KR20160028356A - 지문센서 모듈 및 이의 제조방법 - Google Patents

지문센서 모듈 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR20160028356A
KR20160028356A KR1020150114049A KR20150114049A KR20160028356A KR 20160028356 A KR20160028356 A KR 20160028356A KR 1020150114049 A KR1020150114049 A KR 1020150114049A KR 20150114049 A KR20150114049 A KR 20150114049A KR 20160028356 A KR20160028356 A KR 20160028356A
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최재암
김산
신윤종
이진영
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크루셜텍 (주)
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Abstract

본 발명은 방수 기능이 향상되고, 견고한 조립이 가능한 지문센서 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 지문센서 모듈은 지문센서, 메인기판 그리고 도전성 수지를 포함한다. 여기서, 지문센서는 센싱부와, 센싱부와 전기적으로 연결되는 보조기판을 가진다. 메인기판에는 지문센서가 실장된다. 그리고, 도전성 수지는 지문센서 및 메인기판의 사이에 마련되어 지문센서 및 메인기판을 전기적으로 연결하며, 외부로부터 습기의 유입이 차단되도록 지문센서 및 메인기판의 사이를 기밀한다.

Description

지문센서 모듈 및 이의 제조방법{FINGERPRINT SENSOR MODULE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 지문센서 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방수 기능이 향상되고, 견고한 조립이 가능한 지문센서 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 스마트폰(Smartphone)이나 태블릿 피씨(Tablet PC)를 비롯한 휴대용 전자기기에 대하여 대중의 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.
이러한 기능키나 소프트키는 홈 키로서 동작할 수 있는데, 예를 들면, 실행 중인 애플리케이션을 빠져 나와 초기 화면으로 돌아가는 기능을 수행하거나, 유저 인터페이스를 한 계층 전으로 돌아가게 하는 백(BACK)키 또는 자주 쓰는 메뉴를 호출하는 메뉴키로서 동작할 수 있다. 이러한 기능키나 소프트키는 도전체의 정전 용량을 감지하는 방식, 또는 전자기펜의 전자기파를 감지하는 방식 또는 이 두 가지 방식이 모두 구현된 복합 방식으로 구현될 수 있으며, 물리적 버튼으로 구현될 수 있다.
한편, 최근 휴대용 전자기기의 용도가 보안이 필요한 서비스로 급격히 확장됨에 따라, 높은 보안성의 이유로 생체정보를 측정하는 기능을 갖는 생체인식 센서(Biometric Sensor)를 휴대용 전자기기에 장착하려는 추세가 늘고 있다.
생체정보로는 지문, 손등의 혈관, 목소리, 홍채 등이 있으며, 생체인식 센서로는 지문센서가 많이 사용되고 있다.
지문센서는 인간의 손가락 지문을 감지하는 센서로서, 지문센서를 통해 사용자 등록이나 인증 절차를 거치도록 함으로써, 휴대용 전자기기에 저장된 데이터를 보호하고, 보안사고를 미연에 방지할 수 있다.
지문센서는 주변 부품이나 구조를 포함하는 모듈의 형태로 제조될 수 있고, 물리적인 기능키에 일체화되어 구현될 수 있기 때문에, 각종 전자기기에 효과적으로 장착될 수 있다.
최근에는, 커서와 같은 포인터의 조작을 수행하는 내비게이션 기능을 지문센서에 통합하기도 하는 등 그 활용 정도가 더욱 넓어지고 있는데, 이러한 형태의 지문센서를 바이오매트릭 트랙패드(BTP: Biometric Track Pad)라 한다.
지문센서의 종류에는 정전용량식, 광학식, 초음파 방식, 열감지 방식, 비접촉 방식 등이 있으나, 감도가 우수하고 외부 환경변화에 강인하며 휴대용 전자기기와의 정합성이 우수한 정전용량 방식의 지문센서가 최근 많이 사용되고 있다.
