KR20160091253A - 지문센서 패키지 및 이의 제조방법 - Google Patents

지문센서 패키지 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160091253A
KR20160091253A KR1020160002859A KR20160002859A KR20160091253A KR 20160091253 A KR20160091253 A KR 20160091253A KR 1020160002859 A KR1020160002859 A KR 1020160002859A KR 20160002859 A KR20160002859 A KR 20160002859A KR 20160091253 A KR20160091253 A KR 20160091253A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fingerprint sensor
cover window
fingerprint
via hole
resin layer
Prior art date
Application number
KR1020160002859A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101769740B1 (ko
Inventor
박영문
김산
Original Assignee
크루셜텍 (주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 크루셜텍 (주) filed Critical 크루셜텍 (주)
Priority to CN201620065264.XU priority Critical patent/CN205384626U/zh
Publication of KR20160091253A publication Critical patent/KR20160091253A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101769740B1 publication Critical patent/KR101769740B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G06K9/0002—
    • G06K9/00053—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/04—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/481—Internal lead connections, e.g. via connections, feedthrough structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/525—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body with adaptable interconnections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

본 발명은 박형화가 가능하고 센싱 감도가 향상될 수 있는 지문센서 패키지 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 지문센서 패키지는 지문센서, 바디, 재배선부 그리고 커버윈도우를 포함한다. 여기서, 지문센서는 지문을 감지하는 센싱부를 가진다. 바디는 지문센서와 일체를 이루도록 형성되며, 지문센서 주위로 이격 배치되고 높이 방향으로 형성되어 전기적 연결을 제공하는 비어 홀(Via Hole)을 가진다. 재배선부는 지문센서의 상면에 구비되는 본딩패드와 비어 홀의 상단부를 전기적으로 연결한다. 그리고, 커버윈도우는 재배선부를 덮도록 바디의 상부에 마련된다.

Description

지문센서 패키지 및 이의 제조방법{FINGERPRINT SENSOR PACKAGE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 지문센서 패키지 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 박형화가 가능하고 센싱 감도가 향상될 수 있는 지문센서 패키지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 지문인식 기술은 사용자 등록 및 인증 절차를 거치도록 함으로써 보안사고를 예방하는데 주로 사용되고 있으며, 개인 및 조직의 네트워크 방어, 콘텐츠와 데이터의 보호, 컴퓨터, 모바일 장치 등의 안전한 액세스(Access) 제어 등에 적용되고 있다.
한편, 최근 스마트폰의 용도가 보안이 필요한 서비스로 확장됨에 따라, 지문인식 기술이 적용되는 지문센서를 스마트폰에 장착하고 있다. 일 예로, 지문센서는 물리적인 기능키에 일체화되어 구현되고 있으며, 지문센서를 통해 사용자등록이나 인증 절차를 거치도록 하고 있다. 지문센서는 주변 부품이나 구조를 포함하는 모듈의 형태로 제조될 수 있으며, 이를 통해, 각종 전자기기에 효과적으로 장착될 수 있다. 지문센서는 손가락 지문의 이미지 데이터를 이용하여 커서와 같은 포인터의 조작을 수행하는 포인팅 장치로서도 적용되는 등 그 활용 정도가 더욱 넓어지고 있다.
지문센서의 종류에는 정전용량식, 광학식, 초음파 방식, 열감지 방식, 비접촉 방식 등이 있으며, 각 방식의 지문센서는 각각의 구동 원리에 의해 손가락으로부터 지문 이미지 데이터를 얻어낼 수 있다. 이 중, 감도가 우수하고 외부 환경변화에 강인하며 휴대용 전자기기와의 정합성이 우수한 정전용량 방식의 지문센서가 최근 많이 사용되고 있다. 지문센서는 일반적인 반도체 칩과 마찬가지로, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC, Epoxy Molding Compound) 등의 수지재에 의해 밀봉되어 지문센서 패키지로서 전자기기의 메인보드에 조립될 수 있다.
