KR20180063556A

KR20180063556A - Fingerprint sensor module

Info

Publication number: KR20180063556A
Application number: KR1020160163435A
Authority: KR
Inventors: 김기돈; 박영문; 손동남; 최용선; 서귀범; 전성수; 심창섭
Original assignee: 크루셜텍 (주)
Priority date: 2016-12-02
Filing date: 2016-12-02
Publication date: 2018-06-12

Abstract

The present invention relates to a fingerprint sensor module structure capable of discriminating a counterfeit fingerprint, and more particularly, to a fingerprint sensor module capable of discriminating a counterfeit fingerprint when fingerprint authentication is performed, by fixing a coil part adjacent to the fingerprint sensor part.

Description

Fingerprint sensor module {FINGERPRINT SENSOR MODULE}

본 발명은 지문 센서 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위조 지문을 감별하기 위한 지문 센서 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a fingerprint sensor module, and more particularly, to a fingerprint sensor module for discriminating a counterfeit fingerprint.

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.Recently, as security problems have arisen, security for personal mobile devices such as smart phones and tablet PCs has become a hot topic. As the frequency of users' use of mobile devices increases, security is demanded in electronic commerce through mobile devices, and biometric information such as fingerprints, irises, facial expressions, voices, and blood vessels is used in response to these demands.

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.Among the biometric information authentication technologies, fingerprint authentication technologies are widely used in mobile devices, and mobile fingerprint sensors are widely used in mobile unlocking, personal information security, and financial transactions.

그러나 최근 타인의 지문을 특정 재료로 복사하여 인증에 사용하더라도 지문 인증에 성공하는 오류가 발생하는 등의 위조 지문의 위험에 크게 노출되어 있다.However, recently, even if the fingerprint of another person is copied to a specific material and used for authentication, the fingerprint authentication is greatly exposed to the risk of fake fingerprint such as error in succeeding in fingerprint authentication.

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.In order to discriminate such forged fingerprints, a separate counterfeit fingerprint discrimination device should be installed in addition to a fingerprint recognition sensor in a mobile device, but it is difficult to install a separate counterfeit fingerprint discrimination device because of the limited space due to the characteristics of ultra- Follow.

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.In addition, when a counterfeit fingerprint made of materials such as silicon-graphite or vinyl acetate (wood bond) is applied to the finger of a person, it is very difficult to discriminate the counterfeit fingerprint There is also a problem. It is possible to make the aforementioned counterfeit fingerprint similar to the electrical and optical characteristics of a human hand. When such a forged fingerprint is sufficiently thinned and fingerprint authentication is applied to a person's finger, the fingerprint recognition sensor can not distinguish whether it is a counterfeit fingerprint or not by using an electric signal or an optical signal.

이에 따라, 손가락에 덧댄 위조 지문의 감별이 가능하고 소형의 사이즈로 모바일 기기에 적용이 가능하면서도 높은 응답속도를 가지는 지문 센서 모듈의 개발이 시급하다.Accordingly, it is urgent to develop a fingerprint sensor module capable of distinguishing a fake fingerprint attached to a finger, capable of being applied to a mobile device with a small size, and having a high response speed.

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.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a mobile fingerprint sensor module capable of discriminating a counterfeit fingerprint in fingerprint authentication.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 회로 기판; 상기 회로 기판상에 구비되어 지문을 감지하는 센서부; 상기 회로 기판상에 상기 센서부와 인접하게 배치된 고정핀을 구비하고, 상기 고정핀을 기준으로 도전선이 감긴 형태의 코일부; 및 상기 센서부와 상기 코일부를 둘러싸도록 하는 몰딩부를 포함하는 것인 지문 센서 모듈을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a circuit board; A sensor unit provided on the circuit board to detect a fingerprint; A coil portion having a fixing pin disposed adjacent to the sensor portion on the circuit board and having a conductive wire wound around the fixing pin; And a molding unit for surrounding the sensor unit and the coil unit.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 외부로부터 상기 센서부와 코일부를 보호하고 상기 코일부의 상부와 맞닿게 배치되는 보호층이 더 포함될 수 있다.In one embodiment of the present invention, a protective layer may be further provided, which protects the sensor portion and the coil portion from the outside and is disposed in contact with the upper portion of the coil portion.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보호층은 글래스(Glass) 또는 세라믹(Ceramic) 또는 사파이어(Sapphire) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the protective layer may be formed of glass, ceramics, or sapphire.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 고정핀은 홀(Hole)이 형성된 상기 회로 기판에 삽입되어 고정된 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the fixing pin may be inserted and fixed to the circuit board on which the hole is formed.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 코일부를 둘러싸고 지지하도록 하는 에폭시(Epoxy)가 더 포함될 수 있다.In an embodiment of the present invention, an epoxy may be further included to surround and support the coil part.

본 발명은 지문 인증 시 코일부의 자계 특성을 이용하여 지문의 진위 여부를 보다 용이하게 감별하는 효과가 있다.The present invention is advantageous in that the authenticity of the fingerprint can be easily discriminated by using the magnetic field characteristic of the coil part during fingerprint authentication.