한편, 지문센서가 실장된 휴대용 전자기기는 다양한 외부환경에 노출될 수 있는데, 특히, 물과 접촉할 수 있는 장소에 있거나 우천 시 등의 환경에서 불가피하게 수분의 유입이 이루어질 수 있다. 일 예로, 최근 휴대용 전자기기에서는 엄격한 방수 등급(IP67)이 요구되고 있다.
도 1은 지문센서가 장착된 종래의 휴대용 전자기기의 일 예를 나타낸 예시도이고, 도 2는 종래의 지문센서의 일 예를 나타낸 예시도이다.
도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 종래의 휴대용 전자기기(10)의 지문센서(20)는 기능버튼 등으로 일체화되어 구현될 수 있다. 그리고, 지문센서(20)는 휴대용 전자기기(10)의 케이스(11)에 마련되는 버튼 홀(12)에 장착될 수 있다.
지문센서(20)는 휴대용 전자기기(10)의 메인기판(30)에 실장될 수 있으며, 이때, 지문센서(20)는 표면실장공정(SMT: Surface Mount Technology)에 의해 메인기판(30)에 실장될 수 있다.
그런데, 일반적으로 표면실장공정에 의한 기판 실장에서는 전기적으로 연결되는 단자의 일부분이 노출될 수 있다. 즉, 도 2를 참조하면, 지문센서(20)의 단자(21)와 메인기판(30)의 단자(31)가 정확히 연결되지 못하는 경우 외부로 노출되는 부분(22,32)이 발생하게 된다.
이러한 단자의 노출은 비록 미세하게 발생할 수 있으나, 단자를 개방시키기 때문에, 외부의 습기 또는 공기 중의 수분이 침투 시에 접촉될 수 있다. 그리고, 외부의 습기 또는 공기 중의 수분과의 이러한 접촉은 전로(電路) 단락(Short Circuit)의 원인이 되고, 지문센서의 오동작 또는 파손을 야기할 수 있는 문제점이 된다.
도 3은 종래의 지문센서의 다른 예를 나타낸 예시도인데, 도 3을 참조하면, 다른 형태의 종래의 지문센서(20a)에는 수분 또는 습기의 유입을 차단하기 위하여, 지문센서(20a)의 외측에 실링제(50)를 추가로 마련하고도 있다.
그러나, 지문센서(20a)의 외측으로 실링제(50)가 마련되는 경우, 실링제(50)가 지문센서(20a)의 외측에 일정 영역을 차지하기 때문에, 베젤(70)이 미리 정해진 위치에 마련되지 못하게 되는 문제점이 있다. 즉, 베젤(70)이 위치되어야 할 부분에 실링제(50)가 마련됨으로써, 베젤(70)과 지문센서(20a)가 미리 정해진 이상의 간격(D1)으로 벌어지게 되고, 베젤(70)이 들뜨게 되어 메인기판(30)에 견고하게 접착되지 못하게 되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 방수 기능이 향상되고, 견고한 조립이 가능한 지문센서 모듈 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 센싱부와, 상기 센싱부와 전기적으로 연결되는 보조기판을 가지는 지문센서; 상기 지문센서가 실장되는 메인기판; 그리고 상기 지문센서 및 상기 메인기판의 사이에 마련되어 상기 지문센서 및 상기 메인기판을 전기적으로 연결하는 도전성 수지를 포함하고, 상기 도전성 수지는 외부로부터 습기의 유입이 차단되도록 상기 지문센서 및 상기 메인기판의 사이를 기밀하는 것인 지문센서 모듈을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 도전성 수지는 상기 메인기판의 일면에 전체적으로 마련될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 도전성 수지는 이방 도전성 필름(ACF)일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 보조기판의 일면에는 제1단자가 돌출 형성되고, 상기 메인기판의 일면에는 상기 제1단자가 삽입되도록 제2단자가 함몰 형성되며, 상기 제1단자 및 상기 제2단자는 상기 도전성 수지를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 보조기판의 일면에는 제1단자가 함몰 형성되고, 상기 메인기판의 일면에는 상기 제1단자에 삽입되도록 제2단자가 돌출 형성되며, 상기 제1단자 및 상기 제2단자는 상기 도전성 수지를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 보조기판의 일면에는 제1단자가 돌출 형성되고, 상기 메인기판의 일면에는 상기 제1단자에 대응되도록 제2단자가 돌출 형성되며, 상기 제1단자 및 상기 제2단자는 상기 도전성 수지를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 메인기판에는 상기 지문센서를 감싸도록 베젤이 더 마련되고, 상기 베젤 및 상기 메인기판의 사이는 상기 도전성 수지에 의해 기밀될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 베젤은 지문센싱을 위한 구동신호를 송출할 수 있다.
