KR20150083523A - 모바일 장치용 지문 센서 모듈 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR20150083523A
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sensor module
mobile device
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손동남
박영문
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주식회사 아이피시티
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Abstract

본 발명은 베이스 기판과 상기 베이스 기판에 실장된 지문센서와 상기 지문센서를 몰딩 구성하는 몰딩재와 상기 몰딩재 상단에 컬러층을 포함한다.

Description

모바일 장치용 지문 센서 모듈 및 이의 제조 방법{FINGERPRINT SENSOR MODULE FOR MOBILE DEVICE AND MANUFACTURING METHODE THEREOF}
본 발명은 모바일 장치용 지문 센서 모듈 및 이의 제조 방법이다. 더욱 상세하게는, 신뢰성과 감도를 향상시키면서도 외관 불량을 제거할 수 있는 지문 센서 모듈 및 이의 제조 방법이다.
최근 스마트폰(smartphone)이나 태블릿 피씨(tablet PC)를 비롯한 휴대용 전자기기에 대하여 대중들의 관심이 집중되면서, 관련 기술분야에 대한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 휴대용 전자기기는, 사용자로부터 특정한 명령을 입력받기 위한 입력장치의 하나로서 표시장치인 디스플레이와 일체화된 터치스크린(touch screen)을 내장하는 경우가 많다. 또한 휴대용 전자기기는 터치스크린 이외의 입력장치로서 각종 기능키(function key)나 소프트키(soft key)를 구비하기도 한다.
도 1 에는 휴대용 전자기기인 스마트폰의 일반적인 형상이 도시되어 있다.
도 1 을 참조하면, 휴대용 전자기기(1000)의 전면에는 디스플레이부(1100)가 설치된다. 디스플레이부(1100)는 정전용량 방식의 터치스크린을 포함하는데, 사용자의 신체(손가락 등)가 디스플레이부에 접촉하면, 내장된 커패시터의 정전 용량의 변호를 감지하여 터치 여부를 감지하게 된다.
디스플레이부(1100)에 설치된 터치스크린외에도 휴대용 전자기기(1000)는 특수 기능키(1200, 1300)를 더 포함시켜 부가적인 입력 기능을 수행한다. 여기서, 특수 기능키(1200)는 홈 키로서 동작하여 실행 중인 앱을 빠져 나와 초기 화면으로 돌아가는 기능을 수행할 수 있다. 홈 키(1200)는 물리적 버튼으로 구현될 수 있다. 그리고 특수 기능키(1300)는 유저 인터페이스를 한 계층 전으로 돌아가게 하는 백(BACK)키 또는 자주 쓰는 메뉴를 호출하는 메뉴키로서 동작할 수 있다. 여기서 특수 기능키(1300)는 도전체의 정전 용량을 감지하는 방식, 또는 전자기펜의 전자기파를 감지하는 방식 또는 이 두 가지 방식이 모두 구현된 복합 방식으로 구현될 수 있다.
한편, 최근 스마트폰의 용도가 보안이 필요한 서비스로 급격히 확장됨에 따라, 지문 센서를 스마트폰에 장착하려는 추세가 늘고 있다. 지문 센서는 물리적인 특수 기능키(1200)에 일체화되어 구현될 수 있다.
그러나, 지문 센서는 센서 전극, 유연 인쇄 회로 기판(FPCB), 센서 회로부(IC) 등을 더 포함하기 때문에 특수 기능키(1200)에 함께 실장하는데 기술적 어려움이 있다. 또한, 전술한 지문 센서의 구성 요소들이 외관에 노출되어 디자인을 해치는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 지문 센서의 신뢰성과 감도를 저하시키지 않으면서 외관 불량을 해결할 수 있는 지문 센서 모듈 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 베이스 기판과 상기 베이스 기판에 실장된 지문센서와 상기 지문센서를 몰딩 구성하는 몰딩재와 상기 몰딩재 상단에 컬러층을 포함한다.
