KR20180080123A - 패키지 구조, 전자기기 및 패키지 구조의 제조방법 - Google Patents

패키지 구조, 전자기기 및 패키지 구조의 제조방법 Download PDF

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KR20180080123A
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Abstract

본 발명은 패키지 구조, 전자기기 및 패키지 구조의 제조방법에 관한 것이다. 패키지 구조는 기판(100); 기판(100)의 상면에 구비되어 상기 기판(100)과 전기적으로 연결되는 센싱 어셈블리(200); 기판(100)의 상면에 구비되고 상기 센싱 어셈블리(200)의 적어도 일부분을 감싸는 패키징 콜로이드(300);를 포함하고, 상기 센싱 어셈블리(200)는 정전용량 센서(210)와 광학 센서(220)를 포함하고 상기 패키징 콜로이드(300)는 적어도 일부분이 상기 광학 센서(220)에 대응되게 구비되는 투광부(310)를 포함한다. 이로 인해, 정전용량 센서와 광학 센서를 하나의 패키지 구조에 패키징하여 패키지 구조의 집적도를 높이고 패키징 공간을 절약한다.

Description

패키지 구조, 전자기기 및 패키지 구조의 제조방법{PACKAGE STRUCTURE, ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING PACKAGE STRUCTURE}
본 출원은 2016년2월23일 중국 특허청에 제출한 출원번호 201610100363.1, 발명의 명칭 '패키지 구조, 전자기기 및 패키지 구조의 제조방법'인 중국 특허 출원의 우선권을 청구하며 이의 모든 내용은 인용을 통해 본 출원에 결합된다.
본 발명은 전자기술분야에 관한 것으로, 구체적으로, 본 발명은 패키지 구조, 전자기기 및 패키지 구조의 제조방법에 관한 것이다.
과학기술이 나날이 발전하면서 핸드폰 및 신형 웨어러블 전자기기에 대한 소비자들의 수요도 갈수록 높아가고 있고 상기 전자기기도 점차 다기능화와 소형화를 향해 발전하고 있다. 지문식별기술, 심장 박동 측정, 산소포화도 측정 등 건강 지표에 대한 측정기능도 핸드폰과 웨어러블 전자제품의 기본 구성이 되고 있다. 지금의 소비류 전자제품의 발전 추세는 가벼움, 얇음, 미세화로 대표된다. 이로 인해, 갈수록 작아지는 칩 부피 내에서 더 많은 기능을 구현하는 것이 현재 칩 설계 및 패키지 기술에서 해결해야 할 주요 과제가 되고 있다.
그러나 현재의 패키지 구조 및 패키징 방법은 여전히 개선할 곳이 많다.
본 출원은 발명자가 아래와 같은 사실과 문제에 대한 발견과 인식으로부터 출발한다.
현재 지문식별 기능 및 심장 박동, 산소포화도 등의 건강 모니터링 기능을 구비한 칩이나 패키지 구조는 보편적으로 점유공간이 크고 패키징 비용이 높다는 등의 문제점이 존재한다. 발명자는 깊이 있게 연구하고 수많은 실험을 통해 지문식별 기능이 현재 주로 정전용량 센서로 구현하고 사람의 손가락과 정전용량 센서를 통해 정전용량을 형성하고 지문의 산과 골 위치에서 정전용량의 양적 변화 정보를 통해 지문 정보를 얻고 있기에 사람의 손과 서로 접촉할 수 있도록 상기 정전용량 센서가 전자기기의 바깥층에 구비되고, 심장 박동, 산소포화도 등의 건강 모니터링 기능을 구비한 칩은 통상적으로 광학 센서를 통해 구현되는 것이고 광학 센서는 광선이 측정 대상(예를 들면 사람의 손가락)에 접촉한 후 광 신호를 굴절이나 반사시켜서 굴절이나 반사되는 광 신호의 강약 변화에 따라 인체의 심장 박동, 산소포화도 등의 건강 지표를 측정하기 때문에 상기 광학 센서도 전자기기의 바깥층에 구비되어야 하고 또한 충분한 강도를 지닌 산란 또는 굴절 광을 수신할 수 있을 것을 보장해야 하기 때문이라는 것을 발견했다. 상기 센싱 부품의 사용 상의 기능을 각각 구현하기 위해 상기 두 가지 센싱 부품에 관련된 전자기기는 통상적으로 정전용량 센서 및 광학 센서를 각각 패키징한 후 전자기기 중의 적절한 위치에 설치한다. 이로 인해, 지문식별 및 건강 정보 모니터링 기능을 구비한 전자기기의 칩이나 패키지 구조가 점유하는 공간이 커지고 패키지 비용도 높아지게 된다.
본 발명의 일 실시형태에서, 본 발명은 패키지 구조를 개시한다. 본 발명의 실시예에 따른 상기 패키지 구조는, 기판; 상기 기판의 상면에 구비되어 상기 기판과 전기적으로 연결되는 센싱 어셈블리; 및 상기 기판의 상면에 구비되고 상기 센싱 어셈블리의 적어도 일부분을 감싸는 패키징 콜로이드;를 포함하고, 상기 센싱 어셈블리는 정전용량 센서와 광학 센서를 포함하고, 상기 패키징 콜로이드는 적어도 일부분이 상기 광학 센서에 대응되게 구비되는 투광부를 구비한다. 이로 인해, 정전용량 센서와 광학 센서를 하나의 패키지 구조에 패키징할 수 있어서 상기 패키지 구조의 집적도를 높이고 패키지 공간을 절약하게 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 투광부는 투명 재료로 형성된다. 이로 인해, 패키지 구조 외부의 광선이 투광부를 통해 패키지 구조 내부에 입사되게 함으로써 광학 센서를 이용하여 이 부분의 광선에 대해 센싱 응답을 하여 광학 센서의 사용 상의 기능을 구현하게 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 패키징 콜로이드는 투명 재료로 형성된다. 이로 인해, 투명한 재료를 이용하여 전체 패키징 콜로이드를 간편하게 형성할 수 있어 광학 센서의 사용 상의 기능을 구현하게 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 센싱 어셈블리와 상기 기판은 금속선을 통해 전기적으로 연결된다. 이로 인해, 센싱 어셈블리에서 발신한 센싱 신호를 기판에 출력함으로써 상기 패키지 구조의 사용 상의 기능을 구현할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 패키지 구조는 상기 기판의 상면에 구비되는 LED 어셈블리를 추가로 포함한다. 이로 인해, LED 어셈블리를 이용하여 광학 센서에 백라이트를 제공함으로써 광학 센서의 센싱 효과를 높이게 된다.
본 발명의 다른 실시 형태에서, 본 발명은 전자기기를 개시한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전자기기는 앞서 설명한 상기 패키지 구조를 포함한다. 이로 인해, 앞서 설명한 제조가 간편하고 집적도가 높은 패키지 구조로 상기 전자기기의 일부 기능을 구현할 수 있기에 전자기기 중의 공간을 절약하게 되어 상기 전자기기의 부피 감소에 유리하다.
