KR20150028580A - 지문인식장치를 포함하는 전자기기 및 그 제조방법 - Google Patents

지문인식장치를 포함하는 전자기기 및 그 제조방법 Download PDF

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문영준
오승희
장경운
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Abstract

박형화가 가능하고, 신뢰성을 확보하도록 개선된 구조를 가지는 지문인식장치를 포함하는 전자기기 및 그 제조방법을 개시한다. 지문인식장치를 포함하는 전자기기는 지문인식을 위한 센싱 신호를 검출하는 복수의 센서 전극이 마련되고, 굴곡부를 가지는 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 구동칩 및 내부에 상기 인쇄회로기판의 굴곡부 및 상기 구동칩이 수용되는 몰딩층을 포함한다.

Description

지문인식장치를 포함하는 전자기기 및 그 제조방법{Electronic Device Including Fingerprint Recognizing Apparatus And Manufacturing Method Thereof}
본 발명은 지문인식장치를 포함하는 전자기기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 박형화가 가능하고, 신뢰성을 확보하도록 개선된 구조를 가지는 지문인식장치를 포함하는 전자기기 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 휴대폰(Mobile Terminal)이나 PDA(Personal Digital Assistants)나 테블릿 PC 등의 휴대 단말기는 키패드(Key Pad)나 터치 패드(Touch Pad) 등에 의한 사용자 인터페이스를 채용하고 있다.
근래에는 휴대 단말기를 이용한 통신 서비스나 인터넷 서비스의 지원을 위하여, WIBRO(Wireless Broadband)와 같은 무선 인터넷 서비스 및 이동통신 서비스가 상용화 되었으며, 휴대폰이나 PDA 등과 같은 휴대 단말기에는 GUI(Graphical User Interface)의 지원을 위하여 윈도우즈 모바일(Windows Mobile), 안드로이드(Android) 등과 같은 운영체제가 채용되고 있다.
그리고 통신 기술의 발달과 더불어 상기 유대 단말기는 사용자에게 다양한 부가 서비스를 제공하고 있으며 GUI기반의 운영체제는 휴대 지문인식장치에 의한 부가 서비스의 제공을 편리하게 한다.
또한, 지문인식장치의 보다 편리한 사용을 위하여 포인팅 장치가 사용되는데, 피사체인 손가락의 움직임에 따라 변화되는 신호를 감지함으로써 커서(Cursor)와 같은 포인터를 움직이거나 사용자가 원하는 정보 또는 명령을 입력받을 수 있도록 지문인식장치에 적용되고 있다.
상기 포인팅 장치에는 손가락의 변화를 감지하여 커서(화면상의 포인터)가 움직일 수 있도록 센서가 적용되고, 또한 커서가 위치한 메뉴나 아이콘을 선택할 수 있도록 돔 스위치 등이 함께 설치될 수 있다.
일반적으로, 지문인식 기술은 사용자 등록 및 인증 절차를 거치게 해 보안사고를 예방하게 하는데 주로 사용하는 기술로서, 개개인들 및 조직의 네트워킹 방어, 컨텐츠와 데이터의 보호, 컴퓨터나 모바일 장치 등의 안전한 액세스(Access) 제어 등에 적용된다.
최근 모바일 기술의 발달로 손가락 지문의 이미지 데이터를 검출하여 포인터의 조작을 수행하는 포인팅 장치 바이오트랙패드(BTP) 등의 장치에도 지문인식 기술이 적용되는 등 그 활용 정도가 더욱 넓어지고 있다.
이러한 지문인식 기술을 위해서는 지문인식센서가 포인팅 장치의 센서로 적용되는데, 상기 지문인식센서는 인간 손가락의 지문의 패턴을 인식하기 위한 장치로서, 지문인식센서는 감지 원리에 따라 광학식 센서, 전기식(정전용량방식 및 컨덕티브방식), 초음파 방식 센서, 열감지식 센서로 구분되며, 각 타입의 지문인식센서는 각각의 구동 원리에 의해 손가락으로부터 지문 이미지 데이터를 얻어내게 된다.
지문인식장치를 구성하는 인쇄회로기판은 메인기판에 연결될 수 있다. 적어도 하나의 인쇄회로기판은 구동칩 둘레에 위치할 수 있고, 구동칩 둘레를 감싸는 적어도 하나의 인쇄회로기판의 일 면은 메인기판에 연결된다.
