가 있을 수 있다.
몰딩부재의 정전용량을 일정한 수준 이상으로 유지하기 위해서는 그 두께를 얇게 하거나 몰딩부재 자체의 비유전율이 큰 소재를 사용해야 한다. 기존의 몰딩 방법으로는 그 표면의 균일성을 유지하면서 얇게 몰딩부재를 형성하는 것은 그 공정이 난해하여 공정 단가가 높고, 수율이 낮은 단점이 있었다. 또한 비유전율이 큰 소재를 사용하는 경우에는 온도 특성, 수축율 등의 신뢰성에 문제가 있고 그 단가가 비싸다는 단점이 있었다.
따라서 원하는 정전용량값을 올리고 수신 신호의 세기도 향상 시킬 수 있으면서 제조단가가 낮으면서 수율이 높은 지문인식모듈의 구조 또는 제조방법에 대한 요구가 증대되어 왔다.
본 발명은 지문인식모듈의 입출력부와 인식하려는 지문 사이에 정전용량 값을 높이거나 수신부로 수신되는 신호의 세기를 높일 수 있으면서 그 제조방법에 있어서 제조단가를 낮출 수 있고 수율이 높은 지문인식모듈의 구조 또는 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 지문인식모듈은 기판, IC칩 및 몰딩부재를 포함하는 지문인식모듈로서, 상기 기판은 입출력단자부 및 기판 본딩패드를 구비하고, 상기 IC칩은 일면이 상기 기판의 일면에 부착되고, 상기 기판 본딩패드와 연결되는 IC칩 본딩패드를 구비하고, 상기 몰딩부재는 상기 IC칩의 일면의 반대면을 덮도록 형성되고, 상기 IC칩의 일면의 반대면을 덮는 상기 몰딩부재의 일면은 연마되어 형성된다.
여기서, 상기 기판 본딩패드 중 적어도 하나와 상기 IC칩 본딩패드 중 적어도 하나는 와이어를 이용한 본딩 방식으로 연결되고, 상기 몰딩부재는 상기 와이어도 덮도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 와이어 중 적어도 일부는 IC칩의 일면의 반대면을 기준으로 돌출되게 형성되고, 상기 몰딩부재는 상기 돌출된 와이어도 덮도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 몰딩부재는 상기 와이어 중 상기 몰딩부재의 일면에 가장 가까운 일부분으로부터 상기 몰딩부재의 일면까지의 두께가 1㎛ 내지 100㎛가 되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 몰딩부재는 상기 IC칩의 일면의 반대면으로부터 상기 몰딩부재의 일면까지의 두께가 1㎛ 내지 100㎛가 되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 몰딩부재의 일면의 적어도 일부에 형성되는 코팅층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 지문인식모듈의 제조방법은 기판에 IC칩의 일면을 부착하고, 상기 기판과 상기 IC칩을 전기적으로 연결하는 본딩 단계, 상기 IC칩의 일면의 반대면을 덮도록 몰딩부재를 형성하는 몰딩 단계 및 상기 IC칩의 일면의 반대면을 덮는 상기 몰딩부재의 일면을 연마하여 상기 몰딩부재의 일부를 제거하는 연마 단계를 포함한다.
여기서, 상기 본딩 단계는 와이어를 이용한 본딩 방식으로 연결하는 와이어 본딩 단계를 포함하고, 상기 몰딩 단계는 상기 와이어를 덮도록 몰딩부재를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 와이어 중 적어도 일부는 IC칩의 일면의 반대면을 기준으로 돌출되게 형성되고, 상기 몰딩 단계는 상기 와이어 중 상기 몰딩부재의 일면에 가장 가까운 일부분으로부터 상기 몰딩부재의 일면까지의 두께가 2㎛ 내지 30㎜가 되도록 몰딩부재를 형성하고, 상기 연마 단계는 상기 몰딩부재의 일면에 가장 가까운 와이어의 일부분으로부터 상기 몰딩부재의 일면까지의 두께가 1㎛ 내지 100㎛가 되도록 상기 몰딩부재의 일면을 연마하여 상기 몰딩부재의 일부를 제거할 수 있다.
또한, 상기 몰딩 단계는 상기 IC칩의 일면의 반대면으로부터 상기 몰딩부재의 일면까지의 두께가 2㎛ 내지 30㎜가 되도록 몰딩부재를 형성하고, 상기 연마 단계는 상기 IC칩의 일면의 반대면으로부터 상기 몰딩부재의 일면까지의 두께가 1㎛ 내지 100㎛가 되도록 상기 몰딩부재의 일면을 연마하여 상기 몰딩부재의 일부를 제거할 수 있다.