본 발명의 다른 실시 형태에서, 본 발명은 상기 패키지 구조를 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 방법은 아래의 단계를 포함한다: 기판의 상면에 정전용량 센서와 광학 센서가 포함되는 센싱 어셈블리를 구비하고 상기 센싱 어셈블리와 상기 기판이 전기적으로 연결되게 하는 단계(1); 및 적어도 일부분이 상기 광학 센서에 대응되게 구비되는 투광부를 포함한 패키징 콜로이드를 상기 센싱 어셈블리의 적어도 일부분을 감싸게 상기 기판의 상면에 구비하는 단계(2);를 포함한다. 이로 인해, 정전용량 센서 및 광학 센서를 동일한 패키지 구조에 간편하게 패키징할 수 있기에 상기 방법을 이용하여 제조한 패키지 구조의 집적도를 높일 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단계(2)에서 상기 패키징 콜로이드는 상기 기판의 상면에 일체로 형성되고 상기 패키징 콜로이드는 투명 재료로 형성된다. 이로 인해, 간편하게 일체화된 패키징을 통해 광학 센서의 사용 상의 기능을 구현할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단계(2)에서 상기 투광부는 메탈마스크 인쇄를 통해 구비된다. 이로 인해, 작업이 간편하고 원가가 저렴하며 대량생산이 쉬운 상기 방식으로 투광부를 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단계(2)에서 상기 투광부는 스핀 코팅을 통해 구비된다. 이로 인해, 작업이 간편하고 원가가 저렴하며 대량생산이 쉬운 상기 방식으로 투광부를 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단계(2)에서 상기 투광부는 광식각을 통해 구비된다. 이로 인해, 작업이 간편하고 원가가 저렴하며 대량생산이 쉬운 상기 방식으로 투광부를 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단계(2)에서 상기 투광부는 이형 금형 성형을 통해 구비된다. 이로 인해, 작업이 간편하고 원가가 저렴하며 대량생산이 쉬운 상기 방식으로 투광부를 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단계(2)에서 상기 투광부는 디스펜싱을 통해 구비된다. 이로 인해, 작업이 간편하고 원가가 저렴하며 대량생산이 쉬운 상기 방식으로 투광부를 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단계(2)에서 상기 투광부는 표면 실장을 통해 구비된다. 이로 인해, 작업이 간편하고 원가가 저렴하며 대량생산이 쉬운 상기 방식으로 투광부를 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단계(2)에서 상기 투광부가 구비된 후 노출식 사출성형 공법을 통해 상기 기판의 상면에서 투광부 이외의 위치에다 불투명한 패키징 콜로이드를 구비한다. 이로 인해, 상기 패키지 구조에서 투광부 이외 구역의 패키지를 간편하게 완성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단계(2)에서 상기 투광부가 구비된 후 플라스틱 패키징 공법을 통해 상기 기판의 상면에 불투명한 패키징 콜로이드를 구비하여 상기 센싱 어셈블리를 감싸게 하고; 상기 불투명한 패키징 콜로이드 표면에 대해 연마를 진행하여 상기 투광부가 노출되게 한다. 이로 인해, 불투명 패키징 콜로이드 패키징 구역의 정밀도 제어에 대한 요건을 낮춰서 생산원가를 낮출 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단계(1)에서 상기 센싱 어셈블리를 구비하기 전에, 상기 기판의 상면에 LED 어셈블리를 구비하는 단계(1-1)를 추가로 포함한다. 이로 인해, LED 어셈블리를 이용하여 광학 센서에게 백라이트를 제공할 수 있기에 상기 방법을 이용하여 제조한 패키지 구조 중에서 광학 센서의 사용 효과를 높이게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 패키지 구조를 나타내는 구조 설명도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패키지 구 구조를 나타내는 구조 설명도
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패키지 구조를 나타내는 부분 구조 설명도
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패키지 구조를 나타내는 부분 구조 설명도
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패키지 구조를 나타내는 부분 구조 설명도
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패키지 구조를 나타내는 부분 구조 설명도
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패키지 구조를 나타내는 부분 구조 설명도
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패키지 구조를 나타내는 부분 구조 설명도
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패키지 구조를 나타내는 부분 구조 설명도
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패키지 구조를 나타내는 부분 구조 설명도
이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명할 것이며 상기 실시예의 예시는 첨부 도면에 도시되어 있다. 이하, 첨부 도면을 결합하여 설명하는 실시예는 예시적인 것으로 본 발명을 해석하기 위함이며 이로 인해 본 발명을 한정한다는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 따르면, 도 1에 나타낸 바와 같이 상기 패키지 구조는 기판(100), 센싱 어셈블리(200) 및 패키징 콜로이드(300)를 포함한다.
구체적으로, 센싱 어셈블리(200)는 기판(100)의 상면에 구비되고 또한 센싱 어셈블리(200)와 기판(100)이 전기적으로 연결된다. 패키징 콜로이드(300)는 기판(100)의 상면에 구비되고 또한 센싱 어셈블리(200)의 적어도 일부분을 감싼다. 이 중에서, 센싱 어셈블리(200)는 정전용량 센서(210) 및 광학 센서(220)를 포함하고, 패키징 콜로이드(300)는 적어도 일부분이 광학 센서(220)에 대응되게 구비되는 투광부(310)를 포함한다. 다시 말해서, 광학 센서(220)의 상부나 주위에는 투광부(310)를 구비하고 투광부(310)의 적어도 일부분이 광학 센서(220)의 상부나 주위에 위치함으로써 광학 센서(220)가 굴절이나 산란된 광 신호를 수신할 수 있게 하여 광학적 센싱 기능을 구현할 수 있게 된다. 이로 인해, 동일 패키지 구조에서 정전용량 센서(210) 및 광학 센서(220)의 통합 패키지를 구현하여 상기 패키지 구조의 집적도를 높이고 광학적 센싱 및 정전용량 센싱 기능을 구비한 패키지 구조의 제조를 간단화 하고 공간을 절약하고 원가를 낮출 수 있다.
이하, 상기 패키지 구조의 각 부부에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기판(100)은 인쇄회로판일 수 있고 기판(100)에는 회로가 포함되어 와이어 본딩 등을 통해 센싱 어셈블리(200)와 기판(100) 중의 회로를 연결 시켜서 센싱 신호를 기판에 인가하고, 기판은 단자나 솔더 볼 등의 방식으로 외부와의 신호의 상호 연결을 구현함으로써 상기 패키지 구조의 사용 상의 기능을 구현할 수 있다. 여기서 설명해야 할 점은, 센싱 어셈블리(200)와 기판(100) 사이의 전기적 연결의 구체적인 구현 방식은 특별하게 제한 받지 않으며 당 업계의 기술자는 패키지 구조 중 각 부품의 구체적인 구조 및 위치 관계에 기반하여 전기적 연결의 구체적인 구현 방식을 설계할 수 있고, 센싱 어셈블리(200) 중의 정전용량 센싱 신호 및 광학 센싱 신호를 기판(100)을 통해 출력할 수 있으면 된다. 예를 들어서 본 발명의 일 실시예에 따르면 도 3에 나타낸 바와 같이, 금속와이어를 이용해서 센싱 어셈블리(200)와 기판(100)의 전기적 연결을 구현할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기판(100) 하면에 기판 핑거(finger)를 구비함으로써(예를 들면, 상기 기판 핑거는 동을 도금하여 형성될 수 있음) 상기 기판 핑거의 일단이 기판 내부의 회로와 연결되고 타단은 리플로우 랜드 신호와 상호 연결됨으로써 기판 핑거로 구성된 단자를 통해 패키지 구조의 내부 신호를 외부에 연결 시킬 수 있다.
