KR20140144928A - 지문인식 모듈 - Google Patents

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KR20140144928A
KR20140144928A KR1020130067154A KR20130067154A KR20140144928A KR 20140144928 A KR20140144928 A KR 20140144928A KR 1020130067154 A KR1020130067154 A KR 1020130067154A KR 20130067154 A KR20130067154 A KR 20130067154A KR 20140144928 A KR20140144928 A KR 20140144928A
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이수길
송용환
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(주)파트론
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Abstract

본 발명의 패키지 공정이 간단하고 단가가 저렴한 구조의 지문인식 모듈에 관한 것으로, 송수신부와 인식하려는 지문 사이의 신호의 수신율이 높으면서, 제조 공정이 간소하다는 장점이 있다.
본 발명의 지문인식 모듈은 지지체, 상기 지지체의 상부면에 배치되어 송신할 신호를 생성하고, 수신한 신호를 처리하는 집적회로부, 상기 집적회로부의 상부면과 결합되고 송신단, 수신단 및 입출력단자를 구비하고 있는 필름부, 상기 집적회로부 및 필름부의 적어도 일부를 봉지하는 몰딩부를 포함한다.

Description

지문인식 모듈{FINGERPRINT SENSING MODULE}
본 발명의 지문인식 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 패키지 공정이 간단하고 단가가 저렴한 구조의 지문인식 모듈에 관한 것이다.
모바일 기기를 이용한 다양한 기능의 수행이 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 면접촉 방식과 스크롤 방식으로 구분될 수 있다. 면접촉 방식은 은행이나 출퇴근 입력 장치에 주로 사용되고, 손가락 전체를 지문인식 모듈에 접촉하는 방식이다. 스크롤 방식은 랩톱 컴퓨터와 모바일 기기 등에 적용될 수 있도록 전력을 적게 소비하고 소형화 설계된 지문인식 모듈로 손가락을 지문입력 모듈의 위에서 아래로 움직이며 접촉하여 지문을 입력하는 방식이다.
스크롤 방식은 다시 지문의 융선과 골을 광학적으로 인식하여 분석하는 광학 방식과 지문의 내측과 표면을 포함한 골과 융선을 따라 표면전류가 흐르게 하여 전류의 변화를 감지하는 RF방식으로 구분될 수 있다. 이 중 광학 방식은 상대적으로 위변조가 용이해 최근에는 RF방식이 각광받고 있다.
RF방식은 지문으로 신호를 송신하고, 지문을 통과한 신호를 수신하여 지문의 특성 및 형상을 감지한다. 지문까지 신호가 원활하게 송신되고, 다시 신호를 지문으로부터 수신하기 위해서는 송수신부와 지문 사이의 정전용량이 높아야 한다. 정전용량은 물체의 두께에 반비례하므로, 송수신부와 지문 사이의 구조물의 두께가 얇아질수록 높은 정전용량을 확보할 수 있다.
집적회로부와 송수신부를 포함하는 센서부는 특성상 각각의 완제품에서 요구되는 다양한 형상으로 제조되는데 한계가 있다. 따라서 각각의 완제품에서 요구되는 형상을 만족하기 위해 센서부를 패키징하여 원하는 형상으로 제조하는 방법이 시도되고 있다. 그러나 센서부를 패키징하는 과정에서 송수신부와 지문 사이의 구조물의 두께가 얇으면서, 양산시 높은 수율을 유지하는 것은 매우 난해하였다. 따라서 송수신부와 지문 사이의 구조물의 두께를 얇게 유지할 수 있으면서 생산 공정이 간소하여 높은 수율을 유지할 수 있는 지문인식 모듈이 요구되어 왔다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 송수신부와 인식하려는 지문 사이의 신호의 수신율이 높으면서, 제조 공정이 간소한 지문인식 모듈을 제공하는 것에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지문인식 모듈은 지지체, 상기 지지체의 상부면에 배치되어 송신할 신호를 생성하고, 수신한 신호를 처리하는 집적회로부, 상기 집적회로부의 상부면과 결합되고 송신단, 수신단 및 입출력단자를 구비하고 있는 필름부, 상기 집적회로부 및 필름부의 적어도 일부를 봉지하는 몰딩부를 포함한다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 필름부는 상기 집적회로부의 상부면과 결합되어 상기 송신단 및 수신단을 구비하고 있는 송수신부, 상기 송수신부로부터 연장되어 신호를 전달할 수 있는 패턴이 형성되어 있는 전달부 및 상기 전달부로부터 연장되어 입출력단자를 구비하고 있는 단자부를 포함할 수 있다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 전달부는 상기 집적회로부의 일측면과 접촉되도록 형성될 수 있다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 집적회로부는 상기 일측면이 곡면으로 형성되어 있을 수 있다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 집적회로부의 일측면에 결합되고 일면이 곡면으로 형성되어 있는 보조대를 더 포함하고, 상기 전달부는 상기 보조대의 상기 일면과 접촉되도록 형성될 수 있다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 전달부는 상기 집적회로부의 일측면 및 하부면과 접촉되도록 형성될 수 있다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 지지체의 상부면 및 상기 집적회로부의 하부면과 접촉되는 전달부는 접착제를 통해서 결합될 수 있다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 전달부의 일단은 상기 지지체의 상부면을 초과하여 연장되도록 형성되고. 