또한, 상기 IC칩, 상기 IC칩이 부착된 기판 및 상기 IC칩의 주변에 형성된 몰딩부재 중 일부를 포함하도록 상기 기판 및 몰딩부재를 절단하는 쏘잉 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 연마 단계는, 상기 몰딩부재의 두께를 측정하는 측정 단계, 상기 측정 단계에서 측정된 결과를 이용하여 연마하여 제거할 두께를 연산하는 연산 단계 및 상기 몰딩부재의 일면을 연마하여 상기 연산단계에서 연산된 결과에 해당하는 두께의 몰딩부재를 제거하는 제거 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 연마 단계는, 상기 몰딩부재의 일면을 연마하여 상기 몰딩부재의 일부를 제거하는 제거 단계 및 상기 제거 단계가 수행되는 동안, 상기 몰딩부재의 두께를 지속적으로 측정하는 측정 단계를 포함하고, 상기 제거 단계는 상기 측정 단계에서 측정된 결과가 미리 정해진 두께에 도달하면 연마가 중지되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 기판과 상기 IC칩은 와이어를 통해 연결되고, 상기 몰딩부재의 두께는 상기 와이어 중 상기 몰딩부재의 일면에 가장 가까운 일부분으로부터 상기 몰딩부재의 일면까지의 두께일 수 있다.
또한, 상기 연마 단계는, 상기 몰딩부재의 일면을 연마하여 상기 몰딩부재의 일부를 제거하는 제거 단계 및 상기 제거 단계가 수행되는 동안, 상기 몰딩부재의 정전용량을 지속적으로 측정하는 측정 단계를 포함하고, 상기 제거 단계는 상기 측정 단계에서 측정된 결과가 미리 정해진 정전용량에 도달하면 연마가 중지되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 연마된 몰딩부재의 일면의 적어도 일부에 코팅층을 형성하는 코팅 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 지문인식모듈 및 그 제조방법에 따르면, 입출력부와 인식하려는 지문 사이에 정전용량을 용이하게 조절할 수 있으면서 그 제조방법에 있어서 제조단가를 낮출 수 있고 수율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지문인식모듈의 투시사시도를 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시한 지문인식모듈의 분해사시도를 도시한 것이다.
도 3은 도 1에 도시한 지문인식모듈을 A-A'선으로 절단한 단면도를 도시한 것이다.
도 4는 도 3에 도시한 지문인식모듈의 분해단면도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지문인식모듈의 투시사시도를 도시한 것이다.
도 6은 도 5에서 도시한 지문인식모듈의 분해 사시도를 도시한 것이다.
도 7은 도 5의 지문인식모듈을 B-B'선으로 절단한 단면도를 도시한 것이다.
도 8은 도 7에서 도시한 지문인식모듈의 분해단면도를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 지문인식모듈의 제조방법을 설명하기 위한 순서도를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 제 1 실시예에서 설명한 지문인식모듈의 제조방법에 대한 공정단면도를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에서 설명한 지문인식모듈의 제조방법에 대한 공정단면도를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 연마단계의 일 실시예을 설명하기 위한 순서도이다.
도 13은 본 발명의 연마단계의 일 실시예을 설명하기 위한 순서도이다.
도 14는 본 발명의 연마단계의 일 실시예을 설명하기 위한 순서도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식모듈의 투시사시도를 도시한 것이다.
하기 설명에서는 설명되는 실시예들의 기초 개념을 잘 이해하기 위해 많은 특정 세부 사항이 제시된다. 그러나, 당업자라면 설명된 실시예들이 이러한 특정 세부 사항의 일부 또는 전부가 없더라도 실시될 수 있음을 잘 알 것이다. 다른 경우에, 잘 알려져 있는 구성요소에 대해서는 본 발명의 기본 개념을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세히 설명하지 않았다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
명세서 전체에서, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결" 또는 "결합"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결" 또는 "직접적으로 결합"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전자기적으로 연결" 또는 "전자기적으로 결합"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 각 실시예에 대한 첨부된 각 도면들의 참조번호를 부여하는데 있어서, 동일한 구성요소에 대하여는 다른 도면에 표시되더라도 가능한 동일한 번호를 부여하였고, 유사하거나 유사한 기능을 수행하는 구성요소에 대하여는 가능한 유사한 번호를 부여하였다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지문인식모듈(500)의 투시사시도를 도시한 것이다. 도 2는 도 1에 도시한 지문인식모듈(500)의 분해사시도를 도시한 것이고, 도 3은 도 1에 도시한 지문인식모듈(500)을 A-A'선으로 절단한 단면도를 도시한 것이다. 도 4는 도 3에 도시한 지문인식모듈(500)의 분해단면도를 도시한 것이다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지문인식모듈(500)에 대해 설명한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 지문인식모듈(500)은 기판(100), IC칩(200) 및 몰딩부재(300)를 포함한다.