이 경우, 적어도 하나의 인쇄회로기판이 외부에 노출될 수 있고, 그에 따라 인쇄회로기판을 포함하는 지문인식장치의 신뢰성을 확보하기 어렵다. 또한, 인쇄회로기판을 포함하는 지문인식장치가 곡면을 갖도록 구현하는데 제한이 있을 수 있다.
본 발명의 일 측면은 외부의 충격이나 이물질로부터 복수의 센서 전극, 구동칩 및 인쇄회로기판을 보호할 수 있도록 개선된 구조를 가지는 지문인식장치를 포함하는 전자기기 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 다른 일 측면은 다양한 형상 구현에 제한이 없고, 박형화가 가능하도록 개선된 구조를 가지는 지문인식장치를 포함하는 전자기기 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 사상에 따른 지문인식장치를 포함하는 전자기기는 지문인식을 위한 센싱 신호를 검출하는 복수의 센서 전극이 마련되고, 굴곡부를 가지는 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 구동칩 및 내부에 상기 인쇄회로기판의 굴곡부 및 상기 구동칩이 수용되는 몰딩층을 포함할 수 있다.
상기 굴곡부에서 연장되는 인쇄회로기판의 일 단부에는 메인보드와 전기적으로 연결되는 출력단자가 형성되고, 상기 출력단자는 상기 몰딩층 외부로 노출될 수 있다.
상기 인쇄회로기판은 연성기판(Flexible Printed Circuit Board,FPCB), 리지드플렉스기판 및 리지드플렉스 분리접합 기판을 포함할 수 있다.
상기 리지드플렉스 분리접합 기판의 리지드(Rigid)한 제 1부분은 상기 리지드플렉스 분리접합 기판의 플렉서블(Flexible)한 제 2부분에서 굴곡되어 연장되고, 일 단부에 상기 출력단자가 형성될 수 있다.
상기 복수의 센서 전극은 상기 구동칩 상측에 위치하고, 상기 구동칩은 접속부재에 의해 상기 복수의 센서 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 인쇄회로기판의 일 단부는 상기 구동칩과 멀어지는 방향으로 상기 굴곡부에서 연장되어 상기 몰딩층 외부로 노출될 수 있다.
상기 접속부재는 솔더 범프(Solder Bump)를 포함할 수 있다.
상기 복수의 센서 전극 및 상기 구동칩은 상기 인쇄회로기판의 제 1면에 마련되고, 상기 인쇄회로기판이 상기 굴곡부를 가지도록 몰딩되면 상기 복수의 센서 전극이 마련되는 제 1면에 대응하는 제 2면 및 상기 구동칩이 마련되는 제 1면에 대응하는 제 2면이 서로 마주볼 수 있다.
상기 인쇄회로기판의 하측면에는 적어도 하나의 보조부재가 설치되고, 상기 인쇄회로기판은 상기 굴곡부를 가지도록 상기 적어도 하나의 보조부재의 외주면을 따라 굴곡되는 것을 특징으로 한다.
상기 몰딩층은 상기 인쇄회로기판의 하측면에 설치되는 적어도 하나의 보조부재를 감싸는 것을 특징으로 한다.
상기 인쇄회로기판은 상기 인쇄회로기판의 외측을 향하여 연장되는 연장부를 포함하고, 상기 연장부에는 적어도 하나의 홀(Hole)이 형성될 수 있다.
상기 인쇄회로기판의 굴곡부를 형성하도록 상기 연장부를 가압하는 것을 특징으로 한다.
상기 연장부는 상기 인쇄회로기판으로부터 제거될 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 지문인식장치를 포함하는 전자기기는 외부의 충격으로부터 상기 복수의 센서 전극을 보호하도록 상기 복수의 센서 전극 상측면에 형성되는 코팅층을 더 포함할 수 있다.
