KR20180060475A - 지문 센서 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위조 지문을 감별할 수 있는 지문 센서 모듈 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지문 센서부와 인접하게 코일부를 고정 배치하여 지문 인증 시 위조 지문을 감별할 수 있는 지문 센서 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

Description

지문 센서 모듈{FINGERPRINT SENSOR MODULE}

본 발명은 지문 센서 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위조 지문을 감별하기 위한 지문 센서 모듈에 관한 것이다.

최근 보안 관련 문제가 대두되면서 스마트폰, 태블릿 PC 등 개인 모바일 기기에 대한 보안이 화두가 되고 있다. 사용자들의 모바일 기기 사용빈도가 증가하면서 모바일 기기를 통한 전자상거래 등에 있어서 보안이 요구되고, 이러한 요구에 따라 지문, 홍채, 안면, 음성, 혈관 등의 생체 정보가 이용되고 있다.

생채 정보 인증 기술 중 모바일 기기에서 가장 보편적으로 사용되고 있는 기술은 지문을 통한 인증 기술로, 모바일 지문 인식 센서는 모바일 잠금 해제, 개인 정보 보안, 금융 거래 등에서 넓게 활용되고 있다.

그러나 최근 타인의 지문을 특정 재료로 복사하여 인증에 사용하더라도 지문 인증에 성공하는 오류가 발생하는 등의 위조 지문의 위험에 크게 노출되어 있다.

이러한 위조 지문을 감별하기 위해서는 모바일 기기 내의 지문 인식 센서 외에 별도의 위조 지문 감별 장치를 설치하여야 하나, 모바일 기기의 초소형/초박형 구조 특성상 한정된 공간을 가지므로 별도의 위조 지문 감별 장치를 설치하는 데에는 어려움이 따른다.

또한, 실리콘-그래파이트(Silicon-Graphite)나 초산비닐(목공용 본드)과 같은 재료를 이용하여 제조된 위조 지문을 사람의 손가락에 덧대어 지문 인증에 사용하는 경우에는 위조 지문의 감별이 매우 어려워진다는 문제점도 있다. 전술한 위조 지문은 사람 손의 전기적 특성 및 광학적 특성과 유사하도록 만드는 것이 가능하다. 이러한 위조 지문을 충분히 얇게 만들어 사람의 손가락에 덧대어 지문 인증하는 경우, 지문 인식 센서는 이것을 전기적 신호나 광학적 신호를 이용하여 위조 지문인지 아닌지 감별해내지 못하게 된다.

이에 따라, 손가락에 덧댄 위조 지문의 감별이 가능하고 소형의 사이즈로 모바일 기기에 적용이 가능하면서도 높은 응답속도를 가지는 지문 센서 모듈의 개발이 시급하다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 지문 인증 시 위조 지문을 감별해 낼 수 있는 모바일 지문 센서 모듈을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 회로 기판; 상기 회로 기판상에 구비되며, 지문을 감지하는 영역인 센서부와 지문을 감지하지 않는 영역으로 홀이 형성된 더미부를 포함하는 다이부; 상기 홀에 안착되어 고정된 코일부; 및 상기 다이부와 코일부를 둘러싸는 몰딩부를 포함하는 지문 센서 모듈을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 외부로부터 상기 다이부를 보호하고, 상기 코일부의 상부와 맞닿게 배치되는 보호층을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보호층은 글래스(Glass) 또는 세라믹(Ceramic) 또는 사파이어(Sapphire)중 어느 하나로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 다이부는 센서부와 더미부가 분리되어 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 모바일 지문 센서 모듈에서 지문 인증 시 코일부의 자계를 이용하여 지문의 진위 여부 감별이 가능하다.

또한, 센서부와 인접한 홀을 형성하여 코일부를 안착시킴으로써 지문 센서 모듈 내에 안정감 있는 코일부 배치가 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문 센서 모듈의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문 센서 모듈의 구성을 나타낸 단면도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 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 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다. 또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

본 발명에 있어서 "~상에"라 함은 대상부재의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력방향을 기준으로 상부에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접접으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문 센서 모듈의 구성을 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문 센서 모듈의 구성을 나타낸 단면도이다.

본 실시예에 따른 지문 센서 모듈(10,20)은 회로 기판(100), 다이부(200), 코일부(300), 몰딩부(400) 및 보호층(500)을 포함할 수 있다.

여기서, "지문 센서 모듈"은 지문 센서를 구비한 전자기기 부품을 말하는 것으로, 지문의 감지를 위한 구동신호의 송출 및 손가락으로부터의 센싱신호의 수신이 가능한 것이라면 모두 포함되는 것으로 해석해야 한다.

도 1 및 도 2는 다이부(200)의 구조 일부만 서로 다른 것으로 전체 구성요소 및 그 원리는 동일하므로 편의상 같이 설명하도록 한다.

회로 기판(100)은 지문 센서 모듈(10,20)을 전기적으로 연결하는 메인 기판으로써 리지드 기판 또는 플렉서블 기판일 수 있다.

다이부(200)는 회로 기판(100)상에 형성되며, 접촉되는 손가락의 지문을 감지하는 영역인 센서부(210)와 지문을 감지하지 않는 영역인 더미부(220)로 구성될 수 있다.