기판(100)은 입출력단자부(110) 및 기판 본딩패드(130)를 구비한다. 또한, IC칩(200)은 일면(201)이 상기 기판(100)의 일면(101)에 부착되고, 상기 기판 본딩패드(130)와 연결되는 IC칩 본딩패드(230)를 구비한다.
입출력단자부(110)는 외부신호와 연결되어 신호 또는 전력을 입력받거나 출력할 수 있도록 하는 연결단자이다. 기판(100)은 IC칩(200)과 연결되어 기판(100)의 입출력단자부(110)에서 수신한 신호를 IC칩(200)에 전달하고, 입출력단자부(110)를 통해 IC칩(200)이 생성한 신호를 외부로 출력할 수도 있다. 입출력단자부(110)는 기판(100)의 하면에 형성될 수 있다. 기판의 하면(103)이란, IC칩(200)이 부착되는 기판의 일면(101)의 반대면을 의미한다. 입출력단자부(110)가 기판의 하면(103)에 형성된 경우, 기판의 하면(103)은 다른 기판(100) 또는 장치에 부착되어 실장될 수 있다. 예를 들어, 입출력단자부(110)는 모바일 기기의 메인보드의 연결 패드와 전기적으로 연결되는 방식으로 표면실장될 수 있다.
그러나 본 발명에서 입출력단자부(110)는 기판의 하면(103)에 형성되는 것으로 한정되는 것은 아니다. 입출력단자부(110)는 기판의 일면(101) 또는 측면 등에도 형성될 수 있다.
기판 본딩패드(130)는 IC칩 본딩패드(230)와 연결된다. 기판 본딩패드(130)와 IC칩 본딩패드(230)는 연결되어 신호를 전달할 수도 있고, 전력을 전달할 수도 있으며, IC칩(200)이 기판의 일면(101)에 부착되게 할 수도 있다.
기판 본딩패드(130)와 IC칩 본딩패드(230)는 표면 본딩패드(131, 231), 와이어 본딩패드(133, 233) 또는 둘 모두를 포함할 수 있다.
IC칩의 표면 본딩패드(231)는 IC칩(200)의 일면(201)에 형성되고, 기판의 표면 본딩패드(131)는 기판(100)의 일면(101)에 형성되어 상기 IC칩의 표면 본딩패드(231)와 결합할 수 있다. IC칩 및 기판의 표면 본딩패드(131, 231)를 통해, IC칩(200)이 기판(100)에 부착될 수 있고 신호 또는 전력이 전달될 수도 있다. 상기 표면 본딩패드들(131, 231)은 각각 IC칩(200) 및 기판(100)에 각각 하나가 형성될 수 있고, 둘 이상이 형성될 수도 있다. 상기 표면 본딩패드(131,231)은 접착부재를 통해 서로 부착될 수 있다. 예를 들면, 에폭시, 접착 테이프, 접착 수지 등을 통해 서로 부착될 수 있다.
상기 표면 본딩패드(131, 231)는 전도성 재질로 서로 연결될 수도 있다. 이러한 경우 전도성 재질을 통해 신호 및 전력 등을 전달할 수 있다. 다수 개의 표면 본딩패드(131, 231)가 형성되고, 상기 표면 본딩패드(131, 231)를 통해 신호 및 전력을 공급하는 방식을 소위 플립 본딩 방식이라 한다. 플립 본딩 방식으로 기판(100)과 IC칩(200)이 연결되는 경우 후술할 와이어 본딩이 없을 수도 있다.
와이어 본딩패드(133, 233)는 신호 또는 전력이 전달될 수 있는 전도성의 와이어(240)가 연결되는 연결패드이다. 와이어(240)의 일단은 IC칩의 와이어 본딩패드(233)에 연결되고 타단은 기판의 와이어 본딩패드(133)에 연결될 수 있다. 와이어 본딩패드(133, 233)는 IC칩(200) 및 기판(100)에 하나 이상 형성될 수 있다.
IC칩의 와이어 본딩패드(233)는 도 1에 도시된 것과 같이, IC칩(200)이 일측이 길게 형성된 직육면체인 경우, 긴 측면을 따라 형성될 수 있다. 또한, 다른 실시예로 도 15에 도시된 것과 같이, IC칩(200)이 일측이 길게 형성된 직육면체인 경우, 짧은 측면을 따라 형성될 수 있다. 그러나 상기 설명한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
IC칩의 와이어 본딩패드(233)는 IC칩의 상면(203)에 형성될 수 있고, 기판의 와이어 본딩패드(133)는 기판(100)의 일면(101)에 형성될 수 있다. 이러한 경우, IC칩(200)과 기판(100)을 연결하는 와이어(240)는 IC칩의 상면(203)을 기준으로 돌출되어 형성될 수 있다.