한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 센싱부와, 상기 센싱부와 전기적으로 연결되는 보조기판을 가지는 지문센서가 마련되는 단계; 상기 센싱부가 하측을 향하도록 지그의 안착부에 상기 지문센서가 안착되는 단계; 메인기판의 일면에 도전성 수지가 마련되는 단계; 그리고 상기 보조기판 및 상기 도전성 수지가 열압착되도록 하여 상기 메인기판 및 상기 지문센서가 결합되도록 하는 단계를 포함하고, 상기 도전성 수지는 외부로부터 유입되는 습기가 차단되도록 상기 지문센서 및 상기 메인기판의 사이를 기밀하는 것인 지문센서 모듈의 제조방법을 제공한다.
한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 센싱부와, 상기 센싱부와 전기적으로 연결되는 보조기판을 가지는 지문센서가 마련되는 단계; 메인기판의 일면에 도전성 수지가 마련되는 단계; 상기 도전성 수지가 상측을 향하도록 지그의 안착부에 상기 메인기판이 안착되는 단계; 그리고 상기 보조기판 및 상기 도전성 수지가 열압착되도록 하여 상기 지문센서 및 상기 메인기판이 결합되도록 하는 단계를 포함하고, 상기 도전성 수지는 외부로부터 유입되는 습기가 차단되도록 상기 지문센서 및 상기 메인기판의 사이를 기밀하는 것인 지문센서 모듈의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 도전성 수지가 마련되는 단계에서, 상기 도전성 수지는 상기 메인기판의 일면에 전체적으로 마련될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 도전성 수지는 이방 도전성 필름(ACF)일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 보조기판 및 상기 도전성 수지가 열압착되기 전에 상기 안착부에는 베젤이 더 마련되고, 상기 베젤은 상기 보조기판 및 상기 도전성 수지가 열압착될 때 동시에 상기 도전성 수지와 열압착될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 지문센서의 보조기판 및 메인기판의 사이에 도전성 수지가 마련되어 보조기판과 메인기판이 전기적으로 연결되도록 함과 동시에, 보조기판과 메인기판의 사이를 기밀할 수 있다. 이를 통해, 외부로부터 습기 또는 대기 중의 수분의 유입이 차단될 수 있기 때문에, 방수 기능이 향상되고, 전로의 단락 등이 방지될 수 있을 뿐만 아니라, 도전성 수지의 결합력에 의해 지문센서와 메인기판이 견고하게 결합될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 도전성 수지는 베젤과 메인기판의 사이를 기밀할 수 있으며, 이를 통해, 외부의 습기 또는 대기 중의 수분의 유입이 차단되어 방수 기능이 더욱 향상될 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 지문센서가 장착된 종래의 휴대용 전자기기의 일 예를 나타낸 예시도이다.
도 2는 종래의 지문센서의 일 예를 나타낸 예시도이다.
도 3은 종래의 지문센서의 다른 예를 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈을 나타낸 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈을 나타낸 단면예시도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈의 보조기판 및 메인기판의 단자 형상 예를 나타낸 단면예시도이다.
도 10은 도 7의 지문센서 모듈의 보조기판 및 메인기판의 단자 형상 예를 나타낸 평면예시도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조공정에 사용되는 안착 지그를 나타낸 예시도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조공정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조공정을 설명하기 위한 예시도이다.
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.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈을 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈을 나타낸 분해사시도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈을 나타낸 단면예시도이다.
도 4 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈은 지문센서(100), 메인기판(300) 그리고 도전성 수지(500)를 포함할 수 있다.