도 1은 종래의 지문센서 패키지가 구비된 전자기기를 개략적으로 나타낸 예시도이고, 도 2는 종래의 칩 온 보드(COB; Chip On Board) 타입의 정전용량 방식의 지문센서 패키지를 나타낸 단면예시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 지문센서 패키지(10)는 전자기기(20)의 버튼 홀(21)에 설치된다. 지문센서 패키지(10)는 센싱부(11)를 가지는 지문센서(12)가 EMC 등과 같은 봉지재(13)로 밀봉된다. 이러한 정전용량 방식의 지문센서 패키지(10)에서는 사용자 손가락의 지문과 정전용량을 감지하는 센싱부(11) 사이의 거리(D1)에 따른 센싱 클리어런스(Sensing Clearance)가 성능을 결정하는 중요한 요소로 작용할 수 있다. 일반적으로, 센싱부(11)의 탑(Top) 면과 손가락의 지문 사이의 간격이 최소화되면 될수록 정확한 지문의 이미지 데이터를 얻을 수 있다.
그런데, 종래의 지문센서 패키지(10)에서는 지문센서(12)와 기판(14)을 전기적으로 연결하고 있는 본딩 와이어(15)가 루프(Loop)를 형성하기 때문에, 루프에 의한 일정 수준의 최소 높이(H1)가 존재한다. 그리고, 봉지재(13)는 본딩 와이어(15)까지도 밀봉하기 때문에, 센싱부(11)의 상부에 형성되는 봉지재(13)의 두께를 줄이는 데 제한이 생기게 된다. 따라서, 봉지재(13)가 이러한 두께를 가지는 상태에서도 센싱 클리어런스를 높이기 위해서 지문 이미지 데이터의 획득 감도, 즉, 센싱 감도가 높은 고가의 센싱부를 사용해야 하는 딜레마가 존재하게 된다.
일반적으로, 센싱부의 센싱 감도가 높을수록 센싱부에 대한 보호코팅을 더 두껍게 할 수 있고, 이를 통해, 지문센서 패키지의 기계적 강도 향상 및 정전 방전(Electrostatic Discharge) 등에 대한 내성을 향상시킬 수 있지만, 이를 위해서는 센싱 감도가 높은 센싱부가 사용되어야 하는 문제점이 있는 것이다. 따라서, 종래 수준의 센싱 감도를 가지는 지문센서를 장착한 상태에서도, 센싱 감도가 높은 지문센서가 장착된 것에 대응되는 효과를 구현할 수 있도록 하기 위한 새로운 구조의 지문센서 패키지의 개발이 요구된다. 만일, 이러한 지문센서 패키지가 구현되어 센싱 감도를 높이게 되면 단위면적당 동일한 개수의 픽셀을 가지는 센싱부를 기준으로 픽셀의 수를 줄이더라도, 이전 센싱부와 동일 내지 향상된 이미지 데이터를 얻을 수 있기 때문에, 전체적인 지문센서 패키지의 크기를 줄일 수도 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 박형화가 가능하고 센싱 감도가 향상될 수 있는 지문센서 패키지 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 지문을 감지하는 센싱부를 가지는 지문센서; 상기 지문센서와 일체를 이루도록 형성되며, 상기 지문센서 주위로 이격 배치되고 높이 방향으로 형성되어 전기적 연결을 제공하는 비어 홀(Via Hole)을 가지는 바디; 상기 지문센서의 상면에 구비되는 본딩패드와 상기 비어 홀의 상단부를 전기적으로 연결하는 재배선부; 그리고 상기 재배선부를 덮도록 상기 바디의 상부에 마련되는 커버윈도우를 포함하는 지문센서 패키지를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 바디의 상면과 상기 커버윈도우의 하면 사이에는 접착력을 제공하고 상기 재배선부를 덮는 수지층이 마련될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 수지층은 유전체를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 커버윈도우의 하면과 상기 수지층의 사이에 컬러층이 더 마련될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 커버윈도우의 하면에는 상기 수지층과의 접착력이 강화되도록 플라즈마 처리되어 미세하게 거칠어진 플라즈마 처리부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 바디에는 비어 프레임이 일체를 이루도록 구비되고, 상기 비어 홀은 상기 비어 프레임에 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 커버윈도우는 20~200㎛ 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 비어 홀의 하단부에는 솔더 볼이 더 마련될 수 있다.
