KR20180017481A - 광 센서 모듈 및 광 센서 모듈 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판, 기판 상에 배치되며, 다수의 배리어를 포함하고, 배리어 사이의 제1 리세스 및 제2 리세스를 포함하는 몰드층, 제1 리세스에 배치되며, 기판과 전기적으로 연결되는 발광부, 제2 리세스에 배치되며, 기판과 전기적으로 연결되는 칩, 몰드층 상에 배치되며, 투광 영역을 포함하는 커버 기판, 커버 기판의 투광 영역 이외의 영역 상에 배치되며, 몰드층을 향하여 배치되는 수광부, 배리어 안에 배치되며, 기판과 수광부를 전기적으로 연결하는 몰드 도전부를 포함하고, 몰드층은 커버 기판을 지지하고, 제1 리세스는 투광영역과 대응하는 위치에 배치되는, 광 센서 모듈에 관한 것이다.
Description
본 발명은 기판, 기판 상에 배치되며, 다수의 배리어를 포함하고, 배리어 사이의 제1 리세스 및 제2 리세스를 포함하는 몰드층, 제1 리세스에 배치되며, 기판과 전기적으로 연결되는 발광부, 제2 리세스에 배치되며, 기판과 전기적으로 연결되는 칩, 몰드층 상에 배치되며, 투광 영역을 포함하는 커버 기판, 커버 기판의 투광 영역 이외의 영역 상에 배치되며, 몰드층을 향하여 배치되는 수광부, 배리어 안에 배치되며, 기판과 수광부를 전기적으로 연결하는 몰드 도전부를 포함하고, 몰드층은 커버 기판을 지지하고, 제1 리세스는 투광영역과 대응하는 위치에 배치되는, 광 센서 모듈에 관한 것이다.
스마트 단말기, 휴대폰, 모니터, TV 등 여러 전자 장치의 터치 패널에 사용하는 센서에는 여러 가지 종류가 있으며, 최근에는 빛을 발생하는 발광부와 빛을 감지하는 수광부를 포함하는 광센서를 이용하여 맥박 센서 등 여러 기능을 구현하고 있다.
특히 포토다이오드의 경우, 빛에너지를 수신하면 이를 전기에너지로 변환하게 되어, 전기에너지를 빛에너지로 전환하는 발광다이오드와는 반대의 기능을 수행한다. 이러한 포토다이오드는 응답속도가 빠르고, 감도 파장이 넓으며, 광전류의 직진성이 양호하다는 특징이 있어, 전자제품 소자에 폭넓게 사용하려는 연구가 꾸준하게 진행되고 있다.
종래의 포토다이오드를 포함하는 광 센서 모듈은, 기판상에 형성되는 발광부 및 포토다이오드의 경우, 발광부에서 조사한 광 신호가 흡수 또는 반사 후 포토다이오드에 수신하게 된다. 포토다이오드는 수신한 광 신호에 따라서 광전류 신호를 생성하며, 상기 광전류 신호를 칩에 전송하여, 칩에서는 광전류 신호를 분석하여 어플리케이션에 따라서 사용하게 된다.
특히, 종래의 광 센서 모듈의 경우, 외부에 칩이 위치하는 경우 두께가 지나치게 두꺼워지는 문제점을 해결하기 위하여, 임베디드 PCB 기판을 이용하여 칩을 실장하였으며, PCB 기판을 여러 층으로 적층하면서 PCB 기판 사이에 칩을 배치시켰다.
그러나, 종래의 임베디드 PCB 기판의 경우, PCB 제작을 통하여 얇은 두께를 구현할 수 있었으나, 액티브 칩(Active Chip)의 임베디드 방식은 기존의 패키징에 비하여 수율이 저하되는 단점이 있으며, 칩에 발생할 수 있는 크랙(Crack)을 검증하고 신뢰성을 확보하지 못하는 어려움이 존재하였다.
또한, 종래의 광 센서 모듈의 경우, 기판(110)을 겹층으로 구성함으로써 여러 개의 기판을 붙여야 하기 때문에, 작업성과 양산성이 저하되는 문제점이 존재하였으며, 좁은 영역에 제작함으로써 공간을 확보할 수 없는 불량이 발생하게 되었다.
본 발명은 상술한 바와 같이 종래의 광 센서 모듈이 가지고 있는 단점을 해소하기 위하여, 기판 내부가 아닌 기판 상에 칩을 배치시키며, 수광부를 커버 기판에 형성하여 양산성과 신뢰성을 구현할 수 있는 광 센서 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제가 포함될 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서 모듈은, 기판, 상기 기판 상에 배치되며, 다수의 배리어를 포함하고, 상기 배리어 사이의 제1 리세스 및 제2 리세스를 포함하는 몰드층, 상기 제1 리세스에 배치되며, 상기 기판과 전기적으로 연결되는 발광부, 상기 제2 리세스에 배치되며, 상기 기판과 전기적으로 연결되는 칩, 상기 몰드층 상에 배치되며, 투광 영역을 포함하는 커버 기판, 상기 커버 기판의 상기 투광 영역 이외의 영역 상에 배치되며, 상기 몰드층을 향하여 배치되는 수광부, 상기 배리어 안에 배치되며, 상기 기판과 상기 수광부를 전기적으로 연결하는 몰드 도전부를 포함하고, 상기 몰드층은 상기 커버 기판을 지지하고, 상기 제1 리세스는 상기 투광영역과 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서 모듈은, 상기 기판이 일반 PCB(normal PCB) 기판일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서 모듈은, 상기 발광부가 적색(Red) LED 또는 녹색(Green) LED일 수 있다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서 모듈은, 상기 수광부가 상기 수광 영역 상의 제1 전극, 상기 제1 전극 상의 다이오드 층, 상기 다이오드 층 상의 제2 전극을 포함할 수 있다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서 모듈은, 상기 다이오드 층이 상기 제1 전극 상부에 배치되는 P층, 상기 P층 상부에 배치되는 실리콘층, 상기 실리콘층 상부에 배치되는 N층을 포함하고, 상기 실리콘층은 비정질 실리콘을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서 모듈은, 상기 칩이 상기 발광부보다 더 높이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서 모듈은, 상기 몰드층이 상기 배리어가, 상기 제1 리세스에 배치되는 상기 발광부 또는 상기 제2 리세스에 배치되는 상기 칩보다 더 높이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서 모듈은, 상기 몰드 도전부가 솔더 볼, 범프 볼, 와이어 본딩, 비아 홀 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서 모듈은, 상기 발광부 또는 상기 칩과, 상기 기판을 전기적으로 연결하는 리세스 도전부를 더 포함할 수 있다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서 모듈은, 상기 몰드 도전부가 상기 리세스 도전부보다 더 높이 형성될 수 있다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서 모듈은, 상기 몰드 도전부가 상기 몰드층이 포함하는 배리어 중, 가장 외곽에 위치하는 배리어 안에 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서 모듈은, 상기 몰드 도전부와 상기 