상기 코팅층은 UV 코팅층, 우레탄 코팅층 및 세라믹 코팅층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 몰딩층은 에폭시 몰딩 컴파운드(Epoxy molding compound, EMC) 및 열팽창 계수가 40ppm 이하의 저수축 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 지문인식장치를 포함하는 전자기기의 제조방법은 접속부재로 복수의 센서 전극이 마련되는 인쇄회로기판과 구동칩을 전기적으로 연결하고, 상기 인쇄회로기판을 상기 인쇄회로기판 상에 설치되는 적어도 하나의 보조부재를 따라 굴곡시킴으로써 상기 인쇄회로기판 상에 굴곡부를 형성하고, 외부충격으로부터 상기 구동칩을 보호하도록 상기 구동칩을 감싸는 몰딩층을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 지문인식장치를 포함하는 전자기기의 제조방법은 외부충격으로부터 상기 복수의 센서 전극을 보호하도록 상기 몰딩층이 상기 인쇄회로기판의 연장부에 형성되는 적어도 하나의 홀(Hole)을 통해 유입되어 상기 복수의 센서 전극을 감싸는 것을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 지문인식장치를 포함하는 전자기기의 제조방법은 상기 몰딩층의 가장자리가 곡면을 이루도록 가공하는 것을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 지문인식장치를 포함하는 전자기기의 제조방법은 제 1면 상에 구동칩 및 복수의 센서 전극이 마련되는 인쇄회로기판의 제 2면 상에 적어도 하나의 보조부재를 설치하고, 상기 복수의 센서 전극이 마련되는 제 1면에 대응하는 제 2면에 접하고, 상기 적어도 하나의 보조부재의 일부 면을 감싸도록 제 1몰딩층을 형성하고, 상기 복수의 센서 전극이 마련되는 제 1면에 대응하는 제 2면과 상기 구동칩이 마련되는 제 1면에 대응하는 제 2면이 서로 마주하도록 상기 인쇄회로기판을 굴곡시킴으로써 굴곡부를 형성하고, 외부의 충격으로부터 상기 구동칩을 보호하도록 상기 구동칩을 감싸고, 상기 구동칩이 마련되는 제 1면에 접하는 제 2몰딩층을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
상기 제 2몰딩층은 상기 굴곡부의 외주면을 감싸는 것을 특징으로 한다.
인쇄회로기판이 굴곡부를 가지도록 몰딩함으로써 지문인식장치를 포함하는 전자기기의 외관 디자인을 자유롭게 구현할 수 있다.
굴곡부를 가지는 인쇄회로기판이 몰딩층 내부에 수용됨으로써, 지문인식장치를 포함하는 전자기기의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 지문인식장치를 포함하는 전자기기의 슬림화가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식장치를 포함하는 전자기기에서 지문인식장치의 외관을 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식장치를 포함하는 전자기기에서 몰딩층을 생략한 지문인식장치를 도시한 단면도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문인식장치를 포함하는 전자기기에서 몰딩층을 생략한 지문인식장치를 도시한 단면도
도 4는 도 3의 지문인식장치에 적어도 하나의 보조부재가 설치되고, 몰딩층이 추가된 것을 도시한 단면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식장치를 포함하는 전자기기에서 구동칩이 상부에 형성되는 인쇄회로기판이 하부금형 상에 놓여 있는 상태를 도시한 도면
도 6은 도 5의 하부금형에 결합되는 상부금형의 외관을 도시한 사시도
도 7은 도 5의 하부금형에 도 6의 상부금형이 결합된 상태를 도시한 사시도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식장치를 포함하는 전자기기의 제조방법을 나타낸 블록도
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문인식장치를 포함하는 전자기기의 제조방법을 나타낸 블록도
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식장치를 포함하는 전자기기의 외관을 도시한 사시도
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식장치를 포함하는 전자기기에서 지문인식장치의 외관을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식장치를 포함하는 전자기기에서 몰딩층을 생략한 지문인식장치를 도시한 단면도이다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문인식장치를 포함하는 전자기기에서 몰딩층을 생략한 지문인식장치를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 지문인식장치에 적어도 하나의 보조부재가 설치되고, 몰딩층이 추가된 것을 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 지문인식장치(1)는 인쇄회로기판(10), 구동칩(20) 및 몰딩층(30)을 포함할 수 있다.
인쇄회로기판(10)은 굴곡부(11)를 가질 수 있고, 굴곡부(11)에서 연장되는 인쇄회로기판(10)의 일 단부에는 인쇄회로기판(10)에서 발생한 전기신호가 출력되는 출력단자(12)가 마련될 수 있다. 출력단자(12)는 외부로 노출될 수 있고, 메인보드(미도시)와 같은 전자부품에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 인쇄회로기판(10)에는 지문인식을 위한 센싱 신호를 검출하는 복수의 센서 전극(50)이 마련될 수 있다.
복수의 센서 전극(50)은 지문의 산과 골의 형상에 따른 전기적 특성 차이를 감지하고, 복수의 센서 전극(50)이 감지한 정전신호(정전기)는 접속부재(40)에 의해 인쇄회로기판(10)에 전기적으로 연결되는 구동칩(20)에 전달된다. 구동칩(20)은 복수의 센서 전극(50)이 감지한 정전신호를 전기신호로 변환하고, 전기신호는 인쇄회로기판(10)의 일 단부에 형성되는 출력단자(12)를 통해 메인보드(미도시)를 포함하는 다른 전자부품에 전달된다.
구동칩(20)을 인쇄회로기판(10)에 전기적으로 연결하는 접속부재(40)는 솔더 범프(Solder Bump)를 포함할 수 있다.
인쇄회로기판(10)은 연성기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB), 리지드플렉스기판(경성기판 및 연성기판의 성질을 모두 가지는 기판) 및 리지드플렉스 분리접합 기판(경성기판 및 연성기판이 접합되어 경성을 가지는 부분과 연성을 가지는 부분이 공존하는 기판)을 포함할 수 있다.
인쇄회로기판(10)으로써, 리지드플렉스 분리접합 기판을 사용하는 경우, 리지드(Rigid)한 경성기판이 위치하는 제 1부분(미도시)은 플렉서블(Flexible)한 연성기판이 위치하는 제 2부분(미도시)에서 굴곡되어 연장되고, 제 1부분의 일 단부에는 출력단자(12)가 형성될 수 있다.
외부충격으로부터 구동칩(20)을 보호하는 몰딩층(30)의 내부에는 인쇄회로기판(10)의 굴곡부(11) 및 구동칩(20)이 수용될 수 있다. 인쇄회로기판(10)의 일 단부에 형성되는 출력단자(12)는 메인보드를 포함하는 다른 전자부품에 전기적으로 연결되도록 몰딩층(30) 외부로 노출된다.
몰딩층(30)은 에폭시 몰딩 컴파운드(Epoxy Molding Compound, EMC) 및 열팽창 계수가 40ppm 이하의 저수축 수지를 포함할 수 있다.
지문인식장치(1)는 외부의 충격으로부터 복수의 센서 전극(50)을 보호하도록 복수의 센서 전극(50) 상측면에 형성되는 코팅층(미도시)을 더 포함할 수 있다.
코팅층은 UV코팅층, 우레탄 코팅층 및 세라믹 코팅층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
지문인식장치(1)의 일 실시예로써, 인쇄회로기판(10)의 제 1면(13)에는 복수의 센서 전극(50)이 마련되고, 인쇄회로기판(10)의 제 2면(14)에는 구동칩(20)이 접속부재(40)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 구동칩(20)은 접속부재(40)에 의해 구동칩(20) 상측에 위치하는 복수의 센서 전극(50)에 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄회로기판(10)은 구동칩(20)에서 멀어지는 방향으로 굴곡되어 굴곡부(미도시)를 형성하고, 굴곡부에서 연장되는 인쇄회로기판(10)의 일 단부에는 출력단자(12)가 형성되어 몰딩층(30) 외부로 노출된다. 인쇄회로기판(10)의 제 2면(14)에는 인쇄회로기판(10)의 굴곡부 형성이 용이하도록 적어도 하나의 보조부재(60)가 설치될 수 있다. 인쇄회로기판(10)의 제 2면(14)은 적어도 하나의 보조부재(60)의 외주면과 접할 수 있다. 인쇄회로기판(10)이 적어도 하나의 보조부재(60)의 외주면을 따라 굴곡됨으로써, 인쇄회로기판(10) 상에 굴곡부를 형성할 수 있다. 적어도 하나의 보조부재(60)는 몰딩층(30) 내부에 수용될 수 있다.
지문인식장치(1)의 다른 실시예로써, 인쇄회로기판(10a)의 제 1면(13)에는 복수의 센서 전극(50) 및 구동칩(20)이 마련되고, 인쇄회로기판(10a)이 굴곡부(11)를 형성하면 복수의 센서 전극(50)이 마련되는 제 1면(13)에 대응하는 인쇄회로기판(10a)의 제 2면(14)은 구동칩(20)이 마련되는 제 1면(13)에 대응하는 인쇄회로기판(10a)의 제 2면(14)과 마주한다. 인쇄회로기판(10a)의 제 1면(13)에 마련되는 복수의 센서 전극(50) 및 구동칩(20)은 서로 이격될 수 있다. 인쇄회로기판(10a)의 굴곡부(11)는 복수의 센서 전극(50) 및 구동칩(20) 사이에 형성될 수 있다. 인쇄회로기판(10a)의 제 2면(14)에는 인쇄회로기판(10a)의 굴곡부(11) 형성이 용이하도록 적어도 하나의 보조부재(60)가 설치될 수 있다. 인쇄회로기판(10a)은 적어도 하나의 보조부재(60)의 외주면을 따라 굴곡될 있다. 복수의 센서 전극(50)이 마련되는 제 1면(13)에 대응하는 인쇄회로기판(10a)의 제 2면(14)과 구동칩(20)이 마련되는 제 1면(13)에 대응하는 인쇄회로기판(10a)의 제 2면(14)이 마주하도록 인쇄회로기판(10a) 상에 굴곡부(11)가 형성되면 복수의 센서 전극(50)이 마련되는 제 1면(13)에 대응하는 인쇄회로기판(10a)의 제 2면(14) 및 구동칩(20)이 마련되는 제 1면(13)에 대응하는 인쇄회로기판(10a)의 제 2면(14) 사이에 적어도 하나의 보조부재(60) 및 몰딩층(30)이 위치할 수 있다.