IC칩(200)은 지문의 정보를 파악할 수 있도록 신호를 생성하고, 출력하며, 지문으로부터 신호를 수신하고, 수신된 신호를 처리할 수 있다. 따라서 IC칩(200)은 신호생성부, 송수신부 또는 신호처리부를 포함할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 지문인식모듈(500)은 몰딩부재(300)를 포함한다. 몰딩부재(300)는 상기 IC칩의 일면의 반대면(203)을 덮도록 형성된다. 더욱 구체적으로는 IC칩의 상면(203), 즉 IC칩(200)이 기판(100)과 부착되는 일면의 반대면(203)의 표면이 노출되지 않도록 몰딩부재(300)가 IC칩의 상면(203) 표면의 전부에 형성된다. 몰딩부재(300)는 IC칩의 상면(203)뿐만 아니라 노출될 수 있는 측면 또한 덮도록 형성될 수 있다. 몰딩부재(300)는 도 1에 도시한 것과 같이 기판(100) 상에 형성될 수 있으며, 기판(100)을 초과하지 않는 범위내에서 형성되는 것이 바람직하다.
몰딩부재(300)는 IC칩(200) 또는 IC칩(200)을 기판(100)과 연결시키는 솔더 또는 와이어(240) 등의 연결부재 등을 외부 충격이나 부식 등으로부터 보호할 수 있다. 몰딩부재(300)는 점성의 유체였다가 경화되며 딱딱하게 굳는 성질의 물질로 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로 몰딩부재(300)는 EMC(Epoxy Molding Compound), 실리콘, 세라믹 등으로 형성될 수 있다. 그러나 몰딩부재(300)의 재질은 상기 재질로 제한되는 것은 아니다.
상기 IC칩의 일면의 반대면(203)을 덮는 상기 몰딩부재의 일면(301)은 연마되어 형성될 수 있다. 몰딩부재(300)의 일면(301)은 IC칩의 상면(203)을 덮도록 형성된다. 상기 몰딩부재의 일면(301)은 최초에 몰딩부재(300)가 형성되고, 이 후 상기 일면(301)을 연마하여 형성할 수 있다.
상기 몰딩부재의 일면(301)은 본 발명의 지문인식모듈(500)이 인식하는 지문이 접촉되는 부분으로 지문인식신호가 출력되어 지문에 전달되게 된다. 이 때 신호가 원활하게 전달되거나 지문을 거친 신호가 원활하게 수신되기 위해서는 몰딩부재(300)의 정전용량이 일정 수준 이상을 유지해야 한다. 물체의 정전용량은 아래와 같은 식에 의해서 정해질 수 있다.
Figure pat00001
(C : 정전용량, εr: 비유전율, S : 면적, d : 거리)
상기 식에 따르면, 정전용량을 크게 하기 위해서는 비유전율(εr)이 큰 재질을 사용하거나, 면적(S)을 키우거나 또는 거리(d)를 줄여야 한다. 그러나 제한된 소재만을 사용할 수 있는 공정 특성 상 비유전율(εr)을 원하는 만큼 키우는 것은 어려운 일이고, 면적(S) 또한 원하는 만큼 키울 수 없다. 따라서 신호가 송신 또는 수신되는 송수신부와 지문의 거리(d)를 줄이는 것을 통해서 정전용량(C)을 크게 할 수 있다.
상기 거리(d)를 줄이는 것은 몰딩부재(300)의 두께를 얇게 형성하는 것을 의미한다. 본 발명의 지문인식모듈(500)은 몰딩부재의 일면(301)을 연마하는 것에 의해서 몰딩부재(300)의 두께를 얇게 형성할 수 있다.
제 1 실시예에 따른 지문인식모듈(500)은 기판(100)과 IC칩(200)이 와이어 본딩 방식으로 연결될 수 있으며, 상기 와이어(240)는 IC칩의 상면(203)을 기준으로 돌출되게 형성될 수 있다.
이러한 경우, 몰딩부재(300)는 상기 돌출된 와이어(240)도 모두 덮도록 형성될 수 있다. 이 때, 몰딩부재(300)의 일면(301)에서 가장 가까운 위치에 있는 것은 와이어의 일부분(241)이 될 수 있다. 몰딩부재(300)의 두께는 아무리 얇아진다 하더라도 상기 돌출된 와이어(240)가 노출되게 할 수는 없으므로, 상기 돌출된 와이어(240)을 덮는 위치까지 형성되어야 한다.