커버 기판 사이에 배치되어, 상기 몰드 도전부와 상기 수광부를 전기적으로 연결하는, 도전층을 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 도전층이 도전 필름으로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서 모듈은, 상기 도전층이 배치되지 않은 몰드 도전부와, 상기 커버 기판 사이에 배치되는 비도전층을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서 모듈 제조 방법은, 기판 상에 발광부 및 칩을 배치하는 단계, 상기 기판 상에 몰드 도전부를 배치하는 단계, 상기 발광부 및 상기 칩 상에 포토레지스트층을 형성하는 단계, 상기 발광부, 상기 칩 및 상기 몰드 도전부와 상기 기판 사이의 공간을 채우는 몰드층을 형성하는 단계, 상기 포토레지스트층을 제거하는 단계, 상기 몰드 도전부 상에 도전층을 형성하는 단계, 수광부가 배치된 커버 기판를 상기 도전층 상에 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서 모듈 제조 방법은, 상기 몰드층을 형성하는 단계가 몰디드 언더필(MUF; Molded Underfill) 방법으로 상기 몰드층을 형성할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 맥박 센서는, 기판, 상기 기판 상에 배치되며, 다수의 배리어를 포함하고, 상기 배리어 사이의 제1 리세스 및 제2 리세스를 포함하는 몰드층, 상기 제1 리세스에 배치되며, 상기 기판과 전기적으로 연결되는 발광부, 상기 제2 리세스에 배치되며, 상기 기판과 전기적으로 연결되는 칩, 상기 몰드층 상에 배치되며, 투광 영역을 포함하는 커버 기판, 상기 커버 기판의 상기 투광 영역 이외의 영역 상에 배치되며, 상기 몰드층을 향하여 배치되는 수광부, 상기 배리어 안에 배치되며, 상기 기판과 상기 수광부를 전기적으로 연결하는 몰드 도전부를 포함하고, 상기 몰드층은 상기 커버 기판을 지지하고, 상기 제1 리세스는 상기 투광영역과 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
본 발명의 광 센서 모듈 및 그 제조 방법은, 기판 상에 발광부와 칩을 배치함으로써, 종래의 광 센서 모듈에 사용되는 와이어 본딩 타입에 비하여 더 얇은 두께를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 광 센서 모듈 및 그 제조 방법은, 몰드층에 도금을 별도로 하지 않고, 블랙 몰드(black mold) 상태를 사용함으로써, 수광부의 노이즈 발생을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 광 센서 모듈 및 그 제조 방법은, 몰드층이 포함하는 배리어의 안에 몰드 도전부를 형성하고, 커버 기판 상의 수광부와 칩을 전기적으로 연결함으로써 광전류 신호의 효율적인 송신이 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 광 센서 모듈 및 그 제조 방법은, 광 센서 모듈이 포함하는 수광부가 외부광에 포함된 적외선에 대해 IR-cut 필터 없이도 반응하지 않게 하여 노이즈 전류를 줄일 수 있다. 또한, 외부광에 포함된 적외선 하에서 포토 다이오드가 출력하는 노이즈 전류를 최소화 시켜 감지하는 광 신호의 품질을 향상 시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 광 센서 모듈 및 그 제조 방법은, 발광부, 칩을 배치하기 위하여 몰드층이 배리어를 형성하고, 배리어로 인하여 형성된 제1 리세스 및 제2 리세스에 발광부 및 칩을 효율적으로 배치할 수 있다.
또한, 본 발명의 광 센서 모듈 및 그 제조 방법은, 발광부 또는 칩의 전기적인 연결이 솔더 볼로 구현됨으로써, 단선 또는 크랙의 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광 센서 모듈의 구성에 관한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광 센서 모듈의 발광부와 수광부의 구성에 관한 것이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수광부의 구성에 관한 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 센서 모듈의 구성에 관한 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광 센서 모듈 제조 방법의 순서에 관한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광 센서 모듈의 발광부와 수광부의 구성에 관한 것이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수광부의 구성에 관한 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 센서 모듈의 구성에 관한 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광 센서 모듈 제조 방법의 순서에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 '광 센서 모듈 및 그 제조 방법'을 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 통상의 기술자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
한편, 이하에서 표현되는 각 구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다.
또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
또한, '제1, 제2' 등과 같은 표현은, 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
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.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광 센서 모듈의 구성에 관한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 광 센서 모듈은, 기판, 커버 기판, 발광부, 수광부, 칩, 몰드층, 몰드 도전부, 도전층을 포함할 수 있다.
특히, 본 발명의 광 센서 모듈은, 맥박 센서에 적용될 수 있다. 맥박 센서는 신체에 대한 심장 박동과 같은 생체 신호를 측정할 수 있으며, 발광부에서 조사한 광 신호가 혈관에 흡수 또는 반사되는 광 신호를 수신하여, 맥박의 주기 또는 맥박의 정도를 측정할 수 있다.
기판(110)은 배선을 변경할 수 있는 전기 회로가 편성되어 있는 판으로, 절연기판 표면에 도체 패턴을 형성할 수 있는 절연 재료로 만들어진, 프린트, 배선판 및 절연기판을 모두 포함할 수 있다.