센싱 어셈블리(200)는 정전용량 센서(210) 및 광학 센서(220)를 포함한다. 구체적으로, 광 신호가 측정 대상(예를 들면 사용자의 손가락)에 접촉한 후 반사와 굴절이 발생하고 반사되거나 굴절되는 이 부분의 광 신호는 광학 센서에 의해 수신된다. 인체의 심장 박동, 산소포화도 등 일련의 변화가 모두 반사나 굴절되는 광 신호의 세기에 변화를 일으키기에 광학 센서(220)는 광 신호의 강약 변화를 포착함으로써 그 이후의 일련의 계산을 통해 인체의 심장 박동, 산소포화도 등 일련의 데이터를 얻을 수 있게 된다. 이와 동시에, 측정 대상(손가락)이 패키지 구조 상부를 누르면 하방의 정전용량 센서와 하나의 정전용량을 형성하게 된다 사람의 손가락 지문에는 골이 존재하기에 손가락과 정전용량 센서가 형성한 정전용량은 지문의 산과 골에서의 정전용량이 다르고, 전용량형 센서는 이 정전용량의 다름을 측정함으로써 손가락의 지문 정보를 얻을 수 있다. 발명자는 심도 있게 연구한 끝에, 손가락의 모세혈관이 밀집되어 광학 센서의 신호 채취에 유리하기에 현재 수많은 광학 센서가 모두 손가락 구역에 대한 누름 조작을 통해 사용된다는 것을 발견하였다. 지문식별이 채집하는 지문에도 손가락 구역에 존재하기에 양자의 위치가 겹치게 되며, 두 가지 센서를 한 곳에 집적하면 손가락의 다중 구역에 대한 누름을 단일 구역에 대한 누름으로 변환 시킬 수 있는 동시에 두 가지 정보, 즉 지문 정보와 광학 정보를 함께 얻을 수 있어서 사용자가 느끼는 체감을 개선할 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 정전용량 센서(210) 및 광학 센서(220)를 집적 패키징함으로써 패키지 구조의 집적도를 효과적으로 높이고 더 작은 부피를 점유하면서도 동일한 기능을 구현할 수 있다; 이와 동시에, 하나의 패키지 구조로 다수 개의 패키지 구조를 대체함으로써 원재료 비용 및 패키징 비용을 줄일 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 센싱 어셈블리(200)는 정전용량 센싱 기능과 광학 센싱 기능을 한 곳에 집적한 하나의 칩일 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 2에 나타낸 바와 같이, 센싱 어셈블리(200)는 또한 각각 정전용량 센싱 기능과 광학 센싱 기능을 구비한 단일 기능 칩일 수도 있다. 이로 인해, 두 개의 단일 기능 칩을 이용하여 정전용량 센싱 신호 및 광학 센싱 신호의 처리를 각각 구현할 수 있다.
당 업계의 기술자는, 센싱 신호의 처리 및 출력을 구현하기 위해 센싱 어셈블리(200)는 금속 랜드를 추가로 포함할 수 있고 또한 와이어 본딩을 이용하여 금속 랜드와 기판(100)을 서로 전기적으로 연결 시켜서 센싱 어셈블리(200)와 기판(100) 사이의 통신을 구현할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 패키징 콜로이드(300)는 기판(100)의 상면에 구비되고 또한 센싱 어셈블리(200)의 적어도 일부분을 감싼다. 구체적으로, 패키징 콜로이드(300)는 패키징용 접착제로 형성될 수 있고 또한 사출성형 등의 방식을 통해 성형되어 패키지 구조 중의 각 부품이 일체로 이동되거나 각종 연결 조작을 할 수 있게 된다. 그리고, 패키징 콜로이드(300)는 센싱 어셈블리(200) 및 센싱 어셈블리(200)와 기판(100)을 연결하는 와이어 본딩 등의 연결선을 사용 과정에서 파괴되지 않도록 보호하는 작용을 한다. 그리고, 패키징 콜로이드(300)는 정전용량 센서 및 광학 센서에게 우수한 전기적 및 광학적 센싱 환경을 제공할 수 있는 동시에 냉각을 실시할 수 있어 센싱 어셈블리(200)의 실제 사용 효과를 높일 수 있게 된다.
구체적으로, 패키징 콜로이드(300)는 광학 센서(220)와 대응되게 구비되는 투광부(310)를 포함한다. 앞서 설명한 바와 같이, 광학 센서(220)가 실제 사용 과정에서 센싱 기능을 구현하기 위해 굴절 광이나 산란 광을 수신해야 하기에 광학 센서(220)에 대응되는 위치, 즉, 광학 센서(220) 상부 및 주위에는 광선을 수신하는 위치에 투광부(310)를 구비하여 굴절 광이나 산란 광이 투광부(310)를 통과해 광학 센서(220)에 의해 수신될 수 있게 한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 투광부(310)는 투명 재료로 형성된다. 당 업계의 기술자는 본 발명에서 술어 '투명 재료'가 넓은 의미로 해석되어야 한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 즉, 상기 투명 재료로 형성된 투광부(310)는 충분한 세기의 광선이 투과될 수 있고, 투광부(310) 하방에 구비된 광학 센서(220)에 의해 수신되어 광학 센서(220)의 센싱 기능을 구현한다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 '투명 재료'는 투과율이 20%보다 낮지 않은 재료일 수 있다. 예를 들면, 투명 접착제나 유리로 투광부(310)를 형성할 수 있다.
여기서 설명해야 할 점은, 상기 패키징 콜로이드(300)의 구체적인 구성 및 설치 방식은 특별한 제한을 받지 않으며 정전용량 센서(210) 및 광학 센서(220)가 정상적으로 작동하고 상기 패키지 구조의 패키징을 구현하여 센싱 어셈블리(200) 및 와이어 본딩 등의 구조를 보호할 수 있기만 하면 된다. 예를 들어서 본 발명의 실시예에 따르면, 패키징 콜로이드(300)는 투명 재료로 형성될 수 있다. 이로 인해, 일체로 성형되는 것을 통해 패키징 콜로이드(300)를 간편하게 형성할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 투광부(310)의 구체적인 설치 방식은 특별한 제한을 받지 않으며 당 업계의 기술자는 패키지 구조의 구체적인 상황에 따라 설계할 수 있다. 예를 들어서 본 발명의 일부 실시예에 따르면, 투명 접착제 등의 액상 재료로 메탈마스크 인쇄나 스핀 코팅 광식각 방식을 사용하되, 이에 국한되지 않는 방식으로 광학 센서(220)에 대응되는 위치에 투광부(310)를 구비하고 나서 불투명 재료를 이용하여(즉, 투과율이 20%보다 낮은 재료) 패키징 콜로이드(300)의 기타 부분을 형성함으로써 상기 패키지 구조를 보호하게 한다. 본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 디스펜싱 등의 방식을 통해 광학 센서(220)에 대응되는 위치에 투광부(310)를 구비할 수도 있다. 이외에, 우선 이형 금형 성형을 이용하여 광학 센서(220)에 대응되는 위치에 투광부(310)를 구비한 후 이것과 세트를 이루는 금형을 이용하여 패키징 콜로이드(300)의 기타 부분을 형성할 수 있다. 또는, 우선 이형 금형 성형을 이용하여 광학 센서(220)에 대응되는 위치 이외의 부위에 구비한 후 불투명 재료로 패키징 콜로이드(300)의 기타 부분을 구비하고 나서 세트를 이루는 금형을 이용하여 투광부(310)를 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 광학 센서의 센싱 효과를 더 높이기 위해 본 발명의 실시예에 따른 패키지 구조의 집적도를 추가로 높일 수 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 패키지 구조는 LED 어셈블리(400)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, LED 어셈블리는 광학 센서(220)에게 안정된 백라이트 광원을 제공하여 광학 센서(220)가 광원에 기반한 광 세기 등의 파라미터로 사람의 손가락을 거쳐서 굴절이나 반사되는 광신호에 대해 분석 계산함으로써 상기 굴절이나 반사되는 광신호에 기반하여 얻어지는 인체 건강 지표(심장 박동, 혈압, 산소 농도 등등)를 더욱 정확하게 확인할 수 이게 한다. LED 어셈블리(400)의 구체적인 구성 및 백라이트 광원의 구체적인 발광 파라미터는 특별하게 한정하지 않으며 당 업계의 기술자는 실제 상황에 따라 상기 파라미터를 설계할 수 있다. 예를 들면, LED 어셈블리(400)는 녹색광, 적색광 또는 적외선을 광학 센서(220)의 백라이트 광원으로 사용할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예에 따른 패키지 구조는 제작이 간편하고 원가가 저렴하며 칩 집적도가 높다. 이로 인해, 사용자의 손가락으로 동일한 위치를 누름으로써 광학 센싱 신호와 정전용량 센싱 신호를 동시에 얻음으로써 사용자의 지문 정보를 획득하고 건강 모니터링 기능을 구현할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 패키지 구조를 이용하여 공간을 절약할 수 있어서 패키지 구조의 부피 감소에 유리하다.
본 발명의 다른 실시 형태에서, 본 발명은 전자기기를 개시한다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전자기기는 앞서 설명한 패키지 구조를 포함한다. 이로 인해, 사용자의 손가락으로 동일한 위치를 누름으로써 광학 센싱 신호와 정전용량 센싱 신호 신호를 동시에 얻음으로써 사용자의 지문 정보를 획득하고 건강 모니터링 기능을 구현할 수 있다. 앞서 설명한 제조가 간편하고 원가가 저렴하며 집적도가 높은 패키지 구조를 이용하여 상기 전자기기의 일부 기능을 구현함으로써 전자기기 중의 공간을 절약하게 되어 상기 전자기기의 부피 감소에 유리하다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전자기기는 플렉스 보드(Flex Board) 및 메인 보드를 포함한다. 플렉스 보드는 패키지 구조와 전기적으로 연결되고 메인 보드는 플렉스 보드와 전기적으로 연결되며 패키지 구조 중 센싱 어셈블리의 센싱 신호로 전자기기를 제어하기에 적합하다. 여기서 설명해야 할 점은, 패키지 구조와 플렉스 보드 사이 및 플렉스 보드와 메인 보드 사이의 전기적 연결의 구체적인 방식은 특별하게 제한 받지 않으며, 예를 들어서 본 발명의 구체적인 실시예에 따르면 볼 그리드 어레이 방식(Ball Grid Array, BGA)을 통해 기판의 하면에 용접 볼을 구비하고 리플로우를 통해 기판과 플렉스 보드를 서로 연결할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 랜드 그리드 어레이 방식(Land Grid Array, LGA)을 통해 기판과 플렉스 보드의 전기적 연결을 구현할 수 있다. 플렉스 보드는 메인 보드와도 전기적으로 연결되기에 패키지 구조에서 수신한 센싱 신호를 메인 보드에 출력할 수 있고 메인 보드는 상기 신호를 기반으로 하여 상기 전자기기에 대한 제어를 구현할 수 있다. 이로 인해, 패키지 구조 중 센싱 부품이 발신한 센싱 신호를 이용하여 상기 전자기기에 대한 제어를 간편하게 실시할 수 있어서 상기 전자기기의 사용 상의 기능을 확장할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 본 발명은 앞서 설명한 패키지 구조를 제조하는 방법을 개시한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 방법은 아래의 단계를 포함한다:
센싱 어셈블리를 구비하는 단계(S100).
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 단계에서는, 기판의 상면에 센싱 어셈블리를 구비한다. 기판의 구체적인 유형에 대해서는 앞서 이미 상세하게 설명했으므로 여기에서는 더 이상 추가 설명을 하지 않는다. 예를 들면, 기판에서는 회로를 구비하며 센싱 어셈블리와 기판 중의 회로를 연결하여 센싱 신호를 기판에 인가하고, 기판은 단자나 솔더 볼 등의 방식으로 외부와 신호의 상호 연결을 구현함으로써 상기 패키지 구조의 사용 상의 기능을 구현할 수 있다. 구체적으로, 센싱 어셈블리는 정전용량 센서 및 광학 센서를 포함하고, 상기 단계에서는, 상기 부품을 포함하는 센싱 어셈블리를 기판 상면에 구비하고 또한 센싱 어셈블리와 기판이 전기적으로 연결되게 한다. 센싱 어셈블리의 구체적인 구성에 대해서는 앞서 이미 상세하게 설명했으므로 여기에서는 더 이상 추가 설명을 하지 않는다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따르면, DAF필름(Die Attach Film), 에폭시 수지 또는 기타 열경화성 중합체 및 접착제 등 접착 기능이 구비된 물질을 이용하여 센싱 어셈블리(200)를 기판의 상면에 고정할 수 있다. 이로 인해, 정전용량 센서 및 광학 센서를 간편하게 기판에 고정할 수 있어서 상기 패키지 구조의 실제 사용상의 기능을 구현할 수 있다.
이외에, 상기 방법을 이용하여 제조한 패키지 구조의 집적도를 더 높이고 광학 센서의 사용 효과를 더 높이기 위해, 센싱 어셈블리를 구비하기 전에 상기 방법은 LED 어셈블리를 구비하는 단계(S10)를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 단계에서는, 기판의 상면에 LED 어셈블리를 구비한다. 구체적으로, LED 어셈블리를 기판의 상면에 구비함으로써 LED 어셈블리를 이용하여 광학 센서에게 안정된 백라이트 광원을 제공하여 광학 센서가 광원의 광 세기 등의 파라미터로 사람의 손가락을 거쳐서 굴절이나 반사되는 광신호에 대해 분석 계산함으로써 상기 굴절이나 반사되는 광신호에 기반하여 얻어지는 인체 건강 지표(심장 박동, 혈압, 산소 농도 등등)를 더욱 정확하게 확인할 수 있게 한다. LED 어셈블리의 구체적인 구조에 대해서는 앞서 이미 상세하게 설명했으므로 여기에서는 더 이상 추가 설명을 하지 않는다. 구체적으로, 상기 단계에서는 패키징 된 LED 어셈블리를 표면실장 기술을 통해 기판의 상면에 구비할 수 있다; 또한 LED칩을 기판에 장착하여 와이어 본딩을 이용해서 LED칩과 기판의 전기적 연결을 구현한 후 디스펜싱 방식을 사용하되, 이에 국한되지 않는 방식으로 투명 플라스틱 패키징용 접착제를 사용하여 LED칩 상부와 주위에서만 디스펜싱을 진행하여 LED 어셈블리를 형성한다. 당 업계의 기술자는, 본 발명의 실시예에 따른 패키지 구조에서 LED 어셈블리 상면에서 대응하는 구역은 광선이 투과하게 하여 LED 어셈블리에서 발사한 광선이 상기 일부 구역을 투과할 수 있게 함으로써 광선이 반사나 굴절을 거친 후 광학 센서에 의해 수신될 수 있도록 보장하는 것을 이해할 것이다. LED 어셈블리가 백라이트를 제공하는 효과를 더욱 높이기 위해 상기 단계에서는, LED 어셈블리 상면에서 대응하는 구역에 대해 연마를 진행하여 패키징 콜로이드를 얇게 함으로써 백라이트의 출사에 유리하도록 한다.