지문인식장치(1)의 구조는 상기 실시예에 한정하지 않는다.
몰딩층(30) 내부에는 인쇄회로기판(10,10a)의 굴곡부(11), 적어도 하나의 보조부재(60) 및 구동칩(20)이 수용될 수 있다.
또한, 인쇄회로기판(10,10a)에 마련되는 복수의 센서 전극(50)을 외부충격으로부터 보호하도록 인쇄회로기판(10,10a)의 일 단부에 마련되는 출력단자(12)를 제외한 인쇄회로기판(10,10a) 전부, 적어도 하나의 보조부재(60) 및 구동칩(20)은 몰딩층(30) 내부에 수용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식장치를 포함하는 전자기기에서 구동칩이 상부에 형성되는 인쇄회로기판이 하부금형 상에 놓여 있는 상태를 도시한 도면이고, 도 6은 도 5의 하부금형에 결합되는 상부금형의 외관을 도시한 사시도이다. 도 7은 도 5의 하부금형에 도 6의 상부금형이 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 지문인식장치(1)는 상부금형(80) 및 하부금형(70)이 결합함으로써 형성된다.
필름(90)의 제 2면(92)이 하부금형(70) 상에 접하도록 필름(90)은 하부금형(70) 상에 안착될 수 있다. 필름(90)의 제 1면(91)에는 복수의 인쇄회로기판(10)이 형성되고, 복수의 인쇄회로기판(10) 상에는 구동칩(20)이 마련된다. 필름(90)에 형성되는 복수의 인쇄회로기판(10)은 서로 이격된다.
하부금형(70)은 걸림턱(71) 및 안착부(72)를 포함한다. 안착부(72)는 단차부(73)를 형성하며 걸림턱(71)에서 연장된다. 걸림턱(71)에는 상방을 향하여 돌출되는 적어도 하나의 고정부(74)가 마련된다.
필름(90)은 필름(90)의 일 단부에 형성되는 적어도 하나의 고정홀(93)이 걸림턱(71)에 형성되는 적어도 하나의 고정부(74)에 결합함으로써 하부금형(70) 상에 고정된다. 출력단자(12)가 형성되는 인쇄회로기판(10)의 일 단부는 걸림턱(71)에 위치하고, 구동칩(20)이 형성되는 인쇄회로기판(10)은 하부금형(70)의 안착부(72)에 위치한다.
상부금형(80)은 도입부(81), 몰딩방지부(82), 함몰부(83) 및 복수의 가압부(84)를 포함한다. 복수의 가압부(84)는 함몰부(83) 내부에 형성되고, 함몰부(83)는 하부금형(70)의 안착부(72)에 대응한다. 상부금형(80)이 하부금형(70)에 결합되면 상부금형(80)에 형성되는 복수의 가압부(84)는 복수의 인쇄회로기판(10)이 복수의 가압부(84)에 의해 훼손되는 것을 방지하도록 복수의 인쇄회로기판(10) 외측에 위치하는 필름(90)의 제 1면(91)에 압력을 가한다. 그에 따라 복수의 인쇄회로기판(10)에는 하부금형(70)의 단차부(73)에 대응하는 굴곡부(11)가 형성된다. 몰딩층(30)은 상부금형(80)의 일 측에 형성되는 도입부(81)를 통해 함몰부(83)로 유입된다. 또한, 몰딩방지부(82)는 인쇄회로기판(10)의 출력단자(12)가 몰딩층(30)에 의해 몰딩되는 것을 방지하도록 출력단자(12)와 대응하는 위치에 형성된다. 도입부(81)로 유입된 몰딩층(30)은 상부금형(80)에 형성되는 함몰부(83)를 채우고, 그에 따라 구동칩(20)은 몰딩층(30) 내부에 수용된다.