한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 a) 지문을 감지하는 센싱부를 가지는 지문센서와 일체를 이루고, 상기 지문센서 주위로 이격 배치되며 높이 방향으로 형성되어 전기적 연결을 제공하는 비어 홀(Via Hole)을 가지는 바디를 형성하는 단계; b) 재배선부로 상기 지문센서의 상면에 구비되는 본딩패드와 상기 비어 홀의 상단부를 전기적으로 연결하는 단계; 그리고 c) 상기 재배선부를 덮도록 상기 바디의 상부에 커버윈도우를 마련하는 단계를 포함하는 지문센서 패키지의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 b) 단계 후에, 상기 바디의 상면과 상기 커버윈도우의 하면 사이에 접착력을 제공하고 상기 재배선부를 덮는 수지층을 마련하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 c) 단계에서 상기 커버윈도우의 하면은 미세하게 거칠어져 상기 수지층과의 접착력이 강화되도록 플라즈마 처리된 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 c) 단계에서 상기 커버윈도우의 하면에는 컬러층이 더 마련된 상태일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 지문센서 패키지의 초박형화가 가능하다. 즉, 종래에 와이어 루프에 따른 몰딩 높이를 해소할 수 있기 때문에, 지문센서 패키지의 박형화 구현에 매우 효과적일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 수지층이 고유전율을 가질 수 있기 때문에, 센싱 감도가 저하되는 것을 최소화할 수 있어 정확한 지문 이미지 데이터를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 커버윈도우가 강화 박형 글라스로 이루어져 기계적 강도 및 정전 방전에 대한 내성도 향상될 수 있다. 또한, 수지층으로 재배선부를 몰딩하는 과정에서 커버윈도우가 바로 수지층에 결합될 수 있기 때문에 공정이 간단해질 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 커버윈도우의 하면에 컬러층이 더 마련되어 재배선부가 외부로 표현되지 않도록 하여 심미감을 높일 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 종래의 지문센서 패키지가 구비된 전자기기를 개략적으로 나타낸 예시도이다.
도 2는 종래의 칩 온 보드(COB; Chip On Board) 타입의 정전용량 방식의 지문센서 패키지를 나타낸 단면예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 패키지를 나타낸 단면예시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문센서 패키지를 나타낸 단면예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 패키지의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 패키지의 제조공정을 나타낸 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 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 패키지를 나타낸 단면예시도이다.
도 3에서 보는 바와 같이, 지문센서 패키지(100)는 지문센서(110), 바디(120), 재배선부(140) 그리고 커버윈도우(160)를 포함할 수 있다.
지문센서(110)는 다양한 종류가 적용될 수 있다. 예를 들면, 지문센서(110)는 정전용량식, 광학식, 초음파 방식, 열감지 방식, 비접촉 방식 등이 적용될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상, 지문센서(110)가 정전용량식인 경우로 설명한다.
지문센서(110)는 지문을 감지하는 센싱부(111)를 가질 수 있다. 센싱부(111)는 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 센싱부(111)는 도전체를 이용하여 형성될 수 있다. 센싱부(111)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(111)는 어레이(Array) 형태로 배치되어 센싱 영역을 가지는 센싱 픽셀로 이루어질 수 있다. 또한, 센싱부(111)는 라인 타입의 복수의 구동전극 및 수신전극으로 이루어질 수도 있다. 또한, 센싱부(111)는 이미지 수신부가 복수인 에어리어(Area) 타입으로 이루어질 수도 있다. 이 경우, 센싱부(111)는 손가락이 접촉된 상태에서 지문 이미지 또는 템플릿을 획득할 수 있다. 또한, 센싱부(111)는 스와입(Swipe) 타입으로 이루어질 수도 있다. 이 경우, 센싱부(111)는 사용자의 손가락이 접촉된 상태로 이동 시에 지문의 이미지를 스캐닝하여 지문 이미지 또는 템플릿을 만들어 낼 수 있다. 생성된 지문 이미지 또는 탬플릿은 지문의 식별, 인증뿐만 아니라 손가락의 움직임을 추적할 수도 있다. 다시 말하면, 센싱부(111)는 지문을 감지하는 지문 감지 기능과 사용자의 손가락의 위치 추적 기능 및 이를 이용한 포인터 조작 기능을 가질 수도 있다. 즉, 센싱부(111)는 사용자의 손가락의 접근 여부나 그 움직임에 따른 입력정보나 정전기를 감지할 수 있으며, 그 움직임을 기초로 커서와 같은 포인터의 조작을 수행하는 네비게이션 기능을 가질 수 있다.