패키징 콜로이드를 구비하는 단계(S200).
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 단계에서는, 기판의 상면에다 패키징 콜로이드를 구비하여 패키징 콜로이드가 센싱 어셈블리의 적어도 일부분을 감싸게 하고 또한 패키징 콜로이드는 광학 센서와 대응되게 구비되는 투광부를 포함한다. 이로 인해, 정전용량 센서 및 광학 센서를 동일한 패키지 구조에 간편하게 패키징할 수 있기에 상기 방법을 이용하여 제조한 패키지 구조의 집적도를 높일 수 있게 된다. 당 업계의 기술자는 패키징 콜로이드를 구비하기 전에 상기 방법은 종래 패키징 과정 중의 웨이퍼 슬림화, 다이싱, 표면 실장, 랜드 설치, 와이어 본딩 용접 볼 등과 같은 관련된 처리 단계를 포함하되, 이에 국한되지 않는 것을 이해할 수 있을 것이다.
앞서 설명한 바와 같이, 광학 센서가 실제 사용 과정에서 센싱 기능을 구현하기 위해 굴절 광이나 산란 광을 수신해야 하기에 투광부는 광학 센서와 대응되는 위치, 즉, 광학 센서 상부에서 광선을 수신하기 위한 위치에 투광부를 구비함으로써 굴절 광이나 산란 광이 투광부를 통과하여 광학 센서에 의해 수신될 수 있게 한다. 투광부를 형성하는 재료에 대해서는 앞서 이미 상세하게 설명했으므로 여기에서는 더 이상 추가 설명을 하지 않는다.
여기서 설명해야 할 점은, 상기 패키징 콜로이드 및 투광부의 구체적인 구성 및 설치 방식은 특별한 제한을 받지 않으며 정전용량 센서 및 광학 센서가 정상적으로 작동하고 상기 패키지 구조의 패키지를 구현하여 센싱 어셈블리 및 와이어 본딩 등의 구조를 보호할 수 있기만 하면 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 투광부는 메탈마스크 인쇄, 스핀 코팅 광식각, 이형 금형 성형, 디스펜싱 또는 표면 실장을 통해 구비될 수 있다. 이로 인해, 작업이 간편하고 원가가 저렴하며 대량생산이 쉬운 상기 방식으로 투광부를 구비할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 패키징 콜로이드는 투명 재료로 형성될 수 있고 일체로 기판의 상면에 형성될 수 있다. 이로 인해, 일체화된 패키징을 통해 광학 센서의 사용 상의 기능을 간편하게 구현할 수 있게 된다.
여기서 설명해야 할 점은, 투광부나 패키징 콜로이드의 구체적인 설치 방식은 특별한 제한을 받지 않으며 당 업계의 기술자는 패키지 구조의 구체적인 상황에 따라 설계할 수 있다. 예를 들어서 본 발명의 일부 실시예에 따르면, 투명 접착제 등의 액상 재료로 메탈마스크 인쇄나 스핀 코팅 광식각 방식을 사용하되, 이에 국한되지 않는 방식으로 광학 센서에 대응되는 위치에 투광부를 구비하고 나서 불투명 재료를 이용하여(즉, 투과율이 20%보다 낮은 재료) 패키징 콜로이드의 기타 부분을 형성함으로써 상기 패키지 구조를 보호하게 한다. 본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 디스펜싱 등의 방식을 통해 광학 센서에 대응되는 위치에 투광부를 구비할 수도 있다. 이외에, 우선 이형 금형 성형을 이용하여 광학 센서에 대응되는 위치에 투광부를 구비한 후 이것과 세트를 이루는 금형을 이용하여 패키징 콜로이드의 기타 부분을 형성할 수 있다. 또는, 우선 이형 금형을 이용하여 광학 센서에 대응되는 위치 이외의 부위에 구비한 후 불투명 재료로 패키징 콜로이드의 기타 부분을 구비하고 나서 이것과 세트를 이루는 금형을 이용하여 투광부를 형성할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 투명 패키징 콜로이드를 이용하여 일체화 성형을 실시하여 패키징 콜로이드를 구비한 후 연마 등의 방식을 이용하여 광학 센서의 대응되는 구역의 투광부를 슬림화하여 광선이 투광부를 쉽게 투과할 수 있게 함으로써 상기 패키지 구조의 제조를 완료한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 광학 센서의 신호대 잡음비를 낮추고 외부 광원에 의한 간섭을 배제하기 위해 메탈마스크 인쇄, 스핀 코팅 광식각, 이형 사출성형 금형 성형, 디스펜싱 등의 방식으로 투명 접착제 등의 재료를 이용하여 광학 센서의 상면에 투광부를 구비할 수 있고, 또한 표면 실장 기술을 이용하여 투명 유리나 투명 접착제로 형성된 박막을 광학 센서의 상면에 구비하여 투광부를 형성할 수도 있다. 다시 말해서, 투광부는 광학 센서에만 대응되게 구비된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 투광부를 형성한 후 불투명 재료를 이용하여 노출식 사출성형 공법을 사용하되 이에 국한되지 않고 투광부 이외의 구역을 전부 감싸서 상기 패키지 구조의 제조를 완료할 수 있으며, 또한 투광부를 구비한 후 플라스틱 패키징 공법으로 기판의 상면에 불투명한 패키징 콜로이드를 구비하여 센싱 어셈블리를 감싸게 한 후 불투명한 패키징 콜로이드 표면에 대해 연마를 진행하여 투광부를 노출 시킬 수 있다.
당 업계의 기술자는, 제조된 패키지 구조가 앞서 설명한 사용 상의 기능을 구현할 수 있기만 하면 상기 제조 단계의 앞뒤 순서를 특별히 제한할 필요가 없다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어서 본 발명의 일 실시예에 따르면, 먼저 이형 사출성형 금형 성형 방식을 사용하되 이에 국한되지 않는 방식으로 기판 상면에 불투명 재료로 패키징 콜로이드의 일부분을 형성하고 난 후 광학 센서의 상면에 투광부를 구비할 수 있다. 또는, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 투명 재료를 이용하여 광학 센서 및 정전용량 센서의 상면에서 패키징을 실시한 후 불투명 재료를 이용하여 기판 상면의 기타 구역에서 패키징을 하여 본 발명의 실시예에 따른 패키지 구조를 최종적으로 얻을 수도 있다.
이상에서, 본 발명 실시예의 제조방법에 따르면 각 단계가 간편하고 원가가 저렴하고 제조된 패키지 구조의 집적도가 높다. 이로 인해, 사용자의 손가락으로 동일한 위치를 누름으로써 광학 센싱 신호와 정전용량 센싱 신호를 동시에 얻음으로써 사용자의 지문 정보를 획득하고 건강 모니터링 기능을 구현할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 제조된 패키지 구조를 이용하여 공간을 절약할 수 있어서 패키지 구조의 부피 감소에 유리하다.