이 때, 본 발명의 기판(110)은 일반 PCB(normal PCB) 기판일 수 있다. 종래의 칩은 기판 내부에 임베디드 형태로 형성되었으나, 본 발명의 기판(110)은 임베디드 기판이 아닌 일반 PCB 기판으로 구성되므로 본 발명의 칩(140)은 기판(110) 상에 배치될 수 있다.
커버 기판(130)은 몰드층 상에 배치되며, 사용자의 터치 신호 또는 심박 신호 등 여러 입력 신호들을 입력 받을 수 있다. 이러한 커버 기판(130)은 기판(110) 위에 바로 형성될 수도 있으나, 기판(110) 위에 형성되는 별도의 배리어에 의해 지지되어 고정될 수도 있다. 이 때, 배리어는 발광부에 의해 조사되는 빛이 곧장 수광부로 도달하는 것을 차단할 수도 있으며, 또 다른 용도로서 배리어는 상기 기판과 상기 커버 기판 사이에 위치하여 상기 발광부 또는 상기 칩이 배치될 수 있는 공간인 리세스를 형성할 수도 있다.
또한, 커버 기판(130)은 사용자의 접촉이 이루어지는 부분에 해당한다. 이 때, 커버 기판이 곧바로 사용자의 터치 신호를 감지할 수도 있으며, 커버 기판 상에 추가 층이 더 형성되어 추가 층을 통하여 사용자의 터치 신호를 감지할 수도 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 커버 기판(130)은 수광 영역(132)과 투광 영역(133)을 포함하고, 수광 영역에 수광부(131)가 배치될 수 있다. 커버 기판의 모든 부분이 수광 영역으로 이루어진다면, 발광부에서 조사하는 광 신호가 대상물에 도달하기 전에 먼저 수광부로 갈 수 밖에 없으므로, 본 발명의 커버 기판은 발광부에서 조사하는 광 신호가 통과하는 투광 영역 및 흡수 또는 반사된 광 신호를 수신하는 수광 영역을 포함한다. 따라서, 본 발명의 커버 기판은 발광부가 조사하는 광 신호를 투광시킴과 동시에 흡수 또는 반사되는 광 신호를 수광할 수 있다.
또한, 본 발명의 수광 영역(132)은, 투광 영역(133)을 둘러싸면서 형성될 수 있다. 이 때, 투광 영역은 기판의 중심부에 위치하고, 수광 영역은 투광영역에 대하여 상대적으로 기판의 가장자리에 위치한다. 또한, 광 센서 모듈 및 전자 장치의 용도에 따라서, 광 센서 모듈의 수광 영역과 투광 영역의 형상을 교대로 배치하거나, 투광 영역 또는 수광 영역의 형태를 불규칙적인 형태로 자유롭게 형성할 수 있다.
상기 기판(110) 또는 커버 기판(130)은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판 또는 커버 기판은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 기판 또는 커버 기판은 소다라임유리(soda lime glass) 또는 알루미노실리케이트유리 등의 화학 강화/반강화유리를 포함하거나, 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 프로필렌 글리콜(propylene glycol, PPG) 폴리 카보네이트(PC) 등의 강화 혹은 연성 플라스틱을 포함하거나 사파이어를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판 또는 커버 기판은 광등방성 필름을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 기판 또는 커버 기판은 COC(Cyclic Olefin Copolymer), COP(Cyclic Olefin Polymer), 광등방 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 광등방 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 기판(110)은 PCB(인쇄 회로 기판; printed circuit board) 또는 세라믹 기판으로 이루어질 수 있다. 이 때, PCB 기판은 회로 설계를 근거로 회로부품을 접속하는 전기배선을 배선 도형으로 표현하며, 절연물 상에 전기도체를 재현할 수 있다. 또한 전기부품을 탑재하고 이들을 회로적으로 연결하는 배선을 형성할 수 있으며, 부품의 전기적 연결기능 외의 부품들을 기계적으로 고정시켜줄 수 있다.
발광부(121, 122)는 몰드층이 포함하는 제1 리세스에 배치되어, 커버 기판에 광 신호를 조사할 수 있다. 발광부(121, 122)는 기본적으로 모든 방향으로 빛을 조사하는 기능을 하며, 이렇게 조사된 빛은 커버 기판 상에 존재하는 대상물에 의해 반사된다. 이 때, 발광부는 발광 다이오드(LED), 유기 발광 다이오드(OLED), 적외선 발광 다이오드(Infrared Emitting Diode), 레이저 다이오드(Laser Diode) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 발광부(121, 122)는 광 센서 모듈을 포함하는 전자 장치로부터 전력을 공급받아, 받은 에너지를 특정 파장의 빛으로 방출하며, 나아가 상기 발광부(121, 122)는 조사하는 광 신호의 파장을 필요에 따라 변경하기 위하여 다양한 재료를 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 발광부(121, 122)는, 적색(Red) LED(121) 또는 녹색(Green) LED(122)를 포함할 수 있다. 아울러, 본 발명의 광 센서 모듈은 맥박 센서에 적용할 수 있으며, 맥박 센서는 다양한 전자 장치 및 웨어러블 장치에 적용할 수 있다. 이 때, 적색 LED에서 조사하는 광 신호는 광 센서 모듈을 포함하는 전자 장치의 착용 여부를 감지할 수 있으며, 녹색 LED에서 조사하는 광 신호는 사용자의 맥박을 측정할 수 있다.
또한, 적색 LED의 경우 약 900nm의 파장을 가지는 광 신호를 조사하며, 녹색 LED는 약 500nm의 파장을 가지는 광 신호를 조사하므로, 광 센서 모듈이 적용되는 전자 장치의 사용례에 따라서 적색 LED 또는 녹색 LED에서의 발광을 선택적으로 사용할 수 있다.