센서부(210)가 지문을 감지하는 방식은 정전용량 방식, 광학 방식, 초음파 방식 등 다양한 공지의 방식 중 하나일 수 있다. 예를 들어, 정전용량 방식은 지문의 융선(Ridge)와 골(Vally)에 따라 다르게 형성되는 정전용량의 차이에 기초하여 지문의 이미지를 스캐닝(scanning)할 수 있다.

더미부(220)는 다이부(200)의 일측이거나 혹은 센서부(210)를 둘러싸는 형태인 다이부(200)의 테두리일 수 있다. 여기서 더미부(220)는 지문 감지 영역이 아니기 때문에 홀(Hole)이 형성되어도 무방하며, 형성된 홀에는 후술하는 코일부(300)가 고정배치될 수 있다. 홀이 형성된 더미부(220)는 도 1과 같이 센서부(210)와 일체로 형성될 수도 있고 도 2와 같이 센서부(210)와 분리된 구조로 형성될 수도 있다.

코일부(300)는 센서부(210)와 인접 배치되어 센서부(210)가 지문을 센싱할 때 접촉된 지문의 진위 여부를 감별한다. 코일부(300)는 회로 기판(100)과 전기적으로 연결되어 자계를 형성하며, 더미부(220)의 홀 안에 안착되어 고정될 수 있다.

코일부(300)가 센서부(210)와 인접하게 배치됨으로써 지문 인식과 위조 지문 감별을 동시에 수행할 수 있다. 또한 코일부(300)는 더미부(220)의 홀에 안착됨으로써 보다 견고히 형성될 수 있고 이후 공정인 몰딩부(400) 형성 시에도 코일부(300)의 틀어짐이나 손상이 없도록 할 수 있다.

본 발명에서는 1개의 코일부(300)가 배치된 실시예를 보였으나, 더미부(220)에 복수개의 홀을 형성하여 복수개의 코일부(300)를 배치할 수도 있다.

한편, 코일부(300)는 자계를 형성하여 위조지문과 생체지문을 감별할 수 있다. 회로 기판(100)으로부터 특정 주파수의 교류 전원을 인가받으면 코일부(300)는 지문 센서 모듈(10,20)의 보호층(500)을 투과하는 일정 영역의 자계를 형성하게 된다. 지문 센서 모듈(10,20)에 접촉된 피사체가 도전체인 경우 코일부(300)가 형성한 자계에 의해 피사체의 표면으로부터 일정 깊이까지 와전류(Eddy current)가 생성되고 이 와전류는 다시 전자기유도에 의해 피사체 내부로부터 코일부(300)로 향하는 다른 자계를 형성시킨다.

이 때, 피사체에서 발생되는 자계의 방향은 코일부(300)에 의해 형성된 자계와는 역방향으로 형성될 것이다. 이러한 역방향의 피사체 자계는 코일부(300)에 의해 형성된 자계를 상쇄시키고, 이에 따라 코일부(300)의 인덕턴스(L), 임피던스(Z) 및 역기전력(V) 값의 변화가 발생하게 된다.

피사체(600)의 종류에 따라 발생되는 와전류 및 역방향 피사체 자계의 세기가 달라지기 때문에 위조지문과 생체지문에 따라 변화되는 인덕턴스(L), 임피던스(Z) 및 역기전력(V) 값 또한 다르게 나타날 것이다. 이러한 변화를 감지하여 피사체가 위조 지문인지 아닌지를 감별해 낼 수 있는 것이다.

몰딩부(400)는 다이부(200)와 코일부(300)를 보호하도록 다이부(200)의 상부를 덮도록 형성되나, 코일부(300)의 상부는 덮지 않도록 오픈시켜 후술하는 보호층(500)에 코일부(300)의 상부가 직접 맞닿게 형성될 수 있다. 몰딩부(400)의 소재는 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC)로 형성될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

보호층(500)은 지문 센서 모듈(10)의 외관을 이루며 피사체인 손가락의 지문이 닿는 접촉면이 된다. 보호층(500)은 외부 스크래치나 오염으로부터 다이부(200)와 코일부(300)를 보호하는 역할을 하며 소재는 글래스(Glass), 세라믹(Ceramic), 사파이어(Sapphire), UV코팅, 필름, 플라스틱 등 다양하게 이용될 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, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10,20 : 지문 센서 모듈
100 : 회로 기판
200 : 다이부
210 : 센서부
220 : 더미부
300 : 코일부
400 : 몰딩부
500 : 보호층

Claims (4)

1. 회로 기판;
   상기 회로 기판상에 구비되며, 지문을 감지하는 영역인 센서부와 지문을 감지하지 않는 영역으로 홀이 형성된 더미부를 포함하는 다이부;
   상기 홀에 안착되어 고정된 코일부; 및
   상기 다이부와 코일부를 둘러싸는 몰딩부를 포함하는 지문 센서 모듈.
2. 제 1 항에 있어서,
   외부로부터 상기 다이부를 보호하고, 상기 코일부의 상부와 맞닿게 배치되는 보호층을 더 포함하는 지문 센서 모듈.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 보호층은 글래스(Glass) 또는 세라믹(Ceramic) 또는 사파이어(Sapphire)중 어느 하나인 지문 센서 모듈.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 다이부는 센서부와 더미부가 분리 형성된 것인 지문 센서 모듈.

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