이하, 실시예를 결합하여 본 발명의 방안에 대해 설명한다. 당 업계의 기술자는 아래의 실시예는 단지 본 발명을 설명하기 위한 것이고 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것이 아님을 잘 이해할 것이다. 실시예에서 구체적인 기술이나 요건을 기재하지 않은 부분은 당 업계의 문헌에서 설명한 기술이나 요건이나 제품설명서에 따른다. 사용된 시제나 기기에 제조업체를 설명하지 않은 부분은 모두 시중에서 구입할 수 있는 통상적인 제품이다.
제1 실시예 LED 외장형 패키지
우선, 웨이퍼 슬림화, 다이싱, 표면 실장, 와이어 본딩을 실시한 후 투명 플라스틱 패키징용 접착제를 이용하여 전체 칩의 플라스틱 패키징을 실시하여 광학 센서 상부의 패키징 콜로이드의 우수한 투광성을 구현함으로써 광학 센서가 기능을 구현하는 것을 보장한다. 이와 동시에, 센싱 어셈블리 상부 패키징 콜로이드의 두께를 제어함으로써 정전용량 센서가 기능을 구현할 수 있도록 보장한다. 제작된 패키지 구조는 도 3에 나타낸 바와 같다.
제2 실시예 LED 외장형 패키지
우선, 웨이퍼 레벨 가공방법을 사용하여 광학 센서 표면에서 메탈마스크 인쇄 방식으로 하나의 투명한 플라스틱 패키징 보호층을 미리 형성한 후 웨이퍼 슬림화, 다이싱, 표면 실장, 와이어 본딩 등 일련의 공법 처리를 거치고 나서 불투명한 플라스틱 패키징용 접착제를 사용하여 노출식 사출성형(Exposed Die Molding) 패키징을 진행함으로써 생성된 투명한 플라스틱 패키징 보호층이 외부에 노출되도록 하여 광학 센서가 기능을 구현하도록 보장한다. 이와 동시에, 센싱 어셈블리 상부 패키징 콜로이드의 두께를 제어함으로써 정전용량 센서가 기능을 구현할 수 있도록 보장한다. 제작된 패키지 구조는 도 1에 나타낸 바와 같다.
제3 실시예 LED 외장형 패키지
우선, 웨이퍼 레벨 가공방법을 사용하여 광학 센서 표면에서 스핀 코팅 광식각 방식으로 하나의 투명한 플라스틱 패키징 보호층을 미리 형성한 후 웨이퍼 슬림화, 다이싱, 표면 실장, 와이어 본딩 등 일련의 공법 처리를 거치고 나서 불투명한 플라스틱 패키징용 접착제를 사용하여 노출식 사출성형(Exposed Die Molding) 패키징을 진행함으로써 생성된 투명한 플라스틱 패키징 보호층이 외부에 노출되도록 하여 광학 센서가 기능을 구현하도록 보장한다. 이와 동시에, 센싱 어셈블리 상부 패키징 콜로이드의 두께를 제어함으로써 정전용량 센서가 기능을 구현할 수 있도록 보장한다. 제작된 패키지 구조는 도 1에 나타낸 바와 같다.
제4 실시예 LED 외장형 패키지
우선, 웨이퍼 레벨 가공방법을 사용하여 센싱 어셈블리 표면에서 스핀 코팅 광식각 방식으로 하나의 투명한 플라스틱 패키징 보호층을 미리 형성한 후 웨이퍼 슬림화, 다이싱, 표면 실장, 와이어 본딩 등 일련의 공법 처리를 거치고 나서 불투명한 플라스틱 패키징용 접착제를 사용하여 노출식 사출성형(Exposed Die Molding) 패키징을 진행함으로써 생성된 투명한 플라스틱 패키징 보호층이 외부에 노출되도록 하여 광학 센서가 기능을 구현하도록 보장한다. 이와 동시에, 센싱 어셈블리 상부 패키징 콜로이드의 두께를 제어함으로써 정전용량 센서가 기능을 구현할 수 있도록 보장한다. 제작된 패키지 구조는 도 5에 나타낸 바와 같다.
제5 실시예 LED 외장형 패키지
우선, 웨이퍼 레벨 가공방법을 사용하여 센싱 어셈블리 표면에서 메탈마스크 인쇄 방식으로 하나의 투명한 플라스틱 패키징 보호층을 미리 형성한 후 웨이퍼 슬림화, 다이싱, 표면 실장, 와이어 본딩 등 일련의 공법 처리를 거치고 나서 불투명한 플라스틱 패키징용 접착제를 사용하여 노출식 사출성형(Exposed Die Molding) 패키징을 진행함으로써 생성된 투명한 플라스틱 패키징 보호층이 외부에 노출되도록 하여 광학 센서가 기능을 구현하도록 보장한다. 이와 동시에, 센싱 어셈블리 상부 패키징 콜로이드의 두께를 제어함으로써 정전용량 센서가 기능을 구현할 수 있도록 보장한다. 제작된 패키지 구조는 도 5에 나타낸 바와 같다.
제6 실시예 LED 외장형 패키지
우선, 웨이퍼 슬림화, 다이싱, 표면 실장, 와이어 본딩을 실시한 후 이형 사출성형 금형을 사용하여 광학 센서 상부 및 주위에서만 투명 플라스틱 패키징용 접착제로 제1차 플라스틱 패키징을 실시한다; 이것과 세트를 이루는 사출성형 금형과 불투명 플라스틱 패키징용 접착제로 기타 부위에서 제2차 플라스틱 패키징을 실시하여 기타 부위의 플라스틱 패키징을 보호하며 제1차 플라스틱 패키징의 플라스틱 패키징용 접착제가 외부로 노출되게 하여 광학 센서가 기능을 구현하도록 보장한다. 이와 동시에, 센싱 어셈블리 상부 패키징 콜로이드의 두께를 제어함으로써 정전용량 센서가 기능을 구현할 수 있도록 보장한다. 제1차 플라스틱 패키징은 와이어 본딩 후에 진행하거나 와이어 본딩 이전에 진행할 수 있다. 제작된 패키지 구조는 도 8에 나타낸 바와 같다.
제7 실시예 LED 외장형 패키지
우선, 웨이퍼 슬림화, 다이싱, 표면 실장, 와이어 본딩을 실시한 후 이형 사출성형 금형을 사용하여 광학 센서 상부 이외의 모든 공간에서 불투명 플라스틱 패키징용 접착제로 제1차 플라스틱 패키징을 실시한 후 이것과 세트를 이루는 사출성형 금형과 투명 플라스틱 패키징용 접착제로 광학 센서 상부에 대해 제2차 플라스틱 패키징을 실시하거나 아예 플라스틱 패키징을 하지 않아서 광학 센서 상부가 노출되게 하여 광학 센서가 기능을 구현하도록 보장한다. 이와 동시에, 센싱 어셈블리 상부 패키징 콜로이드의 두께를 제어함으로써 정전용량 센서가 기능을 구현할 수 있도록 보장한다. 제작된 패키지 구조는 도 6에 나타낸 바와 같다.