아울러, 도 2에는 적색 LED(121) 1개와 녹색 LED(122) 1개로 구성되어 있는 모습으로 개시되어 있지만, 본 발명의 광 센서 모듈은 이에 한정되지 않고, 광 센서 모듈의 적용례에 따라서 다양한 갯수를 포함하는 적어도 하나 이상의 적색 LED와 적어도 하나 이상의 녹색 LED를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 발광부는 2개 이상의 녹색 LED로 구성될 수 있다. 적색 LED와 녹색 LED를 모두 사용하여 발광부를 구성하는 경우, 적색 LED와 녹색 LED 간의 발광 신호 간섭을 방지하기 위한 배리어가 더 필요하여 전체적인 광 센서 모듈의 크기 및 부피가 거대화될 수 있지만, 녹색 LED만을 이용하여 사용자의 전자 장치 착용 감지 및 맥박 측정을 모두 진행할 수 있으므로, 광 센서 모듈이 소형화 및 집적화될 수 있다.
아울러, 본 발명의 발광부(121, 122)는 기판과 전기적으로 연결하기 위한 리세스 도전부(156)에 의하여 접착될 수 있다. 리세스 도전부는 기판과 발광부를 고정시킴과 동시에, 기판과 발광부를 서로 전기적으로 연결하여야 한다. 이 때, 리세스 도전부는 몰드 도전부와 같이 솔더 볼, 범프 볼, 와이어 본딩, 비아 홀 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있으며, 솔더 볼로 구성되는 것이 바람직하다.
수광부(131)는 커버 기판(130)의 수광 영역(132)에 배치되어, 흡수 또는 반사된 광 신호를 수신할 수 있다. 이 때, 수광부(131)는 발광부(121, 122)가 조사하는 광 신호가 상기 커버 기판(130) 위의 대상물에 흡수 또는 반사되는 경우, 상기 흡수 또는 반사된 광 신호를 수신하고 광전류 신호를 생성한다. 이 때, 수광부(131)는 광 다이오드(Photodiode), 광 전자 증배관, 광 트랜지스터(Phototransistor) 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 특히, 수광부(131)는 유기 광 다이오드(Organic Photodiode)로 이루어지는 것이 바람직하다.
유기 광 다이오드는 유기 재료를 기반으로 하며, 광 검지기를 대체할 수 있는 소자이다. 이러한 유기 광다이오드는 카메라 등 전자 장치의 광 민감도를 향상시키며, 균일한 색상 조성으로 디스플레이가 될 수 있는지 조사할 때 사용될 수 있다. 또한, 유기 광 다이오드는 무기 물질들과 비교하여 매우 가볍고, 생산하는데 비용이 적게 들며, 유연한 응용분야에 사용될 수 있는 장점을 가진다.
유기 재료는 특히, 유기 재료의 소재에 따라서 특별한 파장 영역(ex; 적색 광, 녹색 광, 청색 광 등)에서만 민감성을 가질 수 있으므로, 사용처에 대한 적절한 재료를 선택하여 광학 센서의 스펙트럼 민감도를 조절할 수 있다. 또한, UV로부터 IR까지 흡수 스펙트럼이 좋은 특징을 가지며, 높은 photogeneration yield, 무기 재료와 비교하여 상대적으로 낮은 온도의 공정 능력을 통한 거의 대부분의 기판 공정 수용이 가능한 점 등 많은 장점을 가진다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수광부(131)는, 커버 기판(130)에 밀착하여 형성될 수 있다. 이 때, 바람직한 실시예로서 상기 수광부(131)는 박막 형태로 커버기판의 하면에 밀착하여 형성될 수 있다. 수광부(131)가 커버 기판(130)의 하면에 형성되는 일 실시예로서, 상기 수광부(131)는 페이스트 상태의 물질을 소성 공정에 의해 소결시키는 방식으로 커버 기판(130)의 하면에 형성시킬 수 있다.
더 구체적으로, 상기 수광부는 진공증착법, CVD, 인쇄공법 중 적어도 하나의 방법을 이용하여 상기 커버 기판(130)의 하면에 밀착하여 형성될 수 있다. 이와 같이 진공 증착이나 패터닝 등을 이용하여 커버 기판(130) 위에 매우 얇은 피박인 박막을 형성하는 경우 커버 기판(130)와 기판 사이의 간격을 최소화할 수 있으며 센서를 포함하는 전자 장치 자체의 두께를 얇게 하며 무게를 가볍게 만들 수 있는 장점이 있다.
수광부(131)가 커버 기판(130)에 밀착하여 형성되는 경우, 커버 기판 위의 대상물과의 센싱 거리가 가까워지므로, 수광부(131)의 감도(sensitivity)가 증가할 수 있다. 또한, 종래의 감지장치와 동일한 구동전압으로 감지 효율을 높일 수 있으므로 낮은 구동전압으로 기존과 동일한 성능을 구현할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수광부의 구성에 관한 것이다.
자세하게, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 수광부(131)는 제1 전극(134), 다이오드 층(135), 제2 전극(136)을 포함할 수 있다. 이 때, 다이오드 층(135)은 비정질 실리콘을 포함할 수 있다. 또한, 다이오드 층(135)는 P층(135a), 실리콘층(135b), N층(135c)을 포함할 수 있으며, 실리콘층(135b)은 비정질 실리콘을 포함할 수 있다.
제1 전극(134)은 수광 영역(110) 상에 위치한다. 제1 전극(134)은 수광영역(110) 전체에 일체로 형성될 수 있으며, 복수 개로 나뉘어 형성될 수 있다. 제1 전극(134)은 커버 기판(110)의 상에 증착된다. 제1 전극(134)은 발광 소자가 출력한 광이 반사되어 입사하는 경로 상에 위치한다. 제1 전극(134)은 예를 들어 투명 전극이다. 투명 전극은 입사된 광을 투과시키고, 전류가 흐를 수 있는 투명 전도성 물질로 구성된다.
제1 전극(134)은 예를 들어, 갈륨 알루미늄 산화아연(GAZO,), 갈륨 도프 산화아연(GZO), 인듐 틴 옥사이드(ITO) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 전극(134)의 두께는 350~450nm로 이루어질 수 있다.
다이오드 층(135)이 출력한 전류는 제1 전극(134)을 통해 제1 전극(134)과 전기적으로 연결된 소자로 흐르게 된다.