또한, 본 발명은 센서부와 인접하게 배치된 고정핀을 기준으로 도전선을 감아 코일부를 형성함으로써 지문 센서 모듈 내에 안정감 있는 코일부 배치가 가능하다.Further, according to the present invention, a coil part is formed by winding a conductive wire around a fixing pin disposed adjacent to a sensor part, so that a stable coil part arrangement is possible in the fingerprint sensor module.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문 센서 모듈의 구성을 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a fingerprint sensor module according to an embodiment of the present invention.

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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification. In addition, since the sizes and thicknesses of the respective components shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings.

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.In the present invention, the term " on " means to be located above or below the object member, and does not necessarily mean that the object is located on the upper side with respect to the gravitational direction. Also, throughout the specification, when an element is referred to as "including" an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

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.In addition, throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it may be referred to as being "directly connected" or "indirectly connected" .

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예에 따른 지문 센서 모듈(10)은 회로 기판(100), 센서부(200), 코일부(300), 몰딩부(500) 및 보호층(600)을 포함할 수 있다.The fingerprint sensor module 10 according to the present embodiment may include a circuit board 100, a sensor portion 200, a coil portion 300, a molding portion 500, and a protective layer 600.

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.Here, the "fingerprint sensor module" refers to an electronic device component having a fingerprint sensor. It should be interpreted that the fingerprint sensor module is included if it is capable of sending a driving signal for sensing a fingerprint and receiving a sensing signal from a finger.

회로 기판(100)은 지문 센서 모듈(10)을 전기적으로 연결하는 메인 기판으로써 리지드 기판 또는 플렉서블 기판일 수 있다.The circuit board 100 is a main board for electrically connecting the fingerprint sensor module 10, and may be a rigid board or a flexible board.

센서부(200)는 회로 기판(100)상에 형성되며 접촉되는 손가락의 지문을 센싱할 수 있다. 이 때 지문을 감지하는 방식은 정전용량 방식, 광학 방식, 초음파 방식 등 다양한 공지의 방식 중 하나일 수 있다. 예를 들어, 정전용량 방식은 지문의 융선(Ridge)과 골(Vally)에 따라 다르게 형성되는 정전용량의 차이에 기초하여 지문의 이미지를 스캐닝(Scanning)한다.The sensor unit 200 is formed on the circuit board 100 and can sense a fingerprint of a finger to be contacted. At this time, the fingerprint detection method may be one of various known methods such as a capacitive method, an optical method, and an ultrasonic method. For example, the electrostatic capacitive system scans an image of a fingerprint based on a difference in electrostatic capacitance formed depending on ridges and valleys of the fingerprint.

코일부(300)는 회로 기판(100)상에 센서부(200)와 인접하게 배치된 고정핀(310)과 고정핀(310)을 중심으로 하여 감긴 형태의 도전선(320)을 포함한다. The coil part 300 includes a fixing pin 310 disposed adjacent to the sensor part 200 on the circuit board 100 and a conductive wire 320 wound around the fixing pin 310.

고정핀(310)은 코일(Coil) 형태의 자계 발생 수단을 형성하기 위한 지지대로써 회로 기판(100)상에 센서부(200)와 인접하게 형성된 홀(Hole)에 삽입되어 고정될 수 있다. The fixing pin 310 may be inserted into and fixed to a hole formed adjacent to the sensor unit 200 on the circuit board 100 as a support for forming magnetic field generating means in the form of a coil.

도전선(320)은 자계를 발생시키는 수단으로 고정핀(310)을 기준으로 감긴 형태일 수 있다. 즉 고정된 코일(Coil)이 형성된다. 도전선(320)의 양 끝은 회로 기판(100)과 전기적으로 연결되어 감지 신호를 송수신할 수 있다. The conductive line 320 may be in the form of being wound around the fixing pin 310 as a means of generating a magnetic field. That is, a fixed coil is formed. Both ends of the conductive line 320 are electrically connected to the circuit board 100 to transmit and receive sense signals.

이러한 코일부(300)는 센서부(200)와 인접하게 배치되어 센서부(200)가 지문을 센싱할 때 접촉된 지문의 진위 여부를 감별할 수 있다. The coil unit 300 may be disposed adjacent to the sensor unit 200 to discriminate whether the fingerprint is true or false when the sensor unit 200 senses the fingerprint.

본 발명에서는 하나의 코일부(300)가 배치된 실시예를 보였으나 복수 개의 코일부(300)가 배치될 수도 있다.In the present invention, one coil unit 300 is disposed, but a plurality of coil units 300 may be disposed.