제8 실시예 LED 외장형 패키지
우선, 웨이퍼 슬림화, 다이싱, 표면 실장, 와이어 본딩을 실시한 후 하나의 투명한 얇은 유리를 투명 접착제나 투명 박막으로 표면 실장하는 방식으로 광학 센서 상부에 접착하며, 유리는 광학 센서를 완전히 감싸야 한다. 마지막에는 노출식 사출성형 공법을 사용하여 불투명 플라스틱 패키징용 접착제로 기타 부위에서 플라스틱 패키징을 진행한다. 이와 동시에, 센싱 어셈블리 상부 패키징 콜로이드나 유리 등 구조의 두께를 제어하여 정전용량 센서가 기능을 구현할 수 있도록 보장한다. 투명 유리의 접착은 와이어 본딩 후에 진행하거나 와이어 본딩 이전에 진행할 수 있다. 제작된 패키지 구조는 도 1에 나타낸 바와 같다.
제9 실시예 LED 외장형 패키지
우선, 웨이퍼 슬림화, 다이싱, 표면 실장, 와이어 본딩을 실시한 후 투명 접착제를 사용하여 하나의 투명한 얇은 유리를 표면 실장 형식으로 센싱 어셈블리 상부에 접착한다. 마지막에는 노출식 사출성형 공법을 이용하여 불투명 플라스틱 패키징용 접착제로 기타 부위에 대해 플라스틱 패키징을 실시한다. 이와 동시에, 센싱 어셈블리 상부 패키징 콜로이드나 유리 등 구조의 두께를 제어하여 정전용량 센서가 기능을 구현할 수 있도록 보장한다. 투명 유리의 접착은 와이어 본딩 후에 진행하거나 와이어 본딩 이전에 진행할 수 있다. 제작된 패키지 구조는 도 5에 나타낸 바와 같다.
제8 실시예와 제9 실시예의 플라스틱 패키징 방식은 불투명 플라스틱 패키징용 접착제를 사용하여 전체에 대해 플라스틱 패키징을 진행한 후 마지막에 플라스틱 패키징 바디 표면을 연마하는 방식을 사용하되, 이 방식에 국한되지 않는 방식으로 얇은 유리를 노출 시킨다. 센싱 어셈블리 상부의 얇은 유리를 슬림화하여 광학 센서가 기능을 구현하도록 보장한다.
제10 실시예 LED 외장형 패키지
우선, 웨이퍼 레벨 가공방법을 사용하여 패키지 구조 중 센싱 어셈블리 표면을 제외한 부분 또는 센싱 어셈블리 표면에서 광학 센서를 제외한 부분에서 메탈마스크 인쇄나 스핀 코팅 광식각 방식으로 하나의 불투명한 플라스틱 패키징 보호층을 미리 생성한 후 웨이퍼 슬림화, 다이싱, 표면 실장, 와이어 본딩, 노출식 사출성형 등 일련의 패키징 공정을 거치고 투명한 플라스틱 패키징용 접착제를 사용하여 기타 부위를 플라스틱 패키징한다. 이와 동시에, 센싱 어셈블리 상부 패키징 콜로이드의 두께를 제어함으로써 정전용량 센서가 기능을 구현할 수 있도록 보장한다. 제작된 패키지 구조는 도 1 또는 도 5에 나타낸 바와 같다.
제2 실시예 ~ 제5실시예 및 제10실시에의 플라스틱 패키징 방식은 불투명 플라스틱 패키징용 접착제를 사용하여 전체에 대해 플라스틱 패키징을 할 수 있으며, 마지막에는 플라스틱 패키징 바디 표면을 연마하는 방식을 사용하되, 이 방식에 국한되지 않는 방식으로 센싱 어셈블리나 광학 센서 상부의 투명 구역을 노출 시킨다. 이와 동시에, 센싱 어셈블리 상부 패키징 콜로이드의 두께를 제어함으로써 정전용량 센서가 기능을 구현할 수 있도록 보장한다.
제11 실시예 LED 외장형 패키지
우선, 웨이퍼 슬림화, 다이싱, 표면 실장, 와이어 본딩을 실시한 후 디스펜싱 방식으로 투명 플라스틱 패키징용 접착제를 사용하여 광학 센서 상부 및 주위에서만 디스펜싱을 한 후 불투명한 플라스틱 패키징용 접착제로 전체에 대해 플라스틱 패키징을 진행한다. 마지막에는 플라스틱 패키징 바디 표면을 연마하는 방식을 사용하되, 이 방식에 국한되지 않는 방식으로 광학 센서 상부의 투명 디스펜싱 구역을 노출 시킨다. 센싱 어셈블리 상부의 패키징 콜로이드를 슬림화하여 정전용량 센서가 기능을 구현할 수 있도록 보장한다. 제작된 패키지 구조는 도 7에 나타낸 바와 같다.
제12 실시예 LED 외장형 패키지
우선, 종래의 패키지 공정에 따라 웨이퍼 슬림화, 다이싱, 표면 실장, 와이어 본딩을 실시한 후 이형 사출성형 금형을 사용하여 금속 랜드 위치를 제외한 센싱 어셈블리 표면에 투명 플라스틱 패키징용 접착제를 사용하여 제1차 플라스틱 패키징을 진행한다; 이것과 세트를 이루는 사출성형 금형과 불투명 플라스틱 패키징용 접착제로 기타 부위에서 제2차 플라스틱 패키징을 실시하여 기타 부위를 플라스틱 패키징하여 보호하는 동시에 제1차 플라스틱 패키징의 플라스틱 패키징용 접착제가 외부에 노출되게 하여 광학 센서가 기능을 구현하도록 보장한다. 이와 동시에, 센싱 어셈블리 상부 패키징 콜로이드의 두께를 제어함으로써 정전용량 센서가 기능을 구현할 수 있도록 보장한다. 제1차 플라스틱 패키징은 와이어 본딩 후에 진행하거나 와이어 본딩 이전에 진행할 수 있다. 제작된 패키지 구조는 도 9에 나타낸 바와 같다.
제13 실시예 LED 내장형 패키지
우선, 패키징 된 LED를 표면실장 기술을 이용하여 기판에 장착하고 난 후 제1 실시예 내지 제12 실시예의 패키지 방안을 결합하여 후속 패키징을 진행한다. 이와 동시에, 센싱 어셈블리 상부 패키징 콜로이드의 두께를 제어함으로써 정전용량 센서가 기능을 구현할 수 있도록 보장한다. 제작된 패키지 구조는 도 4에 나타낸 바와 같다.
제14 실시예 LED 내장형 패키지
우선, LED 베어 칩을 기판에 장착하고 와이어 본딩을 진행한 후 디스펜싱 방식으로 투명 플라스틱 패키징용 접착제를 사용하여 LED 베어 칩 상부 및 주위에서만 디스펜싱을 진행하고, 그러고 나서 제1 실시예 내지 제12 실시예의 패키지 방안과 결합하여 후속 패키징을 진행하고 마지막에는 패키징 콜로이드 표면 연마 공정으로 LED와 광학 센서 상부의 투명 구역을 노출 시켜서 LED와 광학 센서가 기능을 구현하도록 보장한다. 센싱 어셈블리 상부의 패키징 콜로이드를 슬림화하여 정전용량 센서가 기능을 구현할 수 있도록 보장한다. 제작된 패키지 구조는 도 10에 나타낸 바와 같다.