다이오드 층(135)은 제1 전극(134)상에 위치한다. 다이오드 층(135)은 발광 소자가 출력한 광이 반사되어 입사하는 경로 상에 위치한다. 다이오드 층(135)은 입사되는 광을 전기적 에너지로 변환하여 출력한다.
제2 전극(136)은 다이오드 층(135) 상에 위치한다. 제2 전극(136)은 발광 소자가 출력한 광이 반사되어 입사하는 경로 상에 위치한다. 다이오드 층(135)이 출력한 전류는 제2 전극(136)을 통해 제2 전극(136)과 전기적으로 연결된 소자로 흐르게 된다.
제2 전극(136)은 제1 전극(134)과 다이오드 층(135)을 통과한 빛이 재 반사되어 다이오드 층(135)에서 재흡수될수 있도록 반사율이 높은 금속을 포함한다. 제2 전극(136)은 예를 들어 알루미늄(Al) 또는 은(Ag)를 포함한다. 이 때, 제2 전극(136)의 두께는 350~450nm 로 이루어질 수 있다.
전술한 제1 전극(134), 다이오드 층(135) 및 제2 전극(136)은 기판(110)의 표면에 순차적으로 적층된다. 이때 제1 전극(134), 다이오드 층(135) 및 제2 전극(136)의 형상을 다양하게 변형할 수 있다.
다이오드 층(135)은 기판(110) 상부에 진공증착법으로 박막 형태로 형성된다. 일 실시예에 있어서, 다이오드 층(135)은 비정질 실리콘을 포함한다. 맥박 센서가 손목에 착용된 경우, 발광부가 출력한 광은 혈액 조직에 흡수 및 반사되어 다이오드 층(135)이 수신한다. 발광부가 녹색 광을 조사하는 경우, 다이오드 층(135)은 혈액 조직에서 반사되는 녹색 광을 수신한다. 다이오드 층(135)이 단결정 실리콘을 포함하면, 낮은 에너지 밴드 갭으로 인해 약 1000nm 이상의 적외선까지 반응한다.
다이오드 층(135)이 비정질 실리콘을 포함하면 에너지 밴드 갭이 상대적으로 커서 그린 영역, 즉 500~600nm에서 최대 광반응 특성을 가진다. 다이오드 층(135)이 비정질 실리콘을 포함하여, 그린 영역에서 최대 광반응 특성을 가지기에 외부광에 존재하는 자외선의 영향을 차단할 수 있다.
도 4를 참조하면, 다이오드 층(135)은 P층(135a), 실리콘층(135b), N층(135c)을 포함할 수 있다.
P층(135a)은 제1 전극(134) 상부에 배치된다. P층(135a)은 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 및 비정질 실리콘 중 어느 하나를 포함한다.
실리콘층(135b)은 P층(135a) 상부에 배치된다. 실리콘층(135b)은 비정질 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 한다.
N층(135c)은 실리콘층(135b) 상부에 배치된다. N층(135c)은 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 및 비정질 실리콘 중 어느 하나를 포함한다.
또한, 본 발명의 실리콘층(135b)은 500~600nm의 범위에 있는 파장을 갖는 광에 대하여 광반응 특성이 최대이다. 전술한 것처럼, 다이오드 층(135)이 비정질 실리콘을 포함하면 에너지 밴드 갭이 상대적으로 커서 녹색 영역, 즉 500~600nm에서 최대 광반응 특성을 가진다. 다이오드 층(135)이 비정질 실리콘을 포함하여, 녹색 영역에서 최대 광반응 특성을 가지기에 외부광에 존재하는 자외선의 영향을 차단할 수 있다.
칩(140)은 몰드층이 포함하는 제2 리세스에 배치되어, 수광부가 생성한 광전류 신호를 수신할 수 있다. 이 때, 칩에 포함되는 제어부는 수광부가 생성한 광전류 신호를 수신하여, 기 설정된 조건에 따라 광전류 신호를 분석할 수 있다. 또한, 제어부는 센서를 포함하는 전자 장치의 목적 및 사용 방법에 따라서 광전류 신호를 용도에 맞는 적절한 분석을 수행할 수 있다.
예를 들어, 발광부와 수광부를 포함하는 센서가 심박 센서인 경우, 발광부가 조사한 광 신호가 커버 기판상에 위치하는 손가락/손목/팔목에서 흡수/반사되면, 흡수/반사된 광 신호를 수광부가 수신하여 수신한 광 신호의 세기에 따라서 광 전류를 발생하게 된다. 이 때, 심박 신호 센싱의 경우 발생된 광 전류 신호가 맥박에 따라서 강/약을 반복하게 되므로, 제어부는 광전류 신호의 강약 주기에 따라서 맥박을 측정할 수 있다. 이러한 제어부는 바람직하게는 상기 기판(110)에 구비된 집적회로(ASIC. Application Specific Integrated Circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 칩(140)은 종래의 칩이 임베디드 기판층 사이에 위치하는 바와 달리, 기판(110) 상에 배치됨으로써 수율이 저하되고 칩에 크랙이 발생하는 문제점을 개선하여 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 칩(140)은 발광부(121, 122)보다 더 높이 형성될 수 있다. 발광부는 광 신호를 조사하는 구성만을 수행하지만, 칩은 수광부로부터 광전류 신호를 수신 후 판단하는 회로를 더 포함하므로, 칩의 높이가 발광부의 높이보다 더 높게 형성될 수 있다.
아울러, 본 발명의 칩(140)은 기판과 전기적으로 연결하기 위한 리세스 도전부(156)에 의하여 접착될 수 있다. 리세스 도전부는 기판과 칩을 고정시킴과 동시에, 기판과 칩을 서로 전기적으로 연결하여야 한다. 이 때, 리세스 도전부는 몰드 도전부와 같이 솔더 볼, 범프 볼, 와이어 본딩, 비아 홀 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있으며, 솔더 볼로 구성되는 것이 바람직하다.
몰드층(150)은 기판 상에 배치되며, 다수의 배리어를 포함할 수 있다. 이 때, 본 발명의 몰드층이 포함하는 다수의 배리어가 기판과 커버 기판 사이를 지지하면서, 배리어와 배리어 사이에 형성되는 제1 리세스 및 제2 리세스를 포함할 수 있다.