필름(90)에는 적어도 하나의 홀(Hole)(94)이 형성되고, 함몰부(83)에 유입된 몰딩층(30)은 적어도 하나의 홀(94)을 통해 복수의 인쇄회로기판(10)의 굴곡부(11)에 대응하는 필름(90)의 제 2면(92)에 몰딩층(30)을 형성할 수 있다.
하나의 인쇄회로기판(10)에 몰딩층(30)을 형성하는 경우, 구동칩(20)과 결합한 인쇄회로기판(10) 자체가 하부금형(70) 상에 위치할 수 있다. 적어도 하나의 홀(94)은 하나의 인쇄회로기판(10)의 외측을 향하여 연장되는 연장부(미도시)에 형성될 수 있다. 하나의 인쇄회로기판(10)이 상부금형(80)에 형성되는 복수의 가압부(84)에 의해 훼손되는 것을 방지하도록 연장부를 가압함으로써 인쇄회로기판(10)의 굴곡부(11)를 형성할 수 있다. 연장부는 인쇄회로기판(10)으로부터 제거될 수 있다.
하부금형(70)의 안착부(72) 형상을 달리함으로써, 복수의 센서 전극(50)을 보호하도록 안착부(72)와 하나의 인쇄회로기판(10) 또는 안착부(72)와 복수의 인쇄회로기판(10)이 형성되는 필름(90) 사이에 몰딩층(30)을 형성할 수 있다.
또한, 추가공정을 통해 복수의 센서 전극(50)을 감싸도록 복수의 센서 전극(50) 상에 몰딩층(30)을 형성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식장치를 포함하는 전자기기의 제조방법을 나타낸 블록도이다.
도 8에 나타난 바와 같이, 지문인식장치를 포함하는 전자기기의 제조방법은 접속부재로 복수의 센서 전극이 마련되는 인쇄회로기판과 구동칩을 전기적으로 연결하고, 상기 인쇄회로기판을 사익 인쇄회로기판 상에 설치되는 적어도 하나의 보조부재를 따라 굴곡시킴으로써 상기 인쇄회로기판 상에 굴곡부를 형성하고, 외부충격으로부터 상기 구동칩을 보호하도록 상기 구동칩을 감싸는 몰딩층을 형성하고, 외부충격으로부터 상기 복수의 센서 전극을 보호하도록 상기 몰딩층이 상기 인쇄회로기판의 연장부에 형성되는 적어도 하나의 홀을 통해 유입되어 상기 복수의 센서 전극을 감싸는 것을 포함한다.
몰딩층의 가장자리가 곡면을 이루도록 추가가공을 할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문인식장치를 포함하는 전자기기의 제조방법을 나타낸 블록도이다.
도 9에 나타난 바와 같이, 지문인식장치를 포함하는 전자기기의 제조방법은 제 1면 상에 구동칩 및 복수의 센서 전극이 마련되는 인쇄회로기판의 제 2면 상에 적어도 하나의 보조부재를 설치하고, 상기 복수의 센서 전극이 마련되는 제 1면에 대응하는 제 2면에 접하고, 상기 적어도 하나의 보조부재의 일부 면을 감싸도록 제 1몰딩층을 형성하고, 상기 복수의 센서 전극이 마련되는 제 1면에 대응하는 제 2면과 상기 구동칩이 마련되는 제 1면에 대응하는 제 2면이 서로 마주하도록 상기 인쇄회로기판을 굴곡시킴으로써 굴곡부를 형성하고, 외부의 충격으로부터 상기 구동칩을 보호하도록 상기 구동칩을 감싸고, 상기 구동칩이 마련되는 제 1면에 접하는 제 2몰딩층을 형성하는 것을 포함한다.
상기 제 2몰딩층은 상기 굴곡부의 외주면을 감쌀 수 있다.
몰딩층의 가장자리가 곡면을 이루도록 추가가공을 할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식장치를 포함하는 전자기기의 외관을 도시한 사시도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 지문인식장치를 포함하는 전자기기(100)는 바 형태의 바디를 구비하고 있다. 다만, 지문인식장치를 포함하는 전자기기(100)의 바디는 바 형태에 한정하지 않고, 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용이 가능하다.