또한, 코일부(300)를 둘러싸고 지지하도록 하는 에폭시(Epoxy)(400)가 형성될 수 있다. 에폭시(400)는 코일부(300)를 보호하는 역할을 하는데 특히 후공정, 예를 들면 후술하는 몰딩부(400) 형성 시 코일부(300)의 틀어짐이나 손상을 방지할 수 있다.In addition, an epoxy 400 may be formed to surround and support the coil part 300. The epoxy 400 serves to protect the coil part 300, and it is possible to prevent the coil part 300 from being deformed or damaged in a post-process, for example, when the molding part 400 described later is formed.

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)의 보호층(600)을 투과하는 일정 영역의 자계를 형성할 수 있다. 지문 센서 모듈(10)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 형성할 수 있다. On the other hand, the coil part 300 forms a magnetic field to discriminate the forged fingerprint and the biometric fingerprint. When the AC power of a specific frequency is applied from the circuit board 100, the coil part 300 can form a magnetic field in a certain region transmitted through the protective layer 600 of the fingerprint sensor module 10. [ Eddy current is generated to a certain depth from the surface of the subject by the magnetic field formed by the coil part 300 when the subject in contact with the fingerprint sensor module 10 is conductive and this eddy current is again induced by the electromagnetic induction It is possible to form another magnetic field from the coil part 300 to the coil part 300. [

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 발생될 수 있다.At this time, the direction of the magnetic field generated from the subject will be formed in a direction opposite to the magnetic field formed by the coil part 300. [ This reverse magnetic field of the subject cancels the magnetic field formed by the coil part 300 and thus the change of the inductance L, impedance Z and counter electromotive force V of the coil part 300 can be generated.

피사체의 종류에 따라 발생되는 와전류 및 역방향 피사체 자계의 세기가 달라지기 때문에 위조지문과 생체지문에 따라 변화되는 인덕턴스, 임피던스 및 역기전력 값 또한 다르게 나타날 것이다. 이러한 변화를 감지하여 피사체가 위조 지문인지 아닌지를 감별해 낼 수 있는 것이다. Since the intensity of the eddy current and the backward subject magnetic field vary depending on the type of the subject, the inductance, impedance, and counter electromotive force value vary depending on the forged fingerprint and the biometric fingerprint. By detecting such changes, it is possible to distinguish whether the subject is a counterfeit fingerprint or not.

몰딩부(500)는 센서부(200)와 코일부(300)를 보호하도록 형성되는데, 센서부(200)의 상부는 덮도록 형성되나 코일부(300)의 상부는 덮지 않고 오픈시켜 후술하는 보호층(600)에 코일부(300)의 상부가 직접 맞닿게 형성될 수 있다. 또한, 코일부(300) 주변에 에폭시(400)가 형성되어 있는 경우에는 몰딩부(500)가 에폭시(400)를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 몰딩부(500)의 소재는 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC)로 형성될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.The molding part 500 is formed to cover the sensor part 200 and the coil part 300. The upper part of the sensor part 200 is formed to cover the upper part of the coil part 300, The upper portion of the coil portion 300 may be directly in contact with the layer 600. When the epoxy 400 is formed around the coil part 300, the molding part 500 may be formed to surround the epoxy 400. The material of the molding part 500 may be formed of an epoxy molding compound (EMC), but is not limited thereto.

보호층(600)은 지문 센서 모듈(10)의 외관을 이루며 피사체인 손가락의 지문이 닿는 접촉면이 될 수 있다. 보호층(600)은 외부 스크래치나 오염으로부터 센서부(200)와 코일부(300)를 보호하는 역할을 하며 소재는 글래스(Glass), 세라믹(Ceramic), 사파이어(Sapphire), UV코팅, 필름, 플라스틱 등 다양하게 이용될 수 있다.The protective layer 600 forms an outer appearance of the fingerprint sensor module 10 and may be a contact surface that the fingerprint of the finger of the subject touches. The protective layer 600 protects the sensor unit 200 and the coil part 300 from external scratches or contamination and the material is glass, ceramics, sapphire, UV coating, film, Plastic, and the like.

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. It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be.

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.It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

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.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

10 : 지문 센서 모듈
100 : 회로 기판
200 : 센서부
300 : 코일부
310 : 고정핀
320 : 도전선
400 : 에폭시
500 : 몰딩부
600 : 보호층10: Fingerprint sensor module
100: circuit board
200:
300: coil part
310: Fixing pin
320: Conductive wire
400: Epoxy
500: molding part
600: protective layer

Claims

A circuit board;
A sensor unit provided on the circuit board to detect a fingerprint;
A coil portion having a fixing pin disposed adjacent to the sensor portion on the circuit board and having a conductive wire wound around the fixing pin; And
And a molding unit for surrounding the sensor unit and the coil unit.

The method according to claim 1,
Wherein the fingerprint sensor module further includes a protective layer that protects the sensor portion and the coil portion from the outside and is disposed in contact with an upper portion of the coil portion.

3. The method of claim 2,
Wherein the protective layer is one of glass, ceramics, and sapphire.

The method according to claim 1,
Wherein the fixing pin is inserted and fixed to the circuit board having a hole.

The method according to claim 1,
Further comprising an epoxy to surround and support the coil part.