특히, 본 발명의 몰드층(150)은 후술하는 광 센서 모듈 제조 방법에서 설명하는 바와 같이, 몰디드 언더필(MUF; Molded Underfill) 방법으로 형성할 수 있다. 몰디드 언더필은 EMC 몰딩과 플립칩 언더필을 동시에 진행하는 방법으로, 플립칩의 생산성을 증가시킬 수 있다.
특히, 몰드층(150)은 발광부와 수광부, 칩 등에서 나타나는 빛 간섭을 없애기 위하여 노이즈를 감소시키는 EMC(Electro Magnetic Compatibility) 방지 역할을 수행할 수 있다.
이 때, 몰드층(150)은 배리어와 배리어 사이에 형성된 적어도 하나의 리세스(154, 155)를 포함하고, 각각의 상기 리세스안에 상기 발광부 또는 상기 칩이 배치될 수 있다. 도 2를 참조하면, 리세스(154, 155)는 칩, 발광부가 배치되는 부분에서 몰드층(150)이 움푹 들어가는 부분을 의미하며, 이러한 리세스(154, 155)는 발광부(121, 122) 또는 칩(140) 상에 형성되었다가 제거되는 포토레지스트층에 의하여 생성된다.
또한, 본 발명의 몰드층(150)은, 배리어(151, 152)가 리세스(154, 155)에 배치되는 발광부(121, 122) 또는 칩(140)보다 더 높이 형성될 수 있다. 이러한 배리어(151, 152)는 발광부(121, 122)가 조사하는 광 신호에 발생될 수 있는 노이즈를 최소화하여, 광 센서 모듈의 정확도를 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 몰드층(150)이 포함하는 배리어(151, 152)는, 종래의 배리어와 달리 도금을 하지 않고 블랙 배리어(Black barrier) 상태인 것을 특징으로 한다. 광 센서 모듈의 전체적인 센서티비티(sensitivity) 측면에서, 도금을 하지 않는 것이 수광에서의 노이즈를 제거하는 것에 도움이 될 수 있다.
몰드 도전부(153)는 배리어(151) 안에 배치되어, 기판(110)과 수광부(131)를 전기적으로 연결할 수 있다. 본 발명의 광 센서 모듈의 경우, 수광부(131)가 기판 상이 아닌 커버 기판(130) 상에 위치하기 때문에, 수신한 광 신호를 통하여 수광부가 생성하는 광전류 신호를 칩(140)에 송신하기 위하여 몰드 도전부(153)를 배치시킬 수 있다.
또한, 몰드 도전부(153)는 수광부(131)와 직접 연결될 수도 있으나, 수광부(131)와 전기적으로 연결되며 커버 기판(130) 상에 형성되는 전극 패턴과 연결될 수도 있다. 마찬가지로, 몰드 도전부(153)는 기판(110)의 전극과 직접 연결될 수도 있으나, 기판의 전극과 전기적으로 연결되는 전극 패턴과 연결되어, 칩(140)에 광전류 신호를 송신할 수 있다.
또한, 본 발명의 몰드 도전부(153)는, 솔더 볼, 범프 볼, 와이어 본딩, 비아 홀 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 특히, 솔더 볼(solder ball)은 납으로 구성되는 공 모양으로 기판과 칩을 연결하여 전기적 신호를 전달하는 구성으로, 본 발명에서는 기판과 수광부를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 이 때, 와이어 본딩이나 비아 홀 등으로 몰드 도전부를 구성할 수도 있지만, 솔더 볼 방식이 전기적으로 연결함과 동시에 접착이 가능한 점에서 본 발명의 광 센서 모듈에 가장 적합할 수 있다.
이 때, 기판(110)과 수광부(131)를 연결하도록 배리어(151) 내부에 형성되는 솔더 볼(153)의 경우, 기판(110)과 발광부(121, 122) 또는 칩(140)을 연결하는 솔더 볼에 비하여 더 큰 크기를 가질 수 있다. 이는, 몰드층이 발광부 또는 칩을 포함하기 위하여 배리어(151)의 높이가 높게 형성되기 때문이다.
또한, 본 발명의 몰드 도전부(153)는, 몰드층이 포함하는 배리어 중 가장 외곽에 위치하는 배리어(151) 안에 배치될 수 있다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 배리어(151, 152)는 발광부 또는 칩을 포함하기 위하여 다수의 구성이 형성될 수 있는데, 수광부와 기판의 전기적 연결 또는 기판과 커버 기판의 지지를 견고하게 유지하기 위하여, 최외곽에 위치하는 배리어 내부에 몰드 도전부(특히, 솔더 볼)를 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 몰드 도전부(153)는, 도 6과 같이 몰드층이 포함하는 배리어 중 내측에 위치하는 배리어(154) 안에 배치될 수 있다. 본 발명의 커버 기판(130)에 배치되는 수광부(131)의 형태 및 전극 패턴에 따라서, 외곽에 위치하는 배리어 안의 몰드 도전부와 연결이 어려울 수 있다. 따라서, 내측에 위치하는 배리어 안에 몰드 도전부를 배치하여, 효율적인 광전류 신호의 송신이 가능할 수 있다.
아울러, 본 발명의 몰드 도전부(153)는 상술한 리세스 도전부(156)보다 더 높이 형성될 수 있다. 몰드 도전부는 몰드의 배리어 내부에 배치되어 커버 기판을 지지하는 역할을 수행하며, 리세스 도전부는 기판과 발광부 또는 칩을 고정시키는 역할을 수행하므로, 본 발명의 몰드 도전부는 리세스 도전부보다 더 높이 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 광 센서 모듈은, 도전층(161)을 더 포함할 수 있다. 이 때, 도전층(161)은 몰드 도전부(153)와 커버 기판(130) 사이에 배치되어, 몰드 도전부(153)와 수광부(131)를 전기적으로 연결할 수 있다. 상술한 몰드 도전부(153)는 기판(110)과 수광부(131) 또는 수광부에서 연장되는 전극 패턴을 직접 연결할 수도 있지만, 전극과의 전기적 연결을 용이하게 하기 위하여 도전층(161)을 별도로 형성하게 된다.