바디는 외관을 이루는 케이싱을 포함한다. 바디는 프론트 케이싱(101), 리어 케이싱(102) 및 배터리 커버(미도시)로 구성될 수 있다. 프론트 케이싱(101)과 리어 케이싱(102)의 사이에 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 프론트 케이싱(101)과 리어 케이싱(102) 사이에는 적어도 하나의 중간 케이싱이 추가로 배치될 수도 있다.
케이싱들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들면 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다.
지문인식장치를 포함하는 전자기기 바디, 주로 프론트 케이싱(101)에는 디스플레이 모듈(104), 음향출력부(105), 카메라(106), 사용자 입력부(107), 마이크(미도시), 인터페이스(미도시) 등이 배치될 수 있다.
디스플레이 모듈(104)은 프론트 케이싱(101)의 주면의 대부분을 차지한다. 디스플레이 모듈(104)의 양단부 중 일 단부에 인접한 영역에는 음향출력부(105)와 카메라(106)가 배치되고, 다른 단부에 인접한 영역에는 사용자 입력부(107)와 마이크(미도시)가 배치된다. 사용자 입력부(107)와 인터페이스(미도시) 등은 프론트 케이싱(101) 및 리어 케이싱(102)의 측면들에 배치될 수 있다.
사용자 입력부(107)는 지문인식장치를 포함하는 전자기기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받기 위해 조작되는 것으로서, 복수의 조작 유닛들(미도시)을 포함할 수 있다. 조작 유닛들은 조작부(Manipulating portion)로도 통칭 될 수 있으며, 사용자가 촉각적인 느낌을 가하면서 조작하게 되는 방식(Tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다.
사용자 입력부(107)에는 지문인식장치를 포함하는 전자기기(미도시)가 내장되어 있는 홈키(108)가 형성될 수 있다. 지문인식장치를 포함하는 전자기기에는 지문인식센서가 마련되고, 지문인식센서는 지문의 골과 산의 전기적 특성 차이로 인해 발생하는 정전 용량의 차이(정전신호)를 감지한다. 정전신호는 전기적 신호로 변환되어 증폭기(미도시)를 통해 증폭되어, 인쇄회로기판(미도시) 등과 같은 커넷터를 통해 지문인식장치를 포함하는 전자기기(100)의 마이컴으로 전송될 수 있다.
지문인식장치를 포함하는 전자기기는 전기장(Electric Field), 캐피시터(Capacitor), 서미스터(Thermistor) 등을 이용하여 사용자 인증 모드를 지원하는데 사용될 수 있다.
사용자 인증 모드는 지문인식센서에 손가락과 같은 신체부위를 접촉하여 사용자 인증을 수행하는 모드를 의미한다. 예를 들어, 사용자가 지문인식장치를 포함하는 전자기기에 손가락을 올리면 지문인식장치를 포함하는 전자기기에 마련된 지문인식센서가 사용자의 지문을 인식하고 이미 저장된 지문 데이터와 비교하여 해당 사용자가 제어권한 또는 컨텐츠 이용권한을 갖는 정당한 사용자인지를 검증한다.
지문인식장치를 포함하는 전자기기는 본인 인증 절차가 필요한 모든 장치에 마련될 수 있다. 예컨대, 정보 단말기, 스마트폰, 게임기, PMP, 태블릿 PC, 카메라 등을 포함하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기, 의료기기, ATM기를 포괄할 수 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
1 : 지문인식장치 10,10a : 인쇄회로기판
11 : 굴곡부 12 : 출력단자
13 : 제 1면 14 : 제 2면
20 : 구동칩 30 : 몰딩층
40 : 접속부재 50 : 센서 전극
60 : 보조부재 70 : 하부금형
71 : 걸림턱 72 : 안착부
73 : 단차부 74 : 고정부
80 : 상부금형 81 : 도입부
82 : 몰딩방지부 83 : 함몰부
84 : 가압부 90 : 필름
91 : 필름의 제 1면 92 : 필름의 제 2면
93 : 고정홀 94 : 홀
101 : 프론트 케이싱 102 : 리어 케이싱
104 : 디스플레이모듈 105 : 음향출력부
106 : 카메라 107 : 사용자입력부
108 : 홈키 100 : 전자기기

Claims (21)

  1. 지문인식을 위한 센싱 신호를 검출하는 복수의 센서 전극이 마련되고, 굴곡부를 가지는 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 구동칩; 및
    내부에 상기 인쇄회로기판의 굴곡부 및 상기 구동칩이 수용되는 몰딩층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 굴곡부에서 연장되는 인쇄회로기판의 일 단부에는 메인보드와 전기적으로 연결되는 출력단자가 형성되고,
    상기 출력단자는 상기 몰딩층 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은 연성기판(Flexible Printed Circuit Board,FPCB), 리지드플렉스기판 및 리지드플렉스 분리접합 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 리지드플렉스 분리접합 기판의 리지드(Rigid)한 제 1부분은 상기 리지드플렉스 분리접합 기판의 플렉서블(Flexible)한 제 2부분에서 굴곡되어 연장되고, 일 단부에 상기 출력단자가 형성되는 것을 특징으로 하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 센서 전극은 상기 구동칩 상측에 위치하고,