상기 단자부는 상기 전달부의 일단으로부터 연장되어 상기 지지체의 상부면의 외부에 위치하도록 형성될 수 있다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 지지체는 회로기판으로 형성되고, 상기 단자부는 상기 지지체의 상부면 상에 배치되고, 상기 입출력단자는 상기 지지체에 형성된 단자와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 단자부의 상부측에 배치되어, 상기 입출력단자와 상기 지지체에 형성된 단자를 전기적으로 연결하는 보조회로기판을 더 포함할 수 있다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 입출력단자와 상기 지지체에 형성된 단자는 와이어본딩 방식으로 연결될 수 있다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 입출력단자와 상기 지지체에 형성된 단자는 플립본딩 방식으로 연결될 수 있다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 지지체는 상부면에 상기 입출력단자와 연결되는 단자가 구비되고, 하부면에 상기 입출력단자와 연결된 단자와 전기적으로 연결되는 단자가 구비될 수 있다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 몰딩부는 상기 지지체의 상부면을 초과하지 않도록 형성될 수 있다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 몰딩부의 유전율은 4F/m이상일 수 있다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 몰딩부는 에폭시 몰딩 컴파운드로 형성될 수 있다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 몰딩부는 상기 몰딩부의 상부표면으로부터 상기 송수신부까지의 거리가 120㎛이하가 되도록 형성될 수 있다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 몰딩부의 상부면 상에 형성되는 코팅부를 더 포함할 수 있다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 코팅부는 유전율이 4F/m이상일 수 있다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 코팅부는 170℃에서 안정적일 수 있다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 코팅부는 세라믹 재질을 50%이상 함유할 수 있다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 코팅부는 가시광선의 투과율이 30%이하일 수 있다.
상기 지문인식 모듈에 있어서, 상기 필름부는 연성회로기판으로 형성될 수 있다.
본 발명의 지식인식 모듈에 따르면, 송수신부와 인식하려는 지문 사이의 신호의 수신율이 높으면서, 제조 공정이 간소하다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 일 실시예를 AA'선으로 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 일 실시예를 분해한 분해사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 부분 중 일부를 AA'선으로 절단한 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 일 실시예의 필름부만 분리하여 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1-1실시예 따른 지문인식 모듈을 도 1에 도시된 일 실시예를 AA'선을 기준으로 절단한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 지문인식 모듈에 있어서 몰딩부 및 코팅부를 제외한 부분의 분해사시도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 지문인식 모듈에 있어서 몰딩부 및 코팅부를 제외한 부분의 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 일 실시예를 AA'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 10은 지지체와 필름부가 와이어 본딩 방식으로 연결된 지문인식 모듈의 일 부분의 사시도이다.
도 11은 지지체와 필름부가 플립 본딩 방식으로 연결된 지문인식 모듈의 일 부분의 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 일 실시예를 AA'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제3실시예의 분해사시도이다.
도 14는 도 13에 도시된 일부를 AA'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 15는 제3실시예의 변형된 일 실시예로서, 지문인식 모듈 중 일 부분의 사시도이다.
도 16은 도 15에 도시된 일 실시예를 AA'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 17은 본 발명의 제4실시예의 집적회로부의 사시도이다.
도 18은 도 17에 도시된 집적회로부가 사용된 지문인식 모듈을 절단한 단면도이다.
본 발명은 지문인식 모듈에 관한 것으로, 지지체, 집적회로부, 필름부 및 몰딩부를 포함한다. 이하, 본 발명의 지문인식 모듈에 대한 몇몇 바람직한 실시예에 대해서 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예 중 제1실시예에 대해서 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 일 실시예를 AA'선으로 절단한 단면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 일 실시예를 분해한 분해사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 부분 중 일부를 AA'선으로 절단한 단면도이다. 도 5는 도 3에 도시된 일 실시예의 필름부(300)만 분리하여 도시한 사시도이다.