또한, 본 발명의 도전층(161)은, 도전 필름으로 구성될 수 있다. 특히, 도전 필름으로 이방전도성 필름(ACF; Anisotropic conductive Film)을 사용할 수 있다. 이방전도성 필름은 양방향의 절연성을 보관/유지하는 상태로 두께 방향으로 전도성을 나타내므로, 디스플레이 등의 미세회로 접속에 사용할 수 있다. 본 발명의 도전 필름은, 20~30μm의 두께로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 도전층(161)은, 전기적으로 신호를 송수신할 수 있는 전도성 물질은 모두 사용될 수 있다. 바람직하게는, 은(Ag) 계열의 금속으로 도전층을 형성할 수 있다.
아울러, 본 발명의 광 센서 모듈은, 도전층이 배치되지 않은 몰드 도전부와 커버 기판 사이에 배치되는 비도전층(162)을 더 포함할 수 있다. 도전층(161)이 배리어 상에 형성되면, 도전층이 존재하는 배리어와 도전층이 존재하지 않는 배리어 사이에 높이의 차이가 발생할 수 있게 된다. 이 경우, 도전층 상에 형성되는 커버 기판(130)의 압력 분산이 효과적으로 이루어질 수 없으므로, 본 발명의 광 센서 모듈은 비도전층(162)을 도전층(161)이 없는 배리어 상에 형성하여, 전체적으로 배리어가 고른 높이를 가질 수 있도록 한다.
한편, 본 발명의 비도전층(162)은, 전기적인 신호를 통과시키지 않는 부도체의 구성으로 형성될 수도 있고, 비도전층(162)이 위치하는 부위에 공간을 만들어, 공기로 전기적 신호를 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광 센서 모듈 제조 방법의 순서에 관한 것이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 광 센서 모듈 제조 방법은, 기판 상에 발광부 및 칩을 배치하는 단계, 상기 기판 상에 몰드 도전부를 배치하는 단계, 상기 발광부 및 상기 칩 상에 포토레지스트층을 형성하는 단계, 상기 발광부, 상기 칩 및 상기 몰드 도전부와 상기 기판 사이의 공간을 채우는 몰드층을 형성하는 단계, 상기 포토레지스트층을 제거하는 단계, 상기 몰드 도전부 상에 도전층을 형성하는 단계, 수광부가 배치된 커버 기판를 상기 도전층 상에 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서 모듈 제조 방법은, 상기 몰드층을 형성하는 단계가 몰디드 언더필(MUF; Molded Underfill) 방법으로 상기 몰드층을 형성할 수 있다.
한편, 본 발명의 광 센서 모듈은, 맥박 센서에 적용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 맥박 센서는, 기판, 상기 기판 상에 배치되며, 다수의 배리어를 포함하고, 상기 배리어 사이의 제1 리세스 및 제2 리세스를 포함하는 몰드층, 상기 제1 리세스에 배치되며, 상기 기판과 전기적으로 연결되는 발광부, 상기 제2 리세스에 배치되며, 상기 기판과 전기적으로 연결되는 칩, 상기 몰드층 상에 배치되며, 투광 영역을 포함하는 커버 기판, 상기 커버 기판의 상기 투광 영역 이외의 영역 상에 배치되며, 상기 몰드층을 향하여 배치되는 수광부, 상기 배리어 안에 배치되며, 상기 기판과 상기 수광부를 전기적으로 연결하는 몰드 도전부를 포함하고, 상기 몰드층은 상기 커버 기판을 지지하고, 상기 제1 리세스는 상기 투광영역과 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 광 센서 모듈은, 전자 장치에 적용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 기판, 상기 기판 상에 배치되며, 다수의 배리어를 포함하고, 상기 배리어 사이의 제1 리세스 및 제2 리세스를 포함하는 몰드층, 상기 제1 리세스에 배치되며, 상기 기판과 전기적으로 연결되는 발광부, 상기 제2 리세스에 배치되며, 상기 기판과 전기적으로 연결되는 칩, 상기 몰드층 상에 배치되며, 투광 영역을 포함하는 커버 기판, 상기 커버 기판의 상기 투광 영역 이외의 영역 상에 배치되며, 상기 몰드층을 향하여 배치되는 수광부, 상기 배리어 안에 배치되며, 상기 기판과 상기 수광부를 전기적으로 연결하는 몰드 도전부를 포함하고, 상기 몰드층은 상기 커버 기판을 지지하고, 상기 제1 리세스는 상기 투광영역과 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
상술한 광 센서 모듈의 구성에 관한 특징 및 기술적인 내용은, 광 센서 모듈이 적용될 수 있는 맥박 센서 및 전자 장치에 그대로 적용될 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 실시 예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 이들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있을 것이며, 이러한 수정 및 변경은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
110 : 기판
121, 122 : 발광부
130 : 커버 기판
131 : 수광부
132 : 수광 영역
133 : 투광 영역
134 : 제1 전극
135 : 다이오드층
135a : P층
135b : 실리콘층
135c : N층
136 : 제2 전극
140 : 칩
150 : 몰드층
151, 152, 154, 155 : 배리어
153 : 몰드 도전부
154 : 제1 리세스
155 : 제2 리세스
156 : 리세스 도전부
161 : 도전층
162 : 비도전층
170 : 포토레지스트층
121, 122 : 발광부
130 : 커버 기판
131 : 수광부
132 : 수광 영역
133 : 투광 영역
134 : 제1 전극
135 : 다이오드층
135a : P층
135b : 실리콘층
135c : N층
136 : 제2 전극
140 : 칩
150 : 몰드층
151, 152, 154, 155 : 배리어
153 : 몰드 도전부
154 : 제1 리세스
155 : 제2 리세스
156 : 리세스 도전부
161 : 도전층
162 : 비도전층
170 : 포토레지스트층
Claims (17)
- 기판;
상기 기판 상에 배치되며, 다수의 배리어를 포함하고, 상기 배리어 사이의 제1 리세스 및 제2 리세스를 포함하는 몰드층;
상기 제1 리세스에 배치되며, 상기 기판과 전기적으로 연결되는 발광부;
상기 제2 리세스에 배치되며, 상기 기판과 전기적으로 연결되는 칩;
상기 몰드층 상에 배치되며, 투광 영역을 포함하는 커버 기판;
상기 커버 기판의 상기 투광 영역 이외의 영역 상에 배치되며, 상기 몰드층을 향하여 배치되는 수광부;
상기 배리어 안에 배치되며, 상기 기판과 상기 수광부를 전기적으로 연결하는 몰드 도전부;
를 포함하고,
상기 몰드층은 상기 커버 기판을 지지하고,
상기 제1 리세스는 상기 투광영역과 대응하는 위치에 배치되는, 광 센서 모듈.