여기서, 지문센서(100)는 센싱부(110)와, 센싱부(110)와 전기적으로 연결되는 보조기판(150)을 가질 수 있다.
그리고, 메인기판(300)에는 지문센서(100)가 실장될 수 있으며, 도전성 수지(500)는 지문센서(100) 및 메인기판(300)의 사이에 마련되어 지문센서(100) 및 메인기판(300)을 전기적으로 연결할 수 있다. 도전성 수지(500)는 지문센서(100) 및 메인기판(300)의 사이를 기밀할 수 있으며, 이를 통해, 외부의 습기가 지문센서(100) 및 메인기판(300)의 사이로 유입되는 것이 차단될 수 있다.
상세히, 지문센서(100)는 센싱부(110)와, 센싱부(110)와 전기적으로 연결되는 보조기판(150)을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 지문센서(100)는 다양한 종류가 적용될 수 있다. 예를 들면, 지문센서(100)는 정전용량식, 광학식, 초음파 방식, 열감지 방식, 비접촉 방식 등이 적용될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상, 지문센서(100)를 정전용량식으로 설명한다.
먼저, 센싱부(110)는 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 센싱부(110)는 도전체를 이용하여 형성될 수 있으며, 어레이(Array) 형태로 배치되어 센싱 영역을 가지는 센싱 픽셀로 이루어질 수 있다. 또한, 센싱부(110)는 라인 타입의 복수의 구동전극 및 수신전극으로 이루어질 수도 있다. 또한, 센싱부(110)는 이미지 수신부가 복수인 AREA 타입으로 이루어질 수도 있다.
그리고, 센싱부(110)는 사용자의 손가락의 지문의 산과 골의 형상에 따른 높이 차에 의한 정전용량의 차이를 찾을 수 있으며, 지문의 이미지를 스캐닝(Scanning)하여 지문 이미지를 만들어 낼 수 있다. 센싱부(110)는 사용자의 손가락이 접촉되었을 때뿐만 아니라, 사용자의 손가락이 접촉된 상태로 이동 시에도 지문의 이미지를 스캐닝하여 지문 이미지를 만들어 낼 수 있다.
또한, 센싱부(110)는 지문을 감지하는 지문 감지 기능과 포인터 조작 기능을 가질 수 있으며, 이를 통해, 지문센서(100)는 바이오매트릭 트랙패드(BTP)로 구현될 수도 있다.
더하여, 센싱부(110)는 사용자의 손가락의 위치 추적 기능을 가질 수 있다. 즉, 센싱부(110)는 사용자의 손가락의 접근 여부나 그 움직임에 따른 입력정보나 정전기를 감지할 수 있으며, 그 움직임을 기초로 커서와 같은 포인터를 움직이는 포인터 조작 기능을 가질 수 있다.
그리고, 지문센서(100)는 센싱부(110)가 실장되는 베이스(120)를 가질 수 있다.
베이스(120)는 센싱부(110)와 전기적으로 연결되는 회로를 가질 수 있으며, 베이스(120)에는 전기적 신호가 입력 및 출력될 수 있도록 패드(미도시)가 마련될 수 있다.
베이스(120)는 실리콘(Silicon) 재질로 구성될 수 있으며, 센싱부(110) 및 베이스(120)는 WLP(Wafer Level Package) 공정으로 제조될 수 있다.
그리고, 베이스(120)는 보조기판(150)에 실장될 수 있는데, 베이스(120) 및 보조기판(150)이 전기적으로 연결됨으로써, 센싱부(110)도 보조기판(150)과 전기적으로 연결될 수 있다. 보조기판(150)은 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)일 수 있으며, 내부에 배선이 형성되어 외부 인터페이스에 접속 가능하도록 외부 인터페이스 연결부(151)를 가질 수 있다.
베이스(120) 및 보조기판(150)의 전기적 연결은 다양한 방법으로 이루어질 수 있는데, 예를 들면, 본딩 와이어, 실리콘 관통 전극(TSV: Through Silicon Via) 등의 방식에 의해 연결될 수 있다.
또한, 지문센서(100)는 COB(Chip On Board), QFP(Quad Flat Package), BGA(Ball Grid Array) 등의 다양한 패키징 방법을 통해 형성될 수 있다.
그리고, 지문센서(100)는 봉지부(170)를 더 포함할 수 있다.
봉지부(170)는 베이스(120)를 보조기판(150)에 고정시키는 역할을 할 수 있으며, 보조기판(150)의 형상에 대응되도록 형성되어 지문센서(100)의 외형을 이룰 수 있다.
또한, 봉지부(170)는 베이스(120) 및 센싱부(110)를 덮도록 형성될 수도 있으며, 이를 통해, 베이스(120) 및 센싱부(110)를 보호할 수 있다.
도 5에는 봉지부(170)가 베이스(120)의 양측에 마련되는 것으로 도시되었으나 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 봉지부(170)는 베이스(120)의 외측을 모두 덮도록 마련될 수도 있다. 이 경우, 봉지부(170)는 베이스(120) 및 보조기판(150)의 사이를 기밀하여 외부의 습기 또는 대기 중의 수분이 침투되는 것을 방지할 수도 있다. 봉지부(170)는 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC: Epoxy Molding Compound)로 이루어질 수 있다.
그리고, 지문센서(100)는 메인기판(300)에 실장될 수 있다.
이때, 메인기판(300)은 지문센서(100)의 보조기판(150)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 메인기판(300)은 PCB(Printed Circuit Board)일 수 있다.
그리고, 도전성 수지(500)는 지문센서(100) 및 메인기판(300)의 사이에 마련되어 지문센서(100) 및 메인기판(300)을 전기적으로 연결할 수 있다.
여기서, 도전성 수지(500)는 메인기판(300)의 일면에 전체적으로 마련될 수 있으며, 이에 따라서, 메인기판(300)과, 메인기판(300)에 실장되는 지문센서(100)의 사이에는 도전성 수지(500)가 전체적으로 빠짐없이 마련될 수 있다.
전술한 바와 같이, 도전성 수지(500)는 메인기판(300)과 지문센서(100)를 전기적으로 연결할 수 있는데, 도전성 수지(500)로는 이방 도전성 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film)이 사용될 수 있다.
도전성 수지(500)는 지문센서(100)의 보조기판(150)과 메인기판(300)이 전기적으로 연결되도록 함과 동시에, 보조기판(150)과 메인기판(300)의 사이를 기밀할 수 있다. 즉, 도전성 수지(500)에 포함되는 도전성 입자(510)는 보조기판(150) 및 메인기판(300)의 각 단자(155,310)가 전기적으로 연결되도록 할 수 있다. 그리고, 도전성 수지(500)에 포함되는 에폭시(520)는 보조기판(150) 및 메인기판(300)의 사이로 유입되어 간극을 메울 수 있으며, 전기적으로 연결되지 않는 부분이 접착되도록 할 수 있다.
이처럼, 본 발명에 따른 지문센서 모듈은 도전성 수지(500)가 보조기판(150) 및 메인기판(300)의 사이를 메워 기밀할 수 있기 때문에, 외부로부터 습기 또는 대기 중의 수분의 유입이 차단되도록 할 수 있다. 따라서, 방수 기능이 향상될 수 있으며, 전로의 단락 등이 방지될 수 있으며, 도전성 수지(500)의 결합력에 의해 견고한 결합상태를 유지할 수도 있다.
한편, 지문센서(100)는 베젤(700)을 더 포함할 수 있다.
베젤(700)은 지문센서(100)를 감싸도록 마련될 수 있으며, 메인기판(300)에 결합될 수 있다. 베젤(700)에는 보조기판(150)의 외부 인터페이스 연결부(151)가 외측으로 연장될 수 있도록 공간을 형성하기 위한 단차부(710)가 형성될 수 있다.
베젤(700)의 하단부는 도전성 수지(500)에 의해 결합될 수 있으며, 도전성 수지(500)에 포함되는 도전성 입자(510)에 의해 베젤(700) 및 메인기판(300)은 전기적으로 연결될 수 있다.
베젤(700)은 스테인리스 스틸과 같은 금속으로 형성될 수 있으며, 지문센싱을 위한 구동신호를 송출하는 기능을 더 가질 수 있다.
도전성 수지(500)는 베젤(700)과 메인기판(300)의 사이를 기밀할 수 있으며, 이를 통해, 외부의 습기 또는 대기 중의 수분의 유입이 차단될 수 있다.
본 발명에 따르면, 도전성 수지(500)는 전술한 종래의 지문센서(100)의 실링제(50)와 같이(도 3 참조) 지문센서(100)의 외측에 마련되지 않기 때문에, 베젤(700)과 지문센서(100) 사이에 과도한 틈이 발생하지 않을 수 있으며, 베젤(700)과 메인기판(300) 간에도 견고한 결합력이 유지될 수 있다.
한편, 도 7 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈의 보조기판 및 메인기판의 단자 형상 예를 나타낸 단면예시도이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 보조기판 및 메인기판의 단자는 각각 서로 쌍을 이루어 한쪽의 단자가 다른 쪽의 단자에 삽입 결합되도록 형성될 수 있다.
즉, 도 7에서 보는 바와 같이, 보조기판(150)의 일면에는 제1단자(155a)가 돌출 형성될 수 있다. 그리고, 메인기판(300)의 일면에는 제1단자(155a)가 삽입되도록 제2단자(310a)가 함몰 형성될 수 있으며, 제1단자(155a) 및 제2단자(310a)는 도전성 수지(500)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
이를 통해, 보조기판(150) 및 메인기판(300)의 결합 시에 위치 얼라인(Align)이 용이해질 수 있으며, 도전성 수지(500)와 결합하는 과정에서 결합력 및 밀폐력이 높아질 수 있다.
상기 단자의 형상은 다양하게 변형될 수 있는데, 도 8을 참조하면, 보조기판(150)의 일면에 형성되는 제1단자(155b)가 함몰 형성되고, 메인기판(300)의 일면에 형성되는 제2단자(310b)는 제1단자(155b)에 삽입되도록 돌출 형성될 수 있다.
또한, 도 9에서 보는 바와 같이, 보조기판(150)의 일면에 형성되는 제1단자(155c)는 돌출 형성되고, 메인기판(300)의 일면에 형성되는 제2단자(310c)가 제1단자(155c)에 대응되도록 돌출 형성될 수도 있다.
도 10은 도 7의 지문센서 모듈의 보조기판 및 메인기판의 단자 형상 예를 나타낸 평면예시도인데, 도 10을 참조하면, 보조기판(150)에 돌출 형성된 제1단자(155a) 및 메인기판(300)에 함몰 형성된 제2단자(310a)는 보조기판(150) 및 메인기판(300)의 조립 시 틀어짐에 대한 보상 및 조립 시 단자의 파손이 방지 등을 고려한 크기 및 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 보조기판(150)에 돌출 형성된 제1단자(155a)는 원형의 단면 형상을 가질 수 있으며, 메인기판(300)에 함몰 형성된 제2단자(310a)는 사각형의 단면 형상을 가질 수 있다. 삽입되는 단자인 제1단자(155a)가 원형의 단면 형상을 가짐으로써, 조립 시 보조기판(150) 또는 메인기판(300)의 틀어짐이 발생하더라도, 제1단자(155a)의 모서리부분이 제2단자(310a)의 모서리 부분에 눌려 파손되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
또한, 제2단자(310a)는, 제2단자(310a) 내에 제1단자(155a)의 결합 위치와 상관없이 지문센서(100, 도 6 참조) 및 메인기판(300)이 조립 공차 범위에서 조립될 수 있는 크기로 형성될 수 있다. 예를 들면, 지문센서(100) 및 메인기판(300)의 조립 공차가 ±0.2mm이고, 제1단자(155a)의 지름(D2)이 0.4mm인 경우, 제2단자(310)의 일변의 길이(L1)는 0.8mm로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1단자(155a)가 제2단자(310a)내에 어떠한 위치에 결합되더라도 지문센서(100) 및 메인기판(300)의 조립 공차는 ±0.2mm 범위에 들 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명에 따른 지문센서 모듈의 제조방법에 대해 설명한다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도이고, 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조공정에 사용되는 안착 지그를 나타낸 예시도이고, 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조공정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 11 내지 도 13에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조방법은 센싱부(110)와, 센싱부(110)와 전기적으로 연결되는 보조기판(150)을 가지는 지문센서가 마련되는 단계(S810)를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조방법은 센싱부(110)가 하측을 향하도록 지그(900)의 안착부(910)에 지문센서(100)가 안착되는 단계(S820)를 포함할 수 있다.
도 12 및 도 13의 (a)를 참조하면, 지그(900)는 복수의 안착부(910)를 가질 수 있다. 안착부(910)는 메인기판(300)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있으며, 보조기판(150)의 외부 인터페이스 연결부(151, 도 5 참조)에 대응되는 형상의 연장부(920)를 가질 수 있다.
지문센서(100)는 센싱부(110)가 안착부(910)의 바닥면을 향하도록 안착될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조방법은 메인기판(300)의 일면에 도전성 수지(500)가 마련되는 단계(S830)를 포함할 수 있다.
도 13의 (b)를 참조하면, 상기 단계(S830)에서 도전성 수지(500)는 메인기판(300)의 일면에 전체적으로 마련될 수 있으며, 도전성 수지(500)는 이방 도전성 필름(ACF)일 수 있다.
또한, 도 13의 (c)를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조방법은 보조기판(150) 및 도전성 수지(500)가 열압착되도록 하여 메인기판(300) 및 지문센서(100)가 결합되도록 하는 단계(S840)를 포함할 수 있다.
한편, 보조기판(150) 및 도전성 수지(500)가 열압착되기 전에 안착부(910)에는 베젤(700)이 더 마련될 수 있다. 그리고, 베젤(700)은 보조기판(150) 및 도전성 수지(500)가 열압착될 때, 동시에 도전성 수지(500)와 열압착될 수 있다.
따라서, 도전성 수지(500)는 지문센서(100) 및 메인기판(300)의 사이와, 베젤(700) 및 메인기판(300)의 사이를 기밀하여, 외부로부터 습기가 유입되지 않도록 차단할 수 있으며, 지문센서 모듈의 방수성능은 향상될 수 있다.
또한, 도전성 수지(500)는 지문센서(100) 및 메인기판(300), 그리고 베젤(700) 및 메인기판(300) 간에 충분한 결합력을 제공할 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도이고, 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조공정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조방법은 센싱부(110)와, 센싱부(110)와 전기적으로 연결되는 보조기판(150)을 가지는 지문센서(100)가 마련되는 단계(S1110) 및 메인기판(300)의 일면에 도전성 수지(500)가 마련되는 단계(S1120)를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조방법은 도전성 수지(500)가 상측을 향하도록 지그(900)의 안착부(910)에 메인기판(300)이 안착되는 단계(S1130)를 포함할 수 있다(도 15의 (a) 참조).
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조방법은 전술한 일실시예서와 달리 지그(900)에 도전성 수지(500)가 마련된 메인기판(300)을 먼저 안착시킬 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문센서 모듈의 제조방법은 보조기판(150) 및 도전성 수지(500)가 열압착되도록 하여 지문센서(100) 및 메인기판(300)이 결합되도록 하는 단계(S1140)를 포함할 수 있다(도 15의 (b) 및 (c) 참조).
본 실시예에서도, 보조기판(150) 및 도전성 수지(500)가 열압착되기 전에 안착부(910)에는 베젤(700)이 더 마련될 수 있다. 이때, 베젤(700)은 메인기판(300)의 도전성 수지(500) 상에 마련될 수 있다.
그리고, 베젤(700)은 보조기판(150) 및 도전성 수지(500)가 열압착될 때, 동시에 도전성 수지(500)와 열압착될 수 있다.
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.
100: 지문센서 110: 센싱부
120: 베이스 150: 보조기판
155a, 155b, 155c: 제1단자 170: 봉지부
300: 메인기판 310a 310b, 310c: 제2단자
500: 도전성 수지 700: 베젤
900: 지그 910: 안착부

Claims (13)

  1. 센싱부와, 상기 센싱부와 전기적으로 연결되는 보조기판을 가지는 지문센서;
    상기 지문센서가 실장되는 메인기판; 그리고
    상기 지문센서 및 상기 메인기판의 사이에 마련되어 상기 지문센서 및 상기 메인기판을 전기적으로 연결하는 도전성 수지를 포함하고,
    상기 도전성 수지는 외부로부터 습기의 유입이 차단되도록 상기 지문센서 및 상기 메인기판의 사이를 기밀하는 것인 지문센서 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 수지는 상기 메인기판의 일면에 전체적으로 마련되는 것인 지문센서 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 수지는 이방 도전성 필름(ACF)인 것인 지문센서 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보조기판의 일면에는 제1단자가 돌출 형성되고, 상기 메인기판의 일면에는 상기 제1단자가 삽입되도록 제2단자가 함몰 형성되며, 상기 제1단자 및 상기 제2단자는 상기 도전성 수지를 통해 전기적으로 연결되는 것인 지문센서 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보조기판의 일면에는 제1단자가 함몰 형성되고, 상기 메인기판의 일면에는 상기 제1단자에 삽입되도록 제2단자가 돌출 형성되며, 상기 제1단자 및 상기 제2단자는 상기 도전성 수지를 통해 전기적으로 연결되는 것인 지문센서 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보조기판의 일면에는 제1단자가 돌출 형성되고, 상기 메인기판의 일면에는 상기 제1단자에 대응되도록 제2단자가 돌출 형성되며, 상기 제1단자 및 상기 제2단자는 상기 도전성 수지를 통해 전기적으로 연결되는 것인 지문센서 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 메인기판에는 상기 지문센서를 감싸도록 베젤이 더 마련되고, 상기 베젤 및 상기 메인기판의 사이는 상기 도전성 수지에 의해 기밀되는 것인 지문센서 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 베젤은 지문센싱을 위한 구동신호를 송출하는 것인 지문센서 모듈.
  9. 센싱부와, 상기 센싱부와 전기적으로 연결되는 보조기판을 가지는 지문센서가 마련되는 단계;
    상기 센싱부가 하측을 향하도록 지그의 안착부에 상기 지문센서가 안착되는 단계;
    메인기판의 일면에 도전성 수지가 마련되는 단계; 그리고
    상기 보조기판 및 상기 도전성 수지가 열압착되도록 하여 상기 메인기판 및 상기 지문센서가 결합되도록 하는 단계를 포함하고,
    상기 도전성 수지는 외부로부터 유입되는 습기가 차단되도록 상기 지문센서 및 상기 메인기판의 사이를 기밀하는 것인 지문센서 모듈의 제조방법.
  10. 센싱부와, 상기 센싱부와 전기적으로 연결되는 보조기판을 가지는 지문센서가 마련되는 단계;
    메인기판의 일면에 도전성 수지가 마련되는 단계;
    상기 도전성 수지가 상측을 향하도록 지그의 안착부에 상기 메인기판이 안착되는 단계; 그리고
    상기 보조기판 및 상기 도전성 수지가 열압착되도록 하여 상기 지문센서 및 상기 메인기판이 결합되도록 하는 단계를 포함하고,
    상기 도전성 수지는 외부로부터 유입되는 습기가 차단되도록 상기 지문센서 및 상기 메인기판의 사이를 기밀하는 것인 지문센서 모듈의 제조방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 도전성 수지가 마련되는 단계에서,
    상기 도전성 수지는 상기 메인기판의 일면에 전체적으로 마련되는 것인 지문센서 모듈의 제조방법.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 도전성 수지는 이방 도전성 필름(ACF)인 것인 지문센서 모듈의 제조방법.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 보조기판 및 상기 도전성 수지가 열압착되기 전에 상기 안착부에는 베젤이 더 마련되고, 상기 베젤은 상기 보조기판 및 상기 도전성 수지가 열압착될 때 동시에 상기 도전성 수지와 열압착되는 것인 지문센서 모듈의 제조방법.
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