또한, 지문센서(110)의 상면에는 지문센서(110)의 구동신호를 발생시키는 구동전극(미도시)이 더 포함될 수 있다. 구동전극은 구동신호를 손가락과 같은 매질로 방사할 수 있다. 구동신호는 전기적 신호로서 지문의 산과 골의 전기적 특성 차이를 발생시킬 수 있다. 예를 들면, 구동신호는 지문의 산과 골의 높이 차에 의한 정전용량의 차이를 발생시킬 수 있다. 구동전극은 지문센서(110)의 내부에 포함될 수도 있다. 또한, 센싱부(111)가 구동전극의 기능을 더 가지는 경우, 구동전극은 생략될 수도 있다.
그리고, 바디(120)는 지문센서(110)와 일체를 이루도록 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 바디(120)는 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC) 또는 폴리카보네이트(PC; Polycarbonate) 소재로 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 바디(120)는 성형 공정을 통해 지문센서(110)와 일체로 성형될 수 있다. 또한, 바디(120)는 실리콘 소재의 다이(Die)일 수 있으며, 웨이퍼 레벨 패키지(WLP; Wafer Level Package) 공정을 통해 지문센서(110)와 일체로 형성될 수도 있다.
또한, 바디(120)는 비어 홀(Via Hole)(131)을 가질 수 있다. 본 실시예에서, 바디(120)에는 비어 프레임(130)이 일체를 이루도록 구비될 수 있으며, 비어 홀(131)은 비어 프레임(130)에 형성될 수 있다. 비어 프레임(130)은 바디(120)와는 별도로 제조되는 것일 수 있다. 비어 프레임(130)은 지문센서(110)와 일체화되도록 바디(120)를 성형하는 과정에서 바디(120)에 일체화될 수 있다. 비어 프레임(130)은 바디(120)의 높이보다 낮은 높이를 가지도록 형성될 수 있다. 이 경우, 후술할 재배선부(140)가 용이하게 마련될 수 있도록, 비어 프레임(130)의 상면이 바디(120)의 상면과 동일한 높이를 이루도록 형성될 수 있다. 비어 홀(131)은 지문센서(110) 주위로 이격 배치될 수 있으며, 바디(120)의 높이 방향으로 마련될 수 있다. 비어 홀(131)이 전기적 연결을 제공할 수 있도록 비어 홀(131)에는 금속 등의 도전 물질이 채워질 수 있다. 또는 비어 홀(131)의 내주면에는 금속 등의 도전 물질이 박막 코팅될 수 있다. 이때, 신뢰성 확보를 위해 비어 홀(131)에는 에폭시 등과 같은 비도전 물질이 더 채워질 수 있다. 비어 홀(131)은 도시된 바와 같이 지문센서(110)를 기준으로 일측에만 형성되거나, 또는 지문센서(110)를 기준으로 양측, 또는 지문센서(110)를 감싸도록 형성될 수도 있다.
그리고, 지문센서(110)의 상면 및 바디(120)의 상면에는 재배선부(140)가 구성될 수 있다. 재배선부(140)는 지문센서(110)의 상면에 구비되는 본딩패드(112)와 비어 홀(131)의 상단부를 전기적으로 연결할 수 있다. 재배선부(140)는 RDL(Redistribution Layer)일 수 있다. 재배선부(140)는 미세한 전극패턴일 수 있다. 또한, 재배선부(140)는 절연층(150) 상에 마련될 수 있다. 절연층(150)은 재배선부(140)를 마련하기 전에 바디(120) 및 비어 프레임(130)의 상면에 마련될 수 있으며, 이때, 재배선부(140)와 전기적 연결이 이루어지도록, 본딩패드(112) 및 비어 홀(131)의 상단부는 개방되도록 마련될 수 있다. 절연층(150)은 지문센서(110)의 상면에도 더 마련될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 재배선부(140)는 루프를 형성하지 않기 때문에, 종래에 루프를 가지는 본딩 와이어를 덮기 위해 몰딩 높이가 높게 형성되는 봉지재를 가지는 지문센서 패키지보다 낮은 두께의 지문센서 패키지를 얻을 수 있으며, 따라서, 지문센서 패키지의 초박형화를 효과적으로 구현할 수 있다.
또한, 비어 홀(131)의 하단부에는 솔더 볼(Solder Ball)(132)이 더 마련될 수 있으며, 솔더 볼(132)의 적어도 일부는 바디(120)의 외측으로 노출될 수 있다. 이를 통해, 비어 홀(131)은 메인 기판(200)과 전기적으로 연결되도록 실장될 수 있다. 메인 기판(200)은 전자기기(20)에 장착되는 기판일 수 있으며, 인쇄회로기판(PCB) 또는 FPCB일 수 있다.