    상기 구동칩은 접속부재에 의해 상기 복수의 센서 전극과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판의 일 단부는 상기 구동칩과 멀어지는 방향으로 상기 굴곡부에서 연장되어 상기 몰딩층 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 접속부재는 솔더 범프(Solder Bump)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 센서 전극 및 상기 구동칩은 상기 인쇄회로기판의 제 1면에 마련되고,
    상기 인쇄회로기판이 상기 굴곡부를 가지도록 몰딩되면 상기 복수의 센서 전극이 마련되는 제 1면에 대응하는 제 2면 및 상기 구동칩이 마련되는 제 1면에 대응하는 제 2면이 서로 마주보는 것을 특징으로 하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판의 하측면에는 적어도 하나의 보조부재가 설치되고,
    상기 인쇄회로기판은 상기 굴곡부를 가지도록 상기 적어도 하나의 보조부재의 외주면을 따라 굴곡되는 것을 특징으로 하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 몰딩층은 상기 인쇄회로기판의 하측면에 설치되는 적어도 하나의 보조부재를 감싸는 것을 특징으로 하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은 상기 인쇄회로기판의 외측을 향하여 연장되는 연장부를 포함하고,
    상기 연장부에는 적어도 하나의 홀(Hole)이 형성되는 것을 특징으로 하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판의 굴곡부를 형성하도록 상기 연장부를 가압하는 것을 특징으로 하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 연장부는 상기 인쇄회로기판으로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기.
  14. 제 1항에 있어서,
    외부의 충격으로부터 상기 복수의 센서 전극을 보호하도록 상기 복수의 센서 전극 상측면에 형성되는 코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 코팅층은 UV 코팅층, 우레탄 코팅층 및 세라믹 코팅층 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 몰딩층은 에폭시 몰딩 컴파운드(Epoxy Molding Compound, EMC) 및 열팽창 계수가 40ppm 이하의 저수축 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기.
  17. 접속부재로 복수의 센서 전극이 마련되는 인쇄회로기판과 구동칩을 전기적으로 연결하고,
    상기 인쇄회로기판을 상기 인쇄회로기판 상에 설치되는 적어도 하나의 보조부재를 따라 굴곡시킴으로써 상기 인쇄회로기판 상에 굴곡부를 형성하고,
    외부충격으로부터 상기 구동칩을 보호하도록 상기 구동칩을 감싸는 몰딩층을 형성하는 것을 포함하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기의 제조방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    외부충격으로부터 상기 복수의 센서 전극을 보호하도록 상기 몰딩층이 상기 인쇄회로기판의 연장부에 형성되는 적어도 하나의 홀(Hole)을 통해 유입되어 상기 복수의 센서 전극을 감싸는 것을 더 포함하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기의 제조방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 몰딩층의 가장자리가 곡면을 이루도록 가공하는 것을 더 포함하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기의 제조방법.
  20. 제 1면 상에 구동칩 및 복수의 센서 전극이 마련되는 인쇄회로기판의 제 2면 상에 적어도 하나의 보조부재를 설치하고,
    상기 복수의 센서 전극이 마련되는 제 1면에 대응하는 제 2면에 접하고, 상기 적어도 하나의 보조부재의 일부 면을 감싸도록 제 1몰딩층을 형성하고,
    상기 복수의 센서 전극이 마련되는 제 1면에 대응하는 제 2면과 상기 구동칩이 마련되는 제 1면에 대응하는 제 2면이 서로 마주하도록 상기 인쇄회로기판을 굴곡시킴으로써 굴곡부를 형성하고,
    외부의 충격으로부터 상기 구동칩을 보호하도록 상기 구동칩을 감싸고, 상기 구동칩이 마련되는 제 1면에 접하는 제 2몰딩층을 형성하는 것을 포함하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기의 제조방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 제 2몰딩층은 상기 굴곡부의 외주면을 감싸는 것을 특징으로 하는 지문인식장치를 포함하는 전자기기의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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