몰딩부재(300)는 상기 와이어(240) 중 상기 몰딩부재의 일면(301)에 가장 가까운 일부분으로부터 상기 몰딩부재의 일면(301)까지의 두께가 1㎛ 내지 100㎛가 되도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 몰딩부재의 일면(301)은 연마되어 상기 두께로 형성될 수 있다. 상기 와이어(240) 중 상기 몰딩부재의 일면(301)에 가장 가까운 일부분(241)이란 IC칩(200)과 기판(100)을 연결하는 와이어(240) 중 기판(100) 또는 IC칩의 상면(203)에 수직한 방향으로 가장 많이 돌출된 부분이 있는 와이어(240)의 가장 많이 돌출된 부분을 의미한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 지문인식모듈(500)은 상기 몰딩부재의 일면(301)의 적어도 일부에 형성되는 코팅층(400)을 더 포함할 수 있다. 상기 코팅층(400)은 몰딩부재(300)를 외부 충격 또는 긁힘으로부터 보호할 수 있다. 또한 가시광선이 투과되지 않거나 일부 파장의 가시광선만을 투과되는 재질로 형성하여 몰딩부재(300)가 덮고 있는 IC칩(200) 또는 와이어(240) 등이 외부에서 보이지 않게 시각적으로 차폐할 수 있다. 구체적으로는 코팅층(400)을 UV코팅으로 형성될 수 있다. 또한, 코팅층(400)은 증착 방식, 스프레잉 방식 등으로 형성될 수 있다. 또한, 코팅층(400)은 필름 등을 접착시켜 형성할 수 있다. 그러나 코팅층(400)의 형성방법은 상기 나열한 것에 제한되는 것은 아니다.
이하, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지문인식모듈(600)에 대하여 설명한다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지문인식모듈(600)을 도시한 것이다. 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지문인식모듈(600)의 투시사시도이고, 도 6은 도 5에서 도시한 지문인식모듈(600)의 분해 사시도이고, 도 7은 도 5의 지문인식모듈(600)을 B-B'선으로 절단한 단면도이다. 도 8은 도 7에서 도시한 지문인식모듈(600)의 분해단면도를 도시한 것이다.
이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지문인식모듈(600)에 대해서 설명한다. 설명의 편의성을 위하여 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지문인식모듈(600)를 설명하는데 있어서, 상술한 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 제 1 실시예와 다른 점을 중심으로 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 지문인식모듈(600)은 와이어(240)를 이용한 본딩 방식이 사용되지 않을 수 있다.
또한 와이어(240)를 이용한 본딩 방식이 사용된다 하더라도 와이어(240)가 IC칩의 상면(203)을 기준으로 돌출되게 형성되지 않을 수 있다. 예를 들어, IC칩의 와이어 본딩패드(233)가 IC칩의 상면(203)이 아닌 측면 등에 형성되어 있는 경우, 와이어(240)가 IC칩의 상면(203)을 기준으로 돌출되지 않을 수 있다.
본 실시예의 경우에 몰딩부재(300)로부터 가장 가까이 있는 부분은 와이어(240)가 아니라 IC칩의 상면(203)이다. 따라서 본 실시예에 있어서 몰딩부재(300)의 두께는 IC칩의 상면(203)으로부터 몰딩부재의 일면(301)까지의 두께에 해당한다.
본 실시예에 있어서, 상기 몰딩부재(300)의 두께는 1㎛ 내지 100㎛가 되도록 형성될 수 있다.
본 발명은 지문인식모듈의 제조방법을 포함한다.
이하, 도 9 내지 14을 참조하여, 지문인식모듈의 제조방법에 대하여 설명한다. 도 9는 본 발명의 지문인식모듈의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 10은 제 1 실시예에서 설명한 지문인식모듈의 제조방법에 대한 공정단면도를 도시한 것이고, 도 11은 제 2 실시예에서 설명한 지문인식모듈의 제조방법에 대한 공정단면도를 도시한 것이다. 도 12 내지 도 14는 본 발명의 연마단계(S300)의 실시예들을 설명하기 위한 순서도이다.
설명의 편의성을 위하여 지문인식모듈의 제조방법을 설명하는데 있어서, 상기 제조방법에 따른 지문인식모듈 중 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한 제 1 및 제 2 실시예와 다른 점을 중심으로 설명하도록 한다.
본 발명의 지문인식모듈은 본딩 단계(S100), 몰딩 단계(S200) 및 연마 단계(S300)를 포함한다.
도 10 및 도 11의 (A)에서 도시한 것과 같이, 본딩 단계(S100)는 기판(100)에 IC칩(200)의 일면(201)을 부착하고, 상기 기판(100)과 상기 IC칩(200)을 전기적으로 연결하는 단계이다. 상술한 바와 같이, IC칩(200)과 기판(100)은 와이어 본딩, 다이 본딩, 플립 본딩 또는 이들 중 둘 이상을 함께 사용한 방식으로 연결될 수 있다. 도 10 및 도 11의 (B)에서 도시한 것은 본딩 단계(S100)가 수행된 공정의 단면도이다.
도 10의 (A) 및 (B)를 참조하면, 본딩 단계(S100)는 와이어(240)를 이용한 본딩 방식으로 연결하는 와이어 본딩 단계(S110)를 포함할 수 있다. 이 때, 와이어(240)는 IC칩의 상면(203)을 기준으로 돌출되게 형성될 수 있다.
도 11의 (A) 및 (B)를 참조하면, 본딩 단계(S100)는 와이어(240)를 이용한 본딩 방식이 없을 수 있다. 또한 와이어 본딩 방식이 사용되더라도 연결된 와이어(240)가 IC칩의 상면(203)을 기준으로 돌출되지 않게 형성될 수 있다.
도 10 및 도 11의 (C)에서 도시한 것과 같이, 몰딩 단계(S200)는 IC칩의 일면의 반대면(203)을 덮도록 몰딩부재(300)를 형성하는 단계이다. 몰딩부재(300)에 대해서는 상술한 바와 같다.
몰딩 단계(S200)에서 몰딩부재(300)는 두께가 두껍게 형성될 수 있다. 특히, 몰딩 단계(S200)에서 형성된 IC칩의 상면(203)을 덮도록 형성되는 몰딩부재의 일면(301)을 이후의 단계에서 연마되어 제거될 수 있으므로, 제 1 및 제 2 실시예에서 설명한 몰딩부재(300)보다 두껍게 형성될 수 있다.
구체적으로는 두께가 2㎛ 내지 30㎜가 되도록 형성될 수 있다. 몰딩부재(300)의 두께는 도 10의 (C)에서 도시한 것과 같이 상기 와이어(240) 중 상기 몰딩부재의 일면(301)에 가장 가까운 일부분(241)으로부터 상기 몰딩부재의 일면(301)까지의 두께일 수 도 있고, 도 11의 (C)에서 도시한 것과 같이 상기 IC칩(200)의 일면의 반대면(203)으로부터 상기 몰딩부재의 일면(301)까지의 두께일 수도 있다.
도 10 및 도 11의 (D)에서 도시한 것과 같이, 연마 단계(S300)는 상기 IC칩(200)의 일면의 반대면(203)을 덮는 상기 몰딩부재의 일면(301)을 연마하여 상기 몰딩부재(300)의 일부를 제거하는 단계이다. 연마 단계(S300)에서 이전의 몰딩 단계(S200)에서 형성된 몰딩부재의 일면(301)을 연마한다.
연마 단계(S300)에서 몰딩부재(300)의 두께는 1㎛ 내지 100㎛가 되도록 연마될 수 있다. 연마 단계(S300)에서의 몰딩부재(300)의 두께는 몰딩 단계(S200)에서의 몰딩부재(300)의 두께와 같이 두 가지 의미일 수 있다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 연마단계(S300)의 실시예들을 설명하기 위한 순서도이다.
도 12에 도시된 것과 같이, 연마 단계(S300)는 상기 몰딩부재(300)의 두께를 측정하는 측정 단계(S301), 상기 측정 단계에서 측정된 결과를 이용하여 연마하여 제거할 두께를 연산하는 연산 단계(S302) 및 상기 몰딩부재의 일면(301)을 연마하여 상기 연산단계(S302)에서 연산된 결과에 해당하는 두께의 몰딩부재(300)를 제거하는 제거 단계(S303)를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부재(300)의 두께를 측정하는 측정 단계는 기판의 상면(101) 또는 하면(103)으로부터 몰딩부재의 일면(301)까지의 두께를 측정한 후, 미리 알고 있는 기판(100)의 두께, IC칩(200)의 두께 및 와이어(240)의 대략적인 돌출된 정도를 계산하여 측정할 수 있다. 또한, 와이어(240) 중 몰딩부재의 일면(301)에 가장 가까운 일부분(241)을 감지하여 이로 부터 몰딩부재의 일면(301)까지의 두께를 직접 측정할 수도 있다.
연산 단계(S302)에서는 측정된 결과에서 미리 정해진 적정 두께를 차감하여 제거할 두께를 연산한다. 미리 정해진 적정 두께는 상술한 바와 같이 1㎛ 내지 100㎛가 되는 것이 바람직하다.
도 13에 도시된 것과 같이, 연마 단계(S300)는 또한, 상기 몰딩부재의 일면(301)을 연마하여 상기 몰딩부재(300)의 일부를 제거하는 제거 단계(S311) 및 상기 제거 단계(S311)가 수행되는 동안, 상기 몰딩부재(300)의 두께를 지속적으로 측정하는 측정 단계(S312)를 포함하고, 상기 제거 단계(S311)는 상기 측정 단계(S312)에서 측정된 결과가 미리 정해진 두께에 도달하면 연마가 중지되는 것을 특징으로 할 수 있다.