그리고, 커버윈도우(160)는 재배선부(140)를 덮도록 바디(120)의 상부에 마련될 수 있다. 커버윈도우(160)는 유리, 사파이어, 지르코늄, 수지 및 세라믹 중에서 선택된 재질로 이루어질 수 있다. 커버윈도우(160)가 유리 재질로 이루어지는 경우, 소다라임 유리기판, 무알칼리 유리기판 또는 강화유리기판 등 각종의 유리기판이 적용될 수 있다. 그리고, 수지로는 아크릴 등이 적용될 수 있다. 그리고, 세라믹은 세라믹 기판 형태로 적용될 수 있다. 커버윈도우(160)는 투명하거나 또는 색상을 가질 수 있다. 본 실시예에서 커버윈도우(160)는 강화글라스가 채용될 수 있으며, 특히, 20~200㎛ 두께를 가지는 박형 글라스(Thin Glass)일 수 있다. 그리고, 커버윈도우(160)의 하면에는 플라즈마 처리부(미도시)가 형성될 수 있다. 플라즈마 처리부는 커버윈도우(160)의 하면이 플라즈마 처리되어 미세하게 거칠어지도록 형성된 것일 수 있으며, 이를 통해, 후술할 수지층(170)과의 접착력이 강화될 수 있다.
또한, 바디(120)의 상면과 커버윈도우(160)의 하면 사이에는 수지층(170)이 마련될 수 있다. 수지층(170)은 커버윈도우(160)가 바디(120) 및 지문센서(110)와 결합될 수 있는 접착력을 제공할 수 있다. 수지층(170)은 재배선부(140)를 덮도록 마련될 수 있으며, 이를 통해 재배선부(140)가 부식되는 것을 방지하고, 외부의 충격으로부터 재배선부(140)를 보호할 수 있다. 수지층(170)은 접착기능과 함께 재배선부(140)를 보호하는 기능을 함께 가지기 때문에, 별도의 보호층 및 별도의 접착층을 마련하는 경우에 필요한 공정보다 간단한 공정이 구현될 수 있다. 또한, 별도의 보호층 및 별도의 접착층을 마련하는 경우보다 지문센서 패키지(100)의 두께가 감소되어 박형화가 가능하다.
수지층(170)은 유전체를 더 포함할 수 있으며, 이를 통해, 수지층(170)은 고유전율을 가질 수 있다. 유전율이 높으면 지문센서(110)가 액티브 상태에서 이미지를 받아 들이는 신호의 손실이 줄어들 수 있으며, 이로 인해 수지층(170)의 두께가 보다 자유롭게 구현될 수 있다. 유전체는 전기적으로 절연체인 유전체의 일종으로 외부에서 전압을 걸지 않아도 스스로 양과 음의 전기분극 현상이 일어나는 물질들을 통칭하는 것으로 해석될 수 있으며, 유전체로는 Al2O3, BaTiO3 (BTO), SrTiO3 (STO), (Ba,Sr)TiO3 (BST) 등이 포함될 수 있다. 커버윈도우(160)는 재배선부(140)가 수지층(170)에 의해 몰딩되는 과정에서 바로 수지층(170)에 결합될 수 있다.
그리고, 커버윈도우(160)의 하면과 수지층(170)의 사이에는 컬러층(180)이 더 마련될 수 있다. 구체적으로 컬러층(180)은 커버윈도우(160)의 하면에 마련될 수 있다. 컬러층(180)은 재배선부(140)가 커버윈도우(160)의 상면을 통해 외부로 표현되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 컬러층(180)은 다양한 색상으로 구현될 수 있기 때문에 외관적으로 심미감을 높일 수 있다. 컬러층(180)은 커버윈도우(160)가 투명한 경우에 더 마련될 수 있으며, 커버윈도우(160) 자체에 색상이 구현되는 경우 컬러층(180)은 생략될 수 있다.