전술한 기술적 해결 수단에 따르면, 본 발명은 지문 센서의 신뢰성과 감도를 저하시키지 않으면서 외관 불량 해결할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 지문 센서 모듈이 사용될 수 있는 모바일 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모바일 장치용 지문 센서 모듈의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모바일 장치용 지문 센서 모듈의 제조방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모바일 장치용 지문 센서 모듈의 제조방법의 순서도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 모바일 장치용 지문 센서 모듈은 메인기판(200), 베이스 기판(210), 지문센서(230), 몰딩재(240)와 컬러층(250)을 포함한다.
베이스 기판에 지문센서가 실장된다. 베이스 기판은 플렉서블 또는 리지드 피시비 일 수 있으며, 본 실시예에서는 리지드 피시비를 채용한다. 이때, 지문센서는 BGA(Ball Grid Array)타입으로 구성될 수 있다. 또한, 지문센서는 구성된 픽셀어레이의 배열에 따라 스와이프(Swipe) 또는 에어리어(Area) 종류로 구분될 수 있는데 특정 종류로 한정되지 않는다.
이후, 지문센서를 덮는 형상으로 몰딩재가 구성될 수 있다. 몰딩재는 일반 PC수지 또는 EMC(Epoxy Molding Compound)가 될 수 있다. 이때, 몰딩재는 유전율을 높일 수 있는 강유전체 등의 소재가 포함될 수 있다. 좀더 상세히 설명하면 유전율이 높으면 지문센서가 액티브 상태에서 이미지를 받아들이는 신호의 손실을 줄여주어, 이로 인해 후가공의 두께를 보다 자유롭게 구현할 수 있다.
여기서, 몰딩재 구성 이후, 폴리싱 과정이 더 포함될 수 있다. 폴리싱 과정은 평탄도를 높이고, 지문센서의 센싱면과 실제 손가락이 접촉될 접촉면과의 두께를 줄임으로써 지문센싱 감도를 높일 수 있다.
그리고, 몰딩재 상단에는 컬러층이 포함될 수 있다. 이때, 컬러층은 프라이머, 컬러도료, UV 보호막 순으로 구성될 수 있다.
한편, 컬러층이 구성된 상태의 모듈은 지지역할을 하는 메인기판이 더 포함될 수 있다. 즉, 베이스기판 하면이 메인기판 상단에 SMT(Surface Mounting Technology)로 실장될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 모바일 장치용 지문 센서 모듈의 제조방법에 관한 것이다.
[실시예1]
도시된 바와 같이, 먼저, 베이스 기판을 준비한다(S300). 베이스 기판에 BGA 타입의 지문센서를 일정한 어레이 형태로 실장할 수 있다(S310).
이후, 지문센서를 덮도록 몰딩재로 구성할 수 있다(S320). 몰딩재는 액상 상태에서 경화되면서 견고하게 굳어진다.
다음으로, 각 지문센서 별로 쏘잉(Sawing)을 통해 낱개로 구성할 수 있다(S330). 낱개로 몰딩 구성된 지문센서 상단 표면을 평탄도 및 성능 확보를 위해 폴리싱 과정이 이루어 질 수 있다(S340).
이러한 폴리싱된 몰딩면 상단에는 컬러층이 구성될 수 있다(S350). 즉, 프라이머, 컬러도료, UV보호막 순으로 구성될 수 있다.
컬러층이 구성된 지문센서 모듈은 지지역할을 하는 메인기판에 SMT로 실장될 수 있다(S360).
[실시예2]
도시된 바와 같이, BGA 타입의 지문센서를 일정한 어레이 형태로 베이스 기판에 실장할 수 있다(S400).
그리고, 미리 준비된 몰딩 지그에 내열 양면 테이프를 부착할 수 있다(S410,S420). 이후, 베이스 지그를 양면 테이프 면에 안착시킬 수 있다. 베이스 지그 상단에 미리 베이스 기판에 실장된 지문센서를 안착시킬 수 있다(S430). 이 과정에서 베이스 지그는 미리 지문센서를 안착 시킬 수 있는 형상으로 홀이 구성될 수 있다.
이후, 베이스 지그에 안착된 지문센서에 몰딩재를 구성할 수 있다(S440). 이렇게 몰딩재가 경화되면, 베이스 지그를 탈착하여 낱개로 몰딩 구성된 지문센서 모듈이 구성될 수 있다. 그리고, 지문센서 상단 표면을 평탄도 및 성능 확보를 위해 폴리싱 과정이 이루어질 수 있다(S450).
이러한 폴리싱된 몰딩면 상단에는 컬러층이 구성될 수 있다(미도시). 즉, 프라이머, 컬러도료, UV보호막 순으로 구성될 수 있다.
컬러층이 구성된 지문센서 모듈은 지지역할을 하는 메인기판에 SMT로 실장될 수 있다(미도시).
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
200: 메인기판 210: 베이스 기판
230: 지문센서 240: 몰딩재
250: 컬러층

Claims (1)

  1. 베이스 기판;
    상기 베이스 기판에 실장된 지문센서;
    상기 지문센서를 몰딩 구성하는 몰딩재; 및
    상기 몰딩재 상단에 컬러층을 포함하는 모바일 장치용 지문 센서 모듈.
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