본 발명에 대한 술어 '상', '하', '수직', '수평', '상단', '하단' 등이 지시하는 방위나 위치 관계는 첨부 도면에 도시된 방위나 위치 관계에 기반한 것으로 본 발명을 설명하기 쉽게 하고 또한 설명을 간단화 하기 위한 것이며 설명하는 장치나 부품이 반드시 특정 방위를 갖고 특정한 방위로 구성되거나 조작되어야 한다고 지시하거나 암시하는 것이 아니기에 본 발명을 제한하는 것이 아니라는 것을 이해할 것이다.
본 발명에서 특별히 명확하게 규정하거나 한정하지 않는 한 용어 '설치', '상호 연결', '연결', '고정' 등의 술어는 넓은 의미로 해석되어야 한다. 예를 들면, 고정된 연결일 수 있고 분리 가능한 연결일 수 있고 일체로 연결되는 것일 수도 있다; 기계적인 연결일 수 있고 전기적인 연결이나 상호 통신 가능한 연결일 수도 있다; 직접 연결될 수 있고 중간 매개를 통해 간접적으로 서로 연결될 수 있고 두 개의 부품 내부의 연통이거나 두 개의 부품의 상호 작용 관계일 수도 있다. 별도로 특별히 한정하지 않는 한 당 업계의 일반 기술자는 구체적인 상황에 따라 상기 술어가 본 발명에서 갖는 구체적인 의미를 해석할 수 있다.
본 발명에서 특별히 명확하게 규정하거나 한정하지 않는 한 제1 특징이 제2 특징의 '상'이나 '하'에 위치한다는 것은 제1과 제2 특징이 직접 접촉하는 것일 수 있고 또는 제1과 제2 특징이 중간 매개를 통해 간접 접촉하는 것일 수도 있다. 그리고 제1 특징이 제2 특징의 '직 상방', '상부' 및 '상단'에 있다는 것은 제1 특징이 제2 특징의 직 상방이나 비스듬하게 상방에 위치하는 것일 수 있고 또는 제1 특징이 제2 특징보다 높다는 것을 나타내기만 하는 것일 수도 있다. 제1 특징이 제2 특징의 '직 하방', '하방' 및 '하단'에 있다는 것은 제1 특징이 제2 특징의 직하방 또는 비스듬하게 하방에 있다는 것을 나타낼 수 있고 또는 제1 특징이 제2 특징보다 낮다는 것만 나타내는 것일 수 있다.
본 명세서에 대한 설명에서 참고용 술어 '일 실시예', '일부 실시예', '예시', '구체적인 예시' 또는 '일부 예시' 등의 설명은 상기 실시예나 예시에서 설명한 구체적인 특징, 구조, 재료 또는 특점을 결합하여 본 발명의 적어도 하나의 실시예나 예시에 포함된다는 것을 나타낸다. 본 명세서에서 상기 술어의 설명성 표현은 반드시 동일한 실시예와 예시를 가리켜야 하는 것이 아니다. 그리고 설명되는 구체적인 특징, 구조, 재료 또는 특점은 임의의 하나 또는 여러 개의 실시예나 예시에서 적절한 방식으로 결합될 수 있다. 이외에, 서로 모순되지 않는 상황에서 당 업계의 기술자는 본 명세서에서 설명하는 다른 실시예나 예시를 결합하거나 조합하고 다른 실시예나 예시의 특징을 결합하거나 조합할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 개시하고 설명하였지만, 상기 실시예는 예시적인 것으로서 본 발명에 대한 제한을 가하는 것이 아니며 당 업계의 일반 기술자는 본 발명의 범위 내에서 상기 실시예에 대한 변경, 보정, 대체 및 변형을 실시할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (17)

  1. 패키지 구조에 있어서,
    기판;
    상기 기판의 상면에 구비되어 상기 기판과 전기적으로 연결되는 센싱 어셈블리; 및
    상기 기판의 상면에 구비되고 상기 센싱 어셈블리의 적어도 일부분을 감싸는 패키징 콜로이드;를 포함하고,
    상기 센싱 어셈블리는 정전용량 센서와 광학 센서를 포함하고,
    상기 패키징 콜로이드는 적어도 일부분이 상기 광학 센서에 대응되게 구비되는 투광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투광부는 투명 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 패키지 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 패키징 콜로이드는 투명 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 패키지 구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 어셈블리와 상기 기판은 금속선을 통해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 패키지 구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 상면에 구비되는 LED 어셈블리를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지 구조.
  6. 전자기기에 있어서,
    제1항 내지 제5항 중 임의 한 항의 패키지 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  7. 제1항 내지 제5항 중 임의 한 항의 패키지 어셈블리의 제조방법에 있어서,
    기판의 상면에 정전용량 센서와 광학 센서가 포함되는 센싱 어셈블리를 구비하여 상기 센싱 어셈블리와 상기 기판이 전기적으로 연결되게 하는 단계(1); 및
    적어도 일부분이 상기 광학 센서에 대응되게 구비되는 투광부를 포함한 패키징 콜로이드를 상기 센싱 어셈블리의 적어도 일부분을 감싸게 상기 기판의 상면에 구비하는 단계(2);를 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지 어셈블리 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    단계(2)에서 상기 패키징 콜로이드는 상기 기판의 상면에 일체로 형성되고 상기 패키징 콜로이드는 투명 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 패키지 어셈블리 제조방법.
  9. 제7항에 있어서,
    단계(2)에서 상기 투광부는 메탈마스크 인쇄를 통해 구비되는 것을 특징으로 하는 패키지 어셈블리 제조방법.
  10. 제7항에 있어서,
    단계(2)에서 상기 투광부는 스핀 코팅을 통해 구비되는 것을 특징으로 하는 패키지 어셈블리 제조방법.
  11. 제7항에 있어서,
    단계(2)에서 상기 투광부는 광식각을 통해 구비되는 것을 특징으로 하는 패키지 어셈블리 제조방법.
  12. 제7항에 있어서,
    단계(2)에서 상기 투광부는 이형 금형 성형을 통해 구비되는 것을 특징으로 하는 패키지 어셈블리 제조방법.
  13. 제7항에 있어서,
    단계(2)에서 상기 투광부는 디스펜싱을 통해 구비되는 것을 특징으로 하는 패키지 어셈블리 제조방법.
  14. 제7항에 있어서,
    단계(2)에서 상기 투광부는 표면 실장을 통해 구비되는 것을 특징으로 하는 패키지 어셈블리 제조방법.
  15. 청구항 8 내지 청구항 14 중 임의 한 항에 있어서,
    단계(2)에서 상기 투광부가 구비된 후,
    노출식 사출성형 공법을 통해 상기 기판의 상면에서 투광부 이외의 위치에다 불투명한 패키징 콜로이드를 구비하는 것을 특징으로 하는 패키지 어셈블리 제조방법.
  16. 청구항 8 내지 청구항 14 중 임의 한 항에 있어서,
    단계(2)에서 상기 투광부가 구비된 후,
    플라스틱 패키징 공법을 통해 상기 기판의 상면에 불투명한 패키징 콜로이드를 구비하여 상기 센싱 어셈블리를 감싸게 하고;
    상기 불투명한 패키징 콜로이드 표면에 대해 연마를 진행하여 상기 투광부가 노출되게 하는 것을 특징으로 하는 패키지 어셈블리 제조방법.
  17. 제7항에 있어서,
    단계(1)에서 상기 센싱 어셈블리를 구비하기 전에, 상기 기판의 상면에 LED 어셈블리를 구비하는 단계(1-1)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지 어셈블리 제조방법.
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