본 발명에 따르면, 지문센서(110)의 센싱부(111)의 탑(Top)면과 지문 간의 간격이 많이 줄어들 수 있기 때문에, 센싱 클리어런스가 높아질 수 있다. 더하여, 수지층(170)이 고유전율을 가질 수 있기 때문에, 센싱 감도가 저하되는 것을 최소화할 수 있어 정확한 지문 이미지 데이터를 얻을 수 있다. 또한, 커버윈도우(160)가 강화 박형 글라스로 이루어져 기계적 강도 및 정전 방전에 대한 내성도 향상될 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문센서 패키지를 나타낸 단면예시도이다. 도 4를 참조하면, 비어 홀(331)은 바디(320)에 직접 형성될 수 있다. 비어 홀(331)은 바디(320)의 성형 후에 가공을 통해 형성될 수 있다. 비어 홀(331)은 도시된 바와 같이 바디(320)의 내측 일부분까지만 형성되고, 비어 홀(331)의 하단부에 솔더 볼(332)이 더 마련될 수 있다. 또는 비어 홀(331)은 바디(320)를 관통하도록 형성될 수도 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 지문센서 패키지의 제조방법에 대해서 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 패키지의 제조방법을 나타낸 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 패키지의 제조공정을 나타낸 예시도이다.
도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 패키지의 제조방법은 지문을 감지하는 센싱부를 가지는 지문센서(110)와 일체를 이루고, 지문센서(110) 주위로 이격 배치되며 높이 방향으로 형성되어 전기적 연결을 제공하는 비어 홀(131)을 가지는 바디(120)를 형성하는 단계(S410)를 포함할 수 있다.
위 단계(S410)에서, 바디(120)는 비어 프레임(130)과 일체를 이루도록 형성될 수 있으며, 비어 홀(131)은 비어 프레임(130)에 형성될 수 있다. 바디(120)는 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC) 또는 폴리카보네이트(PC) 소재로 이루어질 수 있으며, 성형 공정을 통해 지문센서(110) 및 비어 프레임(130)과 일체로 성형될 수 있다. 비어 홀(131)의 하단부에는 솔더 볼(132)이 더 마련될 수 있는데, 솔더 볼(132)은 바디(120)의 성형 전에 비어 홀(131)의 하단부에 결합된 상태일 수 있다(도 6의 (a) 참조).
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 패키지의 제조방법은 재배선부(140)로 지문센서(110)의 상면에 구비되는 본딩패드(112)와 비어 홀(131)의 상단부를 전기적으로 연결하는 단계(S420)를 포함할 수 있다.
위 단계(S420)에서 재배선부(140)를 마련하기 전에, 지문센서(110), 바디(120) 및 비어 프레임(130)의 상면에는 신뢰성을 높이기 위해 절연층(150)이 더 마련될 수 있다. 절연층(150)은 재배선부(140)가 연결될 지문센서(110)의 본딩패드(112) 및 비어 홀(131)의 상단부는 개방되도록 마련될 수 있다(도 6의 (b) 및 (c) 참조).
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 지문센서 패키지의 제조방법은 재배선부(140)를 덮도록 바디(120)의 상부에 커버윈도우(160)를 마련하는 단계(S430)를 포함할 수 있다. 여기서, 커버윈도우(160)는 박형 글라스(Thin Glass)일 수 있다.
위 단계(S430)에서 커버윈도우(160)를 마련하기 전에, 바디(120)의 상면과 커버윈도우(160)의 하면 사이에 접착력을 제공하고 재배선부(140)를 덮는 수지층(170)을 마련하는 단계(S425)가 포함될 수 있다. 수지층(170)은 커버윈도우(160)가 바디(120) 및 지문센서(110)와 결합될 수 있는 접착력을 제공할 수 있다. 수지층(170)은 재배선부(140)를 덮도록 마련될 수 있으며, 이를 통해 재배선부(140)가 부식되는 것을 방지하고, 외부의 충격으로부터 재배선부(140)를 보호할 수 있다. 수지층(170)은 접착기능과 함께 재배선부(140)를 보호하는 기능을 함께 가질 수 있다. 또한, 위 단계(S430)에서 커버윈도우(160)의 하면에는 컬러층(180)이 더 마련될 수 있다. 컬러층(180)은 재배선부(140)가 커버윈도우(160)의 상면을 통해 외부로 표현되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 컬러층(180)은 다양한 색상으로 구현될 수 있기 때문에 외관적으로 심미감을 높일 수 있다(도 6의 (d) 및 (e) 참조). 컬러층(180)은 커버윈도우(160)가 투명한 경우에 더 마련될 수 있으며, 커버윈도우(160) 자체에 색상이 구현되는 경우 컬러층(180)은 생략될 수 있다.