- 제 1항에 있어서,
상기 기판은,
일반 PCB(normal PCB) 기판인, 광 센서 모듈.
- 제 1항에 있어서,
상기 발광부는,
적색(Red) LED 또는 녹색(Green) LED인, 광 센서 모듈.
- 제 1항에 있어서,
상기 수광부는,
상기 수광 영역 상의 제1 전극;
상기 제1 전극 상의 다이오드 층;
상기 다이오드 층 상의 제2 전극;
을 포함하는, 광 센서 모듈.
- 제 4항에 있어서,
상기 다이오드 층은,
상기 제1 전극 상부에 배치되는 P층;
상기 P층 상부에 배치되는 실리콘층;
상기 실리콘층 상부에 배치되는 N층;
을 포함하고,
상기 실리콘층은 비정질 실리콘을 포함하는, 광 센서 모듈.
- 제 1항에 있어서,
상기 칩이 상기 발광부보다 더 높이 형성된, 광 센서 모듈.
- 제 1항에 있어서,
상기 몰드층은,
상기 배리어가, 상기 제1 리세스에 배치되는 상기 발광부 또는 상기 제2 리세스에 배치되는 상기 칩보다 더 높이 형성된, 광 센서 모듈.
- 제 1항에 있어서,
상기 몰드 도전부는,
솔더 볼, 범프 볼, 와이어 본딩, 비아 홀 중 적어도 어느 하나로 구성된, 광 센서 모듈.
- 제 1항에 있어서,
상기 발광부 또는 상기 칩과, 상기 기판을 전기적으로 연결하는 리세스 도전부;
를 더 포함하는, 광 센서 모듈.
- 제 9항에 있어서,
상기 몰드 도전부는 상기 리세스 도전부보다 더 높이 형성된, 광 센서 모듈.
- 제 1항에 있어서,
상기 몰드 도전부는,
상기 몰드층이 포함하는 배리어 중, 가장 외곽에 위치하는 배리어 안에 배치되는, 광 센서 모듈.
- 제 1항에 있어서,
상기 몰드 도전부와 상기 커버 기판 사이에 배치되어, 상기 몰드 도전부와 상기 수광부를 전기적으로 연결하는, 도전층;
을 더 포함하는, 광 센서 모듈.
- 제 12항에 있어서,
상기 도전층은,
도전 필름으로 구성된, 광 센서 모듈.
- 제 12항에 있어서,
상기 도전층이 배치되지 않은 몰드 도전부와 상기 커버 기판 사이에 배치되는 비도전층;
을 더 포함하는 광 센서 모듈.
- 기판 상에 발광부 및 칩을 배치하는 단계;
상기 기판 상에 몰드 도전부를 배치하는 단계;
상기 발광부 및 상기 칩 상에 포토레지스트층을 형성하는 단계;
상기 발광부, 상기 칩 및 상기 몰드 도전부와 상기 기판 사이의 공간을 채우는 몰드층을 형성하는 단계;
상기 포토레지스트층을 제거하는 단계;
상기 몰드 도전부 상에 도전층을 형성하는 단계;
수광부가 배치된 커버 기판를 상기 도전층 상에 배치하는 단계;
를 포함하는 광 센서 모듈 제조 방법.
- 제 15항에 있어서,
상기 몰드층을 형성하는 단계는,
몰디드 언더필(MUF; Molded Underfill) 방법으로 상기 몰드층을 형성하는, 광 센서 모듈.
- 기판;
상기 기판 상에 배치되며, 다수의 배리어를 포함하고, 상기 배리어 사이의 제1 리세스 및 제2 리세스를 포함하는 몰드층;
상기 제1 리세스에 배치되며, 상기 기판과 전기적으로 연결되는 발광부;
상기 제2 리세스에 배치되며, 상기 기판과 전기적으로 연결되는 칩;
상기 몰드층 상에 배치되며, 투광 영역을 포함하는 커버 기판;
상기 커버 기판의 상기 투광 영역 이외의 영역 상에 배치되며, 상기 몰드층을 향하여 배치되는 수광부;
상기 배리어 안에 배치되며, 상기 기판과 상기 수광부를 전기적으로 연결하는 몰드 도전부;
를 포함하고,
상기 몰드층은 상기 커버 기판을 지지하고,
상기 제1 리세스는 상기 투광영역과 대응하는 위치에 배치되는, 맥박 센서.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021256815A1 (ko) * | 2020-06-15 | 2021-12-23 | 주식회사 라이팩 | 반도체 패키지 및 반도체 패키지 제조 방법 |
| WO2023165304A1 (zh) * | 2022-03-01 | 2023-09-07 | 西安青松光电技术有限公司 | 灯板 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2013084173A (ja) * | 2011-10-12 | 2013-05-09 | Seiko Epson Corp | 光学装置と撮像方法、生体認証方法、静脈センサー、指紋センサー |
| KR20130053168A (ko) * | 2011-11-15 | 2013-05-23 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자 및 이를 구비한 발광 모듈 |
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| KR20160055592A (ko) * | 2014-11-10 | 2016-05-18 | (주)파트론 | 지문인식 센서 패키지 및 그 제조 방법 |
-
2016
- 2016-08-09 KR KR1020160101340A patent/KR102711354B1/ko active IP Right Grant
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