본 발명의 일 실시예는 지지체(100), 집적회로부(200), 필름부(300), 몰딩부(400)를 포함한다.
본 발명의 제1실시예에 있어서, 지지체(100)는 일정한 넓이의 상부면과 하부면을 갖는 판 형태의 구조물일 수 있다. 지지체(100)는 본 발명의 지문인식 모듈(610)의 최하단부에 위치하여, 집적회로부(200), 필름부(300) 및 몰딩부(400)를 지지할 수 있다. 본 발명의 다른 구성을 지지하기 위해서 쉽게 휘어지지 않는 견고한 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 더욱 구체적으로, 지지체(100)는 금속 또는 플라스틱 수지 등으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지체(100)는 통상적으로 연성회로기판과 결합하여 형상을 유지시키기 위해 사용되는 스티프너(stiffener)가 사용될 수 있다. 또한 다른 예로서, 지지체(100)는 플라스틱 사출물로 형성될 수 있다.
몰딩부(400)는 지지체(100)의 상부면을 초과하지 않도록 형성될 수 있다. 따라서 지지체(100)의 형상은 본 발명의 지문인식 모듈의 최종 형상을 결정할 수 있다. 따라서 지지체(100)는 본 발명의 지문인식 모듈이 실장되어 사용될 완제품의 형태에 따라 다양한 형태로 변경될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에서, 집적회로부(200)는 지지체(100)의 상부면과 결합된다. 더욱 구체적으로 집적회로부(200)의 하부면과 지지체(100)의 상부면이 맞닿도록 결합될 수 있다. 집적회로부(200)의 하부면은 지지체(100)의 상부면보다 작게 형성될 수 있다. 집적회로부(200)의 하부면과 지지체(100)의 상부면은 접착제(190)를 이용하여 결합될 수 있다. 상기 접착제는 SMT공정(170℃이상)에서 안정적으로 유지될 수 있는 성질을 갖는 것이 바람직하다.
집적회로부(200)는 송신할 신호를 생성하고, 수신한 신호를 처리할 수 있다. 본 발명의 지문인식 모듈은 RF방식으로서, 송신단에서 인식할 지문으로 신호를 송신하고, 지문을 통과한 신호를 수신단에서 수신하는 것을 통하여 지문의 형태 또는 특성을 인식한다. 이를 위해서 송신할 신호를 생성하여야 하고, 수신한 신호를 처리하여야 한다. 집적회로부(200)는 상기 신호를 생성할 수 있고, 수신한 신호를 처리할 수 있다. 더욱 구체적으로, 집적회로부(200)는 신호생성부 및 신호처리부를 구비하고 있을 수 있다.
본 발명의 제1실시예에서, 집적회로부(200)의 일측면(201)은 후술할 필름부(300)의 전달부(330)와 접촉될 수 있다. 상기 집적회로부(200)의 일측면(201)은 전달부(330)가 급격하게 꺾이지 않고 집적회로부(200)의 상부면으로부터 지지체(100)의 상부면까지 연장될 수 있도록 곡면으로 형성될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에서, 필름부(300)는 집적회로부(200)의 상부면과 결합된다. 더욱 상세하게는, 필름부(300)의 단자부(311)와 집적회로부(200)의 단자부(210)는 플립칩 본딩 방식으로 결합될 수 있다. 필름부(300)는 송신단, 수신단 및 입출력단자(351)를 구비하고 있을 수 있다. 필름부(300)는 휘어질 수 있는 연성의 재질로 형성될 수 있다. 또한, 필름부(300)의 표면에는 도체 패턴이 형성될 수 있다. 예를 들어, 필름부(300)는 도체 패턴이 형성되어 있는 연성회로기판(FPCB ; Flexible Printed Circuit Board)으로 형성될 수 있다. 또한, 필름부(300)의 주요 재질은 캡톤 필름(kapton film)으로 형성될 수 있다. 캡톤 필름은 내열성이 뛰어나 본 발명의 지문인식 모듈이 추후 SMT공정을 통해 실장될 때, 고온에서도 안정적으로 유지될 수 있는 장점이 있다.