한편, 위 단계(S430)에서 커버윈도우(160)의 하면은 수지층(170)과의 접착력이 강화되도록 플라즈마 처리되어 미세하게 거칠어진 플라즈마 처리부가 형성된 상태일 수 있다. 이를 위해, 커버윈도우(160)가 수지층(170)에 마련되기 전에, 커버윈도우(160)의 하면에는 플라즈마 처리가 이루어질 수 있다. 커버윈도우(160)의 하면에 컬러층(180)이 마련된 경우, 플라즈마 처리는 컬러층(180)에 이루어질 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 패키지 110: 지문센서
111: 센싱부 120: 바디
130: 비어 프레임 131: 비어 홀
140: 재배선부 150: 절연층
160: 커버윈도우 170: 수지층
180: 컬러층

Claims (12)

  1. 지문을 감지하는 센싱부를 가지는 지문센서;
    상기 지문센서와 일체를 이루도록 형성되며, 상기 지문센서 주위로 이격 배치되고 높이 방향으로 형성되어 전기적 연결을 제공하는 비어 홀(Via Hole)을 가지는 바디;
    상기 지문센서의 상면에 구비되는 본딩패드와 상기 비어 홀의 상단부를 전기적으로 연결하는 재배선부; 그리고
    상기 재배선부를 덮도록 상기 바디의 상부에 마련되는 커버윈도우를 포함하는 지문센서 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바디의 상면과 상기 커버윈도우의 하면 사이에는 접착력을 제공하고 상기 재배선부를 덮는 수지층이 마련되는 것인 지문센서 패키지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수지층은 유전체를 더 포함하는 것인 지문센서 패키지.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 커버윈도우의 하면과 상기 수지층의 사이에 컬러층이 더 마련되는 것인 지문센서 패키지.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 커버윈도우의 하면에는 상기 수지층과의 접착력이 강화되도록 플라즈마 처리되어 미세하게 거칠어진 플라즈마 처리부가 형성되는 것인 지문센서 패키지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 바디에는 비어 프레임이 일체를 이루도록 구비되고, 상기 비어 홀은 상기 비어 프레임에 형성되는 것인 지문센서 패키지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 커버윈도우는 20~200㎛ 두께를 가지는 것인 지문센서 패키지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 비어 홀의 하단부에는 솔더 볼이 더 마련되는 것인 지문센서 패키지.
  9. a) 지문을 감지하는 센싱부를 가지는 지문센서와 일체를 이루고, 상기 지문센서 주위로 이격 배치되며 높이 방향으로 형성되어 전기적 연결을 제공하는 비어 홀(Via Hole)을 가지는 바디를 형성하는 단계;
    b) 재배선부로 상기 지문센서의 상면에 구비되는 본딩패드와 상기 비어 홀의 상단부를 전기적으로 연결하는 단계; 그리고
    c) 상기 재배선부를 덮도록 상기 바디의 상부에 커버윈도우를 마련하는 단계를 포함하는 지문센서 패키지의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 b) 단계 후에, 상기 바디의 상면과 상기 커버윈도우의 하면 사이에 접착력을 제공하고 상기 재배선부를 덮는 수지층을 마련하는 단계를 포함하는 것인 지문센서 패키지의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 c) 단계에서 상기 커버윈도우의 하면은 미세하게 거칠어져 상기 수지층과의 접착력이 강화되도록 플라즈마 처리된 것인 지문센서 패키지의 제조방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 c) 단계에서 상기 커버윈도우의 하면에는 컬러층이 더 마련된 상태인 것인 지문센서 패키지의 제조방법.