도 14에 도시된 것과 같이, 연마 단계(S300)는 또한, 상기 몰딩부재의 일면(301)을 연마하여 상기 몰딩부재(300)의 일부를 제거하는 제거 단계(S321) 및 상기 제거 단계(S321)가 수행되는 동안, 상기 몰딩부재(300)의 정전용량을 지속적으로 측정하는 측정 단계(S322)를 포함하고, 상기 제거 단계(S321)는 상기 측정 단계(S322)에서 측정된 결과가 미리 정해진 정전용량에 도달하면 연마가 중지되는 것을 특징으로 할 수 있다.
도 10 및 도 11의 (E)에서 도시한 것과 같이, 본 발명의 지문인식모듈의 제조방법은 상기 몰딩부재의 일면(301)의 적어도 일부에 코팅층(400)을 형성하는 코팅 단계(S500)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 지문인식모듈의 제조방법은 쏘잉 단계(S400)를 더 포함할 수 있다. 쏘잉 단계(S400)는 기판(100)을 절단하는 단계이다. 양산과정에 있어서 하나의 기판(100)에 다수 개의 IC칩(200)을 부착하고, 상기 IC칩(200)을 기판(100)에 연결한 후, 하나의 몰딩 과정으로 상기 다수 개의 IC칩(200)을 덮을 수 있다. 이러한 경우, 하나의 지문인식모듈로 절단하는 과정이 필요하는데 이 과정이 쏘잉 단계(S400)이다.
쏘잉 단계(S401)는 상기 IC칩(200), 상기 IC칩(200)이 부착된 기판(100) 및 상기 IC칩(200)의 주변에 형성된 몰딩부재(300) 중 일부를 포함하도록 상기 기판(100) 및 몰딩부재(300)를 절단하는 과정일 수 있다. 상기 쏘잉 단계(S401)는 몰딩 단계(S200)가 끝난 후 수행되는 것이다. 상기 쏘잉 단계(S401)는 연마 단계(S300) 전에 수행될 수도 있고, 연마 단계(S300)가 끝난 후에 수행될 수도 있다. 또한, 코팅 단계(S500)가 수행된 후에 수행될 수도 있다.
도 10 및 도 11에서는 설명의 편의성을 위하여 쏘잉 단계(S400)가 이미 수행된 것을 가장하여 도시하였다. 그러나 쏘잉 단계(S400)가 아직 수행되지 아니한 경우에도 각 단계를 설명하는 것은 크게 다르지 않고, 본 기술에 관한 통상의 기술자가 각 단계를 이해하는 것에는 어려움이 없을 것이다.
100 : 기판 110 : 입출력단자부
130 : 기판 본딩패드
200 :IC칩 230 : IC칩 본딩패드
240 : 와이어
300 : 몰딩부재 301 : 몰딩부재의 일면
400 : 코팅층
S100 : 본딩 단계 S200 : 몰딩 단계
S300 : 연마 단계 S400 : 쏘잉 단계
S500 : 코팅 단계

Claims (17)

  1. 기판, IC칩 및 몰딩부재를 포함하는 지문인식모듈로서,
    상기 기판은 입출력단자부 및 기판 본딩패드를 구비하고,
    상기 IC칩은 일면이 상기 기판의 일면에 부착되고, 상기 기판 본딩패드와 연결되는 IC칩 본딩패드를 구비하고,
    상기 몰딩부재는 상기 IC칩의 일면의 반대면을 덮도록 형성되고, 상기 IC칩의 일면의 반대면을 덮는 상기 몰딩부재의 일면은 연마되어 형성되는
    지문인식모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 본딩패드 중 적어도 하나와 상기 IC칩 본딩패드 중 적어도 하나는 와이어를 이용한 본딩 방식으로 연결되고,
    상기 몰딩부재는 상기 와이어도 덮도록 형성되는
    지문인식모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 와이어 중 적어도 일부는 IC칩의 일면의 반대면을 기준으로 돌출되게 형성되고,
    상기 몰딩부재는 상기 돌출된 와이어도 덮도록 형성되는
    지문인식모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 몰딩부재는 상기 와이어 중 상기 몰딩부재의 일면에 가장 가까운 일부분으로부터 상기 몰딩부재의 일면까지의 두께가 1㎛ 내지 100㎛가 되도록 형성되는
    지문인식모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 몰딩부재는 상기 IC칩의 일면의 반대면으로부터 상기 몰딩부재의 일면까지의 두께가 1㎛ 내지 100㎛가 되도록 형성되는
    지문인식모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 몰딩부재의 일면의 적어도 일부에 형성되는 코팅층을 더 포함하는
    지문인식모듈.
  7. 기판에 IC칩의 일면을 부착하고, 상기 기판과 상기 IC칩을 전기적으로 연결하는 본딩 단계;
    상기 IC칩의 일면의 반대면을 덮도록 몰딩부재를 형성하는 몰딩 단계; 및
    상기 IC칩의 일면의 반대면을 덮는 상기 몰딩부재의 일면을 연마하여 상기 몰딩부재의 일부를 제거하는 연마 단계를 포함하는
    지문인식모듈의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 본딩 단계는 와이어를 이용한 본딩 방식으로 연결하는 와이어 본딩 단계를 포함하고,
    상기 몰딩 단계는 상기 와이어를 덮도록 몰딩부재를 형성하는 단계를 포함하는
    지문인식모듈의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 와이어 중 적어도 일부는 IC칩의 일면의 반대면을 기준으로 돌출되게 형성되고,
    상기 몰딩 단계는 상기 와이어 중 상기 몰딩부재의 일면에 가장 가까운 일부분으로부터 상기 몰딩부재의 일면까지의 두께가 2㎛ 내지 30㎜가 되도록 몰딩부재를 형성하고,
    상기 연마 단계는 상기 몰딩부재의 일면에 가장 가까운 와이어의 일부분으로부터 상기 몰딩부재의 일면까지의 두께가 1㎛ 내지 100㎛가 되도록 상기 몰딩부재의 일면을 연마하여 상기 몰딩부재의 일부를 제거하는
    지문인식모듈의 제조방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 몰딩 단계는 상기 IC칩의 일면의 반대면으로부터 상기 몰딩부재의 일면까지의 두께가 2㎛ 내지 30㎜가 되도록 몰딩부재를 형성하고,
    상기 연마 단계는 상기 IC칩의 일면의 반대면으로부터 상기 몰딩부재의 일면까지의 두께가 1㎛ 내지 100㎛가 되도록 상기 몰딩부재의 일면을 연마하여 상기 몰딩부재의 일부를 제거하는
    지문인식모듈의 제조방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 IC칩, 상기 IC칩이 부착된 기판 및 상기 IC칩의 주변에 형성된 몰딩부재 중 일부를 포함하도록 상기 기판 및 몰딩부재를 절단하는 쏘잉 단계를 더 포함하는
    지문인식모듈의 제조방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 연마 단계는,
    상기 몰딩부재의 두께를 측정하는 측정 단계;
    상기 측정 단계에서 측정된 결과를 이용하여 연마하여 제거할 두께를 연산하는 연산 단계; 및
    상기 몰딩부재의 일면을 연마하여 상기 연산단계에서 연산된 결과에 해당하는 두께의 몰딩부재를 제거하는 제거 단계를 포함하는
    지문인식모듈의 제조방법.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 연마 단계는,
    상기 몰딩부재의 일면을 연마하여 상기 몰딩부재의 일부를 제거하는 제거 단계; 및
    상기 제거 단계가 수행되는 동안, 상기 몰딩부재의 두께를 지속적으로 측정하는 측정 단계를 포함하고,
    상기 제거 단계는 상기 측정 단계에서 측정된 결과가 미리 정해진 두께에 도달하면 연마가 중지되는 것을 특징으로 하는
    지문인식모듈의 제조방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 몰딩부재의 두께는 상기 IC칩의 일면의 반대면으로부터 상기 몰딩부재의 일면까지의 두께인
    지문인식모듈의 제조방법.
  15. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 기판과 상기 IC칩은 와이어를 통해 연결되고,
    상기 몰딩부재의 두께는 상기 와이어 중 상기 몰딩부재의 일면에 가장 가까운 일부분으로부터 상기 몰딩부재의 일면까지의 두께인
    지문인식모듈의 제조방법.
  16. 제 7 항에 있어서,
    상기 연마 단계는,
    상기 몰딩부재의 일면을 연마하여 상기 몰딩부재의 일부를 제거하는 제거 단계; 및
    상기 제거 단계가 수행되는 동안, 상기 몰딩부재의 정전용량을 지속적으로 측정하는 측정 단계를 포함하고,
    상기 제거 단계는 상기 측정 단계에서 측정된 결과가 미리 정해진 정전용량에 도달하면 연마가 중지되는 것을 특징으로 하는
    지문인식모듈의 제조방법.
  17. 제 7 항에 있어서,
    상기 연마된 몰딩부재의 일면의 적어도 일부에 코팅층을 형성하는 코팅 단계를 더 포함하는
    지문인식모듈의 제조방법.





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