더욱 구체적으로, 필름부(300)는 송수신부(310), 전달부(330) 및 단자부(350)를 포함할 수 있다. 이하, 필름부(300)에 대해서 첨부한 도 5를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
송수신부(310)는 집적회로부(200)의 상부면과 결합될 수 있다. 송수신부(310)는 직접회로부(200)와 전기적으로 연결될 수 있는 단자(311)를 구비할 수 있다. 송수신부(310)의 단자(311)는 집적회로부(200)의 상부면에 형성된 단자(210)와 전기적으로 연결될 수 있다.
송수신부(310)는 송신단 및 수신단을 구비할 수 있다. 상술한 바와 같이, 송신단은 인식하려는 지문으로 신호를 송신하는 단자이고, 수신단은 지문을 통과한 신호를 수신하는 단자이다. 송신단은 집적회로부(200)와 연결되어 송신하려는 신호를 전달받을 수 있다. 더욱 구체적으로 송신단은 집적회로부(200)의 신호생성부와 전기적으로 연결될 수 있다. 수신단은 집적회로부(200)와 연결되어 수신한 신호를 전달할 수 있다. 더욱 구체적으로, 수신단은 집적회로부(200)의 신호처리부와 전기적으로 연결될 수 있다.
송수신부(310)는 집적회로부(200)의 상부면보다 같거나 작게 형성될 수 있다. 또한, 송수신부(310)의 적어도 일측단은 집적회로부(200)의 상부면의 일측면과 맞닿도록 결합될 수 있다. 상기 송수신부(310)의 일측단은 전달부(330)가 연장되는 위치일 수 있다.
전달부(330)는 송수신부(310)의 일측단으로부터 연장되어 형성된다. 더욱 구체적으로 전달부(330)의 일단은 송수신부(310)와 연결되고, 타단은 단자부(350)와 연결된다. 전달부(330)는 신호를 전달할 수 있는 패턴이 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 전달부(330)는 송수신부(310) 또는 집적회로부(200)로부터 단자부(350)까지 신호를 전달하거나, 단자부(350)로부터 송수신부(310) 또는 집적회로부(200)까지 신호 또는 전원을 전달할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에서, 전달부(330)는 집적회로부(200)의 일측면(201)과 접촉되도록 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로 전달부(330) 중 송수신부(310)와 가까운 부분(331)이 집적회로부(200)의 측면(201)과 접촉될 수 있다. 집적회로부(200)의 측면(201)과 접촉되지 않는 부분 중 일부는 지지체(100)의 상부면과 맞닿도록 배치될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에서, 전달부(330)는 지지체(100)의 상부면을 초과하여 연장될 수 있다. 이러한 경우, 지지체(100)의 상부면을 초과된 부분의 전달부(330)로부터 연장되는 단자부(350)는 지지체(100)의 상부면의 외부에 위치할 수 있다.
단자부(350)는 송수신부(310)의 타단으로부터 연장된다. 단자부(350)는 입출력단자(351)를 구비하여, 외부로부터 신호 또는 전원을 입력받거나, 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에서, 몰딩부(400)는 집적회로부(200) 및 필름부(300)의 적어도 일부를 봉지한다. 몰딩부(400)는 지지체(100)의 상부면 상에 형성될 수 있다. 바람직하게는 몰딩부(400)는 지지체(100)의 상부면을 초과하지 않도록 형성될 수 있다.
필름부(300)의 상부면 상에 형성된 몰딩부(400)는 이후에 본 발명의 지문인식 모듈이 동작하는 경우, 인식하려는 지문과 송수신단 사이에 위치하여 신호가 전달될 수 있다. 신호의 전달율을 높이기 위해서는 몰딩부(400)의 정전용량(C)이 커야 한다. 정전용량(C)은 다음과 같은 식에 의해서 정해질 수 있다.
Figure pat00001
(C : 정전용량, εr: 비유전율, S : 면적, d : 거리)
따라서 몰딩부(400)는 일정 수준 이상의 비유전율을 가진 재질로 형성되어야 한다. 더욱 구체적으로 몰딩부(400)는 비유전율이 4F/m이상인 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 몰딩부(400)가 봉지하는 송수신부(310)와 인식하려는 지문 사이에 신호가 전달되어야 하는데, 원활한 신호가 전달되기 위해서는 일정 수준 이상의 유전율을 가진 재질이 요구되기 때문이다. 몰딩부(400)는 예를 들어, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC ; Epoxy Molding Compound)로 형성될 수 있다. 에폭시 몰딩 컴파운드는 제품별로 유전율이 다르지만 5F/m이상의 유전율을 갖는 제품도 통용된다.
몰딩부(400)는 일정 두께 이하로 형성되어야 한다. 더욱 구체적으로, 몰딩부(400)의 상부표면으로부터 상기 송수신부(310)까지의 거리가 120㎛이하가 되도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1실시예에서, 지문인식 모듈은 코팅부(500)를 더 포함할 수 있다. 코팅부(500)는 몰딩부(400)의 상부면 상에 형성된다. 코팅부(500)는 세라믹 재질을 50%이상 함유할 수 있다. 세라믹 재질을 일정 비율 이상 함유한 코팅부(500)는 비유전율이 4F/m이상으로 상대적으로 높을 수 있고, 내열성이 강해 이후의 본 발명의 지문인식 모듈이 고온에서 가공되는 경우에도 안정적으로 유지될 수 있다. 더욱 구체적으로 코팅부(500)는 170℃에서 안정적일 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 코팅부(500)는 본 발명의 지문인식 모듈의 최외부에 위치하고, 이후에 본 발명의 지문인식 모듈이 완제품에 실장되어 사용되는 경우 외부로 노출되는 부분이다. 따라서 코팅부(500)는 고온의 공정을 거친 후에도 크랙 등이 발생하지 않고, 내부에 기포가 발생하지 않는 재질로 형성될 수 있다.
코팅부(500)는 특정한 색깔을 가지는 재질로 형성될 수 있다. 또한 코팅부(500)는 코팅부(500) 하부의 몰딩부(400) 등이 외부로 노출되지 않도록 불투명하게 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로 코팅부(500)는 가시광선의 투과율이 30%이하가 되도록 형성될 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 상술한 제1실시예의 변형된 실시예로서 제1-1실시예에 대해서 설명하도록 한다. 도 6은 본 발명의 제1-1실시예 따른 지문인식 모듈을 도 1에 도시된 일 실시예를 AA'선을 기준으로 절단한 단면도이다.
설명의 편의를 위해서, 제1-1실시예를 설명하는데 있어서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 제1실시예와 다른 점을 중심으로 설명하도록 한다.
본 발명의 제1-1실시예에 있어서, 본 발명의 지문인식 모듈은 집적회로부(200)의 일측면에 결합되고 일면이 곡면으로 형성되어 있는 보조대(250)를 더 포함할 수 있다. 보조대(250)의 상기 일면은 집적회로부(200)의 상부면으로부터 지지체(100)의 상부면까지 부드럽게 곡면으로 이어질 수 있도록 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 보조대(250)는 집적회로부(200)의 높이와 동일한 높이로 형성되어 보조대(250)의 상기 일면의 일단면이 집적회로부(200)의 상부면의 일단면과 연속적으로 이어질 수 있도록 형성될 수 있다.
전달부(330)는 상기 보조대(250)의 상기 일면과 접촉되도록 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로 전달부(330) 중 송수신부(310)와 가까운 부분(331)이 보조대(250)의 상기 일면과 접촉될 수 있다. 보조대(250)의 상기 일면과 접촉되지 않는 부분 중 일부는 지지체(100)의 상부면과 맞닿도록 배치될 수 있다. 따라서 전달부(330)는 송수신부(310)로부터 단자부(350)까지 연장되는데 있어서 급격하게 꺾이지 않고 부드럽게 배치될 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 8을 참조하여 상술한 제1실시예의 변형된 실시예로서 제2실시예에 대해서 설명하도록 한다. 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 지문인식 모듈에 있어서 몰딩부 및 코팅부를 제외한 부분의 분해사시도이고, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 지문인식 모듈에 있어서 몰딩부 및 코팅부를 제외한 부분의 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 일 실시예를 AA'선을 따라 절단한 단면도이다.
설명의 편의를 위해서, 제2실시예를 설명하는데 있어서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 제1실시예와 다른 점을 중심으로 설명하도록 한다.
본 발명의 제2실시예에 있어서, 지지체(100)는 회로기판으로 형성될 수 있다. 회로기판은 적어도 하나의 단자가 구비될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상부면과 하부면에 각각 적어도 하나의 단자(112, 111)가 구비될 수 있다. 상부면에 형성된 단자(112)는 후술하는 바와 같이 단자부(350)의 입출력단자(351)와 전기적으로 연결될 수 있다. 하부면에 형성된 단자(111)는 상기 상부면에 형성된 단자와 전기적으로 연결되어 본 발명의 지문인식 모듈이 외부와 연결될 수 있는 단자일 수 있다. 지지체(100)는 제1실시예에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 다른 구성을 지지하기 위해서 쉽게 휘어지지 않는 견고한 재질로 형성될 수 있다. 따라서 본 발명의 제2실시예에 있어서, 지지체(100)는 경성회로기판(Rigid PCB)이 사용될 수 있다.
필름부(300)의 단자부(350)는 지지체(100)의 상부면 상에 배치될 수 있다. 더욱 구체적으로, 단자부(350)와 연결되는 전달부(330)의 타단이 지지체(100)의 상부면에 위치하고 상기 전달부(330)의 타단으로부터 단자부(350)가 연장되어 형성될 수 있다.
단자부(350)에 구비된 입출력단자(351)는 지지체(100)에 형성된 단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 상술한 바와 같이, 입출력단자(351)와 연결되는 지지체(100)의 단자는 지지체(100)의 상부면에 형성된 것일 수 있다. 입출력단자(351)와 지지체(100)에 형성된 단자는 보조회로기판(353)을 통해서 연결될 수 있다. 보조회로기판(353)은 입출력단자(351)와 지지체(100)에 형성된 단자(112)와 각각 연결되는 단자를 구비하고 있고, 상기 각각의 단자가 서로 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다. 보조회로기판(353)은 지지체(100)의 상부면 상에서 필름부(300)의 단자부(350)의 상부면을 덮도록 위치할 수 있다. 따라서 보조회로기판(353)은 지지체(100)의 상부면보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
입출력단자(351)와 지지체(100)에 형성된 단자(112)가 연결되는 다른 방법으로 와이어 본딩 방식과 ACF 본딩 방식이 사용될 수 있다. ACF 본딩 방식이란, 이방 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)을 이용하여 두 대상을 접합하는 것으로, 통상적으로 연성회로기판 등의 접합에 통상적으로 사용된다. 이에 대해, 도 10 및 도 11 내지 도 12에 각각 도시하였다. 도 10은 지지체(100)와 필름부(300)가 와이어 본딩 방식으로 연결된 지문인식 모듈의 일 부분의 사시도이다. 도 10을 참조하면, 입출력단자(351)와 지지체(100)에 형성된 단자(112)가 도전성 와이어(355)를 통해 연결될 수 있다. 도 11은 지지체(100)와 필름부(300)가 ACF 본딩 방식으로 연결된 지문인식 모듈의 일 부분의 사시도이고, 도 12는 도 11에 도시된 일 실시예를 AA'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 11 내지 도 12를 참조하면, 입출력단자(351)와 지지체(100)에 형성된 단자가 마주보도록 배치되어 납 등의 도전성 물질로 형성된 솔더볼(357) 등에 의해 연결될 수 있다.
입출력단자(351)와 지지체(100)에 형성된 단자(112)가 연결되는 방법으로 보조회로기판(353)을 이용하는 방법과 와이어 본딩 방식은 입출력단자(351)의 단자가 필름부(300)의 단자부(350)에 있어서 지지체(100)의 상부면과 마주보는 면의 반대면에 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 입출력단자(351)와 지지체(100)에 형성된 단자(112)가 연결되는 방법으로 입출력단자(351)의 단자가 필름부(300)의 단자부(350)에 있어서 지지체(100)의 상부면과 마주보는 면에 형성되는 것이 바람직하다.
이하, 도 13 내지 도 14를 참조하여 상술한 제1실시예의 변형된 실시예로서 제3실시예에 대해서 설명하도록 한다. 도 13은 본 발명의 제3실시예의 분해사시도이고, 도 14는 도 13에 도시된 일부를 AA'선을 따라 절단한 단면도이다.
설명의 편의를 위해서, 제3실시예를 설명하는데 있어서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 제1실시예와 다른 점을 중심으로 설명하도록 한다.
본 발명의 제3실시예에 있어서, 필름부(300)의 전달부(330)는 집적회로부(200)의 일측면(201) 및 하부면과 접촉되도록 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로 전달부(330) 중 송수신부(310)로부터 바로 연장되는 부분부터 순차적으로 집적회로부(200)의 일측면(201) 및 하부면과 접촉될 수 있다. 더욱 구체적으로, 전달부(330) 중 송수신부(310)로부터 바로 연장되는 부분(331)이 집적회로부(200)의 일측면(201)과 맞닿고, 상기 일측면과 맞닿는 부분(331)으로부터 계속해서 연장되는 부분(332)이 집적회로부(200)의 하부면과 맞닿는다. 전달부(330)와 접촉되는 집적회로부(200)의 일측면은 제1실시예에서 설명한 것과 같이 집적회로부(200)의 상부면과 하부면을 부드럽게 연결할 수 있도록 곡면으로 형성될 수 있다.
지지체(100)의 상부면 및 상기 집적회로부(200)의 하부면과 접촉되는 전달부(330)는 접착제를 통해서 결합될 수 있다. 상기 접착제는 내열성이 뛰어나 본 발명의 지문인식 모듈이 추후 SMT공정을 통해 실장될 때, 고온에서도 안정적으로 유지될 수 있는 성질을 갖는 것이 바람직하다.
전달부(330) 중 집적회로부(200)의 하부면과 접촉되는 부분 중 송수신부(310)측과 먼 일단은 연장되어 지지체(100)의 상부면 상에 위치하도록 연장될 수 있다.
전달부(330)의 일단은 상기 지지체(100)의 상부면을 초과하여 연장되도록 형성되고. 단자부(350)는 전달부(330)의 일단으로부터 연장되어 지지체(100)의 상부면의 외부에 위치하도록 형성될 수 있다.
제3실시예의 변형된 실시예로서, 제1-1실시예에서 설명한 것과 같이, 일면이 곡면으로 형성된 보조대를 더 포함하고, 전달부는 보조대의 상기 일면과 접촉되도록 형성될 수 있다.
제3실시예의 다른 변형된 실시예로서, 제2실시예에서 설명한 것과 같이, 지지체(100)는 회로기판으로 형성되고, 단자부(350)는 지지체(100)의 상부면 상에 배치되고, 입출력단자(351)는 상기 지지체(100)에 형성된 단자와 전기적으로 연결되는 형태도 가능하다. 도 15는 제3실시예의 변형된 일 실시예로서, 지지체(100)와 필름부(300)가 보조회로기판(353)을 이용하여 연결된 실시예의 지문인식 모듈 중 일 부분의 사시도이고, 도 16은 도 15에 도시된 일 실시예를 AA'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 15 내지 도 16을 참조하면, 입출력단자(351)와 지지체(100)에 형성된 단자가 연결되는 방법으로 보조회로기판(353)을 이용하는 방법이 사용될 수 있다. 이외에도 입출력단자와 지지체에 형성된 단자가 연결되는 방법으로 와이어 본딩 방식 또는 ACF 본딩 방식이 사용될 수 있다.
이하, 도 17 내지 도 18을 참조하여 상술한 제1실시예의 변형된 실시예로서 제4실시예에 대해서 설명하도록 한다. 도 17은 본 발명의 제4실시예의 집적회로부의 사시도이고, 도 18은 도 17에 도시된 집적회로부가 사용된 지문인식 모듈을 절단한 단면도이다.
설명의 편의를 위해서, 제4실시예를 설명하는데 있어서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 제1실시예와 다른 점을 중심으로 설명하도록 한다.
본 발명의 제 5실시예의 접적회로부(200)는 집적회로(201) 및 집적회로(201)와 결합하는 바디부(203)를 포함한다. 바디부(203)는 상부면에 집적회로(201)를 수용할 수 있는 캐비티(204)를 구비할 수 있다. 캐비티(204)는 집적회로(201)를 수용할 수 있도록 집적회로(201)에 대응하는 규격을 가질 수 있다. 바디부(203)의 하부면은 지지체의 상부면과 맞닿아 결합될 수 있다.
본 발명의 지문인식 모듈에 사용되는 집적회로부(200)는 그 규격과 형상을 변경하는 것이 용이하지 않다. 따라서 다양한 규격과 형상을 갖는 지문인식 모듈에 사용되기 위해서 최대한 작고 실장되는 것에 용이한 형상을 갖는 것이 통상적이다. 따라서 이러한 통상적인 집적회로(201)를 이용하여 지문인식 모듈을 구성하기 위해서는 집적회로가 포함된 집적회로부(200)의 규격과 형상을 조절할 필요가 있다. 집적회로부의 바디부(203)는 통상적으로 사용되는 수지를 사용하여 사출 형성 등의 방식으로 형성될 수 있다. 바디부(203)는 집적회로(201)보다 상대적으로 규격과 형상을 변경하기 용이하므로, 집적회로(201)를 포함하는 집적회로부(200)를 설계하는데 있어서, 설계의 자유도를 증대시킬 수 있다.
100 : 지지체 200 : 집적회로부
201 : 집적회로 203 : 바디부
250 : 보조대 300 : 필름부
310 : 송수신부 330 : 전달부
350 : 단자부 351 : 입출력단자
353 : 보조회로기판 355 : 와이어
357 : 솔더볼 400 : 몰딩부
500 : 코팅부

Claims (27)

  1. 지지체;
    상기 지지체의 상부면에 배치되어 송신할 신호를 생성하고, 수신한 신호를 처리하는 집적회로부;
    상기 집적회로부의 상부면과 결합되고 송신단, 수신단 및 입출력단자를 구비하고 있는 필름부;
    상기 집적회로부 및 필름부의 적어도 일부를 봉지하는 몰딩부를 포함하는
    지문인식 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필름부는,
    상기 집적회로부의 상부면과 결합되어 상기 송신단 및 수신단을 구비하고 있는 송수신부;
    상기 송수신부로부터 연장되어 신호를 전달할 수 있는 패턴이 형성되어 있는 전달부; 및
    상기 전달부로부터 연장되어 입출력단자를 구비하고 있는 단자부를 포함하는
    지문인식 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전달부는 상기 집적회로부의 일측면과 접촉되도록 형성되는
    지문인식 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 집적회로부는 상기 일측면이 곡면으로 형성되어 있는
    지문인식 모듈.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 집적회로부의 일측면에 결합되고 일면이 곡면으로 형성되어 있는 보조대를 더 포함하고,
    상기 전달부는 상기 보조대의 상기 일면과 접촉되도록 형성되는
    지문인식 모듈.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 전달부는 상기 집적회로부의 일측면 및 하부면과 접촉되도록 형성되는
    지문인식 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 지지체의 상부면 및 상기 집적회로부의 하부면과 접촉되는 전달부는 접착제를 통해서 결합되는
    지문인식 모듈.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 전달부의 일단은 상기 지지체의 상부면을 초과하여 연장되도록 형성되고.
    상기 단자부는 상기 전달부의 일단으로부터 연장되어 상기 지지체의 상부면의 외부에 위치하도록 형성되는
    지문인식 모듈.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 지지체는 회로기판으로 형성되고,
    상기 단자부는 상기 지지체의 상부면 상에 배치되고,
    상기 입출력단자는 상기 지지체에 형성된 단자와 전기적으로 연결되는
    지문인식 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 단자부의 상부측에 배치되어, 상기 입출력단자와 상기 지지체에 형성된 단자를 전기적으로 연결하는 보조회로기판을 더 포함하는
    지문인식 모듈.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 입출력단자와 상기 지지체에 형성된 단자는 와이어본딩 방식으로 연결되는
    지문인식 모듈.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 입출력단자와 상기 지지체에 형성된 단자는 ACF 본딩 방식으로 연결되는
    지문인식 모듈.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 지지체는 상부면에 상기 입출력단자와 연결되는 단자가 구비되고, 하부면에 상기 입출력단자와 연결된 단자와 전기적으로 연결되는 단자가 구비되는
    지문인식 모듈.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 몰딩부는 상기 지지체의 상부면을 초과하지 않도록 형성되는
    지문인식 모듈.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 몰딩부의 유전율은 4F/m이상인
    지문인식 모듈.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 몰딩부는 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC ; Epoxy Moding Compound)로 형성되는
    지문인식 모듈.
  17. 제2항에 있어서,
    상기 몰딩부는 상기 몰딩부의 상부표면으로부터 상기 송수신부까지의 거리가 120㎛이하가 되도록 형성되는
    지문인식 모듈.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 몰딩부의 상부면 상에 형성되는 코팅부를 더 포함하는
    지문인식 모듈.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 코팅부는 유전율이 4F/m이상인
    지문인식 모듈.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 코팅부는 170℃에서 안정적일 수 있는
    지문인식 모듈.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 코팅부는 세라믹 재질을 50%이상 함유하는
    지문인식 모듈.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 코팅부는 가시광선의 투과율이 30%이하인
    지문인식 모듈.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 필름부는 캡톤 필름으로 형성되는
    지문인식 모듈.
  24. 제1항에 있어서,
    집적회로부의 단자와 필름부의 단자는 플립칩본딩 방식으로 결합되는
    지문인식 모듈.
  25. 제1항에 있어서,
    상기 집적회로부는 집적회로 및 상기 집적회로와 결합하는 바디부를 포함하는
    지문인식 모듈.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 바디부는 상기 집적회로부를 수용하는 캐비티를 구비하고 있는
    지문인식 모듈.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 바디부는 상기 바디부의 상부면에 상기 캐비티를 구비하고 있고, 상기 하부면은 상기 지지체의 상부면과 맞닿아 결합되는
    지문인식 모듈.






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