KR1020160002859A 2015-01-23 2016-01-08 지문센서 패키지 및 이의 제조방법 KR101769740B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201620065264.XU CN205384626U (zh) 2015-01-23 2016-01-22 指纹传感器封装件

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20150011405 2015-01-23
KR1020150011405 2015-01-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160091253A true KR20160091253A (ko) 2016-08-02
KR101769740B1 KR101769740B1 (ko) 2017-08-21

Family

ID=56708317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160002859A KR101769740B1 (ko) 2015-01-23 2016-01-08 지문센서 패키지 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101769740B1 (ko)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018026132A1 (ko) * 2016-08-04 2018-02-08 하나 마이크론(주) 지문 센서 패키지 및 이를 포함하는 지문 센서 모듈
WO2018066857A1 (ko) * 2016-10-07 2018-04-12 하나 마이크론(주) 지문 센서 패키지 및 이를 포함하는 지문 센서 카드 및 지문 센서 모듈
KR20180049797A (ko) * 2016-11-03 2018-05-11 옵티즈 인코포레이티드 언더 스크린 센서 어셈블리
WO2018231130A1 (en) * 2017-06-16 2018-12-20 Fingerprint Cards Ab Fingerprint sensor module and method for manufacturing a fingerprint sensor module
US10402620B2 (en) 2017-10-27 2019-09-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Fan-out semiconductor package
CN112257602A (zh) * 2020-06-12 2021-01-22 深圳市汇顶科技股份有限公司 超声传感器、指纹识别模组及电子设备
US11126293B2 (en) 2017-11-28 2021-09-21 Samsung Electronics Co., Ltd Electronic device having light absorbing member arranged between display panel and ultrasonic sensor
US11243562B2 (en) 2017-02-24 2022-02-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device comprising biometric sensor integrated in display

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102464268B1 (ko) 2017-12-13 2022-11-08 삼성디스플레이 주식회사 표시장치

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018026132A1 (ko) * 2016-08-04 2018-02-08 하나 마이크론(주) 지문 센서 패키지 및 이를 포함하는 지문 센서 모듈
WO2018066857A1 (ko) * 2016-10-07 2018-04-12 하나 마이크론(주) 지문 센서 패키지 및 이를 포함하는 지문 센서 카드 및 지문 센서 모듈
KR20180049797A (ko) * 2016-11-03 2018-05-11 옵티즈 인코포레이티드 언더 스크린 센서 어셈블리
CN108021867A (zh) * 2016-11-03 2018-05-11 奥普蒂兹公司 屏幕下方传感器组件
US11243562B2 (en) 2017-02-24 2022-02-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device comprising biometric sensor integrated in display
WO2018231130A1 (en) * 2017-06-16 2018-12-20 Fingerprint Cards Ab Fingerprint sensor module and method for manufacturing a fingerprint sensor module
US10891459B2 (en) 2017-06-16 2021-01-12 Fingerprint Cards Ab Fingerprint sensor module and method for manufacturing a fingerprint sensor module
US10402620B2 (en) 2017-10-27 2019-09-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Fan-out semiconductor package
US11126293B2 (en) 2017-11-28 2021-09-21 Samsung Electronics Co., Ltd Electronic device having light absorbing member arranged between display panel and ultrasonic sensor
CN112257602A (zh) * 2020-06-12 2021-01-22 深圳市汇顶科技股份有限公司 超声传感器、指纹识别模组及电子设备
CN112257602B (zh) * 2020-06-12 2024-04-26 深圳市汇顶科技股份有限公司 超声传感器、指纹识别模组及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
KR101769740B1 (ko) 2017-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101769740B1 (ko) 지문센서 패키지 및 이의 제조방법
TWI672749B (zh) 指紋識別晶片之封裝結構及封裝方法
KR101911710B1 (ko) 지문 인식 칩 패키징 구조 및 패키징 방법
JP5647726B2 (ja) 容量性レンズを含む指センサ及びこれに関連する方法
US9576177B2 (en) Fingerprint sensing device
JP5963951B2 (ja) 指紋センサパッケージ及びその製造方法
WO2016000596A1 (zh) 指纹识别芯片封装结构和封装方法
CN104201115A (zh) 晶圆级指纹识别芯片封装结构及封装方法
US9978673B2 (en) Package structure and method for fabricating the same
TWM551756U (zh) 具有抗靜電結構的指紋感測辨識裝置
TWI616824B (zh) 指紋辨識裝置與具有指紋辨識功能之觸控裝置
CN205384626U (zh) 指纹传感器封装件
US9811709B2 (en) Capacitor sensor structure, circuit board structure with capacitor sensor, and package structure of capacitive sensor
CN106815549B (zh) 封装结构及其制法
KR20150050360A (ko) 지문센서 패키지 및 이를 가지는 휴대용 전자기기
KR20150020024A (ko) 지문센서 모듈, 이를 구비한 휴대용 전자기기 및 그 제조방법
CN109918966A (zh) 指纹识别装置及其制造方法、移动终端及指纹锁
KR20170124926A (ko) 지문센서 모듈 및 그의 제조방법
KR101613082B1 (ko) 지문센서 모듈 및 이를 구비한 휴대용 전자기기
KR101613084B1 (ko) 지문센서 모듈 및 이를 구비한 휴대용 전자기기
KR20150146305A (ko) 지문센서모듈
KR20140135484A (ko) 모바일 장치용 지문 센서 모듈 및 이의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal